Transforming growth factor beta1 (TGFbeta1) in physiology and pathology

W artykule poglądowym szczegółowo opisano konsekwencje rozpowszechnienia TGFbeta1 w organizmie oraz jego wpływ na szeregprocesów fizjologicznych i patofizjologicznych. Istotne odrębności narządowe i tkankowe utrudniają jednoznaczną charakterystykę tejcytokiny. Istnieją jednak stałe funkcje TGFb1 nie wzbudzające kontrowersji: uczestniczy w rozwoju płodu, regulacji wzrostu i różnicowaniakomórek, indukuje proces włóknienia i bliznowacenia (proces „gojenia rany”), powoduje hamowanie odpowiedzi immunologicznej,uczestniczy w angiogenezie, w rozwoju nowotworów, w procesach zapalnych - jest więc cytokiną wieloczynnościową. Można wyróżnićtrzy fundamentalne kierunki jego działania: I — TGFbeta1 reguluje proliferację, wzrost, różnicowanie i przemieszczanie komórek; II — TGFbeta1wykazuje działanie immunomodulujące; III — TGFbeta1 wykazuje działanie profibrogenne. Działanie TGFbeta1 może mieć charakter miejscowyi systemowy. Opisano udział TGFbeta1 w stanach patologicznych: wrzodziejące zapalenie jelita grubego, choroba Crohna, celiakia, cukrzyca(nefropatia, retinopatia, stopa cukrzycowa), nadciśnienie płucne, choroba Alzheimera. TGFbeta1 i jego receptory są również przedmiotemzainteresowania endokrynologów. Brak zależnej od TGFbeta1 kontroli wzrostu może skutkować onkogenezą: rak brodawkowaty, pęcherzykowyi anaplastyczny tarczycy, prostaty, sutka, szyjki macicy, przełyku, żołądka, jelita grubego, wątroby, NSCLC, czerniak złośliwy.Nadmierna aktywność TGFbeta1 jest integralną częścią procesów włóknienia zachodzących w odpowiedzi na uszkodzenie. Zwiększonąekspresję TGFbeta1 stwierdzono m.in. u chorych ze zwłóknieniem płuc, nerek i wątroby. U chorych z przewlekłym zapaleniem wątrobydługotrwała stymulacja komórek gwiaździstych będąca wynikiem przewlekłego stanu uszkadzania hepatocytów skutkuje obfitym uwalnianiemprofibrogennych czynników, w tym TGFbeta1 prowadząc do rozwoju marskości wątroby. Wyniki eksperymentalnego postępowaniai leczenia, określanego jako strategia anty-TGFbeta1, przeciwdziałającemu procesowi włóknienia w różnych tkankach stwarzają nadzieję na jego zastosowanie w praktyce klinicznej. (Endokrynol Pol 2013; 64 (5): 384–396)This review describes precisely the consequence of TGFbeta1 prevalence in the organism, and its significant influence on physiological andpathophysiological processes. Organ and tissue distinctiveness hinder unambiguous characterisation of the cytokine. However, there areconstant functions of TGFbeta1 inducing no controversy: it participates in foetal development, control of cell growth and differentiation,induces fibrosis and scar formation (the process of ‘wound healing’), causes the suppression of immune response, is involved in angiogenesis,the development of tumours, and inflammatory processes. Thus, TGFbeta1 is a multifunctional cytokine. There are three fundamentaldirections of its activities: I. TGFbeta1 regulates cell proliferation, growth, differentiation and cells movement. II. TGFbeta1 has immunomodulatoryeffects. III. TGFbeta1 has profibrogenic effects. TGFbeta1 action can be local and systemic. This review describes TGFbeta1 in pathology:colitis ulcerosa, Crohn’s disease, coeliac disease, diabetic nephropathy, diabetic retinopathy and diabetic foot, pulmonary hypertension,and Alzheimer’s disease. TGFbeta1 and its receptors are also of interest to endocrinologists. Lack of TGFbeta1-dependent growth control mayresult in oncogenesis: papillary, follicular and anaplastic thyroid cancers, prostate, breast and uterine cervical cancer, oesophagus, gastric,colorectal and liver cancers, NSCLC, and malignant melanoma. Excessive TGFbeta1 activity is an integral part of the fibrotic processes occurringin the response to injury. An increased TGFbeta1 expression has been observed in patients with pulmonary, kidney, and liver fibrosis. Inchronic hepatitis, the prolonged stimulation of hepatic stellate cells being the result of chronic damage to hepatocytes results in the releaseof profibrogenic abundant factors such as TGFbeta1 and leads to the development of liver cirrhosis. The results of experimental proceduresand treatment known as anti-TGFbeta1 strategy acting against the fibrosis in various tissues leads to hope regarding the use of anti-TGFbeta1strategy in clinical practice.(Endokrynol Pol 2013; 64 (5): 384–396