Os Fatores Reguladores de Interferon (IRF-Interferon Regulatory F actor) formam uma família de fatores de transcrição que tem uma extensa homologia em sua seqüência de consenso de reconhecimento do DNA (DNA-binding domain-DBD) (Au, et al., 1995; Nguyen et al., 1998 e Li, et al., 1999). A família dos IRFs consiste de nove membros: IRF1, IRF2, IRF3, IRF4, IRF5, IRF6, IRF7, IRF8 e IRF9 (Mamane et al., 1999; Taniguchi et al., 2001, Tamura 2008; Nehyba et al., 2009). Os membros dessa família de reguladores transcricionais têm em comum a habilidade de se ligar a uma sequência homóloga do gene do interferon- e vários genes regulados pelo interferon. A principal função da família IRF é a regulação de respostas imunes, especialmente contra a infecção viral ou de ligação ao Interferon tipo I, resultando na amplificação do ataque antiviral e ativação da defesa adaptativa (Nehyna, 2002). A resposta inata é a primeira
34 linha de defesa contra uma infecção viral e envolve a produção de interferons (IFNs) e citocinas; ativação do sistema complemento e das células natural killer (NKC). Estes eventos estimulam a resposta imune adaptativa que habilita o reconhecimento de antígenos de alto grau na especificidade natural.
Os IRFs possuem um papel central na diferenciação e proliferação de células hematopoéticas (células mielóides, linfócitos B, T e natural killer (NK) e células dendriticas), regulam o ciclo celular, apoptose e oncogene (Lohoff e Mak, 2005; Takaoka et al., 2008; Tamura et al., 2008).
Alguns IRFs são ativados diretamente através de estímulos de antígenos ou por estímulo de proliferação e o IFN é um indutor importante dos genes IRFs. As funções dos fatores de transcrição IRF durante a resposta imune são amplas, e defeitos nesse sistema de regulação levam ao desenvolvimento de tumores, como, por exemplo, associações entre câncer e alterações na expressão dos genes IRF 1 ou IRF 8, com mutações do IRF 2 e com a superexpressão do IRF 4 (Nehyna, 2002).
Fator Regulador de Interferon-1 (IRF-1)
O IRF1 foi o primeiro membro da família a ser descrito e é expresso constitutivamente em baixos níveis em quase todos os tipos celulares. É um ativador transcricional dos genes interferons alfa, beta e outros genes induzidos por interferons (Liebermann et al, 2002). O IRF-1 está envolvido na regulação de genes durante a inflamação, resposta imune, hematopoese e proliferação celular (Nguyen et al, 1997; Coccia et al, 2001; Liebermann et al, 2002; Liebermann et al., 2009) e tem sido considerado importante indutor de apoptose juntamente com o P53(Tanaka et al., 1996; Liebermann et al, 2002; Gao et al., 2009).
35 A expressão do IRF -1 é de grande importância durante o processo de diferenciação de células mielóides. A medula óssea de camundongos deficientes (knockout) de IRF 1 apresenta aumento no número de precursores granulocíticos imaturos assim como significante diminuição dos fatores CPBα (CAAT-enhancer- binding protein) e PU.1 (Abdollahi et al., 1991; Testa et al., 2004). Acredita-se que a perda do gene IRF 1 em CTH resulta na desregulação de fatores de transcrição determinantes para o desenvolvimento mielóide e bloqueio da diferenciação granulocítica (Testa et al., 2004; Tamura et al., 2008).
O gene IRF 1 está localizado no cromossomo 5q31.1, região comumente deletada em SMD e em tumores sólidos (Willman et al., 1993; Johannsdottir et al., 2006). Luciane et al. demonstraram que a baixa expressão ou inativação do gene IRF1 é associada ao aumento da sobrevivência celular (devido a redução da apoptose) em células de carcinoma de cabeça-pescoço (Luciane et al., 2009). A baixa expressão de IRF -1 também tem sido relatada em outros estudos com câncer gástrico (Nozawa et al., 1998) e câncer de esôfago (Ogasawara et al., 1996).
Evidências sugerem que a inativação e/ou deleção do gene IRF 1 possa ser uma etapa crítica no desenvolvimento de algumas neoplasias hematológicas (Vaughan et al., 1997; Nguyen et al., 1998). Pacientes com imunoexpressão de IRF-1 superior a 50% (em amostras de medula óssea) apresentaram maior sobrevida em relação aos demais (Pinheiro et al., 2009). Este achado parece estar associado à função do IRF -1 como indutor de diferenciação da célula tronco mielóide.
O IRF -1 tem sido considerado um importante fator para a manutenção da estabilidade genômica. Em uma análise de pacientes com SMD e LMA, Pinheiro et al., 2008 mostraram associação entre perda de heterozigose (LOH) do IRF -1 com alterações cromossômicas complexas (Pinheiro et al., 2008). O fenômeno de LOH do IRF -1 parece
36 anteceder à presença de alterações cromossômicas em pacientes com SMD e LMA (Maratheftis et al., 2006; Pinheiro et al., 2008).
Fator Regulador de Interferon-2 (IRF-2)
O IRF -2 é uma proteína nuclear expressa em diversos tipos celulares que funciona como atenuador transcricional de interferon tipo I, regulando negativamente os elementos de resposta estimulados por genes induzíveis por interferon (Taniguichi et al., 2001; Honda et al., 2006).
O IRF 2 desempenha importante função no desenvolvimento das linhagens mielóides (Tamura et al., 2008; Masumi et al., 2009). A sinalização do IFN tipo I inibe o desenvolvimento da linhagem de células eritroides enquanto o IRF2 balanceia a excessiva sinalização de IFN para proporcionar o desenvolvimento de eritrócitos (Mizutani et al., 2008). Mizutani et al. demonstraram que a ausência de IRF 2 inibe o desenvolvimento da linhagem eritróide na medula óssea. Camundongos deficientes de IRF -2 (camundongos Irf2-/-) apresentam anemia, apesar dos altos níveis de eritropoetina
(Mizutani e et al., 2008).
Stellacci et al. 2004 demonstraram que a expressão de IRF -2 em célula progenitora mielóide (linhagem 32Dcl3) resulta na diferenciação megacariocítica por ativação de genes reguladores do desenvolvimento do megacariócito como GATA-2, GATA-1, F OG-1 e NF -E2, além de induzir a transcrição de receptor de trombopoetina. A expressão de IRF -2 na célula progenitora mielóide induz umdesvio de diferenciação de linhagem granulocítica para megacariocítica com indução de marcadores de membrana de megacariócitos como CD41 e CD61 (Stellacci et al. 2004).
37 Não há estudos que avaliem a expressão do IRF-2 em células hematopoéticas de pacientes com SMD. Sendo esta doença principalmente caracterizada por um bloqueio de diferenciação da célula tronco mielóide, acreditamos que a análise do IRF- 2 poderá ajudar a um melhor entendimento de sua fisiopatologia.
Fator Regulador de Interferon 3 (IRF-3)
O IRF3 é expresso constitutivamente em vários tipos celulares e é importante
indutor de IFN tipo I (IFNα e IFN ) (Tamura et al., β008). IRF-3 desempenha um papel
essencial na regulação da apoptose medida por TLR3 mediada através da activação de ambas as vias intrínsecas e extrínsecas apoptóticas. O IRF3 possui expressão reduzida em câncer de próstata e essa baixa expressão está associada a uma estratégia bem sucedida de escape do sistema imunológico para algumas neoplasias em fases avançadas (Gambara et al. 2015)
O IRF3 pode desempenhar um papel na apoptose induzida por danos no DNA. O IRF3 é fosforilado em resposta a agentes que causam danos no DNA, translocando do citoplasma para o núcleo e ativando a transcrição. Karpova et al. 2003 demonstraram que proteína quinase dependente de DNA (DNA-PK) pode ser responsável pela fosforilação da IRF3 em resposta a danos no DNA. Consistente com o seu papel de indução de apoptose após lesão no DNA , o IRF3 pode inibir o crescimento de linhagens de células de câncer in vitro e in vivo, sendo considerado um supressor de tumor (Tamura et al, 2008).
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Fator Regulador de Interferon 4 (IRF-4)
O gene IRF4 é expresso em células B, monócitos e células dendriticas CD11b+ e é regulador negativo dos TLRs quando ativos por citocinas pró-inflamatórias (Tamura et al., 2008).
Vários experimentos sugerem uma associação entre a expressão IRF4 e neoplasias. Em células T humanas, a expressão do mRNA do IRF4, induzida pela infecção do vírus-1 (HTLV-1), reduz a expressão do gene que codifica a ciclina B1 e genes de reparo de DNA que codificam o Rad51, XRCC1, Yng1, RPA e PCNA entre as fases G2 e M (Tamura et al., 2008). Além disso, a desregulação do IRF4 está associada a diversos tipos de neoplasias como linfomas, leucemia, mielomas e tumores sólidos como o melanoma (Wang et al., 2014 e Weilemann et al., 2015).
Fator Regulador de Interferon 5 (IRF-5)
O IRF -5 é um importante indutor da produção de citocinas pro- inflamatórias , tais como, interleucina 12 (IL-12), IL-6 e interferon tipo I .(Lopes- Pelaez, 2014). O IRF -5 tem sido associado à regulação do crescimento celular, sendo considerado um importante gene supressor tumoral (Barnes et al., 2003; Hu et al., 2005). Pesquisadores evidenciaram a baixa expressão de IRF-5 em células de pacientes
39 com leucemia e câncer gastrointestinal (Barnes et al., 2003; Hu et al., 2005). Sua atividade parece ser relacionada à indução de apoptose em resposta a danos no DNA. Entretanto, embora o IRF -5 seja um alvo direto do P 53, sua atividade reguladora de ciclo celular e seus efeitos pro-apoptóticos são independentes do P53, similarmente ao IRF -1 (Mori et al., 2002; Hu e Barnes, 2009).
O IRF -5 está localizado no cromossomo 7q32 (Takaoka et al., 2008), região comumente deletada em pacientes com SMD e que determina um prognóstico bastante desfavorável (Greenberg et al., 1997; Solé et al., 2005). Não há estudos que avaliem o status do IRF -5 em SMD.
Fator regulador de Interferon 6 (IRF6)
O fator regulador de interferon (IRF6) é o membro da família dos fatores de transcrição IRFs menos estudado. Os nove membros da família de IRFs desempenham um papel importante na resposta imune inata e têm sido relacionados a inúmeros processos celulares, incluindo a supressão do tumor, a regulação do ciclo celular e apoptose. No entanto, IRF6 não tem sido implicado em qualquer uma das vias que regulam a ativação e função de outros IRFs. O IRF6 tem sido associado com as síndromes de Van de Woude e pterígio popliteal (Bailey e Hendrix 2008).
A função do gene IRF6 tem sido pouco explorada na hematopoese. Um único estudo avaliou a função do IRF6 na eritropoiese. Xu et al., 2012 demostraram que o IRF6 e o IRF2 interagem com os reguladores master da eritropoiese, como o GATA 1 e o TAL1, formando um complexo de proteínas especifico que são progressivamente ativos durante a eritropoiese adulta.
40 Em neoplasias, baixos ou ausentes níveis de IRF 6 estão associados a carcinomas da mama, sugerindo que o IRF6 possa possuir propriedade supressora tumoral (Caleb et al., 2008).
Fator regulador de interferon 7 (IRF-7)
O IRF7 é um fator de transcrição regulador chave de interferon tipo I e desempenha um papel essencial em restringir a infecção causada por vírus. A Ativação do IRF7 está envolvida no controle para prevenir inflamação excessiva e auto- imunidade.
Em tumores, Bidwell et al, 2012 demonstraram que a expressão de genes regulados por IRF7 em células de câncer de mama está associado a sobrevida livre de metástase. Portanto, a baixa expressão do IRF7 em tumor primário de mama está associada a pacientes de alto risco e com desenvolvimento de metástases (Bidwell et al, 2012).
Fator regulador de interferon 8 (IRF-8)
O IRF -8, também conhecido como ICSBP (do inglês, interferon consensus sequence binding protein) é outro membro importante da família dos IRFs e é expresso exclusivamente em células mielóides e células B (Weizs, 1994; Takaoka et al., 2008; Tamura et al., 2008). O IRF-8 regula a transcrição de vários genes envolvidos no processo inflamatório (CYBB e NCF2) além de possuir um papel importante na regulação, proliferação, diferenciação e apoptose de células hematopoéticas (Nelson et al., 1993; Grabiele et al., 1999; Wang et al., 2009).
41 O IRF -8 tem sido associado à diferenciação de linhagem macrofágica a partir da célula progenitora mielóide. Estudos com knocout deste gene têm gerado, em modelos murinos, uma doença tipo leucemia mielóide crônica (LMC) com intensa atividade proliferativa (Holtschke, 1996). A baixa expressão de IRF -8 gera um desvio na diferenciação para a linhagem granulocítica, o que poderia explicar o fenótipo de uma doença mieloproliferativa tipo LMC (Schelter, 1999).
O nível da expressão do IRF -8 é relativamente constante durante a diferenciação celular. A deficiência de IRF -8 bloqueia o processo de diferenciação e sustenta a proliferação durante a mielopoese. Portanto, é provável que dependendo do nível de expressão do IRF -8, este pode funcionar como um supressor da transformação neoplásica da célula mielóide (Schmidt et al., 2001).
Fator regulador de interferon 9 (IRF9)
O IRF9 forma o complexo STAT1-STAT2-IRF9 que é conhecido como fator de gene estimulado por IFN - ISGF3 (interferon stimulated gene factor 3) (Gonzáles-Navajas et al., 2012). Este complexo migra para o núcleo e se liga a elementos de resposta estimulados por IFN - ISRE (interferon stimulated response element) na região promotora de genes estimulados por IFN-ISG (interferon stimulated gene) para iniciar a transcrição do gene (Brierley & Fish, 2002; Gonzáles-Navajas et al., 2012).
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