.: DERLEME
Kitotriozidaz: Yeni Bir Makrofaj/Fagosit Aktivasyon Göstergesi
Chitotriosidase: A New Macrophage/Phagocyte Activation Marker
J LSD. 2011;3(1):8-15
Makale Dili: TR
ÖZET
İnsanda kitin bulunmamasına rağmen ilginç olarak bunu parçalayabilen kitinaz enzimleri (kitotriozidaz ve asit memeli kitinaz) vardır. Kitotriozidazın henüz fizyolojik fonksiyonu bilinmemekteyse de, son bulgular bağışıklık yanıtı ve yangısal süreçle ilgili mekanizmalara karıştığını ve ayrıca, kitin içeren patojenlere karşı konakçı savunmasında rol aldığını göstermektedir. Kitotriozidaz enzimi, özel uyarılara cevaben başlıca aktiflenmiş makrofajlardan ve nötrofillerden(fagositlerden) salınır. Artmış serum kitotriozidaz aktivitesinin ana kaynağı aktiflenmiş makrofajlardır. Makrofaj lizozomlarında sfingolipid (örn.Gaucher hastalığı) veya demir(örn. talasemi) birikimi, bu hücrelerin aktivasyonuna yol açarak, onlardan aşırı miktarda kitotriozidaz sentez ve salınımına, ve sonuçta serum kitotriozidaz düzeylerinde artışa neden olur. Benzer olarak, tümör nekrozis faktör-alfa(TNF-alfa), lipopolisakkarid, prolaktin, makrofajlardan; granülosit-makrofaj koloni-uyaran faktör(GM-CSF) ise hem makrofaj hem de nötrofillerden kitotriozidaz salınımını uyarırlar. Serum kitotriozidaz aktivitesi, Gaucher hastalarının hepsinde aşırı artarken (100-1000 kat), diğer lizozomal depo hastalıklarında(örn,GM1-gangliozidoz, Niemann-Pick A ve C, asit lipaz eksikliği) ılımlı artar. Ayrıca sarkoidoz, talasemi, ateroskleroz, nörolojik(örn, Alzheimer, multipl skleroz) ve paraziter hastalıklar(örn, sıtma) gibi patojenezine makrofaj aktivasyonun karıştığı bilinen hastalıklarda da serum kitotriozidaz aktivitesinde ılımlı artışlar bulunmuştur. Günümüzde, serum kitotriozidaz ölçümü, Gaucher hastalığının rutin tanısında ve enzim yerine koyma tedavisinin takibinde dolaylı belirteç olarak kullanılmasının yanı sıra, diğer lizozomal depo hastalıklarının taranmasında, sarkoidozda hastalığın aktivitesinin belirlenmesi ve tedavisinin takibinde kullanılmaktadır. Çoğu toplumda yaklaşık her 20 kişide bir (1/20) kitotriozidaz eksikliği vardır ve bu hastalarda serum kitotriozidaz aktivitesi hiç saptanamaz. Patogenezinde aktiflenmiş makrofaj ve nötrofillerin rol aldığı hastalıklarda yapılacak çalışmalar, kitotriozidazın insanlardaki biyolojik işlevini aydınlatmaya yardımcı olacaktır.
Anahtar Kelimeler: Kitotriozidaz; kitinaz; lizozomal depo hastalıkları; makrofaj; fagosit
İnsanda kitin bulunmamasına rağmen ilginç olarak bunu parçalayabilen kitinaz enzimleri (kitotriozidaz ve asit memeli kitinaz) vardır. Kitotriozidazın henüz fizyolojik fonksiyonu bilinmemekteyse de, son bulgular bağışıklık yanıtı ve yangısal süreçle ilgili mekanizmalara karıştığını ve ayrıca, kitin içeren patojenlere karşı konakçı savunmasında rol aldığını göstermektedir. Kitotriozidaz enzimi, özel uyarılara cevaben başlıca aktiflenmiş makrofajlardan ve nötrofillerden(fagositlerden) salınır. Artmış serum kitotriozidaz aktivitesinin ana kaynağı aktiflenmiş makrofajlardır. Makrofaj lizozomlarında sfingolipid (örn.Gaucher hastalığı) veya demir(örn. talasemi) birikimi, bu hücrelerin aktivasyonuna yol açarak, onlardan aşırı miktarda kitotriozidaz sentez ve salınımına, ve sonuçta serum kitotriozidaz düzeylerinde artışa neden olur. Benzer olarak, tümör nekrozis faktör-alfa(TNF-alfa), lipopolisakkarid, prolaktin, makrofajlardan; granülosit-makrofaj koloni-uyaran faktör(GM-CSF) ise hem makrofaj hem de nötrofillerden kitotriozidaz salınımını uyarırlar. Serum kitotriozidaz aktivitesi, Gaucher hastalarının hepsinde aşırı artarken (100-1000 kat), diğer lizozomal depo hastalıklarında(örn,GM1-gangliozidoz, Niemann-Pick A ve C, asit lipaz eksikliği) ılımlı artar. Ayrıca sarkoidoz, talasemi, ateroskleroz, nörolojik(örn, Alzheimer, multipl skleroz) ve paraziter hastalıklar(örn, sıtma) gibi patojenezine makrofaj aktivasyonun karıştığı bilinen hastalıklarda da serum kitotriozidaz aktivitesinde ılımlı artışlar bulunmuştur. Günümüzde, serum kitotriozidaz ölçümü, Gaucher hastalığının rutin tanısında ve enzim yerine koyma tedavisinin takibinde dolaylı belirteç olarak kullanılmasının yanı sıra, diğer lizozomal depo hastalıklarının taranmasında, sarkoidozda hastalığın aktivitesinin belirlenmesi ve tedavisinin takibinde kullanılmaktadır. Çoğu toplumda yaklaşık her 20 kişide bir (1/20) kitotriozidaz eksikliği vardır ve bu hastalarda serum kitotriozidaz aktivitesi hiç saptanamaz. Patogenezinde aktiflenmiş makrofaj ve nötrofillerin rol aldığı hastalıklarda yapılacak çalışmalar, kitotriozidazın insanlardaki biyolojik işlevini aydınlatmaya yardımcı olacaktır.
Anahtar Kelimeler: Kitotriozidaz; kitinaz; lizozomal depo hastalıkları; makrofaj; fagosit
ABSTRACT
Chitinase enzymes (chitotriosidase and acid mammalian chitinase) are interestingly expressed in human despite lacking of the endogenous chitin within the body. Although much is not known regarding its precise physiological functions within human metabolism, recent evidence revealed that chitotriosidase may intervene into some processes of a few immune responses and inflammatory machinery and, they may have role in host defense against chitin presenting pathogen organisms, as well. Chitotriosidase is principally expressed by activated macrophages and neutrophils (phagocytes) in response to some special stimuli. However, activated macrophages form the main source of serum chitotriosidase activity. Deposits of sphingolipids (e.g. Gaucher's Disease) or iron (e.g. thalassemia) within the lysosomes of the macrophages by leading to cell activation eventually give rise to the enzyme synthesis and secretion thereby an increase in serum chitotriosidase levels. Similarly, tumor necrosis factor-alfa (TNF-alfa), lipopolysaccarides and prolactin bring about the chitotriosidase production by macrophages while granulocyte-macrophage colony-stimulating factor(GM-CSF) to provoking the expression of this enzyme by both macrophages and neutrophils. Although serum chitotriosidase activity is exceedingly augmented (100 to 1000 fold) in all patients with Gaucher's disease, this increment is being merely obtained at moderate levels in other lysosomal storage disorders (e.g. GM1-gangliosidosis, Niemann-Pick A and C, acid lipase deficiency). Moreover, serum chitotriosidase activity is demonstrated to be fairly increased in the course of many maladies like sarcoidosis, thalassemia, atherosclerosis, some neurological degenerating disorders (e.g. Alzheimer's disease, multiple sclerosis), parasitic disorders (e.g. malaria) during which macrophage activation is known to have role in their pathologies. Serum chitotriosidase enzyme activity determination is currently being used as a surrogate marker for diagnosis of Gaucher disease and for monitoring enzyme replacement therapy of this disorder; additionally this test is also used for screening of lysosomal storage disorders and for predicting the activity as well as therapeutic monitoring of sarcoidosis. Approximately 5 percent of individuals in general population (1/20) are lack of chitotriosidase enzyme activity and a null serum activity is observed during analysis. Studies covering the disorders with activated macrophages and neutrophils in their pathogenetical course is expected to elucidate the biological role of chitotriosidase enzyme in human metabolism.
Keywords: Chitotriosidase; chitinase; lysosomal storage diseases; macrophages; phagocytes
Chitinase enzymes (chitotriosidase and acid mammalian chitinase) are interestingly expressed in human despite lacking of the endogenous chitin within the body. Although much is not known regarding its precise physiological functions within human metabolism, recent evidence revealed that chitotriosidase may intervene into some processes of a few immune responses and inflammatory machinery and, they may have role in host defense against chitin presenting pathogen organisms, as well. Chitotriosidase is principally expressed by activated macrophages and neutrophils (phagocytes) in response to some special stimuli. However, activated macrophages form the main source of serum chitotriosidase activity. Deposits of sphingolipids (e.g. Gaucher's Disease) or iron (e.g. thalassemia) within the lysosomes of the macrophages by leading to cell activation eventually give rise to the enzyme synthesis and secretion thereby an increase in serum chitotriosidase levels. Similarly, tumor necrosis factor-alfa (TNF-alfa), lipopolysaccarides and prolactin bring about the chitotriosidase production by macrophages while granulocyte-macrophage colony-stimulating factor(GM-CSF) to provoking the expression of this enzyme by both macrophages and neutrophils. Although serum chitotriosidase activity is exceedingly augmented (100 to 1000 fold) in all patients with Gaucher's disease, this increment is being merely obtained at moderate levels in other lysosomal storage disorders (e.g. GM1-gangliosidosis, Niemann-Pick A and C, acid lipase deficiency). Moreover, serum chitotriosidase activity is demonstrated to be fairly increased in the course of many maladies like sarcoidosis, thalassemia, atherosclerosis, some neurological degenerating disorders (e.g. Alzheimer's disease, multiple sclerosis), parasitic disorders (e.g. malaria) during which macrophage activation is known to have role in their pathologies. Serum chitotriosidase enzyme activity determination is currently being used as a surrogate marker for diagnosis of Gaucher disease and for monitoring enzyme replacement therapy of this disorder; additionally this test is also used for screening of lysosomal storage disorders and for predicting the activity as well as therapeutic monitoring of sarcoidosis. Approximately 5 percent of individuals in general population (1/20) are lack of chitotriosidase enzyme activity and a null serum activity is observed during analysis. Studies covering the disorders with activated macrophages and neutrophils in their pathogenetical course is expected to elucidate the biological role of chitotriosidase enzyme in human metabolism.
Keywords: Chitotriosidase; chitinase; lysosomal storage diseases; macrophages; phagocytes
.: İşlem Listesi