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.

Structure de l'Interleukine 4 déterminée par cristallographie

Structure de l'IL-4 en solution, déterminée par RMN 3D hétéronucléaire

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, n^o 3,‎ 2008, 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, n^o 6,‎ février 1991, 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, n^o 28,‎ octobre 1992, 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, n^o 24,‎ décembre 1997, 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, 2009 (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, n^o 9,‎ mai 2011, 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, n^o 1,‎ 1982, 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, n^o 16,‎ 1986, 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, n^o 45,‎ 2008, 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, n^os 1–3,‎ 1997, 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, n^o 1,‎ 2001, 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, n^o 6,‎ 2001, p. 477–96 (PMID 11396683)
(en) Maeda S, Yanagihara Y, « [Inflammatory cytokines (IL-4, IL-5 and IL-13)] », Nippon Rinsho, vol. 59, n^o 10,‎ 2001, p. 1894–9 (PMID 11676128)
(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, n^o 3,‎ 2003, p. 263–9 (PMID 14561191, DOI 10.2174/1568010023344661)
(en) Copeland KF, « Modulation of HIV-1 transcription by cytokines and chemokines », Mini reviews in medicinal chemistry, vol. 5, n^o 12,‎ 2006, p. 1093–101 (PMID 16375755, DOI 10.2174/138955705774933383)
(en) Olver S, Apte S, Baz A, Kienzle N, « The duplicitous effects of interleukin 4 on tumour immunity: how can the same cytokine improve or impair control of tumour growth? », Tissue Antigens, vol. 69, n^o 4,‎ 2007, p. 293–8 (PMID 17389011, DOI 10.1111/j.1399-0039.2007.00831.x)
(en) Sokol CL, Chu NQ, Shuang Yu, Simone Nish, Terri Laufer & Ruslan Medzhitov, « Basophils function as antigen-presenting cells for an allergen-induced T helper type 2 response », Nature Immunology, vol. 10, n^o 7,‎ 2009, p. 713–720 (PMID 19465907, PMCID 3252751, DOI 10.1038/ni.1738)
(en) Sokol CL, Chu NQ, Yu S, Nish SA, Laufer TM, Medzhitov R, « Basophils function as antigen-presenting cells for an allergen-induced T helper type 2 response », Nat. Immunol., vol. 10, n^o 7,‎ juillet 2009, p. 713–20 (PMID 19465907, PMCID 3252751, DOI 10.1038/ni.1738)

Portail de la biologie cellulaire et moléculaire

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.