La interleucina-1 (IL-1) és una citocina inflamatòria, pertanyent a una família d'11 citocines, concretament de lligands i receptors, codificada en el cromosoma 2 i produïda per múltiples estirps cel·lulars, principalment per macròfags activats i mastòcits però també per cèl·lules endotelials i epitelials. A més a més, pot ser produïda per l'activació dels fagòcits estimulada per ribopolisacàrids o, fins i tot, per la interacció dels limfòcits TCD4+.
És un mediador clau en la resposta inflamatòria provocant febre, neutrofília i producció de proteïnes de fase aguda. També, té un paper fonamental en les respostes innates no específiques a les infeccions, fet que afavoreix respostes immunològiques més específiques com els anticossos o els limfòcits T citotòxics. És a dir, es produeix en grans quantitats com a resposta a infeccions o a qualsevol tipus de lesió o estrès. Històricament, fou una de les primeres citocines descobertes.
Història L'estudi de la interleucina 1 (IL-1) començà l'any 1940, aproximadament, amb la investigació de la patogènesi de la febre. Al , intentant trobar la relació entre la febre i les infeccions i les inflamacions, es trobaren algunes proteïnes presents en els fluids exsudats granulocítics d'animals i humans amb febre que actuaven com a pirògens endògens. El terme interleucina fou creat per denominar les citocines que intervenien en la comunicació entre leucòcits i, en concret, es va anomenar IL-1 als productes dels macròfags. En la dècada de 1980, l'ús de la IL-1 recombinant va permetre establir que aquesta era una citocina que intervenia en la inflamació i en la resposta immunitària. Actualment, es coneix que la interleucina-1 és una família de citocines, la majoria de les quals té propietats inflamatòries a causa de la seva habilitat en l'estimulació dels gens relacionats amb la inflamació.
Característiques Quan hi ha un dany tissular o una infecció, una de les primeres respostes del sistema immunitari innat és la secreció de citocines mitjançant les cèl·lules tissulars. La IL-1, entre d'altres, és de les citocines proinflamatòries més importants i és alliberada pels macròfags, els monòcits i les cèl·lules dendrítiques (cèl·lules endotelials i epitelials) en resposta al factor de necrosi tumoral (TNFα). Així doncs, la IL-1 és un mediador de la resposta inflamatòria aguda.
La IL-1 es sintetitza primer com un precursor i necessita dues senyals diferents per produir-se. Una d'elles activa la transcripció gènica (induïda pel TLR i les senyals NOD) i la producció d'un precursor polipeptídic de pro-IL-1β. La segona senyal activa l'inflamasoma i aquest divideix el precursor mitjançant proteòlisis, donant com a resultat la proteïna madura IL-1β.
Les IL-1 no tenen seqüències hidròfobes, de manera que no poden dirigir el polipèptid creat a la membrana del RE. Així doncs, un cop sintetitzada, la IL-1 es secreta a través d'una via no clàssica. Una possibilitat és que la IL-1 madura s'activi quan les cèl·lules infectades o els macròfags actius moren. També, pot ser que el TNF estimuli els fagòcits i altres tipus cel·lulars perquè produeixin IL-1 (cascada de citocines amb activitats biològiques anàlogues).
La IL-1 és capaç d'actuar biològicament gràcies a receptors de membrana específics. Se'n coneixen dues formes, la IL-1α i la IL-1β, que tenen una homologia menor del 30% entre elles, però s'uneixen als mateixos receptors de la superfície cel·lular i porten a terme les mateixes activitats metabòliques.
IL-1α La IL-1α és el membre més antic de la família de les IL-1, si es mira des d'un punt de vista evolutiu, i la seva seqüència primària d'aminoàcids està estretament relacionada amb la família del factor de creixement dels fibroblasts, que són cèl·lules que es troben al teixit connectiu dels animals. És majoritàriament intracel·lular i té certs efectes paracrins en l'entorn de la cèl·lula secretora. Aquest tipus d'interleucina s'uneix a un receptor anomenat IL-1RI i recluta una proteïna accessòria (IL-1RIAcP) creant un complex, les senyals del qual indueixen la inflamació.
En l'àmbit de la salut, existeixen nivells abundants de precursor de la IL-1α en cèl·lules primàries, com els hepatòcits, les cèl·lules endotelials o els fibroblasts, independentment de la seva localització. A més a més, també es troba present en línies cel·lulars tumorals.
IL-1β La IL-1β és una citocina altament inflamatòria en humans. Ha estat el tipus de IL-1 més estudiada, sobretot, perquè és secretada pels macròfags i aquests tenen una gran importància en el procés de presentació d'antigen. És secretada en sang i interacciona amb dos tipus de receptors: tipus I i tiupus II. Els tipus I es troben sobre la majoria de les cèl·lules del cos i semblen mediadors de les respostes clàssiques de la IL-1. Els tipus I es troben a la membrana de limfòcits B, neutròfils, monòcits i cèl·lules de la medul·la òssia.Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Medicina. Programa de Medicina Intensiva. Apuntes de Medicina Intensiva.
miniatura|Estructura molecular dels receptors de la IL-1 La IL-1β i la IL-1α s'uneixen al mateix receptor (IL-1RI) i desencadenen una senyal proinflmatòria. El precursor de la IL-1β és activat per una cisteïna proteasa intracel·lular anomenada caspase-1. Particularment, les persones amb mutacions en l'activació de la caspase-1 poden desenevolupar una inflamació sistèmica que pot arribar a ser mortal. Per revertir-la, és possible bloquejar el receptor de la IL-1 o utilitzar un anticòs que neutralitzi la IL-1β.
Aquelles malalties causades per la intervenció de la IL-1β s'anomenen autoinflamatòries. Tot i que les malalties autoinflamatòries estan sovint relacionades amb l'autoimmunitat, no hi ha cap evidència que les causades per les IL-1 tinguin un paper d'immunitat adaptativa. La inflamació sinuvial resultant de la IL-1β té un paper crucial en els estats primerencs i finals de l'artritis òssia. miniatura|Interacció de l'antagonista del receptor de IL-1 i la IL-1 amb les molècules receptores de IL-1
IL-1RA La IL-1RA és una proteïna insoluble, produïda principalment per monòcits i macròfags, que interactua amb IL1R i inhibeix l'efecte de les altres dues formes actuant com a antagonista d'elles. Impedeix la unió de la IL-1α i β als seus respectius receptors, ja que aquesta competeix per unir-se als receptors mencionats anteriorment (inhibició de tipus competitiva). Les concentracions elevades d'aquest tipus d'interleucina s'associa amb la obesitat, la resistència a la insulina i el risc de patir una malaltia cardiovascular.
Funcions Les citocines IL1α i IL1β, dues citocines claus per l'activació de l'activitat immunitària innata, tenen com a cèl·lula diana els limfòcits T, els macròfags i l'hipotàlem. Provoquen principalment l'activació de macròfags, limfòcits T i indueixen febre a l'organisme davant d'estímuls com de bacteris i els seus productes, d'altres citocines IL-1, de TNF i per contacte amb les cèl·lules T CD4. Les funcions són les següents: miniatura|IL-1 amb cadenes diferenciades i interaccions polars.
Efectes proinflamatoris, que són productes de l'alliberament d'histamina per part de mastòcits i causen vasodilatació i signes d'inflamació localitzada.Universidad de Córdoba. És un pirogen, causant de febre per alliberament de prostaglandines, fet beneficiós, ja que a temperatura elevada la resposta immunitària funciona millor, reduint la taxa de creixement dels patògens. Promouen la hiperalgèsia, que és l'augment de la sensibilitat del dolor. Juntament amb la IL-6, causa l'augment de proteïnes hepàtiques de fase aguda (per exemple, el fibrinogen i la proteïna C reactiva). Actua sobre el sistema nerviós central produint son i anorèxia durant processos infecciosos per efecte de l'òxid nítric i estimulant l'alliberament d'hormones de la hipòfisi. Incrementa el nombre de cèl·lules precursores de la medul·la òssia. Potencia les funcions dels neutròfils dels teixits afectats. Afavoreix l'augment de concentració de leucòcits en el lloc de la infecció o lesió.
Malalties i la seva relació amb IL-1 Malgrat que les interleucines desenvolupen un paper important en la defensa de l'organisme, diversos estudis han demostrat que una alteració en els nivells d'IL-1 estan relacionats amb diverses malalties inflamatòries i febre, com la febre familiar mediterrània (FMF), entre d'altres. Alguns dels trastorns causats per alguna anormalitat en les IL-1 són:
Periodontitis: És la inflamació del teixit fibrós que rodeja l'arrel de les dents. La IL-1 és la que inicia la destrucció d'aquest teixit, és a dir, té una clara influència en l'evolució d'aquesta malaltia dental. Quan hi ha un polimorfisme del gen que codifica la IL-1β, es produeix més quantitat d'aquesta proteÏna de la considerada normal en entrar en contacte amb bacteris. Això se sap gràcies a diversos experiments en què s'evaluaren i es compararen les concentracions de IL-1 en pacients sans i en pacients amb inflamació de la geniva. En aquests últims eren força majors. SIDA: La IL-1β indueix la replicació del virus VIH a cèl·lules com monòcits i macròfags. A més, les proteïnes de membrana del virus VIH-1 contribueixen a la secreció d'IL-1. Alzheimer: Aquesta malaltia afecta els sistemes nerviós, immunològic i endocrí degut a la intervenció de molècules com la IL-1, ja que intervé en la reacció immunitària al cervell i, en conseqüència, en la inflamatòria. Càncer: Les IL-1RA estan relacionades amb els factors de creixement del teixit adipós peritumoral en pacients caquèxics. Dermatitis atòpica: S'ha descobert que la interleucina 1-β està implicada directament en la formació i empitjorament de les lesions cutànies de la dermatitis atòpica, fet que es veu agreujat amb l'estat en què es troba la vitamina D. L'experiment consistí en estudiar a 57 nens amb dermatitis aguda (lleu i greu) i un grup control de 33 nens sans. Se’ls va mesurar les concentracions sèriques d'1L-1β, IL-1F2 i l'antagonista del receptor ja esmentat anteriorment, IL-1RA. Al final de l'experiment, es va veure que el nivell de viatmina D en sèrum en nens amb AD era menor que en nens sans. Per tant, es va arribar a la conclusió que la IL-1β, el IL-1RA i els nivells d'IgE estan implicats en la immunopatogènesi de la malaltia. Parkinson: El nivell elevat d'IL-1 i el nivell deprimit d'IL-10 a la sang perifèrica dels pacients amb dolor relacionat amb la malaltia de Parkinson suggereix que certes citocines inflamatòries poden estar implicades en l'aparició i en els símptomes clínics del dolor relacionat amb aquesta malaltia.
Recerca S'ha provat el seu ús en l'estimulació de la reacció inflamatòria en malalts immunodeprimits. I igualment, l'hipotètic ús d'antagonistes de la IL-1 com a antiinflamatoris.
En ratolins mancats d'IL-1, s'ha descrit que certs tumors creixen més lentament que el que és normal o no es desenvolupen.Proceedings of the National Academy of Sciences 2003;10.1073/pnas.0437939100 Animals sense receptors d'IL-2 tendeixen a no induir la migració de macròfags i altres respostes proinflamatòries.The Journal of Neuroscience, July 15, 2002, 22(14):6071-6082
Sembla que IL-1 és un intermediari de les gonadotropines en el cicle de l'ovulació.Díaz FM, Ortega-Camarillo C, Rosales-Torres AM, Baiza-Gutman AL et al. L'òxid nítric com a principal efector del sistema de la Interleucina-1 en la ovulació. Gac Med Mex 2001; 137 (4): 291-302.
Referències
Enllaços externs
Interleucina 1 Categoria:Gens en el cromosoma 2 humà