Ruolo e interazioni delle citochine IL-15, IL-4 e IL-13 nel sistema immunitario

IL-15:

Struttura e funzione dell'IL-15

è molto simile all’IL-12 pr esenta un recettore trimerico costituito da common gamma chain , una catena β (comune al recettore dell’IL-2 e IL-15) e una catena α specifica più importante per il legame ad alta affinità.
L’IL-15 ha un’attività particolare consente una transpresentazione ovvero alcune cellule, come le cellule dendritiche, presentano solo la catena α che può legare l’IL-15 e questa viene riconosciuta da un dimero recettoriale formato dalle catene γ comune e β comune determinando una segnalazione intracellulare. I due meccanismi non sono identici, l’attivazione di STAT3 e STAT5 è comune alle due forme ma i pathway divergono dando origine a catene di segnalazione diverse come Ras-Raf-MEK1/2-ERK1/2, invece se avviene il riconoscimento classico vengono attivate altre vie come PI3-K. L’evento finale e il profilo trascrizionale dipendono anche da altre vie attivate dai recettori e questo spiega la complessità di segnalazione pur essendo presente un numero limitato di trasduttori del segnale.

IL-4 e IL-13:

Recettori e funzioni dell'IL-4 e IL-13

condividono recettori ed azioni biologiche, sono citochine di tipo 1 che contengono quattro α-eliche. L’IL-4 può legare più di un recettore mentre l’IL-13 lega un sottotipo di recettore analogo all’IL-4.

Recettori dell’IL-4:

- recettore di tipo I formato da una catena α e una catena γ comune.

- recettore di tipo II, la catena α non è legata con la γ a formare un eterodimero ma è legata alla catena α del recettore dell’IL-13.

Recettore dell’IL-13:

- recettore di tipo II (è lo stesso recettore dell’IL-4), il legame non è identico ma molte funzioni sono simili anche se presentano delle divergenze.

I recettori tipo I trasducono principalmente attraverso attivazione STAT6. Alcune catene recettoriali però oltre ad attivare pathway di JAK-3 e JAK-1 nella porzione citoplasmatica presentano altre sequenze che consentono il reclutamento e l’attivazione di diversi effettori e mediatori secondari come ad esempio l’Insuline Responsive Substrate (IRS), ne consegue che l’integrazione di questi segnali comporta risposte piuttosto complesse.

Effetti biologici dell’IL-13 e dell’IL-4:

- induzione di uno stato di attivazione dei macrofagi considerato alternativo o opposto a quello dell’IFN-γ (classico), antagonizzano l’azione dell’IFN-γ che non comporta un semplice spegnimento dei macrofagi, i macrofagi attivati alternativamente non hanno la capacità di uccidere batteri o produrre mediatori dell’infiammazione ma producono soprattutto citochine che spengono la risposta immunitaria come IL-10 e TGF-β e attivano una serie di eventi che portano alla fibrosi e al meccanismo di riparazione delle ferite (M2 hanno un’azione antinfiammatoria e di riparazione tissutale).

Effetti dell’IL-4:

- L’IL-4 in quasi tutti i mammiferi induce uno switch isotipico in particolare alle IgE in tutte le specie, IgG1 (topo) e IgG4 (uomo); (nota. in tutte le specie c’è uno switch isotipico verso le IgE, un effetto delle sottoclasssi delle IgG può variare in base alla specie)

- È essenziale per i fenomeni allergici e per l’azione antiparassitaria;

- IL-4 è importante per polarizzazione ed espansione dei linfociti TH2 e inibisce la differenziazione dei linfociti TH1 (antagonismo con IFN-γ).