Interleukine 2

L’interleukine 2 (IL-2) est une interleukine, un type de cytokine du système immunitaire, qui contribue à la réponse naturelle du corps à une infection microbienne (en stimulant la prolifération lymphocytaire). Toutefois, son rôle majeur est antagoniste, car elle promeut l’homéostasie et les fonctions des cellules T régulatrices qui limitent l’action des cellules effectrices, et prévient ainsi les dérives réactionnelles auto-immunes.

IL2
Structure cristalline de l'IL-2 telle que publiée dans la Protein Data Bank
Structures disponibles PDB Recherche d'orthologue: PDBe RCSB Identifiants PDB 1IRL, 1M47, 1M48, 1M49, 1M4A, 1M4B, 1M4C, 1NBP, 1PW6, 1PY2, 1QVN, 1Z92, 2B5I, 2ERJ, 3QAZ, 3QB1, 3INK, 4NEJ, 4NEM
Identifiants
Aliases	IL2, IL-2, Interleukine 2
IDs externes	OMIM: 147680 MGI: 96548 HomoloGene: 488 GeneCards: IL2
Position du gène (Homme) Chr. Chromosome 4 humain Locus 4q27 Début 122,451,470 bp Fin 122,456,725 bp
Position du gène (Souris) Chr. Chromosome 3 (souris) Locus 3 B|3 18.3 cM Début 37,174,672 bp Fin 37,180,108 bp
Expression génétique Bgee Humain Souris (orthologue) Fortement exprimé dans ganglion lymphatique appendice iléo-cæcal rectum duodénum vésicule biliaire rate poumon droit col de l'utérus moelle osseuse trompes de Fallope Fortement exprimé dans pharynx spermatocyte blastocyste spermatide éminence ganglionnaire duodénum œsophage foregut estomac iléon Plus de données d'expression de référence BioGPS Plus de données d'expression de référence
Gene Ontology Fonction moléculaire cytokine activity interleukin-2 receptor binding glycosphingolipid binding kinase activator activity growth factor activity kappa-type opioid receptor binding liaison de carbohydrate liaison protéique Composant cellulaire région extracellulaire intracellulaire milieu extracellulaire Processus biologique positive regulation of T cell differentiation negative regulation of protein phosphorylation G protein-coupled receptor signaling pathway positive regulation of protein phosphorylation positive regulation of inflammatory response adaptive immune response negative regulation of heart contraction processus du système immunitaire positive regulation of cytosolic calcium ion concentration positive regulation of regulatory T cell differentiation cell-cell signaling positive regulation of interferon-gamma production natural killer cell activation negative regulation of apoptotic process positive regulation of dendritic spine development negative regulation of lymphocyte proliferation MAPK cascade regulation of T cell homeostatic proliferation T cell differentiation positive regulation of cell growth protein kinase C-activating G protein-coupled receptor signaling pathway adhésion cellulaire positive regulation of B cell proliferation positive regulation of tissue remodeling positive regulation of T cell proliferation réponse immunitaire positive regulation of cell population proliferation extrinsic apoptotic signaling pathway in absence of ligand negative regulation of B cell apoptotic process positive regulation of isotype switching to IgG isotypes positive regulation of interleukin-17 production response to ethanol negative regulation of inflammatory response positive regulation of transcription by RNA polymerase II positive regulation of activated T cell proliferation negative regulation of T-helper 17 cell differentiation leukocyte activation involved in immune response positive regulation of tyrosine phosphorylation of STAT protein regulation of regulatory T cell differentiation regulation of signaling receptor activity cytokine-mediated signaling pathway interleukin-2-mediated signaling pathway positive regulation of kinase activity Sources:Amigo / QuickGO
Orthologues Espèces Homme Souris Entrez 3558 16183 Ensembl ENSG00000109471 ENSMUSG00000027720 UniProt P60568 P04351 RefSeq (mRNA) NM_000586 NM_008366 RefSeq (protéine) NP_000577 NP_032392 Localisation (UCSC) Chr 4: 122.45 – 122.46 Mb Chr 3: 37.17 – 37.18 Mb Publication PubMed
Wikidata
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L’interleukine 2 agit en liant les récepteurs IL-2, exprimés par les lymphocytes (cellules responsables de l'immunité humaine).

Son gène est IL2 situé sur le chromosome 4 humain.

Signalisation et réceptologie

L'IL-2 est une cytokine de type interleukine, possédant chacune 4 hélices α. Les IL-2 sont également une famille de cytokines incluant l'IL-2 elle-même, l'IL-4, l'IL-7, l'IL-9, l'IL-15 et l'IL-21. L'IL-2 active l'IL-2R (récepteur de l'IL-2) qui est un complexe de trois chaines alpha, beta et gamma. Comme dans de nombreux types de familles de récepteurs, une des chaines est retrouvée dans divers types de récepteurs : ici, la chaîne gamma est partagée par tous les membres des récepteurs de l'IL-2 (voir plus haut). La sous-unité alpha de l'IL-2R possède une faible affinité pour son ligand mais dispose d'une capacité à augmenter (100 fois plus que lorsqu'elle est absente) l'affinité de l'IL-2R, lorsqu'elle est associée aux sous-unités beta et gamma. L'hétérodimérisation des sous-unités beta et gamma de l'IL-2R est essentielle pour l'activation des lymphocytes T.

À noter que l'IL-2R n'est pas exprimée de manière constitutive et sera dégradée lorsque l'antigène aura disparu et que la prolifération des cellules T ne sera donc plus nécessaire.

Rôle dans l'immunité

Activation des LTh

Des cellules présentatrices d'antigène (CPA) peuvent activer des lymphocytes T CD4 auxiliaires/helpers - LTh (régulateurs positifs de la réponse immune). L'IL-2 sera ensuite utilisée à plusieurs reprises pour l'activation en cascades des lymphocytes T helpers entre eux : un LThp (helper précurseur naïf) est activé par une CPA et évoluera ainsi en LTh0 dans un premier temps. Le LTh0 sécrètera alors de l'IL-2 permettant une régulation essentiellement autocrine (c'est-à-dire du LTh0 lui-même) générant ainsi une amplification des signaux. Cette dernière permet une évolution ensuite du LTh0 en d'autres formes de LTh. Sous l'action d'autres cytokines (comme IL-4 ou IL-12, notamment), le LTh0 évoluera en LTh1 ou LTh2 afin de médier une réponse à médiation cellulaire et/ou humorale.

Dans le cas du LTh1 (le LTh0 peut évoluer en LTh1 sous l'action de l'IL-12 sécrétée par des CPA, par exemple), celui-ci sécrètera ensuite d'autres cytokines comme des facteurs de nécrose tumorale, interférons mais aussi l'IL-2 de nouveau qui ici, permettra de stimuler la différenciation des lymphocytes T cytotoxiques (CD 8).

Autres rôles en tant que facteur de croissance

Comme précisé plus haut, l'interleukine 2 est sécrétée par les LTh, mais peut aussi être produite dans certains cas par les lymphocytes T cytotoxiques (T CD8). En effet, l'IL-2 peut jouer un rôle de facteur de croissance des cellules T. De plus, l'IL-2 est une cytokine connue également pour son rôle dans la stimulation de la croissance des cellules B et son rôle dans l'activation des cellules NK ainsi que des monocytes. L’IL-2 agit sur les cellules T avec une régulation autocrine. Les cellules T expriment ainsi l'IL-2R (voir plus haut) et produisent simultanément de l'IL-2 dans le but de s'auto-activer. L'IL-2 se lie à l'IL-2R et favorise la mitose et ainsi la prolifération de ces cellules T.

Rôle régulateur

L'interleukine 2 promeut la l’homéostasie et les fonctions des cellules T régulatrices. L'activation de ces cellules Treg serait essentiellement dépendante de la voie STAT5.

Usage comme médicament

À hautes doses

À fortes doses et en perfusion intraveineuse, l'interleukine 2, sous forme recombinante, a une certaine efficacité dans le traitement des mélanomes malins et les cancers rénaux métastasés, avec des effets secondaires importants, limitant son emploi. Par exemple, l'IL-2 provoque une augmentation de la perméabilité des capillaires pulmonaires, ce qui engendre une accumulation anormale de fluide dans l'espace alvéolaire et au niveau des tissus interstitiels du poumon. Cette fuite de liquide peut alors causer l'apparition d'un œdème pulmonaire. Il a également été observé chez les patients traités avec l'IL-2 sous forme recombinante (Proleukine) :

• des insuffisances rénales,
• une prise de poids
• et un œdème cérébral qui pouvait physiologiquement se former par accumulation du contenu en eau des substances grises et blanches du système nerveux central.

• L'administration d'IL-2 par voie IV continue induit une augmentation significative du nombre de lymphocytes CD4 circulants chez des patients infectés par le VIH (traités par des antirétroviraux).

À faibles doses

La découverte du rôle de l'IL2 sur les cellules Treg a conduit à expérimenter, depuis le début des années 2010, son utilisation à faibles doses dans des maladies auto-immunes et des mécanismes inflammatoires, avec des premiers résultats cliniques satisfaisants et prometteurs. Ont ainsi fait l'objet de publications des traitements de la vascularite associée à une infection chronique par le virus de l’hépatite C (HCV), du rejet de greffe, de l’alopécie aréata, ou d'un cas de lupus érythémateux disséminé.

Notes et références

The effect of intravenous interleukin-2 on brain water content PMID 2787395