© Borgis - Nowa Stomatologia 2/2002, s. 96-98
Anna Maria Wasilewska, Sylwia Małgorzata Słotwińska
Rola antagonisty receptora interleukiny 1 (IL-1ra) w zapaleniu przyzębia
The role of interleukin-1 receptor antagonist (IL-1ra) in periodontal disease
z Zakładu Stomatologii Zachowawczej Instytytu Stomatologii Akademii Medycznej w Warszawie
Kierownik Zakładu: prof. dr hab. Maria Wierzbicka
Odpowiedź odpornościowa organizmu na patogeny bakteryjne zależy między innymi od miejscowej aktywności komórek immunokompetentnych oraz od obecności cytokin. Dynamiczny rozwój, zwłaszcza w ostatnim dziesięcioleciu, biologii molekularnej, genetyki i immunologii, dostarczył wielu informacji na temat znaczenia i funkcji cytokin w wielu procesach fizjologicznych oraz ich roli w patogenezie niektórych jednostek chorobowych. Cytokiny uwalniane przez komórki układu odpornościowego w odpowiedzi na różne endo- i egzogenne bodźce, np. limfokiny, kompleksy immunologiczne, lipopolisacharydy, antygeny, endotoksyny, hormony czy inne cytokiny, aktywują komórki docelowe po związaniu z receptorem błony komórkowej odpowiednich komórek. Cytokiny mogą również łączyć się z receptorami rozpuszczalnymi, które jako białka wiążące, powstają w następstwie proteolizy i degradacji błon komórkowych. Wiązanie cytokin z receptorami może być hamowane przez tzw. antagonistów receptorów (1). Szczególną uwagę wzbudza interleukina pierwsza (IL-1), będąca mediatorem procesów zapalnych i resorbcyjnych kości, w tym także w zapaleniach przyzębia (2, 3, 4). Badania ostatnich lat wskazują na istotny wpływ czynnika genetycznego w patogenezie chorób przyzębia. Stwierdzono zależność pomiędzy genami kodującymi IL-1a i IL-1b a stopniem ciężkości zapalenia przyzębia. Określenie genotypu pacjenta względem IL-1 stało się ważnym elementem postępowania periodontologicznego. Wykrycie genetycznej predyspozycji do zachorowania na zapalenie przyzębia umożliwia podjęcie wczesnych działań profilaktycznych (5).
IL-1 to glikoproteina o ciężarze cząsteczkowym 17 kDa, która jest wydzielana w odpowiedzi na różne bodźce, głównie przez monocyty i makrofagi oraz, w mniejszym stopniu, przez wiele innych komórek (6). Istotna rola, jaką odgrywa IL-1 w fizjologii i patologii komórki, sprawia, że wielu badaczy interesuje się również inhibitorami tej cytokiny. Opisano specyficzne, naturalnie pojawiające się białko o masie 22-25 kDa funkcjonujące, jako antagonista receptora IL-1. Dokładne poznanie funkcji antagonisty receptora IL-1 (IL-1ra) i innych endogennych i zmodyfikowanych genetycznie inhibitorów IL-1 może przyczynić się do wykorzystania tej wiedzy w postępowaniu klinicznym. Gen dla ludzkiego IL-1ra jest zlokalizowany na długim ramieniu chromosomu drugiego. Ten sam region zawiera również geny dla IL-1b, receptora IL-1I oraz IL-1II. Jednak znaczenie wspólnej chromosomalnej lokalizacji u ludzi genów dla IL-1ra, IL-1b, jak i dla dwóch różnych receptorów pozostaje niejasne. Sugerowano, że różnica między IL?1, a IL-1ra polega na częściowej duplikacji odziedziczonego po przodkach genu IL-1 (7).
Wczesne badania nad IL-1ra dotyczyły biologicznej aktywności przesączu ludzkich monocytów hodowanych na adherentnej immunoglobulinie G i w moczu pacjentów z białaczką mielomonocytarną. W kolejnych badaniach scharakteryzowano i określono dokładnie rekombinowaną cząsteczkę IL-1ra (7). Ocena poziomu IL-1ra we krwi i w płynach ustrojowych i ich współzależności, badania in vitro i na zwierzętach oraz badania nad modyfikacją genetyczną inhibitora cytokiny, pozwoliły na podjęcie próby praktycznego zastosowania cytokin jako leków w takich chorobach jak: stany zapalne naczyń krwionośnych, zakrzepy wewnątrznaczyniowe, osteoporoza, kłębuszkowe zapalenie nerek, cukrzyca oraz choroby autoimmunologiczne (8, 9).
Różne kompleksy immunologiczne mogą stymulować wydzielanie antagonisty receptora IL-1, który ma zdolność wiązania obu typów receptora IL-1 (10). Dinarello podaje, że bodźcem, który najczęściej stymuluje wytwarzanie tej specyficznej proteiny są endotoksyny bakteryjne. Pobudzone komórki, np. polimorfonuklearne leukocyty (PMN) mogą wyzwalać ekspresję genów IL-1ra i translację białek (11). IL-1ra blokuje aktywność IL-1 zarówno in vivo jak i in vitro. Rekombinowany IL-1ra blokuje wzbuddzoną przez IL-1 proliferację tymocytów, syntezę komórek maziowych i kolagenazy, proliferację GM-CSF oraz IL-6 (12). Rambaldi i wsp. wykazali wysoką aktywność IL-1ra w redukcji proliferacji komórek białaczkowych (13). Podanie antagonisty receptora IL-1 królikom ze stanem zapalnym jelit, obniża naciek zapalny i obrzęk tych tkanek (14). Dożylne iniekcje zawiesiny z E. coli aplikowane królikom wyzwalały tzw. szok septyczny przebiegający z hypotensją, spadkiem oporności naczyniowej, leukopenią i trombocytopenią. Po podaniu IL-1ra zaobserwowano tylko łagodną i przejściową hypotensję (15).
Powyżej zamieściliśmy fragment artykułu, do którego możesz uzyskać pełny dostęp.
Mam kod dostępu
- Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu albo wszystkich artykułów (w zależności od wybranej opcji), należy wprowadzić kod.
- Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.
- Aby kupić kod proszę skorzystać z jednej z poniższych opcji.
Opcja #1
29 zł
Wybieram
- dostęp do tego artykułu
- dostęp na 7 dni
uzyskany kod musi być wprowadzony na stronie artykułu, do którego został wykupiony
Opcja #2
69 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 30 dni
- najpopularniejsza opcja
Opcja #3
129 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 90 dni
- oszczędzasz 78 zł
Piśmiennictwo
1. Walsh L. et al.: Interleukin-1 and interleukin-1 inhibitor production by human adherent cells stimulated with periodontopathic bacterie. Arch. Oral. Biol., 1989, 34:679-683. 2. Górska R. i wsp.: Stężenie cytokin pro- i przeciwzapalnych we krwi obwodowej osób z chorobą przyzębia. Stomat. Współ. 2000, 7, 2:18-20. 3. Tatakis D.: Interleukin-1 and bone metabolism: a review. J Periodontol., 1993, 64:416-431. 4. Wiench R.: Badanie wybranych cytokin – praca doktorska. 1999. 5. Dinarello C.A.: Introduction of Interleukin-1 and Interleukin-1 Receptor Antagonist. Semin Oncol. 1997, 24, 3:81-93. 6. Roitt I. et al.: Immunology, London 2000. 7. Arend W.P.: Interleukin-1 Receptor Antagonist. Adv. Immunol. 1993, 51:167-227. 8. Colotta F. et al.: Interleukin-1. Cytokines, Academic Press 1998. 9. Jakóbisiak M.: Immunologia. PWN, Warszawa 2000. 10. Dinarello C.A.: Interleukin-1 and Interleukin-1, Antagonism. Blood, 1991, 7, 8:1627-1652. 11. Yoshimura A. et al.: Secretion of IL-1b, TNF-a, IL-8 and IL-Ra bu human polymorphonuclear leukocytes in response to lipopolysaccharides from periodontopathic bacteria. J Periodont. Res. 1997, 32:279-286. 12. Re F. et al.: Expression of interleukin-1 receptor antagonist (IL-1ra) by human circulating polymorphonuclear cells. Eur. J. Immunol., 1993, 23:570-573. 13. Rambaldi A. et al.: Modulation of cell proliferation and cytokine production in acute myeloblastic leukemia by interleukin-1 receptor antagonist and lack of its expression by leukemic cells. Blood 1990, 76:114. 14. Cominelli F. et al.: Interleukin-1 gene expression, synthesis and effect of specific IL-1 receptor blockade in rabbit immune complex colitis. J. Clin. Invest., 1990, 86:972. 15. Ohlsson K. et al.: Interleukin-1 receptor antagonist reduced mortality from endotoxin shock. Nature 1990, 348:550. 16. Boch J.A. et al.: Interleukin 1 Signal Transduction – Current Concepts and Relevance to Periodontitis. J. Dent. Res., 2001, 80, 2:400-407. 17. Chi-Cheng T. et al.: Levels of Interleukin-1b and Ineterleukin-8 in Gingival Cervicular Fluids in Adults Periodontitis. J. Periodontol., 1995, 66:852-859. 18. Page R.C.: The role of inflammatory mediators in the pathogenesis of periodontal disease. J. Periodont. Res., 1991, 26:230-242. 19. Sims T.J. et al.: Antigens of Actinobacillus actinomycetemcomitans recognized by patients with juvenile periodontitis and periodontally normal subjects. Infect. Immun., 1991, 59:913-924. 20. Zambon J.J.: Actinobacillus actinomycetemcomitans in human periodontal disease. J. Clin. Periodontol., 1985, 12"1-20. 21. Granovitz E.V. et al.: Effect of Interleukin-1 (IL-1) Blockade on Cytokine Synthesis: I. IL-1 receptor Antagonist Inhibits IL-1. Induced Cytokine Synthesis and Blocks the Bindinf of IL-1 to Its Type II Receptor on Human Monocytes. Blood., 1992, 79, 9:2356-2363. 22. Kjeldsen H. et al.: Bacterial – Stimulated Cytokine Production of Peripheral Mononuclear Cells from Patients of Various Periodontitis Categories. J. Periodontol., 1995, 66:139-144. 23. Stashenko P. et al.: Tissue levels of bone resorptive cytokines in periodontal disease. J. Periodontol., 1991, 62:504?509. 24. Nishihara T. et al.: Mouse Interleukin-1 Receptor Antaginist Induced by Actinobacillus actinomycetemcomitans Lipopolysaccharide Blocks the Effects of Interlaukin-1 on Bone Resorption and Osteoclast Like Cell Formation. Infect. Immun., 1994, 62, 2:390-397. 25. Rawlinson A. et al.: Interleukin-1 and IL-1 receptor antagonist in gingival cervicular fluid. J. Clin. Periodontol., 2000, 27:738-743. 26. Schytte Blix I.J.: Helgeland K., Hvattum E., Lyberg T.: Lipopolysaccharide from Actinobacillus actinomecetemcomitans stimulates production of interleukin-1b, tumor necrosis factor-a, interleukin-6 and interleukin-1 receptor antagonist in human whole blood. J. Periodont. Res., 1999, 34:34-40. 27. Vigers G.P.A. et al.: X-ray Structure of Interleukin-1 Receptor Antagonist at 2,0 A Resolution J. Biol. Chem., 1994, 269, 17:12874-12879. 28. Fletcher J. et al.: Interactions between periodontopathogenic bacterie and cytokines. J. Periodont. Res., 1997, 32:200-205.
