Parte generale. Laurea specialistica in Biotecnologie Molecolari,corso di Immunologia Molecolare. Francesco Mainini

Transcript

1 IL-8 Parte generale Laurea specialistica in Biotecnologie Molecolari,corso di Immunologia Molecolare Francesco Mainini

2 Struttura dell IL-8 -L IL-8 è una chemochina e viene sintetizzata come peptide di 99aa. -Viene successivamente clivata in due isoforme diverse a 72aa (secreta principalmente da monociti e macrofagi) e a 77aa (secreta da cellule non immunitarie) -Nella sua sequenza amminoacidica è presente il motivo ELF (Glu-Leu- Arg), importante per il binding al suo recettore Rif [2] -L IL-8 è resistente alle alte temperature, alla proteolisi ed è anche relativamente resistente in ambiente acido

3 Caratteristiche dell IL-8 -L IL-8 è una chemochina particolare in quanto viene espressa nelle fasi precoci dell infiammazione ma persiste per un periodo di tempo prolungato (giorni, anche settimane) -Numerose cellule nucleate sono in grado di produrla anche se principalmente viene secreta da monociti e macrofagi -E una chemochina fortemente angiogenica (e stato dimostrato che agisce direttamente sulle cellule endoteliali dei vasi sanguigni promuovendo la loro sopravvivenza) -La sua produzione viene stimolata da batteri, LPS, IL-1, TNF-α, TRAIL, FasL e da stress ossidativi -L IL-8 è la principale responsabile del reclutamento dei neutrofili al sito d infiammazione e alla loro successiva attivazione -E anche un chemoattrattore per i linfociti T citotossici ed è coinvolta nella migrazione delle cellule dendritiche verso i linfonodi

4 Promotore dell IL-8 -La produzione di IL-8 è inibita da IL-4, IL-10 Rif [1]

5 Legame al recettore Rif [1]

6 Ruolo dell IL-8 -L IL-8 è una citochina pro-infiammatoria e la sua espressione è regolata finemente -E importante nei processi di tumorigenesi in quanto è un potente mediatore dell angiogenesi (melanoma,glioma) -E in grado di stimolare (in vitro) sia la proliferazione di cellule endoteliali che la formazione di capillari (Ab contro l IL-8 sono in grado di inibire questo effetto) -La sua azione angiogenica è indipendente dall azione di reclutamento di neutrofili e altre cellule, al sito di infiammazione -Molti tumori esprimono costitutivamente IL-8 e potrà essere in futuro un target importante per il blocco della tumorigenesi

7 Bibliografia 1:Daniel J. Brat, The role of interleukin-8 and its receptors in gliomagenesis and tumoral angiogenesis, Neuro-oncol., 7(2):122-33, :Daniel Remick,, Interleukin-8, Crit Care Med,, 33(12 Suppl):S466-7, : Chang H. Kim,The greater chemotactic network for lymphocyte trafficking: chemokines and beyond, Curr Opin Hematol,, 12(4): , 2005

8

9 Corso di Immunologia Molecolare Laurea specialistica in Biotecnologie Molecolari Recettori IL-8 e applicazioni Elena Ghiso

10 Recettori chemochine Recettori 7TM 19 recettori suddivisi in 4 gruppi Recettori non selettivi Balkwill et al., Cancer and the chemokine network, Nat. Rev. Cancer 4, 540 (2004) Proudfoot, A.E.I. ChemoKine receptors: multifaceted therapeutic targets, Nat. Rev Immunol. 2, 106 (2002)

11 CXCR1 e CXCR2 CXCR1 e CXCR2 sono recettori omologhi che legano IL-8 con alta affinità; Hanno il 78% di identità di sequenza e sono considerati gli unici recettori dell IL-8 con rilevanza biologica; I geni sono localizzati sul cromosoma 2 e sono associati ad uno pseudogene CXCR2 inattivo E ancora oggeto di dibattito la formazione di omo- eterodimeri tra i due recettori Trettel, F. et al. J. Biol. Chem 278, (2003) Wilson S. et al. The CXCR1 and CXCR2 receptors form costitutive homo- and heterodimers selectively and with equal apparent affinities, J. Biol. Chem. 280, (2005);

12 Recettori IL-8 Brat et al. Role of interleukin-8 and its receptors in gliomagenesis and tumoral angiogenesis. Neuro-Oncology 7,122 (2005)

13 Pathway IL-8 Brat et al. Role of interleukin-8 and its receptors in gliomagenesis and tumoral angiogenesis. Neuro-Oncology 7,122 (2005)

14 Pathway IL-8 Cbl and Akt regulate CXCL8-induced and CXCR1- and CXCR2-mediated chemotaxis Heather C. Lane, Appakkudal R. and Ramesh K. Ganlju Heather et al. Cbl and Akt regulate CXCL8-induced and CXCR1- and CXCR2- mediated chemotaxis. Int. Immunol. 18,1315 (2006) Akt Cbl Brat et al. Role of interleukin-8 and its receptors in gliomagenesis and tumoral angiogenesis. Neuro-Oncology 7,122 (2005)

15 Ruolo IL-8 Infiammazione Infiammazione acuta: infezioni virali respiratorie, reperfusion injuri(ri) Bharat B.Aggarwal et al. Inflammation and cancer: How hot is the link? Biochem Pharmacol (2006) doi: /j.bcp Angiogenesi Il-8 stimola sia la proliferazione di cellule endoteliali che la formazione di vasi; Infiammazione cronica:fibrosi cistica, psoriasi,obstructive pulmonary disease (COPD) L attività angiogenetica si pensa sia dovuta al motivo ELR presente in alcune chemochine compresa l IL-8

16 IL-8 e infiammazione Busch-Petersen, J. Small molecule antagonists of the CXCR2 and CXCR1 Chemokine receptor as therapeutic Agents foe the treatment of inflammatory Diseases. Curr Top Med Chem 6, 1345 (2006)

17 Inibitori Anticorpi Abgenix ABCream (Mahler, D. A. et al.(efficacy and safety of a monoclonal antibody recognizing interleukin-8 in COPD: a pilot study. Chest 126(3), (2004)). Antagonisti competitivi dei recettori Inibitori allosterici non competitivi Repertaxin

18 Il Repertaxin Lega selettivamente i due recettori dell IL-8 Blocca in modo dose dipendente il reclutamento di cellule polimorfonucleate indotto dal danno da riperfusione tissutale Bertini, R. Noncompetitive allosteric inhibitors of the inflammatory chemokine receptors CXCR1 and CXCR2: prevention of reperfusion injury. PNAS 101(32), (2004)

19 IL-8 e angiogenesi Trasduzione del segnale in cellule endoteliali Brat et al. Role of interleukin-8 and its receptors in gliomagenesis and tumoral angiogenesis. Neuro-Oncology 7,122 (2005) Fase precoce Fase tardiva

20 Terapia??? Studi in vitro per valutare il coinvolgimento dell IL-8 nell angiogenesi con l obiettivo di poter sviluppare nuove strategie terapeutiche. Ctrl Ab Anti-IL-8 Anti-CXCR1 Anti-CXCR2 Wente M.N. et al., Blockade of the chemokine receptor CXCR2 inhibits pancreatic cancer cell-induced angiogenesis. Cancer Letters 241, 221 ( 2006) Li, A et al., Autocrine role of IL-8 in induction of endothelial cell proliferation, survival, migration and MMP-2 production and angiogenesis. Angiogenesis 8,63 (2005)

21 Bibliografia Balkwill et al., Cancer and the chemokine network, Nat. Rev. Cancer 4, 540 (2004) Proudfoot, A.E.I. ChemoKine receptors: multifaceted therapeutic targets, Nat. Rev Immunol. 2, 106 (2002) Homey B. et al. Chemokines:agents for the immunotherapy of cancer? Nat Rev 2, 175 ( 2002) Brat et al. Role of interleukin-8 and its receptors in gliomagenesis and tumoral angiogenesis. Neuro-Oncology 7,122 (2005) Heather et al. Cbl and Akt regulate CXCL8-induced and CXCR1- and CXCR2- mediated chemotaxis. Int. Immunol. 18,1315 (2006) Bharat B.Aggarwal et al. Inflammation and cancer: How hot is the link? Biochem Pharmacol (2006) doi: /j.bcp Busch-Petersen, J. Small molecule antagonists of the CXCR2 and CXCR1 Chemokine receptor as therapeutic Agents foe the treatment of inflammatory Diseases. Curr Top Med Chem 6, 1345 (2006) Mahler, D. A. et al.(efficacy and safety of a monoclonal antibody recognizing interleukin-8 in COPD: a pilot study. Chest 126(3), (2004)

22 Bertini, R. Noncompetitive allosteric inhibitors of the inflammatory chemokine receptors CXCR1 and CXCR2: prevention of reperfusion injury. PNAS 101(32), (2004) Wente M.N. et al., Blockade of the chemokine receptor CXCR2 inhibits pancreatic cancer cell-induced angiogenesis. Cancer Letters 241, 221 ( 2006) Li, A et al., Autocrine role of IL-8 in induction of endothelial cell proliferation, survival, migration and MMP-2 production and angiogenesis. Angiogenesis 8,63 (2005) Addison C.L. et al. The CXC chemokine receptor 2, CXCR2, is the putative receptor for ELR+ CXC chemokine-induced angiogenic activity. J Immunol. 165, (2000)