Interleukin 1 (IL-1a, IL-1b), Lymphocyte activating factor (LAF), B cell activating factor (BAF), leukocyte endogenous mediator (LEM), proteolysis inducing factor (PIF), catabolin - osteoclast activating factor) je představitel V. rodiny cytokinů. Interleukiny 1 vznikají z prekurzorů „pro-IL-1“, které mají molekulovou hmotnost 31 a 33 kDa, enzymatickým odštěpením vznikají zralé formy IL-1. Po přepisu je polypeptidový prekurzor (pro-IL1a a pro-IL-1b) o molekulové hmotnosti 31-33 kDa uvolňován k buněčné membráně, kde se enzymaticky štěpí na IL-1a a IL-1b, na štěpení IL-1b se účastní cystinová proteáza (ICE IL-1b converting enzyme, caspase-1). Zánět a imunologické stimuly navozují tuto konverzi. Ke konverzi ke zralé formě přispívají buňky hladké svaloviny cév stimulací přes CD40 ligand, což naznačuje nový mechanismus aktivace IL-1b z prekurzoru a vypovídá o aspektech zánětlivých změn při ateroskleróze. Syntéza a sekrece je přísně regulována striktní vazebnou hierarchií a dalšími kontrolními hladinami. Nezralá forma pro-IL-1b interaguje se zralou formou IL-1 a tím může modulovat jeho aktivity.

Interleukin 1 byl poprvé popsán v roce 1972, reprezentuje důležitou rodinu biologicky aktivních proteinů produkovaných aktivovanými monocyty. Účastní se v rozvoji zánětlivých reakcí a imunitních odpovědí.

Interleukin 1 je polypeptidový cytokin a má dvě formy IL-1a a IL-1b. Oba IL-1 mají stejnou molekulovou hmotnost 15 kDa, ale mají odlišný izoelektrický bod, IL-1a má 5 a IL-1b má 7. Obě molekuly jsou kódované rozdílnými geny a navzdory sekvenční podobě pouze v 20 % obě jejich formy využívají k vazbě jeden receptor na cílových buňkách.

Jsou si podobné svými biologickými efekty. Obě formy mohou způsobovat podobné aktivity, jako syntézu proteinů akutní fáze hepatocyty, chemotaxi polymorfonukleárů a uvolňování polymorfonukleárů z krve a kostní dřeně. Tyto efekty jsou nazývány „leukocyte endogenous mediator“. Zpočátku byl také nazýván IL-1b jako endogenní pyrogen, neboť je schopen navozovat horečku, dále způsobuje úbytek svalů (PIF - proteolysis inducing factor). Další aktivity spojené s IL-1 je indukce prostaglandinu E2 synoviálními buňkami a uvolňování kolagenázy vedoucí k destrukci chrupavky a kostní resorpci neboli nazývané (catabolin, osteoclast activating factor). IL-1 má mnohočetné imunologické funkce včetně zvýšení produkce IL-2 T buňkami a aktivaci B buněk, thymocytů. Je pleiotropní, má tumoricidní aktivitu přes uvolňování IL-2 a IFN-g a může mít přímo protivirovou aktivitu stimulací fibroblastů uvolňováním IFN-b. Je mediátorem sepse, IL-1 v současné době je popsán jako faktor, který stimuluje růst a virulenci E.coli.

IL-1 je produkován monocyty, makrofágy a různými jinými typy buněk jako jsou zralé T lymfocyty, leukemické lymfocyty, fibroblasty, epiteliální a endotelové buňky, neutrofily a astrocyty. Mají tyto účinky: jsou pyrogenní, podporují resorpci kostí, prezentují antigen na T buňkách a stimulují k proliferaci T a B lymfocyty.

Nízké koncentrace IL-1b bývají nalézány v séru zdravých lidí.

IL-1a je extracelulární peptid o velikosti 17 kDa, jeho aktivita byla zjištěna v různých biologických tekutinách, séru, synoviální tekutině, slinách, amniové tekutině, sputu, cerebrospinálních moku, tekutině z bronchoalveolární laváže.

U stomatologických onemocnění bylo popsáno zvýšení IL-1a v místě infekce, např. zánět zubní pulpy, infekce kořenových kanálů a periodontitid. Plicní onemocnění je spojeno se zvýšením IL-1a v krvi i tekutině z bronchoalveolární laváže při cystické fibróze a systémové skleróze. Vysoké koncentrace IL-1a v cervikálním sekretu u těhotných žen svědčí pro aktivaci obranných mechanismů proti ascencendentní infekci. Zvýšené koncentrace IL-1a v moči byly prokázány u karcinomu močového měchýře.

Zvýšené koncentrace IL-1a a IL-1b v krvi bývají nalézány u pacientů s umělými náhradami kloubů, s čerstvě diagnostikovaným IDDM, s malnutricí, s karcinomy (plic, pankreatu, štítné žlázy). Bývají nalézány u akutní pyelonefritidy, akutní virové hepatitidy i u septického šoku, řady zánětlivých onemocnění i neinfekčních zánětů jako je morbus Crohn.

Zvýšení IL-1a a IL-1b v séru a v tkáňových tekutinách bývá u autoimunitních onemocnění (revmatoidní artritida). Zvýšení v plazmě a mozkomíšním moku bývá u schizofrenie, zánětlivých neurologických chorob a mozkových inzultů. Koncentrace bývají zvýšené v krvi novorozenců se systémovými infekcemi získanými v neonatálním období.

sIL-1R

Solubilní receptor je transmembránový protein a člen imunoglobulinové superfamily. Je především exprimován na T buňkách, fibroblastech a endoteliálních buňkách.

IL-1Ra

Antagonista receptoru IL-1 je monomerní glykosylovaný protein o molekulové hmotnosti 25 kDa, produkovaný monocyty i jinými buňkami. IL-1 antagonista receptoru se liší od IL-1 jen stupněm glykosylace. Váže se na receptory pro IL-1 se stejnou afinitou jako samotný cytokin. Tato vazba však nespouští nitrobuněčný proces a tak se IL-1Ra stává inhibitorem a fyziologickým regulátorem účinků IL-1.

Další informace

Cytokiny

Helena Živná, Pavel Živný