The stimulating effect of interleukin-33 on proliferation of the primary human lung fibroblasts

Abstract

Interleukin (IL)-33 is a multifunctional cytokine that belongs to the IL-1 cytokine family and expressed by multiple organs and cell types. Recent studies have showed that IL-33 plays an etiological role in several fibrotic disorders and may be involved in the pathogenesis of chronic respiratory diseases. It has been reported that IL-33–induced cutaneous fibrosis is associated with the increased fibroblast proliferation and altered expression of extracellular matrix-modifying genes. However, the role of IL-33 in regulating of functions of lung fibroblasts remains unclear. In the present study we examined the effect of IL-33 on proliferation of human lung fibroblasts. Five primary lines of normal adult human lung fibroblasts were cultured for 3-7 days in the presence of increasing concentrations of IL-33. We have observed that normal human lung fibroblasts responded in a dose-dependent manner to treatment with recombinant human IL-33 by increasing proliferation rates 1.5- to 2.3 fold compared to the non-stimulated control. The maximum effect of IL-33 on fibroblast proliferation was observed in the cytokine concentrations range from 2 ng/ml to 100 ng/ml. These results suggest that IL-33 may play an important role in the regulation of the human lung fibroblast proliferation. Human lung fibroblasts activated by IL-33 may act as effector cells not only in the pathogenesis of lung diseases, but also in lung remodeling processes.

Інтерлейкін 33 (IL-33, interleukin 33) – багатофункціональний цитокін, який належить до сімейства прозапаль- ного інтерлейкіну 1. IL-33 стимулює продукцію прозапальних цитокінів різними за походженням клітинами ор- ганізму і може функціонувати як негістоновий ДНК-зв’язуючий білок, який стабілізує формування нуклеосоми. IL-33 експресується в різних органах і тканинах. Основними джерелами даного цитокіну є ендотеліальні і епі- теліальні клітини. IL-33 залучений у розвиток кардіоваскулярних захворювань, бронхіальної астми, ревматоїд- ного артриту, хвороби Крона, гіпертрофії і гіперплазії тканин. Даний цитокін відіграє ключову роль в етіології і патогенезі деяких фіброзних захворювань (системного склерозу, фіброзу печінки, фіброзу шкіри). Відомо, що IL-33-індукований фіброз шкіри пов’язаний з посиленою проліферацією фібробластів і зміненою експресією генів позаклітинного матриксу. У той же час роль ІЛ-33 в регуляції функціональної активності легеневих фібро- бластів залишається невідомою. Метою дослідження було вивчення впливу ІЛ-33 на проліферацію фіброблас- тів легень людини. П’ять первинних ліній нормальних легеневих фібробластів культивували протягом 3-7 діб у присутності зростаючих концентрацій IL-33. Встановлено, що рекомбінантний людський IL-33 дозозалежно стимулює проліферацію нормальних легеневих фібробластів. Так, встановлено підвищення активності пролі- ферації фібробластів в 1,5-2,3 рази після стимуляції з IL-33 в порівнянні з інтактним контролем. Максималь- ний стимулюючий ефект IL-33 на проліферацію фібробластів спостерігався в концентрації від 2 до 100 нг/мл. Отримані результати свідчать про важливу роль IL-33 в регуляції проліферації фібробластів легень людини.

Интерлейкин 33 (IL-33, interleukin 33) – многофункциональный цитокин, принадлежащий к семейству провоспа- лительного интерлейкина 1 (IL-1) и обладающий иммунорегуляторными свойствами. IL-33 стимулирует выра- ботку провоспалительных цитокинов различными по происхождению клетками организма и может функцио- нировать в качестве негистонового ДНК-связывающего белка, стабилизирующего формирование нуклеосомы. IL-33 экспрессируется в различных органах и тканях. Основными источниками данного цитокина являются эндотелиальные и эпителиальные клетки. IL-33, вовлечен в развитие кардиоваскулярных заболеваний, брон- хиальной астмы, ревматоидного артрита, болезни Крона, гипертрофии и гиперплазии тканей. Известно, что данный цитокин играет ключевую роль в этиологии и патогенезе некоторых фиброзных заболеваний (систем- ного склероза, фиброза печени, фиброза кожи). Установлено, что IL-33-индуцированный фиброз кожи связан с усиленной пролиферацией фибробластов и измененной экспрессией генов внеклеточного матрикса. В то же вре- мя роль IL-33 в регуляции функциональной активности легочных фибробластов остается неизвестной. Целью настоящего исследования являлось изучение влияния рекомбинантного человеческого IL-33 на пролиферацию нормальных фибробластов легких человека. Пять первичных линий нормальных фибробластов легких челове- ка культивировали в течение 3-7 дней в присутствии возрастающих концентраций IL-33. Установлено, что рекомбинантный человеческий IL-33 дозозависимо стимулирует пролиферацию нормальных легочных фибро- бластов. Было установлено, что после стимуляции легочных фибробластов IL-33 наблюдалось повышение ак- тивности пролиферации в 1,5-2,3 раза по сравнению с интактным контролем. Максимальный стимулирующий эффект ИЛ-33 на пролиферацию фибробластов наблюдался в концентрации от 2 до 100 нг/мл. Полученные ре- зультаты свидетельствуют о важной роли ИЛ-33 в регуляции пролиферации фибробластов легких человека.