CXC chemokiny bez ELR motivu

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Chemokiny jsou nízkomolekulární proteiny (většina kolem 7 - 12 kDa), které pomocí koncentračního gradientu regulují přísun zánětlivých buněk do místa poškození tkáně či imunitní odpovědi [1]. V dnešní době je známo kolem 50 různých chemokinů, které můžeme zařadit do některé ze 4 rodin (CXC,CC,CX3X a XC) rozlišených na základě umístění cysteinů na N-terminálním konci [2]. CXC chemokiny mohou být dále členěny do 2 skupin - na ty, které mají před CXC motivem umístěnou kombinaci glutamát-leucin-arginin (tzv. ELR motiv), ELR-CXC chemokiny, a na ty, kterým motiv ELR chybí [3].

CXCL9 (Mig), CXCL10 (IP-10) a CXCL11 (I-TAC) patří mezi CXC chemokiny bez ELR motivu, které preferenčně atrahují aktivováné T lymfocyty a monocyty. Dále také slouží jako přirozené inhibitory receptoru CCR3, na který se vážou eotaxin, MCP-2 (Monocyte Chemoattractant Protien 2), MCP-3, MCP-4 a RANTES. Tyto chemokiny mají také další společné vlastnosti včetně antibakteriální aktivity [4].

CXCL9[editovat | editovat zdroj]

CXCL9 není indukován pouze pomocí IFNγ, jak naznačuje původní zkratka (Mig = monokine induced interferon gamma), ale v leukocytech je jeho tvorba spuštěna i vazbou dvouřetězcové RNA na TLR3 a u fibroblastů také dalšími TLR ligandy včetně LPS [5]. Bylo zjištěno, že CXCL9 na jedné straně indukuje chemotaxi aktivovaných T buněk [6], ale zároveň také inhibuje migraci eozinofilních granulocytů [7]. CXCL9 se významně podílí i na regulaci přísunu aloreaktivních lymfocytů do transplantátu a studium transkriptomu jaterního štěpu vymezilo tento chemokin jako spolehlivý marker akutní celulární rejekce [8]. Obdobně u transplantací ledvin absence CXCL9 v moči může odlišit skupinu pacientů s nízkým rizikem rejekce [9]. K nadprodukci CXCL9 dochází také a autoimunitních procesů, např. u systémové sklerózy [10].

CXCL10[editovat | editovat zdroj]

Tento chemokin byl původně popsán jako chemotaktický mitogenní protein indukovaný pomocí IFNγ v monocytech, endotelu, fibroblastech a keratinocytech. Oproti ostatním chemokinům, které zpravidla atrahují řadu buněčných typů, se CXCL10 liší svou relativní specifitou pro aktivované T lymfocyty, u kterých preferenčně indukuje Th1 fenotyp [11], v menší míře pak přitahuje NK buňky či mononukleární fagocyty. Kromě chemotaktických vlastností však zároveň inhibuje angiogenezi a jeho indukce hladké svaloviny v cévách se může podílet na patogenezi aterosklerózy [12]. Účinek CXCL10 na růst a proliferaci buněk může být jak stimulační, tak inhibiční v závislosti na sestřihové variantě CXCR3, ke které se chemokin váže, a tato vlastnost může mít zásadní význam při vzniku některých nádorů [13]. Jako biomarker je možno použít CXCL10 u řady zánětlivých či infekčních onemocnění [14], nejvíce u aktivní tuberkulózy [15]. K výrazné indukci tohoto chemokinu dochází také např. při orgánových transplantacích [16].

CXCL11[editovat | editovat zdroj]

CXCL11 je spolu s CXCL9 a CXCL10 další chemokin, který se váže na CXCR3, reguluje zejména přísun efektorových T lymfocytů a jako přirozený antagonista pak blokuje také CCR5 receptor, na který se vážou CCL4 a CCL5 [17]. Kromě CXCR3 může docházet také k vazbě CXCL11 na CXCR7 receptor nádorových buněk, ve kterých zvyšuje proliferační aktivitu [18]. K elevaci sérových hladin CXCL11 dochází u ulcerózní kolitidy [19] či autoimunitních tyreopatií. V BAL (bronchoalveolární laváž) tekutině pacientů se systémovou sklerózou naopak vysoké hladiny CXCL11 znamenají nižší riziko progrese do plicní fibrózy [20]. Obdobně jako CXCL9 a CXCL10 je tento chemokin významně indukován při rejekci ledvinového transplantátu [21].

CXCL12[editovat | editovat zdroj]

CXCL12 (SDF-1α) je multifunkční chemokin regulující zejména migraci kmenových buněk, T lymfocytů a monocytů vazbou na CXCR4, ale účastní se také mechanismů imunologické tolerance a homeostatických procesů v tkáních [22]. Vazba CXCL12 na CXCR4 receptor exprimovaný nádorovými buňkami vede k indukci STAT3 a progresi nádorového bujení [23]. Alternativni vazba CXCL12 k CXCR7 receptoru se zdá mít spíše anti-tumorigenní účinek [24]. Bylo prokázáno, že osoby s vysokým rizikem mozkové příhody mají až pětinásobné hodnoty sérové hladiny CXCL12 oproti osobám, u kterých k mozkové příhodě nedošlo [25].

CXCL13[editovat | editovat zdroj]

CXCL13 (BLC) je chemokin, který se účastní homeostatické organizace lymfoidní tkáně regulací přísunu B lymfocytů a folikulárních Th buněk exprimujících CXCR5 do germinálních center [26].

CXCL14[editovat | editovat zdroj]

CXCL14 (breast and kidney-expressed chemokine - BRAK) je chemokin s relativní specifitou pro monocyty, nezralé dendritické buňky a NK buňky [27]. Tento chemokin se s vysokou afinitou váže na receptor CXCR4, a může tak sloužit jako přirozený inhibitor CXCL12 [28]. Vysoká exprese CXCL14 v kůži a sliznicích spolu s jeho prokázanou antibakteriální aktivitou je dalším mechanismem, jímž se tento chemokin podílí na obranných reakcích [29]. CXCL14 vykazuje zvýšenou expresi v řadě nádorů a jeho průkaz může mít prognostický význam např. u kolorektálního karcinomu [30].

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. ONO, Santa Jeremy; NAKAMURA, Takao; MIYAZAKI, Dai. Chemokines: Roles in leukocyte development, trafficking, and effector function. Journal of Allergy and Clinical Immunology. 2003-06, roč. 111, čís. 6, s. 1185–1199. Dostupné online [cit. 2024-02-02]. ISSN 0091-6749. DOI 10.1067/mai.2003.1594. 
  2. NOMIYAMA, Hisayuki; OSADA, Naoki; YOSHIE, Osamu. Systematic classification of vertebrate chemokines based on conserved synteny and evolutionary history. Genes to Cells. 2013-01, roč. 18, čís. 1, s. 1–16. Dostupné online [cit. 2024-02-02]. ISSN 1356-9597. DOI 10.1111/gtc.12013. PMID 23145839. (anglicky) 
  3. SANZ, Maria‐Jesus; KUBES, Paul. Neutrophil‐active chemokines in in vivo imaging of neutrophil trafficking. European Journal of Immunology. 2012-02, roč. 42, čís. 2, s. 278–283. Dostupné online [cit. 2024-02-02]. ISSN 0014-2980. DOI 10.1002/eji.201142231. (anglicky) 
  4. LOETSCHER, Pius; PELLEGRINO, Antonio; GONG, Jiang-Hong. The Ligands of CXC Chemokine Receptor 3, I-TAC, Mig, and IP10, Are Natural Antagonists for CCR3. Journal of Biological Chemistry. 2001-02, roč. 276, čís. 5, s. 2986–2991. Dostupné online [cit. 2024-02-02]. DOI 10.1074/jbc.M005652200. (anglicky) 
  5. PROOST, Paul; VERPOEST, Sara; VAN DE BORNE, Kirsten. Synergistic induction of CXCL9 and CXCL11 by Toll-like receptor ligands and interferon-γ in fibroblasts correlates with elevated levels of CXCR3 ligands in septic arthritis synovial fluids. Journal of Leukocyte Biology. 2004-05-01, roč. 75, čís. 5, s. 777–784. Dostupné online [cit. 2024-02-02]. ISSN 0741-5400. DOI 10.1189/jlb.1003524. (anglicky) 
  6. FAÉ, Kellen C.; PALACIOS, Selma A.; NOGUEIRA, Luciana G. CXCL9/Mig Mediates T cells Recruitment to Valvular Tissue Lesions of Chronic Rheumatic Heart Disease Patients. Inflammation. 2013-08, roč. 36, čís. 4, s. 800–811. Dostupné online [cit. 2024-02-02]. ISSN 0360-3997. DOI 10.1007/s10753-013-9606-2. PMID 23417848. (anglicky) 
  7. FULKERSON, Patricia C.; ZHU, Hongyan; WILLIAMS, David A. CXCL9 inhibits eosinophil responses by a CCR3- and Rac2-dependent mechanism. Blood. 2005-07-15, roč. 106, čís. 2, s. 436–443. Dostupné online [cit. 2024-02-02]. ISSN 0006-4971. DOI 10.1182/blood-2005-02-0489. PMID 15802529. (anglicky) 
  8. ASAOKA, Tadafumi; MARUBASHI, Shigeru; KOBAYASHI, Shogo. Intragraft transcriptome level of CXCL9 as biomarker of acute cellular rejection after liver transplantation. Journal of Surgical Research. 2012-12, roč. 178, čís. 2, s. 1003–1014. Dostupné online [cit. 2024-02-02]. DOI 10.1016/j.jss.2012.07.016. (anglicky) 
  9. HRICIK, D.E.; NICKERSON, P.; FORMICA, R.N. Multicenter Validation of Urinary CXCL9 as a Risk-Stratifying Biomarker for Kidney Transplant Injury. American Journal of Transplantation. 2013-10, roč. 13, čís. 10, s. 2634–2644. Dostupné online [cit. 2024-02-02]. DOI 10.1111/ajt.12426. PMID 23968332. (anglicky) 
  10. RABQUER, Bradley J; TSOU, Pei-Suen; HOU, Yong. Dysregulated expression of MIG/CXCL9, IP-10/CXCL10 and CXCL16 and their receptors in systemic sclerosis. Arthritis Research & Therapy. 2011-02, roč. 13, čís. 1. Dostupné online [cit. 2024-02-02]. ISSN 1478-6362. DOI 10.1186/ar3242. PMID 21303517. (anglicky) 
  11. GANGUR, Venugopal; ESTELLE, F.; SIMONS, R. Human IP‐10 selectively promotes dominance of polyclonally activated and environmental antigen‐driven IFN‐γ over IL‐4 responses. The FASEB Journal. 1998-06, roč. 12, čís. 9, s. 705–713. Dostupné online [cit. 2024-02-02]. ISSN 0892-6638. DOI 10.1096/fasebj.12.9.705. (anglicky) 
  12. ZUOJUN, Hu; LINGYU, Hu; WEI, He. Interference of IP-10 Expression Inhibits Vascular Smooth Muscle Cell Proliferation and Intimal Hyperplasia in Carotid Artery: A New Insight in the Prevention of Restenosis. Cell Biochemistry and Biophysics. 2012-01, roč. 62, čís. 1, s. 125–135. Dostupné online [cit. 2024-02-02]. ISSN 1085-9195. DOI 10.1007/s12013-011-9270-9. (anglicky) 
  13. LIU, Mingli; GUO, Shanchun; STILES, Jonathan K. The emerging role of CXCL10 in cancer (Review). Oncology Letters. 2011-07, roč. 2, čís. 4, s. 583–589. Dostupné online [cit. 2024-02-02]. ISSN 1792-1074. DOI 10.3892/ol.2011.300. PMID 22848232. (anglicky) 
  14. LIU, Mingli; GUO, Shanchun; HIBBERT, Jacqueline M. CXCL10/IP-10 in infectious diseases pathogenesis and potential therapeutic implications. Cytokine & Growth Factor Reviews. 2011-07. Dostupné online [cit. 2024-02-02]. DOI 10.1016/j.cytogfr.2011.06.001. PMID 21802343. (anglicky) 
  15. RUHWALD, Morten; DOMINGUEZ, Jose; LATORRE, Irene. A multicentre evaluation of the accuracy and performance of IP-10 for the diagnosis of infection with M. tuberculosis. Tuberculosis. 2011-05, roč. 91, čís. 3, s. 260–267. Dostupné online [cit. 2024-02-02]. DOI 10.1016/j.tube.2011.01.001. (anglicky) 
  16. ROMAGNANI, Paola; CRESCIOLI, Clara. CXCL10: A candidate biomarker in transplantation. Clinica Chimica Acta. 2012-09, roč. 413, čís. 17-18, s. 1364–1373. Dostupné online [cit. 2024-02-02]. DOI 10.1016/j.cca.2012.02.009. (anglicky) 
  17. PETKOVIC, Vibor; MOGHINI, Christian; PAOLETTI, Samantha. I-TAC/CXCL11 is a natural antagonist for CCR5. Journal of Leukocyte Biology. 2004-06-03, roč. 76, čís. 3, s. 701–708. Dostupné online [cit. 2024-02-02]. ISSN 0741-5400. DOI 10.1189/jlb.1103570. (anglicky) 
  18. MIEKUS, Katarzyna; JAROCHA, Danuta; TRZYNA, Elzbieta. Role of I-TAC-binding receptors CXCR3 and CXCR7 in proliferation, activation of intracellular signaling pathways and migration of various tumor cell lines.. Folia Histochemica et Cytobiologica. 2010-06-10, roč. 48, čís. 1. Dostupné online [cit. 2024-02-02]. ISSN 1897-5631. DOI 10.2478/v10042-008-0091-7. 
  19. LIU, Z; CHEN, X; WANG, X. Chemokine CXCL11 links microbial stimuli to intestinal inflammation. Clinical and Experimental Immunology. 2011-03-25, roč. 164, čís. 3, s. 396–406. Dostupné online [cit. 2024-02-02]. ISSN 0009-9104. DOI 10.1111/j.1365-2249.2011.04382.x. PMID 21438871. 
  20. SFRISO, Paolo; COZZI, Franco; OLIVIERO, Francesca. CXCL11 in bronchoalveolar lavage fluid and pulmonary function decline in systemic sclerosis. Clinical and Experimental Rheumatology. 2012, roč. 30, čís. 2 Suppl 71, s. S71–75. PMID: 22691213. Dostupné online [cit. 2024-02-02]. ISSN 0392-856X. PMID 22691213. 
  21. LO, Denise J.; WEAVER, Tim A.; KLEINER, David E. Chemokines and Their Receptors in Human Renal Allotransplantation. Transplantation. 2011-01-15, roč. 91, čís. 1, s. 70–77. Dostupné online [cit. 2024-02-02]. ISSN 0041-1337. DOI 10.1097/TP.0b013e3181fe12fc. PMID 21441854. (anglicky) 
  22. KARIN, Nathan. The multiple faces of CXCL12 (SDF-1α) in the regulation of immunity during health and disease. Journal of Leukocyte Biology. 2010-05-25, roč. 88, čís. 3, s. 463–473. Dostupné online [cit. 2024-02-02]. ISSN 1938-3673. DOI 10.1189/jlb.0909602. 
  23. SHEN, Hai-bo; GU, Zheng-qin; JIAN, Kang. CXCR4-mediated Stat3 activation is essential for CXCL12-induced cell invasion in bladder cancer. Tumor Biology. 2013-06, roč. 34, čís. 3, s. 1839–1845. Dostupné online [cit. 2024-02-02]. ISSN 1010-4283. DOI 10.1007/s13277-013-0725-z. (anglicky) 
  24. LIBERMAN, Julie; SARTELET, Hervé; FLAHAUT, Marjorie. Involvement of the CXCR7/CXCR4/CXCL12 Axis in the Malignant Progression of Human Neuroblastoma. PLoS ONE. 2012-08-20, roč. 7, čís. 8, s. e43665. PMID: 22916293 PMCID: PMC3423387. Dostupné online [cit. 2024-02-02]. ISSN 1932-6203. DOI 10.1371/journal.pone.0043665. PMID 22916293. 
  25. SCHUTT, Robert C.; BURDICK, Marie D.; STRIETER, Robert M. Plasma CXCL12 Levels as a Predictor of Future Stroke. Stroke. 2012-12, roč. 43, čís. 12, s. 3382–3386. Dostupné online [cit. 2024-02-02]. ISSN 0039-2499. DOI 10.1161/STROKEAHA.112.660878. PMID 23042661. (anglicky) 
  26. MÜLLER, Gerd; HÖPKEN, Uta E.; LIPP, Martin. The impact of CCR7 and CXCR5 on lymphoid organ development and systemic immunity. Immunological Reviews. 2003-10, roč. 195, čís. 1, s. 117–135. Dostupné online [cit. 2024-02-02]. ISSN 0105-2896. DOI 10.1034/j.1600-065X.2003.00073.x. (anglicky) 
  27. STARNES, Trevor; RASILA, Kanwaldeep Kaur; ROBERTSON, Michael J. The chemokine CXCL14 (BRAK) stimulates activated NK cell migration: Implications for the downregulation of CXCL14 in malignancy. Experimental Hematology. 2006-08, roč. 34, čís. 8, s. 1101–1105. Dostupné online [cit. 2024-02-02]. DOI 10.1016/j.exphem.2006.05.015. (anglicky) 
  28. TANEGASHIMA, Kosuke; SUZUKI, Kenji; NAKAYAMA, Yuki. CXCL14 is a natural inhibitor of the CXCL12–CXCR4 signaling axis. FEBS Letters. 2013-06, roč. 587, čís. 12, s. 1731–1735. Dostupné online [cit. 2024-02-02]. ISSN 0014-5793. DOI 10.1016/j.febslet.2013.04.046. (anglicky) 
  29. MAERKI, Christa; MEUTER, Simone; LIEBI, Mark. Potent and Broad-Spectrum Antimicrobial Activity of CXCL14 Suggests an Immediate Role in Skin Infections. The Journal of Immunology. 2009-01-01, roč. 182, čís. 1, s. 507–514. Dostupné online [cit. 2024-02-02]. ISSN 0022-1767. DOI 10.4049/jimmunol.182.1.507. (anglicky) 
  30. ZENG, Jun; YANG, Xudan; CHENG, Lin. Chemokine CXCL14 is associated with prognosis in patients with colorectal carcinoma after curative resection. Journal of Translational Medicine. 2013-01-07, roč. 11, s. 6. PMID: 23294544 PMCID: PMC3551837. Dostupné online [cit. 2024-02-02]. ISSN 1479-5876. DOI 10.1186/1479-5876-11-6. PMID 23294544.