Interleukina 1-beta

Laborator Synevo

 

Informatii generale

Principalele roluri ale interleukinelor de tip 1 (IL-1), considerate cel mai important reglator al raspunsului imun si inflamator al organismului, se refera la inducerea unor evenimente asociate, precum sinteza reactantilor de faza acuta, casexia si febra. Pentru descrierea mecanismelor de modulare a acestor functii sunt vizate in principal cele 3 interleukine de tip 1 care se pot lega de 2 tipuri de receptori: citokinele IL-1α, IL-1b si IL-1RA (din familia receptorilor de tip IL-1/Toll-like receptor) si receptorii IL-1RI si IL-1RII. Caracteristicile functionale ale acestor citokine si receptori difera, determinand consecinte variate, necesare modularii efectelor, astfel: 

-IL-1α si IL-1b sunt citokinele active biologic, cu structuri si roluri similare, reglate insa diferit;

-IL-1RA (engl. IL-1 receptor antagonist) este, in fapt, un antagonist natural al receptorului pentru IL-1;

-IL-1α se poate lega doar de IL-1RI, iar IL-1b si IL-1RA se pot lega de ambii receptori;

-receptorul IL-1RII (67 kDa), care nu transmite semnale intracelulare, este considerat un receptor „capcana” (engl. „decoy”). De IL-1RII se pot lega doar IL-1b si IL-1RA;

-doar receptorul IL-1RI (80 kDa) transmite semnale intracelulare. De receptorul IL-1RI se pot lega toate cele 3 citokine IL-1 si transmite semnale intracelulare primite de la IL-1α sau IL-1b^7;8;9.

Atasarea IL-1α sau IL-1b de IL-1RI determina asocierea receptorului cu o proteina accesorie (IL-1RI RAcP), critica pentru inducerea semnalului ce determina activarea factorilor nucleari de transcriptie, prin intermediul unor proteine MAP (engl, macrotubule associate proteins) asociate caii kinazice⁸.

Receptorul activ, IL-1RI, este larg raspandit, spre deosebire de IL-1RII care se afla pe suprafata doar a catorva tipuri celulare (neutrofile, monocite, celule B). Prin captarea si sechestrarea celor 2 citokine active (IL-1b si IL-1RA) receptorul IL-1RII are rol antiinflamator⁷. Ambii receptori pot fi clivati, cu aparitia rapida in circulatie a receptorilor proteici solubili (un alt mecanism tampon al semnalizarii induse de citokinele IL-1)⁹.

Ambele citokine active biologic (IL-1α sau IL-1b) sunt sintetizate sub forma de precursori proteici, activi doar in cazul pre-IL-1α; precursorul pre-IL-1b ramane in citoplasma pana la clivarea sa de catre caspaza 1 (engl. IL-1b converting enzyme, ICE)^7;9. 

Sursa majora a citokinelor IL-1 este reprezentata de linia celulelor fagocitare mononucleare (macrofage), desi pot fi sintetizate de asemenea in multe alte celule (celule endoteliale, keratinocite, osteoblaste, neutrofile, celule gliale). Agentii stimulanti ai secretiei de IL-1 sunt reprezentati de endotoxine, alte citokine, microorganisme, antigene variate⁷.

Productia de IL-1 in cursul raspunsului imun este responsabila de spectrul manifestarilor clinice asociate „starii de boala”, precum febra, letargia, somnolenta si anorexia (urmare a actiunii IL-1 asupra sistemului nervos central)^7;8.

La nivelul hepatocitului, IL-1 stimuleaza, ca si IL-6, productia reactantilor de faza acuta (peptidul amiloid, proteina C reactiva, complementul), pe baza sechestrarii locale a altor proteine (scade in special eliberarea serica a albuminei)^7;8. Pentru a obtine aminoacizii necesari sintezei masive a acestor noi polipeptide, IL-1 favorizeaza de asemenea distructia proteinelor musculare, resimtita ca mialgia ce acompaniaza unele boli^7;8;9.  

Citokinele IL-1 stimuleaza raspunsurile imune de tip celular si umoral actionand atat asupra limfocitelor T, via IL-2 (IL-1 stimuleaza productia de IL-2 si cresterea expresiei receptorului pentru IL-2), cat si asupra limfocitelor B (IL-1 stimuleaza proliferarea limfocitelor B si productia de imunoglobuline)⁸. 

De asemenea este favorizata acumularea locala de leucocite prin cresterea expresiei moleculelor de adeziune la nivelul endoteliului vascular⁸.

Rolul proinflamator al citokinelor IL-1 este dat de stimularea metabolismului acidului arahidonic, cu productia si eliberarea consecutiva a altor citokine (mai ales IL6 si chemokine). De asemenea, IL-1 are efecte procoagulante⁹ si de stimulare a hematopoiezei (efect sinergic cu factori de crestere locali)^8;9. 

Citokinei IL-1 i se atribuie, pe de o parte, un rol in promovarea si proliferarea unor linii celulare leucemice, iar pe de alta parte, efecte citotoxice directe asupra unor celule infectate viral si asupra unor celule tumorale⁸.

Inducerea sintezei de NO (monoxid de azot) de catre celulele endoteliale reprezinta mecanismul prin care IL-1 contribuie la vasodilatatia si hipotensiunea arteriala din socul septic si cel cardiogen^7;8.

La nivelul spatiului intraarticular, IL-1 promoveaza proliferarea sinoviocitelor, formarea depozitelor de colagen, resorbtia cartilajului si a tesutului osos, conditii asociate artritei reumatoide⁸.

De asemenea exista dovezi privind contributia IL-1b la destructia celulelor b pancreatice in ambele tipuri de diabet zaharat^3;6.

Recomandari pentru determinarea IL-1b 

Titrurile interleukinelor determinate in diverse lichide biologice pot fi utilizate in diagnosticarea unor afectiuni imune si in monitorizarea tratamentelor doar in corelatie cu date clinice si paraclinice complementare.

Pregatire pacient – à jeun (pe nemancate) sau postprandial⁵.

Specimen recoltat – sange venos⁵.

Recipient de recoltare – vacutainer fara anticoagulant, cu/fara gel separator⁵.

Cantitate recoltata – minim 0.5 mL ser⁵.

Cauze de respingere a probei – specimen intens hemolizat, icteric, lipemic sau contaminat bacterian; probe care nu au sosit la laborator congelate⁵.

Prelucrare necesara dupa recoltare – se separa serul prin centrifugare cat mai repede dupa formarea completa a coagulului, iar proba va fi imediat congelata la -20°C; probele recoltate in afara punctelor laboratorului vor fi transportate in recipientul destinat probelor congelate⁶.

Stabilitate proba – serul este stabil 1 luna la -20°C; nu decongelati/recongelati⁵.

Metoda – metoda imunoenzimatica EIA⁵.

Valori de referinta – < 5pg/mL⁵.

Interpretarea rezultatelor

Niveluri crescute ale marker-ului se intalnesc in:

-boli febrile de cauza non-infectioasa³;

-artrita reumatoida^2;3;

-diabet zaharat^3;10;

-vasculite, inclusiv cea asociata crioglobulinemiei din hepatita C^1;3;

-boala Alzheimer⁴;

-tuberculoza pulmonara¹¹. 

Bibliografie

1. Antonelli A, Ferri C, Ferrari SM et al, “Serum concentrations of interleukin 1beta, CXCL10, and interferon-gamma in mixed cryoglobulinemia associated with hepatitis C infection”, J Rheumatol. 2010 Jan;37(1):91-7.
2. Fionula M. Brennan and I. B. McInnes, “Evidence that cytokines play a role in rheumatoid arthritis”, J Clin Invest. 2008; Nov, 118(11): 3537–3545.
3. Florence Allantaz, D. Chaussabel, J. Banchereau, et al, “Microarray-based identification of novel biomarkers in IL-1 mediated diseases”, Curr Opin Immunol, 2007 December, 19(6): 623–632.
4. Forlenza OV, Diniz BS, Talib LL et al, “Increased serum IL-1beta level in Alzheimer’s disease and mild cognitive impairment”, Dement Geriatr Cogn Disord. 2009;28(6):507-12.
5. Laborator Synevo. Referintele specifice tehnologiei de lucru utilizate 2010. Ref Type: Catalog.
6. Maedler K, Dharmadhikari G, Schumann DM et al, “Interleukin-1 beta targeted therapy for type 2 diabetes”, Expert Opin Biol Ther. 2009 Sep;9(9):1177-88.
7. N. Franklin Adkinson JR, Bruce S. Bocher. Cytokines in allergic inflammation. In Middleton’s Allergy, Principles and Practice – Mosby Elsevier 7th-Ed 2008, 167.
8. Richard A. McPetersen, Matthew R. Pincus. Immunology and immunopathology. In Henry’s Clinical Diagnosis and Management by Laboratory Methods- Sauders Elsevier 21st-Ed 2007, 862.
9. Robert R. Rich, Thomas A. Fleisher. Cytokines and cytokines receptors. In Clinical Immunology, Principles and Practice– Mosby Elsevier 3rd-Ed 2008, 143-165.
10. Ruotsalainen E, Vauhkonen I, Salmenniemi U et al, “Markers of endothelial dysfunction and low-grade inflammation are associated in the offspring of type 2 diabetic subjects”, Atherosclerosis. 2008 Mar;197(1):271-7.
11. Su WL, Perng WC, Huang CH et al, “Association of reduced tumor necrosis factor alpha, gamma interferon, and interleukin-1beta (IL-1beta) but increased IL-10 expression with improved chest radiography in patients with pulmonary tuberculosis”, Clin Vaccine Immunol. 2010 Feb;17(2):223-31.