Cytokine Balance: The main effect of cytokine network. Cem Gabay, MD Division of Rheumatology Geneva, Switzerland



Benzer belgeler
ÖZGEÇMİŞ. 1. Adı Soyadı: Emel Baloğlu 2. Doğum Tarihi: Ünvanı: Yrd. Doç. Dr. 4. Öğrenim Durumu:

Neuromyelitis optica spektrumu hastalıkları ve AQP4-Ab pozitif/negatif hastalıkların klasifikasyonu ve patogenezi

Romatoid Artrit Tedavisinde MAP Kinaz İnhibitörleri MAP Kinase Inhibitors in Rheumatoid Arthritis Prof Dr Salih Pay 12 Mart 2011

Tam revaskülarizasyonda CABG standart tedavidir

A growth factor is a naturally occurring substance capable of stimulating

Solunum Sistemi Mikrobiyotası. Dr. Haluk Türktaş Gazi Üniversitesi Göğüs Hastalıkları Anabilim Dalı Ankara

ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU Sitokinler: Sağlıkta ve Romatizmal Hastalıklarda 06 Nisan 2007 Sheraton Otel, Ankara

ÖZGEÇMĐŞ. Dr. Emel Baloğlu

Perinatal Tıp ta Düşük Doz «Düşük Molekül Ağırlıklı Heparin in» Proflaktik Uygulaması

İleri Evre Mide Kanseri Palyatif Cerrahi

HER2 İmmünohistokimya (IHK) 0/1+ Meme Kanseri Patoloji Örneklerinin, SISH ile HER2 Durumunu Tespit Etmek için Yapılan Çalışma

1.YARIYIL, DERS KURULU II: TEMEL TIP BİLİMLERİNE GİRİŞ II

Dr. Semih Demir. Tez Danışmanı. Doç.Dr.Barış Önder Pamuk

Maturity-Onset Diabetes of the Young (MODY): MONOGENIC DIABETES

MİDE KANSERLİ HASTALARDA SERUM TİROZİN KİNAZ RESEPTÖR-2 VE VASKÜLER ENDOTELYAL BÜYÜME FAKTÖRÜNÜN TEDAVİ YANITI ve PROGNOZ İLE İLİŞKİSİ

EPİDERMAL GROWTH FAKTÖR RESEPTÖRÜ (EGFR) Ahmet GENÇ

Prof. Dr. Kırıkkale Üniversitesi, Veteriner Fakültesi, Ağustos Doç. Dr. Kafkas Üniversitesi, Veteriner Fakültesi, Nisan 2005-

Lipopolisakkarit ile uyarılmış makrofajlarda propolis in sitokin salınımı üzerine etkileri

Random Biopsilerin Kolposkopi Uygulamasında Yeri Vardır / Yoktur

First Stage of an Automated Content-Based Citation Analysis Study: Detection of Citation Sentences

Gezgin İletişim Sistemleri

THE IMMUNOLOGY OF AN ASSASSIN: THE IMMUNOPATHOGENESIS OF ATHEROSCLEROSIS

SIRT2 - JAK1 Interaction Decreases IL-6 Induced Inflammatory Response in Cancer Cells

Derece Alan Üniversite Yıl Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü

Regülatör T hücreleri ve İnsan Hastalıkları

AKADEMİK ÖZGEÇMİŞ. Derece Alan Üniversite Yıl. Biyoloji Bilimleri ve Biyomühendislik. Moleküler Biyoloji ve Genetik

ÖZGEÇMİŞ EK - 4A ÖZGEÇMİŞ. : 10. Yıl Caddesi Protokol Yolu No:45 TOPKAPI\İSTANBUL

KALEIDOSCOPES N.1. Solo Piano. Mehmet Okonşar

TİP 2 DİYABETTE İNSÜLİTİS

Araştırma Makalesi / Research Paper. Ege Tıp Dergisi / Ege Journal of Medicine 2013;52(2):88-92

AYDIN KOMPRESÖR. En Yüksek Performans. En Zor Şartlarda. %100 YERLİ İMALAT

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

TOLL BENZERİ ALMAÇLAR: ENFLAMASYONU YÖNLENDİREN MOLEKÜLLER

%100 YERLİ İMALAT En Zor Şartlarda En Yüksek Performans Tel:

ANKARA ROMATOLOJİ SEMPOZYUMU Sağlıkta ve Romatizmal Hastalıklarda T Hücreleri 13 Mart 2009 Sheraton Otel, Ankara

Doç. Dr. ŞÜKRÜ ENHOŞ

Doç. Dr. Ahmet ALACACIOĞLU

SCIENCE CITATION INDEX (SCI) KAPSAMINDA YER ALAN ÖZGÜN MAKALELER

Özofagus ve Mide Kanserli Hastalarda Serum Gastrin ve nsülin Benzeri Büyüme Faktörü (IGF-1) Düzeyleri

NOKTA VE ÇİZGİNİN RESİMSEL ANLATIMDA KULLANIMI Semih KAPLAN SANATTA YETERLİK TEZİ Resim Ana Sanat Dalı Danışman: Doç. Leyla VARLIK ŞENTÜRK Eylül 2009

T.C. SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ ISPARTA İLİ KİRAZ İHRACATININ ANALİZİ

UÇAK KOLTUK ÜRETİMİ AŞ

HÜCRESEL FARKLILAŞMASI

GEO-Treat 2000 Series / Serisi. GEO-Treat 1000 Series / Serisi RESERVOIR TEMPERATURE HIGHER THAN 180 C RESERVOIR TEMPERATURE BETWEEN 120 C C

ÖZGEÇMİŞ. 1. Adı Soyadı: Arif ŞAYBAK. İletisim Bilgileri. Adres: Toros. M S. Özbey APT K:11 D:11 Çukurova/ ADANA(Aile) Telefon:

Doç. Dr. Mehtap Kaçar Koçak

Kırım VIP. Technical Specifications / Ürün Teknik Özellikleri CATALOGUE. Nurteks, has the right to. make changes on the. technical specifications

GEO-Treat 2000 Series / Serisi. GEO-Treat 1000 Series / Serisi RESERVOIR TEMPERATURE HIGHER THAN 180 C RESERVOIR TEMPERATURE BETWEEN 120 C C

Protein-Energy Kaybinin Etyolojisinde Beslenmenin, Renal Replasman Tedavisinin ve Inflamasyonun Rolu

ZÜLFİYE YELİZ AKKAYA ULUM

Serum 25(OH) D vitamini düzeyinin hemogram parametreleri üzerine etkisi

Apoptoz: Otoreaktif ve Hiperplastik Hücre Eliminasyonu

LİPOPROTEİN METABOLİZMASI. Prof.Dr. Yeşim ÖZKAN Gazi Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Biyokimya Anabilim Dalı

KABUL VE ONAY SAYFASI

NOVAPAC Ambalaj San. Tic. A.Ş

CANDİDA İLE UYARILMIŞ VAJİNAL VE BUKKAL EPİTEL HÜCRELERİNİN SİTOKİN ÜRETİMİ

Curriculum Vitae for Faculty Members. Correspondence. Name. Yavuz Kaya. Title. Department. General Surgery.

Derece Alan Okul Yıllar. İstanbul Üniversitesi Fen Fakültesi. İstanbul Tıp. Fakültesi. İstanbul Üniversitesi İstanbul Tıp Fakültesi

karşıt görüş Atriyal fibrilasyonun doğal seyrini durdurmak için erken dönemde ablasyon gerekir

Ankilozan Spondilit te Patogenez: Yeni Gelişmeler

Yüz Tanımaya Dayalı Uygulamalar. (Özet)

Sadık Yurttutan, Ramazan Özdemir, Fuat Emre Canpolat, Mehmet Yekta Öncel, Hatice Germen Ünverdi, Bülent Uysal,Ömer Erdeve, Uğur Dilmen Zekai Tahir

Hava Kirliliği ve Kanser

About Reflectra REFLECTIVE TRAFFIC SIGNS FOLDED PLASTIC TRAFFIC SIGNS OMEGA POLES CUSTOMIZED SIGNS PRODUCT CATALOGUE ISO

Düşük Riskli Diferansiye Tiroid Kanserlerinde RAİ Tedavisi

ROMATİZMAL HASTALIKLARDA SİTOKİN HEDEFLİ TEDAVİLER

TRANSPORTATION ENVIRONMENTAL (TAŞIMA ÇEVRE RİSKİ SORU FORMU)

Light Cycler Real Time PCR Teknolojisi ile Faktör V Geninde Yeni Mutasyon Taranması

RUBBER PRODUCTION LINE

CERRAHPAġA ÖĞRENCĠ BĠLĠMSEL DERGĠSĠ

EĞİTİM BİLGİLERİ. Mezuniyet Yılı Türkiye Ankara Veteriner F. Veteriner Bilimleri Y.Lisans 1990 Biyokimya ve Moleküler Biyoloji

Schmiedeberg's Archives of Pharmacology, 344 (5):

The T side of the immune system - an overview; novel functions of T cells

Romatoid artrit tedavisinde T hücre hedefli tedaviler

İçerik. Plak Oluşumu. Plak görüntüleme BT- BTA. Karotis Plağı: patofizyolojiden görüntülemeye. Karotis Plağı Kompozisyonu BT de dansitesine göre

DİYABETİK AYAK KOMPLİKASYONU BULUNAN VE BULUNMAYAN DM'Lİ HASTALARDA SERUM İNTERLÖKİN-6 VE HS-CRP DÜZEYLERİ

Postmenopozal Kadınlarda Vücut Kitle İndeksinin Kemik Mineral Yoğunluğuna Etkisi

TEMEL İMMUNOLOJİ. Dr. Ayşe Bilge Öztürk Koç Üniversitesi Hastanesi, Alerji ve İmmunoloji Bölümü

ANKARA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ DÖNEM PROJESİ İMAR ÖZELLİKLERİNİN TAŞINMAZ DEĞERLERİNE ETKİLERİ. Yeliz GÜNAYDIN

Clear omegle ban on puffin

ÖZGEÇMİŞ. 7.1 Uluslararası hakemli dergilerde yayınlanan makaleler (SCI & SSCI & Arts and Humanites)

SİNYAL İLETİMİ ve KANSER. Dr. Lale Doğan Hacettepe Üniversitesi Onkoloji Enstitüsü Temel Onkoloji ABD

Ahi Evran Universitesi Tıp Fakültesi Eğitim Araştırma Hastanesi Nefroloji Bilim Dalı/Kırşehir 2

Doç. Dr. H Ü S E Y İ N Ç A V D A R

METASTATİK KÜÇÜK HÜCRELİ DIŞI AKCİĞER KANSERİ TANISI SAĞKALIMI ETKİLEYEN FAKTÖRLER

Talasemi Majorlü Hastalarda Bağışıklık. Prof Dr Hilmi Apak İÜ Cerrahpaşa Tıp Fakültesi

SĠSTEMĠK ĠZOTRETĠNOĠN TEDAVĠSĠ ALAN AKNE VULGARĠSLĠ HASTALARDA SERUM B12 VE FOLĠK ASĠT DÜZEYLERĠ

Fırat Üniversitesi Tıp Fakültesi Deri ve Zührevi Hastalıkları Anabilim Dalı, Elazığ, Türkiye

BPR NİN ETKİLERİ. Selim ATAK Çevre Mühendisi Environmental Engineer

EXERCISE INDUCED ENDOCANNABINOID AND IMMUNE SYSTEM ALTERATIONS

ÖZGEÇMİŞ. Derece Alan Üniversite Yıl Lisans Tıp Fakültesi GATA 1989 Y. Lisans Tıp Fakültesi GATA 1989 Doktora Fizyoloji Hacettepe Üniversitesi 1997

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ





Yarışma Sınavı A ) 60 B ) 80 C ) 90 D ) 110 E ) 120. A ) 4(x + 2) B ) 2(x + 4) C ) 2 + ( x + 4) D ) 2 x + 4 E ) x + 4

ÖZET. SOYU Esra. İkiz Açık ve Türkiye Uygulaması ( ), Yüksek Lisans Tezi, Çorum, 2012.

SolarBaba2015: Solar Energy Conference GÜNEŞ ÖLÇÜM ⁹Ü NEDİR? NEDEN / NASIL YAPILIR? İSKENDER KÖKEY, MSc Country Manager, Turkey

ÖZGEÇMİŞ VE ESERLER LİSTESİ

Transkript:

Cytokine Balance: The main effect of cytokine network Cem Gabay, MD Division of Rheumatology Geneva, Switzerland

Regulation of Cytokine Production Cytokines Microbial products Degraded EC matrix C5a Protein kinases Transcription factor R Cytokine 1 2 3 Cytokine 4 Cytokine mrna Cytokine promoter

Cytokine Cascade The example of turpentin injury-induced acute-phase response Tissue injury Turpentine injection Liver Serum amyloid A IL-1β Saline Turpentine IL-6 Circulation SAA mrna Gabay et al. Eur J Immunol 2001 Fantuzzi et al. J Immunol 1997 GAPDH mrna

Cytokine Network Cytokines with additive or synergistic effects Cytokines with inhibitory effects Receptor antagonists (IL-1Ra, IL-1F5) Soluble receptors (sil-1r, stnf-r) Intracellular signal regulators

Soluble receptor can enhance the effect of their ligand

Signaling TNF-a, IL-1, LPS Inhibitors IKK NF-kB P P P P IkB-a proteasome p50p65 degradation IkB-a IkB-a gene NUCLEUS

The IL-1 System An example of agonist/antagonist balance

IL-1 : A Pleiotropic Cytokine procoagulant state fever sleep loss of appetite social withdrawal acute phase protein production collagenase and stromelysin bone resorption fibroblast and epithelial cell proliferation vasodilation adhesion molecules chemotaxis increased permeability immune activation stimulation of hematopoiesis Prostaglandin E 2

The IL-1 Family IL-1a? IL-1b ICE = Caspase 1 IL-1Ra Signal Peptidase IL-1a IL-1b IL-1Ra agonists Receptor antagonist

IL-1RN gene IL-1Ra Isoforms ic1 ic2 1 2 3 4 IL-1Ra mrnas icil-1ra1 icil-1ra2 transcription: alternative promoters sil-1ra alternative splicing IL-1Ra proteins icil-1ra1 sil-1ra translation: alternative initiation icil-1ra2 icil-1ra3

The IL-1 receptor is a heterodimer IL-1R Type I IL-1R AcP IL-1 + +

Regulation of IL-1 by IL-1Ra IL-1R Type I IL-1R AcP IL-1Ra + + IL-1Ra does not signal

Both sil-1ra and icil-1ra1 Can Inhibit IL-1 ThymocyteCo-Stimulation Assay [ 3 H]thymidine uptake (cpm x 10 3 ) 14 12 10 8 6 4 2 0 IL-1β (ng/ml) IL-1Ra (ng/ml) 0 1 1 1 1 0 0 0 1 10 100 100 sil-1ra icil-1ra1 Gabayet al. J Immunol 1997

IL-1 Receptors IL-1R Type I IL-1R Type II IL-1R Type II (shed) IL-1R AcP IL-1R AcP (soluble) binds IL-1a IL-1b IL-1Ra binds IL-1b Does not bind IL-1 on its own

IL-1 Receptor Type II and IL-1Ra reinforce rather than cancel each other s actions Soluble IL-1R Type II IL-1R Type I + IL-1Ra IL-1b IL-1Ra

Collagen Induced Arthritis 5 days 60 days

% of positively staining cells % of positively staining cells Collagen-induced arthritis Kinetics of IL-1β and IL-1Ra Proteins 20 18 ** 16 14 * 12 10 8 6 4 2 0 ** IL-1β IL-1Ra ** * ** 5 10 15 20 30 60 days of arthritis IL-1β/IL-1Ra ratio: 1.4 0.97 0.76 0.23 0.07 0.035 Gabay et al. Arthritis Rheum 2001

Collagen-Induced arthritis Overexpression of IL-1Ra blocks the development of arthritis arthritic mice (%) 100 75 50 25 wild-type sil-1ra tg wild-type clinical score 0 6 4 2 0 20 40 60 80 sil-1ra tg 0 Wild-type 0 20 40 60 80 days Transgenic Palmer et al. Eur J Immunol 2003

IL-1Ra deficient mice Early onset and more severe collagen-induced arthritis Ma et al. Arthritis Rheum 1998 Spontaneous polyarthritis when bred in the BALB/Ca background Horai et al. J Exp Med 2001

The role of IL-1/IL-1Ra balance in vascular inflammation and atherosclerosis IL-1Ra polymorphism (IL-1RN*2) with coronary and carotid atherosclerosis Circulation 1999 Decreased production of icil-1ra1 in human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) from homozygous IL-1RN*2 individuals Arterioscler Thromb Vasc Biol 2000 IL-1β, sil-1ra and icil-1ra1 are expressed in aortic arches of ApoE -/- mice with atherosclerotic lesions Cardiovasc Res 2005

IL-1Ra Transgenic Mice Gabay et al. Eur J Immunol 2001 Transgenic mice overexpressing human icil-1ra1 or sil- 1Ra from a strong ubiquitous promoter (CMV/β-actin) Serum hil-1ra (ng/ml) icil-1ra1 tg 883 + 395 sil-1ra tg 14 397 + 1235 wild-type not detectable

IL-1 in the Pathogenesis of Atherosclerosis ApoE -/- ApoE -/- sil-1ra Tg ApoE -/- icil-1ra1 Tg ApoE -/- Lipid staining area in the thoraco-abdominal aorta (%) Lipid staining area in the thoraco-abdominal aorta (%) 25 20 ApoE -/- icil-1ra1 Tg 15 10 5 0 16 14 12 10 8 6 4 2 0 ApoE -/- ApoE -/- sil-1ra Tg * * Merhi-Soussi et al. Cardiovasc Res 2005 ApoE -/- ApoE -/- icil-1ra1 Tg

ApoE-/- IL-1Ra +/+ ApoE-/- IL-1Ra -/- Oil red O Anti-Mac1

Vascular inflammation is modulated by endogenous IL-1Ra ApoE -/- IL-1Ra +/+ ApoE +/+ IL-1Ra -/- ApoE -/- IL-1Ra -/-

Role of IL-1/IL-1Ra Balance in ApoE -/- mice Atherosclerosis is partly mediated by an inflammatory reaction with macrophages and presence of IL-1 IL-1 blockade by IL-1Ra decreases the development of vascular inflammation and atherosclerosis IL-1Ra deficiency is associated with uncontrolled vascular inflammation and tissue damage resembling some of the pathological features of severe vasculitis

Are the biologic functions of intracellular cytokines dependent or independent of their receptor?

Cellular and extracellular localization of IL-1α Nuclear localization sequence

Cellular localization of preil-1α in SaOS cells preil-1α NLS preil-1α Palmer et al. Cytokine 2005

PreIL-1α Exerts Inhibitory Effect on SaOS cell Proliferation SaOS cells transfected with empty vector (1) preil-1α (2) NLS preil-1α (3) cell number (ratio / baseline) 20 15 10 5 * 0 1 2 3

pcdna pcdna pcdna Effect of preil-1α on Cell Proliferation is Independent of IL-1R 3H-thymidine incorporation (cpm) 10000 7500 5000 2500 0 preil-1a * +IL-1a +IL-1b 3H-thymidine incorporation (cpm) 10000 7500 5000 2500 0 +IL-1Ra pcdna preil-1a *

PreIL-1α and icil-1ra1 Double Transfections in SaOS Cells Anti-IL-1a Anti-IL-1Ra PreIL-1α or icil-1ra1 PreIL-1α and icil-1ra1 Empty vectors

Intracellular IL-1Ra1 does not inhibit the effect of preil-1α Concentrations of IL-1Ra Cell lysates 1678 to 4413 ng/ml Cell supernatants 53 to 218 ng/ml IL-1Ra/IL-1a ratio Lysates: 36 to 111 Supernatants: 24 to 42 cell number (ratio / baseline) 12,5 10 7,5 5 2,5 0 Empty vectors * PreIL-1α icil-1ra1 * PreIL-1α icil-1ra1

To examine the role of icil-1ra1 in skin inflammation using knock-out and transgenic mice

IL-1/IL-1Ra system in the skin keratinocytes high IL-1α expression constitutive icil-1ra1 expression both increased by inflammatory stimuli dermal fibroblasts constitutive icil-1ra1 expression further increased by inflammatory stimuli IL-1α IL-1β, sil-1ra inducible leukocytes IL-1β IL-1α, sil-1ra, icil-1ra1 To examine the role of IL-1/IL-1Ra in skin inflammation Phorbol ester (PMA) skin painting (Oberyszyn, 1993, Mol. Carcinogen; Lee, 1994, Faseb J)

Skin histology PMA painting in WT mice Histological scoring WT acetone acetone (n=5) PMA (n=8) WT PMA epidermal thickness (mm) 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 * inflammation (cells/field) 250 200 150 100 50 * 0 0 *p<0.05 vs acetone

PMA painting in WT mice Skin cytokine expression Serum SAA acetone (n=5) cytokine/l32 (AU) 300 250 200 150 100 50 0 PMA (n=8) * * IL-1a IL-1b IL-1Ra IL-18 IL-6 SAA (µg/ml) 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 * *p<0.05 vs acetone

PMA painting in absence of IL-1 activity Serum SAA PMA (n= 4-8) SAA (µg/ml) 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 WT IL-1RIKO * icil-1ra1 tg epidermal thickness (mm) 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 WT IL-1RI KO icil-1ra1 tg *p<0.05 vs WT

Intracellular IL-1Ra regulates Skin IL-1α expression * 300 * p<0.05 vs WT IL-1 /L32 (A.U.) 250 200 150 100 50 0 IL-1RI +/+ -/- +/+ +/+ -/- -/- icil-1ra1 tg no no yes yes no yes IL-1Ra +/+ +/+ +/+ -/- -/- -/-

Local and systemic inflammation is mediated by IL-1 following phorbol ester (PMA) application on the skin Keratinocyte proliferation in response to PMA is not mediated by IL-1 The effects of icil-1ra1 in skin inflammation and cytokine production are dependent on the presence of IL-1 receptor Palmer et al. J Invest Dermatol 2007

The Expanded IL-1 Family IL-1a calpain? IL-1F5 IL-1b caspase-1 IL-1F6 IL-1Ra IL-1F7 signal peptidase? all chromosome 2q IL-1F8 IL-1F9 IL-1F10 IL-18 caspase-1 chromosome 11q IL-33 NF-HEV caspase-1? chromosome 9p

Conclusions The balance between cytokines and cytokine modulators play a major role in the regulation of the inflammatory responses Changes in this balance in favor of inhibitors may lead to minor responses or rapid resolution of inflammation, whereas the absence (or low levels) of inhibitors will favor exagerated or sustained inflammation with subsequent major tissue damage Intracellular cytokine exert their effect inside cells without interaction with cell surface receptors or after their release outside cells as secreted cytokines

Acknowledgements Division of Rheumatology Gaby Palmer, Faten Merhi-Soussi, David Magne, Dominique Talabot, Céline Lamacchia, David Moulin, Françoise Mezin Division of Cardiology Brenda Kwak Christos Chadjichristos François Mach University of Sheffield, UK Martin Nicklin Jenny Barton Amgen Inc, Seattle, USA John Sims Jennifer Towne Apotech, Lausanne Olivier Donzé