Fibros eller inflammation?
Uppgiften
Varje grupp kommer att tilldelas ett vetenskapligt ämne som har anknytning till kursen. Tillsammans ska ni läsa och diskutera de angivna artiklarna. Ni skall försöka identifiera minst ett resultat eller en slutsats som antingen är dåligt underbyggda, inte stöds fullt ut av re redovisade resultaten eller är klart spekulativa. Lyft fram detta vid redovisningen med motivering! Förutom det ska ni undersöka om det publicerats nya rön i ämnet och välja ut en bra artikel som kompletterar ämnet.
Resultatet
—
Absence of integrin-mediated TGF-β1 activation in vivo recapitulates the phenotype of TGF-β1-null mice
Zhiwei Yang et al. (2007)
TGF-β utsöndras i en latent form. Denna latenta form består av TGF-β ickekovalent bundet till latency associated peptide (LAP). Denna kan i sin tur binda kovalent med sulfidbindningar till medlemmar i latent TGF-β-binding protein-familjen (LTBP) för att fästa det latenta komplexet till extracellulär matrix. LAP kan även interagera med bland annat olika integriner genom RGD-motivet (arginin, glycin och asparaginsyra), vilket får TGF-β att aktiveras.
Yang et al. har undersökt hur denna interaktion mellan integrinerna och RGD-motivet påverkar aktiviteten hos TGF-β. De har kommit fram till att de möss där en punktmutation i RGD-motivet inducerats och som istället uttrycker ett RGE-motiv (TGF-βRGE/RGE ), uppvisar en likartad fenotyp som de möss som saknar TGF-β helt (TGF-β-/-). Författarna har även undersökt vad som händer om mössen saknar vissa specifika integriner och andra TGF-β-aktiverande proteiner. De har då kommit fram till att de möss som saknar thrombospondin 1 (TSP1-/-) eller integrinsubenheterna β6 och β8 (Itgb6-/- och Itgb8-/-) uppvisar likartade symptom som TGF-β-/--möss, dock mildare och inte i samma omfattning. Yang et al. påstår att då fenotypen för TSP1-/- partiellt överlappar med fenotypen för TGF-β-/- kan det innebära att TSP1 samarbetar med RGD-bindande integriner för aktiveringen av TGF-β. Detta måste dock inte vara fallet då de båda skulle kunna arbeta åtskiljt från varandra.
Transforming growth factor β; A central modulator of pulmonary and airway inflammation and fibrosis
Dean Sheppard, (2006)
Regleringen av mängden matrix har en viktig roll i att begränsa spridningen av inflammation i bland annat lunga och luftvägar. En stor mängd ECM leder till en mer lokaliserad inflammation, men detta påverkar lungvävnaden negativt.
För att reglera nivån av ECM regleras mängden aktivt TGF-β. Syntetisering av TGF-β går långsamt och tillverkas därför i överflöd men i latent form. Aktiveringen kan göras av bland annat integrinerna αvβ6 och αvβ8 genom att antingen binda till komplexet och ändra dess konformation alternativt klyva den inaktiverande peptidkedjan.
Alla mekanismer för aktiviteten eller aktiveringen hos TGF-β är inte helt klarlagda och det är då svårt att forma några specifika kliniskt användbara teorier utan mer information. Att då göra som Sheppard et al. och föreslå att en påverkan av integrinerna kan vara till användning för att påverka ett lung- och luftvägssjukdomsförlopp, är att dra alltför långtgående slutsatser om den information som finns angående TGF-β.
Kritik går även att riktas mot att Sheppard, huvudförfattare till artikeln, äger ett antal patent samt ett sponsrat forskningsavtal angående användandet av antikroppar för att blockera integrinernas TGF-β-aktivering i ett terapeutiskt syfte. Detta måste inte vara problematiskt, men det finns en risk att Sheppard har ett intresse av att resultaten visar just det som artikeln visar.
Epithelial-mesenchymal interactions in fibrosis and repair. Transforming growth factor-β activation by epithelial cells and fibroblasts
Dean Sheppard, (2015)
Sheppard et al. koncentrerar sig här på levern. Även här verkar TGF-β vara en viktig signalmolekyl vid bildandet av fibros. De resonerar dock att αvβ6 inte är lika viktig för aktiveringen av TGF-β som i andra vävnader. Deras teori är istället att fibroblaster uttrycker andra integriner med samma αv-subenhet som ersätter funktionen av αvβ6.
Möss korsades så att alla αv-subenheter försvann på aktiva fibroblaster. De undersökte även vilka sorters αv-integriner som uttrycktes på aktiverade fibroblaster. Promotorn som användes i de genetiskt modifierade mössen orsakade oönskade interaktioner med en viss typ av integriner vilket gjorde det omöjligt att dra några slutsatser från delar av experimentet.
Borttagande av αv-subenheten på aktiverade fibroblaster ledde till att mössen skyddades från inducerad fibros i levern. Samma möss skyddades även från fibros i andra vävnader trots att αvβ6-integrinen fanns tillgänglig.
Integrins and the activation of latent transforming growth factor beta1 – an intimate relationship
Pierre-Jean Wipff och Boris Hinz, (2008)
Wipff och Hinz går grundligt igenom olika aktiveringsmekanismer för TGF-β och ger oss ny förståelse för hur aktiveringen kan gå till. Aktiveringen ser olika ut beroende på vilken typ av integriner som sköter den. Det finns två huvudsakliga modeller för hur integriner aktiverar TGF-β, proteinasberoende aktivering samt icke-proteinasberoende aktivering. Dessa fungerar på olika sätt, men båda involverar integriner. De undersöker även ett antal andra integrinoberoende sätt att aktivera TGF-β.
Den proteinasberoende TGF-β-aktiveringen bygger på att vissa integriner (αvβ8, αvβ3, m.fl.) tillsammans med ett proteinas binder upp LAP-domänen på TGF-β. Detta får proteinaset att klyva bort den yttersta delen av LAP. Detta i sin tur får TGF-β att aktiveras, då det inte längre är bundet till LAP.
Den icke-proteinaskopplade TGF-β-aktiveringen bygger på att vissa integriner (αvβ3, αvβ5, αvβ6, αvβ8, m. fl.) binder upp det latenta TGF-β-komplexet (LLT) och att sträckningar drar LLT till en annan konformation, vilket får TGF-β att släppas loss och därmed aktiveras. Denna process är beroende av att det finns ett aktinbaserat cytoskelett inuti cellen för att skapa dragkraften, en stark integrin, samt ett stabilt ECM som LLT kan binda till. Är ECM elastiskt, finns inget som håller emot vilket leder till dålig frisläppning av TGF-β.
—
Detta referat har en presentation associerad till sig. Denna hittar ni på docs.google.com/presentation/d/1pEHVSQjNH0aLFpMbYlaG-uKxs5f-FUrwerryEv5XzB4/edit?usp=sharing