Zytokine: Botenstoffe in den Immunzellen
Wie funktioniert die Kommunikation in den Immunzellen?
Immunzellen kommunizieren untereinander zum einen durch Kontakte zwischen Adhäsionsproteinen, zum anderen über Botenstoffe (Zytokine). Prinzipien der Kommunikation über Zytokine sind in einigen Videos dargestellt.
Zytokine allgemein
Chemokine
Interleukine: die größte Gruppe innerhalb der Zytokine
Welche Funktion haben Interleukine?
Die Interleukine bilden die größte Gruppe innerhalb der Zytokine. Derzeit sind 38 gut definiert, 2 weitere vorläufig.
IL-1 ist ein Zytokin, das im Wesentlichen Entzündungsreaktionen und Fieber auslösen kann.
IL-2 fördert die Proliferation von T-Zellen. Es werden aber auch andere Zellen beeinflusst.
IL-3 ist ein Zytokin mit immunmodulatorischer und Hämatopoese-stimulierender Funktion.
IL-4 ist ein Zytokin, das u.a. die Entwicklung der TH2 Zellen und die Synthese von IgE fördert.
IL-5 ist ein Zytokin, das in erster Linie für die Entwicklung und Funktion der Eosinophilen verantwortlich ist.
IL-6 ist ein proinflammatorisches Zytokin. Es ist ausgesprochen pleiotrop und beeinflusst diverse Zellen und Organe.
IL-7 wird von Stromazellen gebildet und beeinflusst Prä-B- und T-Zellen.
Die stärksten Einflüsse hat IL-8 auf die Funktion der Neutrophilen und die Entwicklung bestimmter Tumore.
IL-9 wird besonders von TH2 und TH9 Zellen synthetisiert. Es kann dann sowohl pathogene als auch protektive Immunreaktionen fördern.
IL-10, gebildet durch TH Subpopulationen, zeichnet sich besonders durch seine antiinflammatorischen Wirkungen aus.
IL-11, biologisch verwandt mit IL-6, wird von diversen Zellen gebildet und ist u.a. wichtig für Osteoklasten- und Thrombozytenreifung.
IL-12 ist ein vorwiegend proinflammatorisches Molekül, das die Synthese von IFN-γ und damit wichtige antiinfektiöse Immunreaktionen stimuliert.
IL-13 ist ähnlich wie IL-4 ein besonders von TH2 Zellen gebildetes Zytokin, das eine zentrale Rolle in der Pathogenese des Asthma bronchiale spielt.
IL-14 ist wenig erforscht, könnte aber für Proliferation von B-Zellen und B-Zell-Tumoren relevant sein.
IL-15, strukturell homolog zu IL-2, hat IL-2-ähnliche Wirkungen und trägt zur Abwehr intrazellulärer Erreger sowie zur Gewebeimmunität bei.
IL-16 kann als Chemokin angesehen werden, ist als Homotetramer aktiv, bindet an CD4 und beeinflusst u.a. Zellmigration und -zyklus.
IL-17 besteht aus einer Gruppe homologer Zytokine. Es ist am Schutz von Haut und Schleimhaut, aber auch an Entzündungsvorgängen beteiligt.
IL-18 ist ein mit IL-1 verwandtes proinflammatorisches Zytokin, welches TIR-Signalwege aktiviert.
IL-19 gehört zur IL-10 Familie und hat vermutlich antiinflammatorische Aufgaben.
IL-20 gehört zur IL-10 Familie. Es spielt möglicherweise eine proinflammatorische Rolle bei Psoriasis, chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen und Arthritiden.
IL-21, gebildet besonders von NKT und CD4+ Zellen, beeinflusst eine ganze Reihe von Immunzellen.
IL-22 gehört zur IL-10 Familie. Es fördert proinflammatorische Antworten, steuert die Bildung antimikrobieller Peptide, und ist beteiligt an Gewebsreparatur und Wundheilung.
IL-23 ist ein eher proinflammatorisches Zytokin, das zur Entwicklung und Funktion von TH17-Zellen beiträgt.
IL-24 ist ein Zytokin der IL-10 Familie und könnte einen Nutzen bei der Krebstherapie haben.
IL-25 ist ein Zytokin der IL-17 Familie, das an TH2-abhängigen Immunreaktionen beteiligt ist.
IL-26 gehört zur IL-10 Familie und hat sowohl immunregulatorische als auch antimikrobielle Funktionen.
IL-27 gehört zur IL-12 Familie und hat eher antiinflammatorische Funktionen.
IL-28A/B und IL-29 gehören zur IL-10 Familie und zu den λ-Interferonen. → Details bei Typ III (λ-) Interferonen
IL-30 entspricht der IL-27p28 Untereinheit, hat neben antientzündlichen Effekten evtl. fördernde Einflüsse auf das Wachstum bestimmter Tumoren.
IL-31 ist ein Zytokin der IL-6 Familie, wird besonders durch TH2-Zellen gebildet und könnte bei der Atopischen Dermatitis den Juckreiz fördern.
IL-32 besteht aus 9 Isoformen und hat pleiotrope biologische Wirkungen.
IL-33 gehört zur IL-1 Familie und fördert u.a. TH2 Antworten.
IL-34 gehört keiner Familie an, wirkt auf myeloide Zellen und übt seine Wirkung vorwiegend über CSF1R aus.
IL-35 gehört zur IL-12 Familie und könnte über verschiedene regulatorische Zellen das Tumorwachstum erleichtern.
IL-36 gehört zur IL-1 Familie, hat vorwiegend proinflammatorische Wirkungen und könnte bei Psoriasis, CED und Arthritis eine Rolle spielen.
IL-37 gehört zur IL-1 Familie, besteht aus 5 Isoformen und hat vorwiegend antiinflammatorische Funktionen.
IL-38 gehört zur IL-1 Familie, hat dabei aber vorwiegend antiinflammatorische Wirkungen.
IL-39 ist das jüngste Mitglied der IL-12 Familie. Über die biologische Funktion ist noch wenig bekannt.
IL-40 ist mit keinem anderen Zytokin verwandt. Es könnte eine Rolle bei der B-Zell-Entwicklung und -Funktion spielen.
Die antivirale und immunregulatorische Wirkung von Interferonen
Welche Wirkung haben die verschiedenen Inferferone Typen?
Interferone können antivirale und immunregulatorische Wirkungen entfalten. Auf Typ I und Typ II Interferone wird näher eingegangen.
Die wichtigsten Substanzen dieser Gruppe sind 13 Arten von IFN-α sowie 1 IFN-ß.
In dieser Gruppe haben wir nur ein einziges IFN-γ.
λ-Interferone (Typ III Interferone, IL-28A/B und IL-29) sind u.a. an der Virusabwehr an Schleimhäuten beteiligt.
TNF-α: Das mebranöse, lösliche Zytokin
Wie ist TNF-α und eine anti-TNF-α Therapie zu verstehen?
TGF-β: Mitglied der TGF Superfamilie
Welche biologische und klinische Bedeutung hat TGF-β?
Prof. Dr. Volker Wahn ist seit ca. 40 Jahren als klinischer Immunologe tätig, am Ende seiner beruflichen Tätigkeit war er Leiter der Sektion Infektionsimmunologie der Klinik für Pädiatrie m.S. Pneumologie und Immunologie an der Charité in Berlin. Er hat zahlreiche Originalarbeiten verfasst und diverse Lehrbücher herausgegeben.
