Interleukine 4
L'Interleukine 4 ou IL-4 est une cytokine dont le rôle est d'induire la différenciation des lymphocytes T auxiliaires naïfs (lymphocytes Th0) en lymphocytes Th2. Après avoir été activés par l'IL-4, les cellules Th2 se mettent elles-mêmes à produire de l'IL-4.
Leur récepteur s'appelle le récepteur à l'interleukine 4.
La cellule qui produit initialement l'IL-4 permettant la différenciation des Th0 n'a pas encore été clairement identifiée, même si des études récentes[1] suggèrent que les polynucléaires basophiles sont les cellules effectrices.
L'interleukine 4 est très proche de l'interleukine 13 qui a des effets similaires.
Structure
l'IL-4 est repliée de façon compacte et globulaire, comme beaucoup d'autres cytokines. Sa structure est stabilisée par trois ponts disulfures[2]. Un ensemble de 4 hélices alpha orientées vers la gauche constitue la moitié de la protéine[3]. Les hélices sont anti-parallèles et accolées à un feuillet béta formé de deux brins anti-parallèles[3].
Fonctions
L'interleukine 4 a des nombreux rôles biologiques :
- Stimulation des lymphocytes B activés, et leur différenciation en plasmocytes,
- Prolifération des lymphocytes T,
- Régulation de l'immunité humorale et adaptative,
- Induction de la commutation isotypique des lymphocytes B vers les IgE ou les IgG4
- Amplification de l'expression du complexe majeur d'histocompatibilité de type II.
- Diminution de la production de Th1, de macrophages, d'interféron gamma et de cellules dendritiques.
Une production excessive d'IL-4 est associée aux allergies[4].
Rôle dans l'inflammation et la cicatrisation
Les macrophages tissulaires ont un rôle important dans l'inflammation chronique et la cicatrisation. La présence d'IL-4 dans les tissus extravasculaires entraine une activation alternative des macrophages en cellules M2 plutôt qu'en cellules M1. Cette augmentation des M2 s'accompagne de la sécrétion d'IL-10 et de TGF-beta qui aboutit à la diminution de l'inflammation pathologique. La libération d'arginase, de proline et de polyaminases par le M2 activé est impliqué dans la cicatrisation et la fibrose[5].
Signification clinique
Il a aussi été montré que l'IL-4 joue un rôle dans la mitogenèse, la dédifférenciation cellulaire et le processus de métastase du rhabdomyosarcome [6].
Découverte
Cette cytokine a été découverte par Maureen Howard et William Paul[7] ainsi que l'équipe d'Ellen Vitetta en 1982.
La séquence de nucléotides correspondant à l'IL-4 humaine a été isolée quatre ans après, confirmant sa similarité avec une protéine de souris nommée B-cell stimulatory factor-1 (BCSF-1)[8].
Cible thérapeutique
Le dupilumab est un anticorps monoclonal se fixant et inhibant le récepteur de l'interleukine 4.
Références
- (en) Sokol, C.L., Barton, G.M., Farr, A.G. & Medzhitov, R., « A mechanism for the initiation of allergen-induced T helper type 2 responses », Nat Immunol, vol. 9, no 3, , p. 310–318 (PMID 18300366, DOI 10.1038/ni1558)
- (en) Carr C, Aykent S, Kimack NM, Levine AD, « Disulfide assignments in recombinant mouse and human interleukin 4 », Biochemistry, vol. 30, no 6, , p. 1515–23 (PMID 1993171, DOI 10.1021/bi00220a011)
- (en) Walter MR, Cook WJ, Zhao BG, Cameron RP, Ealick SE, Walter RL, Reichert P, Nagabhushan TL, Trotta PP, Bugg CE, « Crystal structure of recombinant human interleukin-4 », J. Biol. Chem., vol. 267, no 28, , p. 20371–6 (PMID 1400355)
- (en) Hershey GK, Friedrich MF, Esswein LA, Thomas ML, Chatila TA, « The association of atopy with a gain-of-function mutation in the alpha subunit of the interleukin-4 receptor », N. Engl. J. Med., vol. 337, no 24, , p. 1720–5 (PMID 9392697, DOI 10.1056/NEJM199712113372403, résumé)
- Jon Aster, Vinay Kumar, Abul K. Abbas; Nelson Fausto, Robbins & Cotran Pathologic Basis of Disease, Philadelphia, Saunders, (ISBN 1-4160-3121-9), p. 54
- (en) Hosoyama T, Aslam MI, Abraham J, Prajapati SI, Nishijo K, Michalek JE, Zarzabal LA, Nelon LD, Guttridge DC, Rubin BP, Keller C, « IL-4R Drives Dedifferentiation, Mitogenesis, and Metastasis in Rhabdomyosarcoma », Clin Cancer Res, vol. 17, no 9, , p. 2757–2766 (PMID 21536546, PMCID 3087179, DOI 10.1158/1078-0432.CCR-10-3445)
- (en) Howard M, Paul WE, « Interleukins for B lymphocytes », Lymphokine Res., vol. 1, no 1, , p. 1–4 (PMID 6985399)
- (en) Yokota T et al., « Isolation and characterization of a human interleukin cDNA clone, homologous to mouse B-cell stimulatory factor 1, that expresses B-cell- and T-cell-stimulating activities », Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., vol. 83, no 16, , p. 5894–8 (PMID 3016727, PMCID 386403, DOI 10.1073/pnas.83.16.5894)
- (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « interleukin 4 » (voir la liste des auteurs).
Voir aussi
- (en) Apte SH, Baz A, Kelso A, Kienzle N, « Interferon-gamma and interleukin-4 reciprocally regulate CD8 expression in CD8+ T cells », Proc Natl Acad Sci U S A., vol. 105, no 45, , p. 17475–80 (PMID 18988742, PMCID 2580749, DOI 10.1073/pnas.0809549105)
- (en) Kay AB, Barata L, Meng Q, et al., « Eosinophils and eosinophil-associated cytokines in allergic inflammation », Int. Arch. Allergy Immunol., vol. 113, nos 1–3, , p. 196–9 (PMID 9130521, DOI 10.1159/000237545)
- (en) Marone G, Florio G, Petraroli A, de Paulis A, « Dysregulation of the IgE/Fc epsilon RI network in HIV-1 infection », J. Allergy Clin. Immunol., vol. 107, no 1, , p. 22–30 (PMID 11149986, DOI 10.1067/mai.2001.111589)
- (en) Marone G, Florio G, Triggiani M, et al., « Mechanisms of IgE elevation in HIV-1 infection », Crit. Rev. Immunol., vol. 20, no 6, , p. 477–96 (PMID 11396683)
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- (en) Izuhara K, Arima K, Yasunaga S, « IL-4 and IL-13: their pathological roles in allergic diseases and their potential in developing new therapies », Current drug targets. Inflammation and allergy, vol. 1, no 3, , p. 263–9 (PMID 14561191, DOI 10.2174/1568010023344661)
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