Makrofajlarda interlökin-33'ün JAK/STAT yolaklarına etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of interleukin-33 on JAK/STAT pathways in macrophages
Yazar: MEHMET ZAFER KALAYCI
Danışman: PROF. DR. VEDAT BULUT
Gazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / İmmünoloji Ana Bilim Dalı / İmmünoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Allerji ve İmmünoloji = Allergy and Immunology
Dizin: Makrofaj aktivasyonu = Macrophage activation ; Makrofaj migrasyon inhibisyon faktörleri = Macrophage migration inhibition factors ; Makrofajlar = Macrophages ; Protein-tirozin kinaz = Protein-tyrosine kinases ; Sinyal nakli = Signal transduction ; İnterlökin 33 = Interleukin 33

Özet:
İnterlökin-33 (İL-33) sitokininin bazı hastalıkların patogenezinde rol oynadığı bilinmektedir. Makrofajlar işlevlerini İnterferon- γ (İFN-γ), transforming growth faktör-β(TGF-β) and İnterlökin-4, -10, -13 gibi sitokin karışımlarının etkisi ile klasik M1 ve alternatif M2 makrofajlara dönüşerek değiştirebilirler.İL-33 ün rolünün tam olarak anlaşılması ve tedavi imkanları araştırılırken hücre içi uyarı yolaklarına ilişkin terapötik ilaçların çalışmalarında uygun hipotezlerin tespiti için membrandan nükleusa (down-stream) uyarı yolaklarının incelenmesi önem arz etmektedir.Bu çalışmada makrofaj hücre serisi J774.1'de İL-33'ün tirozin kinaz ve Jak/STAT hücreiçi uyarı yolaklarına etkisini aydınlatma hedeflenmiştir. Bu nedenle, mrİL-33 (murine rekombinan) sitokini interferon (İFN)-γ ve düşük doz lipopolsakkarit (LPS) uyarımlı veya uyarımsız J774 hücre kültürlerine eklenmiştir. Sonrasında, tirozin kinaz (Tk) aktivitesi, JAK/STAT düzeyleri, etkinleşmeleri ölçümlenmiştir. Bu amaç doğrultusunda, J774 hücre kültürleri İFN-γ, LPS ve İL-33 ün değişen derişimleriyle test edilmiş ve hücre içi JAK/STAT yolaklarına etkileri incelenmiştir.Bu çalışmada İL-33 düzeyleri 10 ng/mL kullanılan grupta mrİFN-γ 40 U/mL + LPS 10 ng/mL uyarımından önce İL-33 eklemelerinin Tyk-2 düzeylerini azalttığı görüldü (p<0,05). İL-33'ün Tyk-2 üzerine etkilerinin izlemek üzere 0, 4 ve 18 saat uygulamalarla İL-33 10ng/mL ve 100 ng/mL derişimlerde hücre kültürlerine eklendiğinde tirozin kinaz Tyk2 düzeyleri üzerine değişim göstermediği görülmüştür. İL-33, 10 ng/mL derişiminde J774.1 makrofaj hücre hattına değişik zamanlarda uygulandığında Tyk-2 fosforilasyonunda artış gözlendi. İL-33, 10 ng/mL ve 100 ng/mL derişimlerinde J774.1 hücrelerine İFN-γ uyarımından 4 ve 18 saat önce uygulandığında, kontrol grubu ile kıyaslamada İL-33 uygulanan tüm gruplarda istatistiksel olarak fosforile STAT sevilerinin artmış olduğu tespit edildi. Bu sonuçlar yüksek doz İL-33 uygulanmasında İFN-γ uyarımı ile STAT aktivasyonu üzerine sinerjistik bir etki yarattığını göstermektedir.

Abstract:
It is known that IL-33 cytokine plays role in pathogenesis of some diseases. Macrophages can change their functions by being polarized to classical M1 and alternative M2 macrophages via cytokine cocktails, such as interferon-γ(IFN-γ), transforming growth factor-β(TGF-β) and interleukin-4, -10, -13. Investigation of down-stream intracellular signaling pathways is very important in order to understand completely its role in pathogenesis of diseases mentioned above, as well as, to determine appropriate hypothesis in studies of therapeutic agents related to down-stream intracellular signaling pathways. This study is aimed to enlighten the effect of IL-33 on tyrosine kinase and JAK/STAT intracellular signaling pathways in macrophage cell line, J774.1. Therefore, mrIL-33 in several concentrations will be added into cell cultures of J774 stimulated by IFN-γ plus LPS or unstimulated. Then, tyrosine kinase (Tk) activities, levels and activation of JAK/STAT activities will be measured. In this study, it was observed that IL-33 additions in prior to mrIFN-γ 40 U/mL + LPS 10 ng/mL stimulation decreased Tyk-2 levels in the group in which IL-33 levels were used at 10ng/mL (p<0.05). In order to monitor the effects of IL-33 on Tyk2, it was observed that tyrosine kinase Tyk2 levels did not change when IL-33 was added to cell cultures at 10ng/mL and 100 ng/mL concentrations after 0, 4 and 18 hours. When IL-33 was applied to the J774.1 macrophage cell line at a concentration of 10ng/mL at different times, an increase in Tyk-2 phosphorylation was observed. When IL-33 was applied to J774.1 cells at concentrations of 10 ng/mL and 100 ng/mL 4 and 18 hours before IFN-γ stimulation, statistically increased phosphorylated STAT levels were found in all IL-33 applied groups compared to the control group. These results show that high-dose IL-33 administration creates a synergistic effect on STAT activation with IFN-γ stimulation.