Генетические особенности, связанные с обменом интерлейкинов у пациентов с гепатоцеллюлярной карциномой вследствие вирусного гепатита С

ГЕПАТИТ C /ПАТОФИЗИОЛПАРЕНТЕРАЛЬНО-ПЕРЕДАВАЕМЫЙ ГЕПАТИТ НИ-A, НИ-B /ПАТОФИЗИОЛПЕЧЕНИ НОВООБРАЗОВАНИЯРАК ПЕЧЕНИГЕПАТОЦЕЛЛЮЛЯРНАЯ КАРЦИНОМА /ГЕНЕТИНТЕРЛЕЙКИНЫМеханизмы образования гепатоцеллюлярной карциномы (ГЦК) остаются не до конца изученными. Имеются определенные генетические особенности, связанные с развитием ГЦК. Целью исследования являлось установить генетические особенности, связанные с интерлейкиновой стимуляцией и ассоциированные с развитием гепатоцеллюлярной карциномы у пациентов с вирусным гепатитом С (ВГС). Материал и методы. Генетические особенности пациентов с заболеваниями печени определялись путем сравнительного анализа экспрессии генов в тканях печени на основании результатов секвенирования, размещенных в открытых базах данных у 72 пациентов с гепатоцеллюлярной карциномой, вследствие гепатита С и 24 пациентов без поражения печени. Результаты. У пациентов с ГЦК-ВГС наблюдается повышенная экспрессия 4330 (7,93%) генов и сниженная экспрессия 693 (1,27%) генов по сравнению со здоровыми лицами. Среди сигнальных путей, связанных с активностью интерлейкинов так же, как и у пациентов с ГЦК-ВГС наибольшее число генов вовлечено в сигнальный путь интерлейкина-11, IL-1, IL-4 и IL-13, IL-10. Заключение. Установлена повышенная выработка провоспалительных цитокинов IL-1, 4, 6, 8, 13, обеспечивающих преимущественно гиперэкспрессии генов, связанных с JAK/STAT сигнальным путем. В то же время наблюдается выработка противовоспалительных цитокинов, таких как IL-10, 11, обеспечивающих рост и пролиферацию клеток, ангиогенез, регуляцию процессов апоптоза

EFFECT OF TOLL-LIKE RECEPTOR INHIBITOR IMIQUIMOD ON IL1R1 INTERACTION WITH IL-1RA AND ITS SNP VARIANT-AN IN SILICO APPROACH

Objective: Interleukin 1 receptor antagonist (IL1Ra) acts as an antagonist to Interleukin 1 beta (IL1β) signalling in maintaining homeostasis. A loss of function due to Single Nucleotide Polymorphism (SNP) occurrence in IL1Ra can lead to dysregulated state as seen in autoimmune disease pathogenesis. The current study aims at achieving conformational stability in the IL1R1-IL1Ra_SNP complex by introducing a ligand into the region apart from the active site of Interleukin 1 receptor type1 (IL1R1).Methods: Protein-protein docking was performed using ClusPro, for IL1R1 with IL1β, IL1Ra and IL1Ra_SNP variant to study the difference in the interaction between the complexes. A known inhibitor, Imiquimod was docked using Glide, to the Il1R1-IL1Ra_SNP complex using flexible docking and the change in surface energy was calculated.Results: Binding Interactions show that IL1Ra binds more avidly to IL1R1 than IL1β. Conformational instability was seen in the IL1R1-IL1Ra_SNP complex. The difference in the amino acid interactions between the IL1R1 with IL1Ra and IL1Ra_SNP variant further illustrated the change in binding residues and hydrogen bond formation. Upon docking of an appropriate ligand to the IL1R1-IL1Ra_SNP complex, the conformational stability of the IL1R1-IL1Ra_SNP complex enhanced considerably suggesting a possible mechanism for treating SNP-induced conformational instability.Conclusion: Toll-like receptors like IL1R1 have many binding pockets apart from its active site. No strategies have yet been reported in targeting them for correcting conformational instability induced by SNP. Through our study, it was observed that the conformational instability of IL1R1-IL1Ra_SNP complex decreased upon introducing an appropriate small molecule.Keywords: IL1β, IL1R1, IL1Ra, SN

Interleukin-1β and prostaglandin-synthesizing enzymes as modulators of human omental and subcutaneous adipose tissue function

IL-1β stimulates expression of prostaglandin (PG)-synthesizing enzymes cyclooxygenase (COX)-2 and aldo-keto reductase (AKR)1B1 in human preadipocytes. We aimed to examine the impact of IL-1β, COX-2 and AKR1B1 on markers of human visceral and subcutaneous adipose tissue function, and to assess whether PG synthesis by these enzymes mediates IL-1β effects. Omental and subcutaneous fat samples were obtained from bariatric surgery patients. PG release and expression of inflammatory and adipogenic markers were assessed in explants treated with COX-2 inhibitor NS-398 or AKR1B1 inhibitor Statil, with or without IL-1β. Preadipocyte differentiation experiments were also performed. IL-1β decreased expression of PPAR in both fat depots compared to control and increased expression of NF- B1, IL-6, CCL-5, ICAM-1 and VEGFA, especially in visceral fat for IL-6, CCL-5 and VEGFA. Adding Statil or NS-398 to IL-1β blunted PGF2α and PGE2 release, but did not alter IL-1β effects on adipose tissue function markers. IL-1β down-regulated adipocyte differentiation whereas NS-398 alone increased this process. However, NS-398 did not prevent IL-1β inhibition of adipogenesis. We conclude that IL-1β induces a pro-inflammatory response in human adipose tissues, particularly in visceral fat, and acts independently of concomitant PG release. IL-1β and COX-2 appear to be critical determinants of adipose tissue pathophysiologic remodeling in obesity

Role of Protein Phosphatase-2A in Regulating Monocyte Activation by Soluble and Crystalline Uric Acid in Gout

Gout is a chronic inflammatory disease caused by the phagocytosis of monosodium urate monohydrate (MSU) crystals by monocytes/macrophages resulting in downstream expression and production of interleukin-1 beta (IL-1β) and chemokines. The activation of monocytes by MSU crystals involves the priming of monocytes with danger signals e.g. lipopolysaccharide (LPS) or soluble uric acid (UA), crystal phagocytosis and subsequent NLRP3 inflammasome activation and conversion of pro-IL-1β to active IL-1β. Protein-phosphatase-2A (PP2A) is a serine/threonine phosphatase that plays an important role in cell growth and inflammation. The prodrug Fingolimod (FTY720) and its phosphorylated active metabolite (p-FTY720) activate intracellular PP2A. We hypothesized that monocyte activation by MSU crystals is mediated by a reduction in intracellular PP2A activity and restoring PP2A activity reduces MSU-induced inflammation in monocytes. We aimed to investigate the role of PP2A in regulating monocyte priming and activation by MSU crystals and evaluate whether intracellular PP2A activation exerts an anti-inflammatory effect in MSU-stimulated monocytes. Human THP-1 monocytes were primed with a combination of UA and LPS. MSU stimulation was performed for 4-6 hours and MSU crystal phagocytosis, PP2A activity, IL-1β expression and production were studied in primed and unprimed monocytes. We performed PP2A knockdown in THP-1 monocytes and evaluated the impact of PP2A attenuation on IL-1β expression and production in unprimed THP-1 monocytes. Time-dependent intracellular PP2A activation in response to FTY720 or p-FTY720 treatments was studied and we evaluated the impact of p-FTY720 treatment on IL-1β expression and production in MSU stimulated human monocytes. Priming with UA+LPS increased MSU phagocytosis and IL-1β expression and production in monocytes. This effect was associated with a reduction in intracellular PP2A activity. PP2A knockdown increased IL-1β expression and production. FTY720 and p-FTY720 increased intracellular PP2A activity in monocytes. p-FTY720 treatment reduced IL-1β expression and production in UA+LPS pre-treated monocytes following MSU stimulation mediated by an increase in PP2A activity with no alteration in PP2A gene expression. In summary, UA and LPS enhanced MSU phagocytosis, expression and production of IL-1β via a reduction in PP2A activity. Pharmacological restoration of PP2A activity exerted an antiinflammatory effect. We conclude that PP2A is a novel therapeutic target for gout treatment

Neuroinflamación. la vía de la interleucina 1 (Neuroinflammation. the Interleukin-1 Pathway)

La neuroinflamación es una respuesta del sistema nervioso central (SNC) frente a una lesión, una infección o una enfermedad. Las células afectadas inducen la producción y liberación de citoquinas proinflamatorias con el fin de establecer una defensa eficaz en el huésped. Entre ellas, las citoquinas pertenecientes a la familia de la interleucina 1 (IL1) juegan un papel muy relevante en la respuesta inflamatoria de las células del sistema nervioso central, especialmente de la microglía, y en la regulación de la respuesta mediada por las células del sistema inmunitario. La activación de la vía mediada por la IL-1 pone en marcha un sistema de señalización intracelular que desencadena la expresión de genes proinflamatorios inducidos por diferentes factores de transcripción, entre ellos el factor nuclear κB (NF-κB) que juega un papel clave en los procesos inflamatorios. En este trabajo se resumen los aspectos más relevantes de la neuroinflamación y los procesos moleculares subyacentes a la vía de señalización mediada por IL-1 y NF-κB

Évaluation de la méthylation des récepteurs de l'interleukine 1 et de l'interleukine 33 dans l'asthme et l'allergie

L’asthme est une maladie respiratoire chronique comportant une composante inflammatoire et un remodelage des voies respiratoires. À l’heure actuelle, plusieurs efforts ont été réalisés dans le but d’identifier les gènes associés à l’asthme et susceptibles d’augmenter le risque de développer la maladie ou d’accroître la symptomatologie. Il demeure toutefois important d’intégrer l’environnement pour mieux comprendre comment ces facteurs extrinsèques interagissent et régulent l’expression des gènes associés à l’asthme. L’objectif de ce projet était d’évaluer la méthylation de gènes impliqués dans le mécanisme d’inflammation des voies respiratoires dans le but de déterminer si les modifications épigénétiques pouvaient réguler, du moins en partie, l’expression de ces gènes. Ces gènes ont été choisis sur la base de leur association avec l’asthme et/ou sur la base d’une différence d’expression comparativement aux individus sans asthme ni allergie dans la collection familiale d’asthme allergique du Saguenay–Lac-Saint-Jean. Les résultats ont démontré que le gène du récepteur de type 2 de l’interleukine (IL) 1 (IL1R2), récepteur leurre de l’IL-1, et l’IL-33 (IL33) ont une signature de méthylation spécifique à l’asthme. Le mécanisme de méthylation régule à la hausse l’expression de ces gènes impliqués dans le processus inflammatoire, dans un contexte d’asthme allergique. Considérant la réversibilité de la méthylation de l’ADN, la signature épigénétique de ces gènes constitue donc une cible thérapeutique potentielle. En effet, il serait possible de contrer l’effet pro-inflammatoire d’IL-33 dans les poumons en augmentant la méthylation de ce ligand, et ainsi diminuer ses fonctions dans la réponse immune innée et adaptative dans un contexte d’asthme. En ce qui concerne IL1 et IL1R2, il serait envisageable de bloquer la formation de ce complexe en régulant la méthylation du ligand pour limiter sa contribution à l’inflammation

Évaluation de la méthylation des récepteurs de l'interleukine 1 et de l'interleukine 33 dans l'asthme et l'allergie

L’asthme est une maladie respiratoire chronique comportant une composante inflammatoire et un remodelage des voies respiratoires. À l’heure actuelle, plusieurs efforts ont été réalisés dans le but d’identifier les gènes associés à l’asthme et susceptibles d’augmenter le risque de développer la maladie ou d’accroître la symptomatologie. Il demeure toutefois important d’intégrer l’environnement pour mieux comprendre comment ces facteurs extrinsèques interagissent et régulent l’expression des gènes associés à l’asthme. L’objectif de ce projet était d’évaluer la méthylation de gènes impliqués dans le mécanisme d’inflammation des voies respiratoires dans le but de déterminer si les modifications épigénétiques pouvaient réguler, du moins en partie, l’expression de ces gènes. Ces gènes ont été choisis sur la base de leur association avec l’asthme et/ou sur la base d’une différence d’expression comparativement aux individus sans asthme ni allergie dans la collection familiale d’asthme allergique du Saguenay–Lac-Saint-Jean. Les résultats ont démontré que le gène du récepteur de type 2 de l’interleukine (IL) 1 (IL1R2), récepteur leurre de l’IL-1, et l’IL-33 (IL33) ont une signature de méthylation spécifique à l’asthme. Le mécanisme de méthylation régule à la hausse l’expression de ces gènes impliqués dans le processus inflammatoire, dans un contexte d’asthme allergique. Considérant la réversibilité de la méthylation de l’ADN, la signature épigénétique de ces gènes constitue donc une cible thérapeutique potentielle. En effet, il serait possible de contrer l’effet pro-inflammatoire d’IL-33 dans les poumons en augmentant la méthylation de ce ligand, et ainsi diminuer ses fonctions dans la réponse immune innée et adaptative dans un contexte d’asthme. En ce qui concerne IL1 et IL1R2, il serait envisageable de bloquer la formation de ce complexe en régulant la méthylation du ligand pour limiter sa contribution à l’inflammation

The Role of Cytokines in Support of Malignant Properties of Glioblastomas

The tumor microenvironment of Glioblastomas (GB) is very complex and transforms throughout radiotherapy and chemotherapy, posing a favourable environment for the malignant properties of GB including invasivity, which promotes aggressive recurrency of the tumor. These changes in the tumor microenvironment are partly induced by cellular senescence and cellular response to stress, accompanied by a specific secretome, so called senescence-associated secretory phenotype (SASP). The SASP is distinct in its secretion of growth factors, components of the extracellular matrix and remodelling enzymes, but above all proinflammatory cytokines, which may contribute to the malignant properties of GB. This thesis reviews the current state of knowledge of the potential role of selected cytokines of the SASP (IL-6, IL-1β, IL-8, IL-1α, TGF-β, CCL2, TNF-α) in support of the malignant properties of GB. Key words: glioblastoma (GB), senescence, SASP, malignant properties, cytokinesNádorové mikroprostředí glioblastomu (GB) je velice komplexní a dále se mění při radioterapii a chemoterapii způsobem, který podporuje maligní vlastnosti glioblastomu včetně invazivity, která podporuje agresivní recidivu nádoru. Na těchto změnách nádorového mikroprostředí se podílí fenomén buněčné senescence a buněčné odpovědi na stres, která je doprovázena specifickým sekretomem, takzvaným se senescencí asociovaným sekrečním fenotypem (SASP). Pro SASP je typická sekrece růstových faktorů, komponent extracelulární matrix a remodelujících enzymů, ale především prozánětlivých cytokinů, které mohou podporovat maligní vlastnosti GB. Tato práce je literární rešerší úlohy vybraných cytokinů SASP (IL-6, IL 1β, IL-8, IL-1α, TGF-β, CCL2, TNF-α) v podpoře maligních vlastností glioblastomu. Klíčová slova: glioblastom (GB), senescence, SASP, maligní vlastnosti, cytokinyKatedra fyziologieDepartment of PhysiologyFaculty of SciencePřírodovědecká fakult