Citoquinas e a hiperativação. celular. Por Carlos Marcelo da Silva Figueredo,, DDS, MDSc, PhD www.

(1)

Citoquinas

e a

hiperativa

ç

ão

celular

IL

-

1 e IL

-

8 no flu

í

do gengival

Por Carlos Marcelo da Silva

Figueredo

, DDS,

MDSc

,

PhD

cmfigueredo@hotmail.com

www.

(2)

por Carlos Marcelo da Silva Figueredo, DDS, MDSc, PhD

Indutores de IL-1

Indutores de IL

-

_-

1 ₁

•

• Quase todas as bact

Quase todas as bact

é

rias e seus produtos.

•

• Estresse:

Estresse:

Inj

ú

ria t

é

rmica, ultravioleta B,

laser.

•

• Substâncias

Substâncias

neuroativas

:

fenito

í

na

.

•

• Substâncias inflamat

Substâncias inflamat

ó

rias:

prote

í

na C

-

-reativa, A1AT, tabaco.

(3)

Indutores não-bacterianos

Indutores não

-

_-

bacterianos

_bacterianos

•

• Matriz celular:

Matriz celular:

fibronectina

, col

á

geno.

•

• Fatores de coagula

Fatores de coagula

ç

ão:

plasmina

, trombina.

•

• Citoquinas

Citoquinas

:

IL

-

1, TNF, IL

-

2, IL

-

3, IL

-

12.

•

(4)

Interleukin-1



Interleukin

-

_-

1 ₁



mRNA

microtubules

Pro

-

IL

-

1

1 



(

ACTIVE

)

myristoylation

Ca

++ /

calpain

or

during

cell

death

Mature IL

-

1

1 



from Dinarello

(5)

Interleuquina-1



Interleuquina

-

_-

1 ₁



•

• Pro forma:

Pro forma:

Prolifera

ç

ão epitelial

e c

é

lulas

ectod

é

rmicas

(fatores de crescimento

aut

ó

crinos

).

•

• IL

IL

-

1

1 



aderidos a membrana:

Ativados e

deslocados para o interior da c

é

lula quando

necess

á

rio.

•

• icIL

icIL

-

1Ra:

competem para s

í

tios de liga

ç

ão

nucleares.

(6)

Interleuqina-1



Interleuqina

-

_-

1 ₁



•

• Similaridades:

Similaridades:

ambos são transcritos no

citoplasma associados com o

citoesqueleto

mais do que associado a estruturas do

ret

(7)

Interleukin-1



Interleukin

-

_-

1 ₁



mRNA

microtubules

Pro

-

IL

-

1

1 



Mature IL

-

1

1 



from Dinarello

1996

Pro

-

ICE

ER

Active

ICE

IL-1

propiece

Pro

-

IL

-

1

1 



proteases

(8)

IL-1 Ra

IL

-

_-

1 Ra

_{1 Ra}

•

• sIL

sIL

-

1 Ra

-

produ

ç

ão induzida.

•

• icIL

icIL

-

1 Ra

-

induzido e expressado

naturalmente (

queratin

ó

citos

/ c

é

lulas

epiteliais do intestino).



2 formas:

icIL

-

1 Ra I e II.



icIL

-

1 Ra bloqueias a união da IL

-

1

1 



ao

DNA em

(9)

IL-1 Ra

IL

-

_-

1 R

_{1 R}

a

_a

from Dinarello

1996

ER

sIL

-

1 Ra

mRNA

icIL

-

1 Ra

mRNA

golgi

Pro

sIL

-

1 Ra

icIL

-

1 Ra

Mature

sIL

-

1 Ra

(10)

Citoquinas

e a

hiperativa

ç

ão

celular

IL

(11)

Indutores de IL-1

Indutores de IL

-

_-

1 ₁

•

• Quase todas as bact

Quase todas as bact

é

rias e seus produtos.

•

• Estresse:

Estresse:

Inj

ú

ria t

é

rmica, ultravioleta B,

laser.

•

• Substâncias

Substâncias

neuroativas

:

fenito

í

na

.

•

• Substâncias inflamat

Substâncias inflamat

ó

rias:

prote

í

na C

-

-reativa, A1AT, tabaco.

(12)

Indutores não-bacterianos

Indutores não

-

_-

bacterianos

_bacterianos

•

• Matriz celular:

Matriz celular:

fibronectina

, col

á

geno.

•

• Fatores de coagula

Fatores de coagula

ç

ão:

plasmina

, trombina.

•

• Citoquinas

Citoquinas

:

IL

-

1, TNF, IL

-

2, IL

-

3, IL

-

12.

•

(13)

Interleukin-1



Interleukin

-

_-

1 ₁



mRNA

microtubules

Pro

-

IL

-

1

1 



(

ACTIVE

)

myristoylation

Ca

++ /

calpain

or

during

cell

death

Mature IL

-

1

1 



from Dinarello

(14)

Interleuquina-1



Interleuquina

-

_-

1 ₁



•

• Pro forma:

Pro forma:

Prolifera

ç

ão epitelial

e c

é

lulas

ectod

é

rmicas

(fatores de crescimento

aut

ó

crinos

).

•

• IL

IL

-

1

1 



aderidos a membrana:

Ativados e

deslocados para o interior da c

é

lula quando

necess

á

rio.

•

• icIL

icIL

-

1Ra:

competem para s

í

tios de liga

ç

ão

nucleares.

(15)

Interleuqina-1



Interleuqina

-

_-

1 ₁



•

• Similaridades:

Similaridades:

ambos são transcritos no

citoplasma associados com o

citoesqueleto

mais do que associado a estruturas do

ret

(16)

Interleukin-1



Interleukin

-

_-

1 ₁



mRNA

microtubules

Pro

-

IL

-

1

1 



Mature IL

-

1

1 



from Dinarello

1996

Pro

-

ICE

ER

Active

ICE

IL-1

propiece

Pro

-

IL

-

1

1 



proteases

(17)

IL-1 Ra

IL

-

_-

1 Ra

_{1 Ra}

•

• sIL

sIL

-

1 Ra

-

produ

ç

ão induzida.

•

• icIL

icIL

-

1 Ra

-

induzido e expressado

naturalmente (

queratin

ó

citos

/ c

é

lulas

epiteliais do intestino).



2 formas:

icIL

-

1 Ra I e II.



icIL

-

1 Ra bloqueias a união da IL

-

1

1 



ao

DNA em

(18)

IL-1 Ra

IL

-

_-

1 R

_{1 R}

a

_a

from Dinarello

1996

ER

sIL

-

1 Ra

mRNA

icIL

-

1 Ra

mRNA

golgi

Pro

sIL

-

1 Ra

icIL

-

1 Ra

Mature

sIL

-

1 Ra

(19)

IL- Ra

IL

-

_-

Ra

_Ra

•

• IL

IL

-

1, mais do que a IL

-

1 RA, ocupa

receptores vazios.

•

• Seria necess

Seria necess

á

rio um excesso de 10 a100

-

-fold

fold

de IL

-

1 Ra para inibir a atividade de

IL

-

1.

•

• Comparado a IL

Comparado a IL

-

1

1 



, o gene para

sIL

-

1 Ra

é

expressado 1 a 2

(20)

IL-1 RI and II

IL

-

_-

1 RI

_{1 RI}

and

_and

II

_II

IL

-

1

1 IL

IL

-

1 RA

IL

IL-

-1

1 sRII

sRII

IL

IL-

-1

1 sRI

sRI

IL

-

1RI

IL

-

1

1 RAcP

RAcP

IL

-

1

1 RAcP

RAcP

No

Signal

IL

IL-

-1RII

1RII

High affinity

low

affinity

Cell

(21)

IL-1 in plasma

IL

-

_-

1 in plasma

_{1 in plasma}

IL

-

1

1 



-

500 pg/

ml

É

influenciada por:



IL

-

1

1 sRII

sRII



A2MG



Complemento



A quantidade intracelular (pr

ó

-

forma)

remanescente.



(22)

Efeitos biológicos da IL-1

Efeitos biol

ó

_ó

gicos da IL

_{gicos da IL}

-

_-

1 ₁

Efeitos quando injetado localmente:



Infiltrado de

neutr

ó

filos



Aumento da destrui

ç

ão de

proteoglicanas



Angiogênese



Fluxo de

neutr

ó

filos

e albumina para o

pulmão

(23)

Efeitos biológicos da IL-1

Efeitos biol

ó

_ó

gicos da IL

_{gicos da IL}

-

_-

1 ₁

Altera

ç

ões na resposta imunol

ó

gica



Aumento da produ

ç

ão de AB

production

(efeito adjunto)



Aumento na s

_{Aumento na s}

í

ntese de

linfoquinas

(IL

-

-2,

(24)

Efeito biológico da IL-1

Efeito biol

ó

_ó

gico da IL

_{gico da IL}

-

_-

1 ₁

Efeito em culturas de c

é

lulas e teciduais:



Aumento da expressão de ELAM

-

1,

VCAM

-

1, ICAM

-

1.

1. 



Destrui

_Destrui

ç

ão de cartilagem, libera

ç

ão de

c

á

lcio

pelos

ó

ssos

.



(25)

Atividades sinérgicas a IL-1

Atividades sin

é

_é

rgicas a IL

_{rgicas a IL}

-

_-

1 ₁

IL

-

1 e

bradiquinina



Angiogênese



S

í

ntese de PGE2 por fibroblastos gengivais



Produ

ç

ão de IL

-

6 por fibroblastos e c

é

lulas

hep

(26)

Atividades sinérgicas a IL-1

Atividades sin

é

_é

rgicas a IL

_{rgicas a IL}

-

_-

1 ₁

IL

-

1 e TNF



S

í

ntese de IL

-

8 por c

é

lulas

mesenquinais



Resistência a insulina



S

í

ntese de fatores de crescimento por

fibroblastos



(27)

Atividades sinérgicas a IL-1

Atividades sin

é

_é

rgicas a IL

_{rgicas a IL}

-

_-

1 ₁

IL

-

1 e IL

-

6

6 



Indu

ç

ão antigênica para a produ

ç

ão de IL

-

2

2 por c

por c

é

lulas

-

T.

T. 



S

_S

í

ntese hep

á

tica de prote

í

nas de adesão ao

LPS



(28)

Inflamed

site

IL

-

1

1 TNF

TNF

IL

-

8

8 Stimulation

Stimulation

of local

cells

Neutrophils

L

L-

-selectin

selectin

_Spreading

up regulation

of adhesion molec.

IL

-

8

8 Activation

Activation

of

other cells

:

T

cells

:

chemotaxis

Basophils

:

histamine

release

Eosinophils

:

chemotaxis

Respiratory burst

LTB

₄

Phagocytosis

Lysosomal

enzyme

(29)

IL-8

IL

-

_-

8 ₈

•

• Produzido por mon

Produzido por mon

ó

citos, linf

ó

citos,

neutr

ó

filos

,

hepat

ó

citos

, fibroblastos,

queratin

ó

citos

, etc.

•

• Sua produ

Sua produ

ç

ão ocorre ap

ó

s efeitos

estimulat

ó

rios

, como: LPS, IL

-

1, TNF,

viroses,

(30)

IL-8

IL

-

_-

8 ₈

Atividades biol

ó

gicas

in

vitro

Leuc

ó

citos



Ativa

ç

ão e quimiotaxia de

neutr

ó

filos



Quimiotaxia de c

é

lulas

-

T e

bas

ó

filos



Inibi

ç

ão da produ

ç

ão de

IgE

induzida por

IL

(31)

IL-8

IL

-

_-

8 ₈

Outras c

é

lulas



Quimiotaxia de c

é

lulas lisas musculares e

c

é

lulas

endotelias

umbilicais.



Prolifera

_Prolifera

ç

ão de

queratin

ó

citos

e c

é

lulas

endotelias

(32)

Increased interleukin

-

1

1 



concentration

in GCF as a

characteristic trait

of

patients with

periodontitis

.

Figueredo

, C.M.S.,

Ribeiro M.S.M., Fischer, R.G.

&

Gustafsson

, A.

Journal

of

Periodontology

1999;70:1457

(33)

IL

-

_-

1 ₁

and

_and

Periodontitis

_{Periodontitis}



Higher concentrations and

total

amounts

in GCF

and

in

tissue



Higher production

_{Higher production}

(

mRNA

ISH).



IL

-

1

1 



is

the

major

inflammatory

cytokine

(34)

IL

-

_-

1 ₁

and Neutrophil

_{and Neutrophil}

’

_’

s

_s

elastase

_elastase

•

• May induce direct or indirect the

May induce direct or indirect the

release

of

azurophilic

granula.

•

• It

It

can increase the

release of IL

-

8

8 and

and

TNF

(35)

Material

and Methods

_{and Methods}

•

• Paper strips

Paper strips

.

•

• Untreated population

Untreated population

.

•

• IL

_IL

-

_-

1 ₁



by

_by

ELISA.

_ELISA.

•

(36)

Results

0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 0 2 4 6 8 10 12 14 16 IL1b conc 0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 0 2 4 6 8 10 12 14 16 IL1b conc 0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 0 2 4 6 8 10 12 14 16 IL1b conc Elas ta se con c GG GP PP

(37)

Results

Site

GG

p1

GP

p2

PP

p3

PI

1.7 (0.7)

NS

1.2 (0.3) 0.001 1.7 (0.5) NS

GI

1.7 (0.5)

0.05 1.4 (0.4) 0.003 1.9 (0.3) 0.021

PPD

1.9 (0.5)

NS

2.1 (0.4) 0.001 6.1 (1.1) 0.001

GCF

1.8 (0.7) 0.013 1.3 (0.5) 0.006 1.9 (0.6) NS

(38)

Results

Site

GG

p1

GP

p2

PP

p3

E activity

26600(14600)

NS

22400 (17300) NS 30000(35500) NS

EA1AT (nmol/

L)

0.26 (0.23)

NS

0.23 (0.20)

NS 0.44 (0.17)

NS

A1AT (nmol/

L)

0.24 (0.20)

NS

0.17 (0.14)

NS 0.24 (0.17)

NS

A2MG (ng/

L)

458 (601)

NS

738 (750)

NS

621 (369)

NS

IL-1

 (pg/L)

2.0 (2.49)

0.009 5.0 (3.89)

NS

5.4 (4.07) 0.003

6

(39)

Results

Site

GG

p1

GP

p2

PP

p3

E activity (Cells equiv) 46500 (28000) 0.04 27700 (24500) 0.25 68500 (80600)

NS

EA1AT (nmol)

_{0.42 (0.35)}

NS

_{0.29 (0.14)}

0.001 _{0.75 (0.45)}

0.04 A1AT (nmol)

_{0.38 (0.28)}

0.04 _{0.20 (0.14)}

NS

_{0.40 (0.22)}

NS

A2MG (ng)

_{656 (696)}

NS

_{823 (686)}

0.002 _{1164 (636)}

NS

IL-1 (pg)

2.9 (3.2)

0.02 _{5.5 (3.7)}

0.002 _{9.0 (5.3)}

0.001

(40)

Conclusion

•

• The concentration

The concentration

of IL

-

1

1 



seems

to

be

associated with the

individual

rather than

with the degree

of

tissue destruction

at

the

sampled

(41)

IL-1 no plasma

IL

-

_-

1 no plasma

_{1 no plasma}

IL

-

1

1 



-

500 pg/

ml

É

influenciado por:



IL

-

1

1 sRII

sRII



A2MG



Complemento



pr

ó

-

forma



(42)

IL-1 no plasma

IL

-

_-

1 no plasma

_{1 no plasma}

Patients Controls pg/ mL 0 20 40 60 80 100 120

Figueredo et al. 2000

(43)

IL

-

_-

8 ₈

•

• Figueredo

Figueredo

&

Gustafsson

(2000) não observaram

diferen

ç

as na concentra

ç

ão de IL

-

8 entre os s

í

tios

analisados. Esse resultado confirma os achados de

CHUNG

et

al. (1997), o que inviabiliza o uso da

IL

(44)

Linf

ó

_ó

citos

_citos

-

_-

T e o controle da

_{T e o controle da}

hiperativa

ç

_ç

ão

_ão

celular

_celular

Futuro das doen

ç

as crônicas

destrutivas?

(45)

antigen

B

-

cell

T

-

cell

H

em

o

p

o

ie

ti

c

ce

ll

s

Hemopoietic

Tissue

Thymus

Bursa of Fabricius

mammals

Secondary lymphoid organs

Cell-mediated

immune

response

Antibody

response

(46)

B3

B2

Percursor cell

Proliferation and

diversification of progeny cells

Antigen binding to s

pecific clone

Clonal expansion

and maturation

Y

B1

B2

_B2

B2

AB -secreting

B cells from

a single

clone

_Y

Y

_Y

(47)

Virgin cell

First exposure to antigen

Memory cells

Secondary exposure

to antigen

(48)

Th2

Th1

INF

IL-2

IL-4

IL-5

IL-9

IL-10

IL-13

TGF-

Inflamação

autoimunidade

Imunidade

humoral

e alergia

Naive

CD4+

IL-12, IL-18

IL-2

IL-4

Adaptação de Dong & Flavell 2000

IL-6

TNF-

(49)

Bact

é

_é

ria x c

_{ria x c}

é

_é

lulas T

_{lulas T}

• “Diferentes tipos de bactérias podem influenciar a

direção das reações inflamatórias tanto na para

uma resposta Th1 ou Th2. Análises da relação

entre as taxas bacterianas e o padrão de produção

de citoquinas em pacientes com DP poderá

fornecer informações interessantes sobre

etiopatogenia”.

(50)

Citoquinas

Th1/Th2

x TNF

-



e IL

-

1

1 



•

• INF

INF



pode induzir a produ

ç

ão de IL

-

1 por

macr

ó

fagos quando estimulados por LPS.

•

• IL

IL

-

4 pode inibir a libera

ç

ão de IL

-

1 e TNF

por macr

(51)

Terapias futuras

Tratamento com anti

-

inflamat

ó

rios

Tratamento espec

í

fico dos

processos de destrui

ç

_ç

ão

_ão

tecidual

(52)

Tratamento espec

í

_í

fico

_fico

Diminuir certos leuc

ó

citos

CD4+, PMN, mon

ó

citos

Diminuir a atividade de

citoqiuinas

anti

-

TNF

IL

-

1 receptor antagonista

IL

(53)

Obrigado!

cmfigueredo