TEXT

Factorul inhibitor de migrație pentru macrofagele de cobai a fost prima limfokină descoperită (Bloom și Bennett, 1966; David, 1966). S-a constatat că expresia activității MIF se corelează bine cu hipersensibilitatea întârziată și imunitatea celulară la om. Activitatea MIF a putut fi detectată în sinovia pacienților cu artrită reumatoidă. Expresia MIF la locurile de inflamație a sugerat un rol al mediatorului în reglarea funcției macrofagelor în apărarea gazdei. Weiser și colab. (1989) au izolat un ADNc care codifică factorul inhibitor al migrației macrofagelor umane.

Prin analiza Northern blot, Paralkar și Wistow (1994) au demonstrat o singură dimensiune a ARNm MIF (aproximativ 800 nucleotide) în toate țesuturile umane examinate. Spre deosebire de rapoartele anterioare, ei nu au găsit dovezi pentru gene multiple pentru MIF în genomul uman.

Paralkar și Wistow (1994) au arătat că gena MIF este remarcabil de mică; are 3 exoni separați de introni de numai 189 și 95 bp și acoperă mai puțin de 1 kb.

Kozak et al. (1995) au constatat că structura exon/intron a genei Mif de șoarece seamănă cu cea a genei umane. Bozza et al. (1995) au constatat că gena Mif de șoarece se întinde pe mai puțin de 0,7 kb de ADN cromozomial și este compusă din 3 exoni.

Esumi et al. (1998) au prezentat dovezi că gena pentru D-dopachrom tautomeraza (DDT; 602750) la om și la șoarece este identică în structura exonilor cu MIF. Ambele gene au 2 introni care sunt localizați în poziții echivalente, în raport cu o repetare de 2 ori în structura proteinei. Deși se află în poziții similare, intronii se află în faze diferite în raport cu cadrul de citire deschis. Alți membri ai acestei superfamilii există la nematode și la o plantă, iar o genă înrudită din C. elegans împarte o poziție de intron cu MIF și DDT. Pe lângă asemănările de structură, genele pentru DDT și MIF sunt strâns legate între ele pe cromozomul 22 uman și pe cromozomul 10 al șoarecilor.

Bernhagen și colab. (1993) au identificat MIF ca fiind o proteină secretată majoră eliberată de celulele hipofizare anterioare în cultură și in vivo ca răspuns la stimularea cu lipopolizaharidă bacteriană. Ei au concluzionat că aceasta joacă un rol central în răspunsul toxic la endotoxemie și, posibil, la șocul septic.

Bucala (1996) a trecut în revistă studiile care au dus la descoperirea unui mediator hipofizar care pare să acționeze ca hormon de contra-reglare a acțiunii glucocorticoidelor în cadrul sistemului imunitar. Izolată ca produs al celulelor hipofizare anterioare murine, această peptidă a fost secvențiată și s-a constatat că este omologul de șoarece al MIF. MIF are proprietatea unică de a fi eliberat de macrofage și de celulele T ca răspuns la concentrațiile fiziologice de glucocorticoizi. Secreția de MIF este foarte bine reglată și scade la concentrații ridicate de steroizi antiinflamatori. Odată eliberat, MIF „anulează” sau contra-reglează efectele imunosupresoare ale steroizilor asupra activării celulelor imune și a producției de citokine. Bucala (1996) a afirmat că, deoarece glucocorticoizii fac parte integrantă din răspunsul global al gazdei la infecție sau invazie tisulară, rolul fiziologic al MIF este de a acționa la un focar inflamator sau la un ganglion limfatic pentru a contrabalansa efectul profund inhibitor al steroizilor asupra răspunsului imunitar.

Utilizând MIF de lungime completă ca momeală într-un screening 2-hibrid de drojdie a unei biblioteci de ADNc din creier, Kleemann și colab. (2000) au capturat proteina de legare a domeniului de activare Jun (JAB1, sau COPS5; 604850) ca partener de interacțiune al MIF. Prin experimente de coimunoprecipitare și pull-down, Kleemann et al. (2000) au confirmat asocierea specifică MIF-JAB1. Analiza microscopică confocală a demonstrat că complexul MIF-JAB1 este localizat în citosol, în apropierea membranei plasmatice periferice, sugerând o legătură potențială între MIF și căile de semnalizare a integrinelor. Analizele reporterilor de luciferază și analizele de deplasare a gelului au arătat că MIF endogen și exogen a inhibat activitatea transcripțională a proteinei activatoare 1 (AP1; 165160) indusă de JAB1, dar nu a interferat cu activitatea factorului nuclear kappa-B (NFKB; 164011). De asemenea, MIF recombinant a inhibat activitatea JAB1-stimulată de JAB1 și activitatea JNK (601158) indusă de factorul de necroză tumorală (TNF; 191160). MIF a indus, de asemenea, expresia p27 (CDKN1B; 600778) și a reflectat oprirea creșterii mediată de CDKN1B prin inhibarea degradării CDKN1B dependente de JAB1. Analiza mutațiilor a indicat că o peptidă MIF cu 16 reziduuri care cuprinde aminoacizii de la 50 la 65, inclusiv cys60, a concurat puternic cu MIF de tip sălbatic pentru legarea JAB1. Kleemann et al. (2000) au sugerat că semnalizarea prin MIF-JAB1 este independentă de un potențial receptor MIF și au observat că JAB1 este singura proteină care s-a demonstrat că interacționează cu MIF.

De la nematodul parazit Brugia malayi, un agent etiologic al filariozei limfatice, Pastrana et al. (1998) au clonat un ADNc care codifică o proteină (BmMif) care este 42% identică cu MIF uman. Omologii MIF au fost găsiți, de asemenea, în specii filariene înrudite. Analiza funcțională a demonstrat că atât MIF de origine parazitară, cât și MIF de origine umană, atunci când sunt plasate alături de celule, inhibă migrația aleatorie a monocitelor/macrofagelor, dar atunci când sunt plasate departe de celule cresc migrația monocitelor/macrofagelor. Pastrana et al. (1998) au concluzionat că paraziții filariali produc omologi de citokine care au potențialul de a modifica mediul imunologic al gazdei, afectând astfel capacitatea parazitului de a supraviețui in vivo.

Roger et al. (2001) au arătat că macrofagele de șoarece transfectate cu ARNm antisens Mif și macrofagele de la șoareci Mif -/- sunt hiporesponsive la stimularea cu lipopolizaharide (LPS), dar nu și la stimularea cu bacterii gram-pozitive, după cum arată producția redusă de TNFA și IL6 (147620). Celulele tratate cu antisens Mif și macrofagele provenite de la șoarecii cu deficit de Mif au exprimat o cantitate redusă de Tlr4 (603030), dar nu și Tlr2 (603028), ARNm și proteine. EMSA și analiza promotorului au indicat că expresia deficitară a Mif afectează activitatea bazală a factorului de transcripție PU.1 (165170) a genei Tlr4 de șoarece, ceea ce duce la o expresie redusă a proteinei Tlr4 și la o sensibilitate redusă la LPS și la bacteriile gram-negative. Roger et al. (2001) au sugerat că inhibarea activității MIF poate fi benefică pentru persoanele cu șoc septic gram-negativ.

Amin et al. (2003) au determinat că MAPK (vezi MAPK1; 176948) și PI3K (vezi PIK3CA; 171834) au fost esențiale pentru migrarea dependentă de MMIF a celulelor endoteliale microvasculare dermice umane prin membrana bazală, dar Src (190090) și kinaza p38 (600289) nu au fost esențiale. MMIF recombinant a indus, de asemenea, creșteri dependente de timp ale fosforilării proteinelor de-a lungul căilor de semnalizare MAPK și PI3K.

Utilizând microscopia prin imunofluorescență, Bernhagen et al. (2007) au arătat că celulele care exprimă MIF au indus arestarea monocitelor prin CXCR2 (IL8RB; 146928) și arestarea celulelor T prin CXCR4 (162643), dar nu prin CXCR1 (IL8RA; 146929) sau CXCR3 (300574). Analiza Transwell a arătat că MIF a stimulat chemotaxia leucocitelor prin CXCR2 și CXCR4 și a provocat activarea rapidă a integrinelor (de exemplu, ITGAL (153370)/ITGB2 (600065)), precum și mobilizarea calciului. Citometria de flux, microscopia de fluorescență și analizele pull-down au arătat că MIF a interacționat cu CXCR2 și CXCR4 și s-a colocalizat cu CD74 (142790). Arestarea monocitelor la șoarecii predispuși la ateroscleroză a necesitat Mif și Cxcr2, iar răspunsurile inflamatorii induse de Mif la șoareci s-au bazat, de asemenea, pe Cxcr2. Blocarea mediată de anticorpi a Mif, dar nu și a liganzilor canonici ai Cxcr2 și Cxcr4, la șoarecii Apoe (107741) -/- care au urmat o dietă bogată în grăsimi cu ateroscleroză a dus la regresia plăcii. Bernhagen et al. (2007) au propus că direcționarea MIF la persoanele aterosclerotice poate fi o opțiune terapeutică.

Arjona et al. (2007) au arătat că pacienții cu infecție acută cu virusul West Nile (WNV; a se vedea 610379) prezentau niveluri crescute de MIF în plasmă și în lichidul cefalorahidian. Studiile efectuate la șoareci (a se vedea MODEL ANIMAL) au arătat că MIF este implicat în patogeneza WNV și au sugerat că abordările farmacoterapeutice care vizează MIF pot fi utile în tratarea encefalitei WNV.

Miller et al. (2008) au arătat că MIF, un regulator în amonte al inflamației, este eliberat în inima ischemică, unde stimulează activarea AMPK (a se vedea 602739) prin CD74, promovează absorbția de glucoză și protejează inima în timpul leziunii de ischemie-reperfuzie. Deleția germinală a genei Mif afectează semnalizarea AMPK ischemică în inima de șoarece. Fibroblastele umane cu un polimorfism al promotorului MIF cu activitate scăzută au o eliberare MIF și o activare AMPK diminuată în timpul hipoxiei. Astfel, MIF modulează activarea căii cardioprotectoare AMPK în timpul ischemiei, făcând legătura funcțională între inflamație și metabolism în inimă. Miller et al. (2008) au anticipat că variația genetică a expresiei MIF poate influența răspunsul inimii umane la ischemie prin intermediul căii AMPK și că genotiparea MIF pentru diagnosticare ar putea prezice riscul la pacienții cu boală coronariană.

Prin analize de retrocruce interspecifice, Kozak et al. (1995) au arătat că gena Mif de șoarece se află pe cromozomul 10. Ei au cartografiat 9 loci suplimentari care conțin secvențe înrudite, aparent toate pseudogene procesate, pe cromozomii 1, 2, 3, 7, 8, 9, 12, 17 și 19 ai șoarecilor. Bozza et al. (1995) au cartografiat, de asemenea, gena pe cromozomul 10 al șoarecilor (între Bcr și S100b, care au fost cartografiate pe cromozomii umani 22q11 și, respectiv, 21q22.3). Aceștia au analizat mai multe pseudogene și au cartografiat 3 dintre ele pe cromozomii 1, 9 și 17 ai șoarecilor.

Kozak et al. (1995) au determinat că genomul uman nu conține pseudogene MIF. Budarf et al. (1997) au efectuat PCR cu panel hibrid de celule somatice cu primeri specifici pentru om pentru a localiza gena pe cromozomul uman 22q11.2. Aceștia au efectuat, de asemenea, hibridizare fluorescentă in situ și au constatat o cartografiere fără echivoc a MIF pe cromozomul 22q. Kozak et al. (1995) au cartografiat gena MIF umană pe cromozomul 19.

Donn et al. (2001) au identificat o tranziție de la G la C la poziția -173 a genei MIF (153620.0001) și au efectuat un screening pentru acest polimorfism la 117 pacienți cu poliartrită reumatoidă juvenilă sistemică (604302) și la 172 de controale sănătoși neînrudiți. Ei au constatat că persoanele care posedă alela MIF-173C au un risc crescut de boală (p = 0,0005). Donn et al. (2002) au efectuat un screening pentru depistarea alelei MIF-173C într-un grup de 88 de pacienți cu poliartrită reumatoidă juvenilă cu fenotipuri clinice variate. Aceștia au confirmat riscul crescut de susceptibilitate la poliartrită reumatoidă juvenilă și au constatat, de asemenea, că riscul crescut nu era limitat la un singur subgrup clinic.

Printre numeroasele sale funcții biologice, MIF induce inflamația la interfața dintre sistemul imunitar și axa de stres hipotalamo-hipofizo-suprarenale. Koebernick și colab. (2002) au arătat că șoarecii knock-out cu deficit de Mif nu au reușit să controleze o infecție cu Salmonella typhimurium de tip sălbatic. Diferite măsuri au indicat că MIF este un mediator-cheie în răspunsul gazdei la această infecție. MIF nu numai că promovează dezvoltarea unui răspuns protector Th1, dar ameliorează boala prin modificarea nivelurilor de intermediari reactivi ai azotului și de hormoni corticosteroizi, care exercită funcții imunosupresoare.

Wang și colab. (2006) au observat că nivelurile crescute de MIF, posibil derivate din eozinofile, au fost observate în lichidul de spălare bronhoalveolară (BALF) al pacienților astmatici (Rossi și colab., 1998). Wang și colab. (2006) au comparat șoarecii Mif -/- cu șoarecii de tip sălbatic folosind un model de șoarece de inflamație pulmonară. Șoarecii Mif -/- au prezentat reduceri semnificative ale IgE serice și ale recrutării celulelor inflamatorii alveolare, o reducere a citokinelor și chemokinelor din ser și BALF și o diminuare a activării celulelor T Cd4 (186940). Șoarecii de tip sălbatic au prezentat niveluri crescute de Mif în BALF. Fenotipul inflamației căilor respiratorii induse de antigen a putut fi restabilit la șoarecii Mif -/- prin reconstituirea cu mastocite de tip sălbatic. Wang și colab. (2006) au concluzionat că MIF derivat din mastocite este esențial pentru boala alergică a căilor respiratorii indusă experimental.

Arjona et al. (2007) au constatat că blocarea acțiunii Mif la șoareci, fie prin anticorpi, fie prin antagonist cu molecule mici, fie prin ștergerea genei, a crescut rezistența la letalitatea WNV. PCR și microscopia confocală au arătat că șoarecii cărora le lipsește Mif au avut o încărcătură virală și o inflamație cerebrală mai mici, precum și o Tnf circulantă mai mică decât șoarecii de tip sălbatic. Injectarea de colorant albastru Evans a demonstrat că bariera hemato-encefalică a rămas intactă la șoarecii Mif -/-, dar nu și la șoarecii de tip sălbatic, după provocarea cu WNV. Arjona et al. (2007) au concluzionat că MIF este implicat în patogeneza VNO și că abordările farmacoterapeutice care vizează MIF pot fi utile în tratarea encefalitei cu VNO.

Simbolul MIF este, de asemenea, utilizat pentru factorul inhibitor mullerian (600957), dar pentru a evita confuziile, AMH, pentru hormonul anti-mullerian, a fost declarat simbolul preferat pentru această din urmă genă.