Інтерлейкін-6
IL6 (англ. Interleukin 6) – білок, який кодується однойменним геном, розташованим у людей на короткому плечі 7-ї хромосоми.[3] Довжина поліпептидного ланцюга білка становить 212 амінокислот, а молекулярна маса — 23 718[4].
Білок є інтерлейкіном, який діє одночасно як запальний цитокін і як протизапальний міокін.
| 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MNSFSTSAFG | PVAFSLGLLL | VLPAAFPAPV | PPGEDSKDVA | APHRQPLTSS | ||||
| ERIDKQIRYI | LDGISALRKE | TCNKSNMCES | SKEALAENNL | NLPKMAEKDG | ||||
| CFQSGFNEET | CLVKIITGLL | EFEVYLEYLQ | NRFESSEEQA | RAVQMSTKVL | ||||
| IQFLQKKAKN | LDAITTPDPT | TNASLLTKLQ | AQNQWLQDMT | THLILRSFKE | ||||
| FLQSSLRALR | QM |
Функція[ред. | ред. код]
Імунна система[ред. | ред. код]
IL-6 синтезується Макрофагами у відповідь на специфічні мікробні молекули, що мають назву патоген-асоційовані молекулярні структури (ПАМС). Такі ПАМС зв’язуються з необхідною групою молекул виявлення вродженої імунної системи, які називаються рецепторами розпізнавання, включаючи TLR-рецептори. Вони присутні як на поверхні клітини, так і внутрішньоклітинних компартментах й індукують внутрішньоклітинні сигнальні каскади, які стимулюють продукцію запальних цитокінів. IL-6 є важливим медіатором лихоманки та імунної відповіді під час гострої фази захворювання.
IL-6 відповідає за стимуляцію синтезу білка гострої фази, а також продукцію нейтрофілів у кістковому мозку. Білок підтримує ріст В-клітин і є антагоністом регуляторних Т-клітин.
Метаболізм[ред. | ред. код]
IL-6 здатний долати гематоенцефалічний бар’єр [5] й ініціювати синтез PGE2 у гіпоталамусі, змінюючи контрольну температуру тіла. У м'язовій і жировій тканині інтерлейкін стимулює використання енергії, що призводить до підвищення температури тіла. За температури 4 градуси за Цельсієм як споживання кисню, так і температура всередині були нижчими у IL-6-/- порівняно з дикими мишами, що свідчить про нижчий індукований холодом термогенез у IL-6-/- мишей.[6]
За відсутності запалення 10–35% циркулюючого IL-6 може надходити з жирової тканини.[7] IL-6 може регулювати кількість жиру в організмі у зрілих мишей, враховуючи той факт, що нокаут гена IL-6 викликає ожиріння у зрілому віці. Окрім того, IL-6 може зменшувати масу жиру в організмі за допомогою впливу на рівні ЦНС[8]. Вплив інтерлейкіну на ожиріння у гризунів проявляється на рівні мозку, імовірно, гіпоталамуса та заднього мозку. З іншого боку, посилена центральна транс-сигналізація IL-6 може покращити гомеостаз енергії та глюкози при ожирінні. Транс-сигналізація означає, що розчинна форма IL-6R (sIL-6R), яка містить позаклітинну частину рецептора, може зв’язуватися IL-6 з такою ж спорідненістю, як мембранно-зв'язаний IL-6R. Комплекс IL-6 і sIL-6R може зв'язуватися з gp130 на клітинах, які не експресують IL-6R і які не реагують на IL-6[9].
Дослідження за участі тварин показали, що IL-6 у ЦНС частково опосередковує пригнічення споживання їжі та маси тіла, яке здійснюється стимуляцією рецептора глюкагоноподібного пептиду-1 (GLP-1)[10].
Центральна нервова система[ред. | ред. код]
Вчені Університету Любека повідомляють, що інтраназальне введення IL-6 покращує консолідацію емоційних спогадів, що проявляється під час сну[11].
Скелет і м'язи[ред. | ред. код]
Остеобласти виділяють IL-6, щоб стимулювати утворення остеокластів. У той час як клітини гладких м’язів у середній оболонці багатьох кровоносних судин виробляють IL-6 як прозапальний цитокін. Роль IL-6 як протизапального міокіну опосередкована його інгібіторною дією на TNF-альфа та IL-1 та його активацією IL-1ra та IL-10.
Захворювання[ред. | ред. код]
IL-6 стимулює запальні та аутоімунні процеси при таких захворюваннях, як розсіяний склероз, розлад зорового спектру (NMOSD), діабет, атеросклероз, депресія, хвороба Альцгеймера , рак передміхурової залози, хвороба Бехчета, ревматоїдний артрит і внутрішньомозковий крововилив.
Наразі актуальною стала розробка агентів проти IL-6 як терапії при подібних захворюваннях. Першим із них є “тоцилізумаб”, чия дія була доведена у лікуванні ревматоїдного артриту, хвороби Каслмана та системного ювенільного ідіопатичного артриту. Інші агенти проходять клінічні випробування[12].
COVID-19[ред. | ред. код]
У дослідженнях 2020 року зростання рівня кодованого білка було виявлене при вірусних інфекціях, включаючи COVID-19 (захворювання, викликане SARS-CoV-2). Зараз тривають дослідження його участі у протіканні хвороби та можливому прогнозуванні COVID-19[13].
Рак[ред. | ред. код]
Встановлено, що IL-6 відіграє роль у регуляції оточення пухлини, у виробництві клітин, подібних до стовбурових клітин раку молочної залози, а також у метастазах через пригнічення E-кадгерину та зміні метилювання ДНК при раці ротової порожнини[14].
Спостереження довели, що пацієнти, які хворіють на прогресуючий/метастатичний рак, мають вищий рівень IL-6 у крові. Одним із прикладів цього є рак підшлункової залози, за якого спостерігається підвищення IL-6 у пацієнтів, що корелює з низьким рівнем виживання[15].
Астма[ред. | ред. код]
Відомо, що ожиріння є фактором ризику розвитку важкої астми. Останні дані свідчать про те, що запалення, пов’язане з ожирінням, потенційно опосередковане інтерлейкіном-6, відіграє важливу роль у поганому функціонуванні легень і підвищеному ризику розвитку подальших загострень[16].
Норми та патології[ред. | ред. код]
Показники IL-6 у крові здорових донорів коливаються від 0 до 43,5 пікограмів та мілілітр[17].
Навіть незначні зміни рівня інтерлейкіну-6 пов’язані з підвищеним ризиком смертності, необхідністю штучної вентиляції легень і підвищеною тяжкістю пневмонії, спричиненої SARS-CoV-2.
Література[ред. | ред. код]
1 May L.T., Helfgott D.C., Sehgal P.B. (1986). Anti-beta-interferon antibodies inhibit the increased expression of HLA-B7 mRNA in tumor necrosis factor-treated human fibroblasts: structural studies of the beta 2 interferon involved.. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 83: 8957 — 8961. PubMed DOI:10.1073/pnas.83.23.8957 2 Tonouchi N., Miwa K., Karasuyama H., Matsui H. (1989). Deletion of 3' untranslated region of human BSF-2 mRNA causes stabilization of the mRNA and high-level expression in mouse NIH3T3 cells.. Biochem. Biophys. Res. Commun. 163: 1056 — 1062. PubMed DOI:10.1016/0006-291X(89)92328-0 3 The status, quality, and expansion of the NIH full-length cDNA project: the Mammalian Gene Collection (MGC).. Genome Res. 14: 2121 — 2127. 2004. PubMed DOI:10.1101/gr.2596504 4 May L.T., Shaw J.E., Khanna A.K., Zabriskie J.B., Sehgal P.B. (1991). Marked cell-type-specific differences in glycosylation of human interleukin-6.. Cytokine 3: 204 — 211. PubMed DOI:10.1016/1043-4666(91)90018-9 5 Clogston C.L., Boone T.C., Crandall B.C., Mendiaz E.A., Lu H.S. (1989). Disulfide structures of human interleukin-6 are similar to those of human granulocyte colony stimulating factor.. Arch. Biochem. Biophys. 272: 144 — 151. PubMed DOI:10.1016/0003-9861(89)90205-1 6 Luetticken C., Kruettgen A., Moeller C., Heinrich P.C., Rose-John S. (1991). Evidence for the importance of a positive charge and an alpha-helical structure of the C-terminus for biological activity of human IL-6.. FEBS Lett. 282: 265 — 267. PubMed DOI:10.1016/0014-5793(91)80491-K
Примітки[ред. | ред. код]
- ↑ Human PubMed Reference:.
- ↑ Mouse PubMed Reference:.
- ↑ HUGO Gene Nomenclature Commitee, HGNC:6018 (англ.). Архів оригіналу за 15 березня 2016. Процитовано 7 вересня 2017.
- ↑ UniProt, P05231 (англ.). Архів оригіналу за 10 серпня 2017. Процитовано 7 вересня 2017.
- ↑ "Penetration of interleukin-6 across the murine blood-brain barrier". Banks WA, Kastin AJ, Gutierrez EG. September 1994. с. 53–6.
- ↑ "Reduced stress- and cold-induced increase in energy expenditure in interleukin-6-deficient mice" ((англійською)). American Journal of Physiology. 2005. с. R551–R557.
- ↑ "Reduced exercise endurance in interleukin-6-deficient mice" ((англійською)). Fäldt J, Wernstedt I, Fitzgerald SM, Wallenius K, Bergström G, Jansson JO. June 2004. с. 2680–6.
- ↑ Interleukin-6-deficient mice develop mature-onset obesity ((англійською)). Nature Medicine: Wallenius V, Wallenius K, Ahrén B, Rudling M, Carlsten H, Dickson SL, Ohlsson C, Jansson JO. January 2002. с. 75–9.
- ↑ IL-6 trans-signaling via the soluble IL-6 receptor: importance for the pro-inflammatory activities of IL-6 ((англійською)). 2012. с. 1237–47.
- ↑ Glucagon-like peptide 1 receptor induced suppression of food intake, and body weight is mediated by central IL-1 and IL-6 ((англійською)). Shirazi R, Palsdottir V, Collander J, Anesten F, Vogel H, Langlet F, Jaschke A, Schürmann A, Prévot V, Shao R, Jansson JO, Skibicka KP. October 2013. с. 16199–204.
- ↑ Parabrachial Interleukin-6 Reduces Body Weight and Food Intake and Increases Thermogenesis to Regulate Energy Metabolism. Mishra D, Richard JE, Maric I, Porteiro B, Häring M, Kooijman S, Musovic S, Eerola K, López-Ferreras L, Peris E, Grycel K, Shevchouk OT, Micallef P, Olofsson CS, Wernstedt Asterholm I, Grill HJ, Nogueiras R, Skibicka KP. March 2019. с. 3011–3026.e5.
- ↑ First IL-6–blocking drug nears approval for rare blood disorder. Nature Medicine. 7 жовтня 2013.
- ↑ Raised troponin and interleukin-6 levels are associated with a poor prognosis in COVID-19. 2 квітня 2020.
- ↑ Interleukin-6 promotes tumorigenesis by altering DNA methylation in oral cancer cells ((англійською)). September 2011. с. 1053–63.
- ↑ Cytokine expression profile in human pancreatic carcinoma cells and in surgical specimens: implications for survival ((англійською)). June 2006. с. 684–98.
- ↑ Plasma interleukin-6 concentrations, metabolic dysfunction, and asthma severity: a cross-sectional analysis of two cohorts ((англійською)). The Lancet. Respiratory Medicine. July 2016. с. 574–584.
- ↑ High serum IL-6 values increase the risk of mortality and the severity of pneumonia in patients diagnosed with COVID-19 ((англійською)). 14 жовтня 2020.
Див. також[ред. | ред. код]
|
Це незавершена стаття про білки. Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її. |