Interleukine sind Proteine, die zur Gruppe der Zytokine gehören. Sie sind am Kommunikationsprozess zwischen Zellen des Immunsystems beteiligt. Wofür werden Interleukine benötigt? Was zeichnet sie aus?
Inhaltsverzeichnis
- Was bedeutet Interleukin als Zytokine?
- Welche Rolle spielen Interleukine?
- Interleukin 1
- Interleukin 2
- Interleukin 3
- Interleukin 4
- Interleukin 6
- Interleukin 7
- Interleukin 8
- Interleukin 10
- Interleukin 12
- Interleukine und Autoimmunerkrankungen
- Wirkung von Interleukinen auf die Abstoßung von Transplantaten
- Die Bedeutung von Interleukinen für die Zukunft der Medizin
Interleukine werden hauptsächlich von Leukozyten produziert. Es wurde lange angenommen, dass nur diese Zellen die Fähigkeit hatten, diese Proteine zu produzieren. Es stellte sich jedoch heraus, dass auch andere Zellen wie Fibroblasten oder Fettzellen Interleukine produzieren können.
Diese Proteine sind an verschiedenen immunen und hämatopoetischen Prozessen beteiligt. Es wirkt als Signalmoleküle. Verschiedene Arten von Zellen im ganzen Körper können Informationen empfangen, die von Interleukinen übertragen werden.
Diese Verbindungen werden mit Zahlen von 1 bis 33 beschrieben. Derzeit wurden mehr als 48 Interleukine entdeckt. Die Diskrepanz zwischen diesen Zahlen ergibt sich aus der Tatsache, dass eine Zahl im Namen mehrere gleiche Substanzen definieren kann.
Was bedeutet Interleukin als Zytokine?
Zytokine sind Proteine, die für die Kommunikation zwischen Zellen verantwortlich sind. Sie bilden ein empfindliches System von Bindungen, das als Cytokin-Netzwerk bezeichnet wird. Sie sind beispielsweise an der Entwicklung von Erkrankungen wie Fieber beteiligt.
Zytokine haben eine sehr komplexe und breite Aktivität. Wir können die folgenden wichtigsten Merkmale von Proteinen aus dieser Gruppe auflisten, die auch Interleukine enthalten:
- pleiotrop - sonst multidirektionale Wirkung. Dies bedeutet, dass ein Zytokin je nach betroffener Zelle eine unterschiedliche Wirkung haben kann
- Redundanz - Dies bedeutet, dass verschiedene Zytokine auf eine bestimmte Gruppe von Zellen den gleichen Effekt haben können
- Synergismus - Die Wirkung von zwei Zytokinen wirkt sich gleichzeitig stärker auf die Zellen aus als die Aktivität von einem
- Antagonismus - Zytokine der entgegengesetzten Natur können sich gegenseitig aufheben. Der endgültige Effekt wird durch die Konzentrationsdifferenz bestimmt
- positives Feedback - dies bedeutet, dass eine Art von Zytokin die Produktion anderer stimulieren kann
- negatives Feedback - Die Produktion von Zytokinen durch einen Zelltyp kann deren Produktion durch andere Zellen blockieren
Zytokine und auch Interleukine können auf drei verschiedene Arten interagieren:
- autokrin - das heißt, die produzierte Substanz beeinflusst die Zelle, die sie produziert
- parakrin - dies bedeutet, dass die Substanz das Gewebe in der Nähe der Zelle beeinflusst, die sie produziert
- endokrin - eine von der Zelle produzierte Substanz gelangt in den Blutkreislauf und wird zu entfernten Organen transportiert, die von betroffen sind
Durch diese Merkmale bilden Zytokine ein sehr empfindliches Netzwerk gegenseitiger Abhängigkeiten. Interleukine sind ein wesentlicher Bestandteil davon. Die Konzentrationen dieser Signalsubstanzen steuern die Immunantwort.
Zytokine beeinflussen die Zelle, indem sie an die entsprechenden Membranrezeptoren binden. Sie sind sehr empfindlich. Schon eine geringe Konzentration an Signalmolekülen führt zur Anregung.
Welche Rolle spielen Interleukine?
Interleukine sind Zytokine, die für die Informationsübertragung zwischen Leukozyten verantwortlich sind. Bei ihrer Verwendung kann eine Gruppe von Leukozyten eine andere beeinflussen.
Leukozyten sind Zellen, die den Grundbestandteil des Immunsystems bilden. Ihre Aufgabe ist die Phagozytose von Mikroorganismen und toten Zellen. Sie sind für die Bildung einer spezifischen Reaktion durch die Produktion von Antikörpern verantwortlich. Sie haben auch die Fähigkeit, freie Radikale zu neutralisieren. Es sind Interleukine, die die Aktivität von Leukozyten steuern.
Zu dieser Gruppe gehörende Stoffe von größter Bedeutung:
- Interleukin 1
- Interleukin 2
- Interleukin 3
- Interleukin 4
- Interleukin 6
- Interleukin 7
- Interleukin 8
- Interleukin 10
- Interleukin 12
Interleukine sind an Entzündungen beteiligt. Eine Gruppe von Verbindungen namens Interleukin 1 ist von besonderer Bedeutung.
Interleukin 1
Interleukin 1 (IL 1) ist der Name, der eine ganze Gruppe von Zytokinen definiert, die für den Entzündungsprozess von entscheidender Bedeutung sind. Es wird als Reaktion auf eine Vielzahl von Antigenen hergestellt. Die Faktoren, die die Produktion stimulieren, können Bakterien, Viren oder Pilze sein.
IL 1 wirkt als universelles Stimulans der Entzündungsreaktion. Es hat auch die Fähigkeit, Zellen zu stimulieren, um andere entzündungsfördernde Zytokine zu produzieren.
Interleukin 1 hat Potenzial als Krebsmedikament. Die intensive Erforschung seiner Verwendung ist noch nicht abgeschlossen. Das Problem sind die starken Nebenwirkungen, die mit pyrogener und postinflammatorischer Aktivität verbunden sind. Gegenwärtig sind große Hoffnungen mit Interleukin-1-Derivaten verbunden, die Antikrebseigenschaften haben und gleichzeitig die schädlichen Mechanismen begrenzen würden.
Es gibt 10 verschiedene Verbindungen unter dem Namen Interleukin 1. Die wichtigste Sache ist:
- IL-1α
- IL-1β
- IL-1γ
Interleukin 2
Interleukin 2 (IL 2) ist das wichtigste Zytokin, das das Wachstum von T-Zellen fördert, insbesondere von solchen mit zytotoxischen Eigenschaften. Dies bedeutet, dass IL 2 indirekt den Prozess des programmierten Zelltods (Apoptose) stimuliert, der mit Viren und Neoplasmen infiziert ist.
Die Stimulation von T-Lymphozyten erhöht die Produktion von Molekülen, die die Apoptose auf ihrer Oberfläche stimulieren.
Interleukin-2 wurde in Studien als Krebsmedikament in Betracht gezogen. Starke Nebenwirkungen schlossen diese Substanz jedoch von einer möglichen therapeutischen Verwendung aus.
Interleukin 3
Interleukin 3 (IL3) ist ein Zytokin, das von T-Lymphozyten produziert wird und im Gegensatz zu den zuvor erwähnten Entzündungsprozessen nicht signifikant beeinflusst. Seine Hauptaufgabe ist es, den Prozess der Hämopoese zu stimulieren. Dies bedeutet, dass IL3 die Produktion verschiedener Arten von Blutzellen stimuliert.
Dieses Zytokin ist bei gesunden Menschen nicht aktiv. Sein Spiegel steigt während des Entzündungsprozesses an. Seine Aufgabe ist es, die Produktion von Blutzellen als Reaktion auf eine Infektion zu steigern.
Interleukin 4
Interleukin 4 (IL 4) ist wichtig für die Entwicklung einer allergischen Reaktion. Es ist breit angelegt und stimuliert viele verschiedene Zellen des Immunsystems. Es wird von Basophilen, Mastzellen und Th2-Lymphozyten produziert.
Seine Anwesenheit stimuliert die Aktivität von Makrophagen und Monozyten. IL 4 ist an der Bildung des Entzündungsfokus beteiligt. Positiver Effekt auf die Produktion von Zytokinen, die die Hämopoese stimulieren. Somit stimuliert der Anstieg der Interleukin 4 -Konzentration hämatopoetische Prozesse.
Interleukin 6
Interleukin 6 (IL 6) ist multidirektional. Es wird von Monozyten und Makrophagen produziert. Die Faktoren, die seine Produktion stimulieren, sind postinflammatorische Zytokine, insbesondere Interleukin 1. IL 6 stimuliert Entzündungsprozesse direkt und stark.
Eine hohe Konzentration dieser Substanz kann jedoch die Entwicklung einer Entzündung begrenzen. Dies liegt daran, dass Interleukin 6 die Synthese entzündlicher Zytokine durch einen Rückkopplungshemmungsmechanismus blockiert.
IL 6 ist ein pyrogener Faktor. Dies bedeutet, dass es einen Anstieg der Körpertemperatur während einer Entzündung stimuliert. Andere Funktionen von Interleukin 6 umfassen die Aktivierung von T-Lymphozyten und die Stimulierung der Differenzierung von B-Lymphozyten.
Interleukin 7
Interleukin 7 (IL 7) ist an der Reaktion des Körpers auf HIV beteiligt. Es stimuliert die Differenzierung von zytotoxischen Lymphozyten. Diese Immuneinheiten stimulieren die Apoptose oder den Selbstmord von mit dem Virus infizierten Zellen.
Interleukin 8
Interleukin 8 (IL 8) ist ein Zytokin, das die Migration von Immunzellen durch den Körper stimuliert. Dies bedeutet, dass es die Bewegung und Ausbreitung von T-Lymphozyten, Neutrophilen und Monozyten stimuliert. Diese Aktion ist defensiver Natur.
IL 8 stimuliert die Freisetzung von Histamin durch Basophile. Dieser Prozess verursacht eine allergische Reaktion.
Interleukin 10
Interleukin 10 (IL10) ist den zuvor beschriebenen Zytokinen entgegengesetzt. Seine Hauptaufgabe ist es, den Entzündungsprozess zu blockieren. Es wird von B-Lymphozyten, Makrophagen, dendritischen Zellen und Treg-Lymphozyten produziert.
IL 10 wird verwendet, um entzündliche Prozesse im Körper zu kontrollieren. Einige Bakterien und Viren können die Produktion von Interleukin 10 stimulieren. Auf diese Weise blockieren sie die Immunreaktion unseres Körpers und erhöhen so ihr Überleben.
Interleukin 12
Interleukin 12 (IL12) ist ein IL10-Antagonist. Dies bedeutet, dass es seine entzündungshemmende Aktivität blockiert. Zu seinen Aufgaben gehört die Aktivierung von Monozytenmakrophagen und NK-Zellen. Es stimuliert die Produktion von Interferon.
Die Synthese von Interleukin 12 erfolgt unter dem Einfluss verschiedener Arten von Krankheitserregern.
Interleukine und Autoimmunerkrankungen
Interleukine sind dafür verantwortlich, das Immunsystem aktiv zu halten. Bei Autoimmunerkrankungen wurden jedoch erhöhte Spiegel einiger Zytokine aus dieser Gruppe beobachtet. Dies weist auf die Beteiligung von Interleukinen am Pathomechanismus dieser Störungen hin.
Interleukin 18 spielt eine physiologische Rolle bei der Erzeugung von Reaktionen auf Krankheitserreger. Es ist jedoch in der Lage, sehr starke Entzündungsreaktionen hervorzurufen. Störungen in der Aktivität dieses Zytokins sind an der Entwicklung von Autoimmunerkrankungen beteiligt. Beispiele sind Typ-1-Diabetes, Multiple Sklerose und Psoriasis.
Ein weiteres Beispiel ist Interleukin 15. Es hat eine physiologische Funktion, die vor der Entwicklung von Krankheiten schützt. Seine Aktivität kann möglicherweise bei der Behandlung von Krebs eingesetzt werden.
Eine übermäßige Aktivität von Interleukin15 ist derzeit mit der Pathogenese von Autoimmunerkrankungen verbunden. Eine Störung seiner Expression wird bei solchen Krankheiten beobachtet wie:
- systemischer Lupus erythematodes
- Schuppenflechte
- entzündliche Darmerkrankungen
- Multiple Sklerose
- rheumatoide Arthritis
Derzeit wird an monoklonalen Antikörpern geforscht, die die Aktivität von Interleukin-15 blockieren und zur Behandlung dieser Krankheiten eingesetzt werden könnten.
Wirkung von Interleukinen auf die Abstoßung von Transplantaten
Es ist wahrscheinlich, dass IL15 auch an der Abstoßung des Empfängerorganismus beteiligt ist.
Das zuvor erwähnte Interleukin 10 hat andererseits den gegenteiligen Effekt und kann verwendet werden, um die Immunantwort nach der Transplantation zu blockieren.
Wirkung von Interleukinen auf die Abstoßung von Transplantaten
Interleukine sind an Abwehrmechanismen gegen viele Krankheiten beteiligt. Störungen in ihrer Aktivität tragen erheblich zur Entwicklung von Autoimmunerkrankungen bei. Die moderne Wissenschaft untersucht diese Prozesse immer noch.
Das therapeutische Potenzial zeigen beide Substanzen, die die Aktivität von Interleukinen blockieren und verstärken. Die große Herausforderung bei der Suche nach neuen Medikamenten besteht darin, die Nebenwirkungen zu reduzieren.
Literatur
- RY. Lan, C. Selmi, ME. Gershwin. Die regulatorischen, entzündlichen und T-Zell-Programmierrollen von Interleukin-2 (IL-2). "J Autoimmun". 31 (1), S. 7-12, August 2008., Online-Zugang
- Der Einfluss von Interleukin 15 auf die Entwicklung von Autoimmunerkrankungen, Łukasz Głowacki, 2017, Biotechnologia.pl
- MH. Dahlke, SR. Larsen, J.E. Rasko, HJ. Schlitt. Die Biologie von CD45 und seine Verwendung als therapeutisches Ziel. "Leuk Lymphoma". 45 (2), S. 229-36, Februar 2004, Online-Zugang
- WL. Blalock, C. Weinstein-Oppenheimer, F. Chang, PE. Hoyle und andere. Signaltransduktion, Zellzyklusregulation und anti-apoptotische Wege, die durch IL-3 in hämatopoetischen Zellen reguliert werden: mögliche Stellen für die Intervention mit antineoplastischen Arzneimitteln. "Leukämie". 13 (8), S. 1109-66, August 1999. Online-Zugang
- Jakub Gołąb, Marek Jakóbisiak, Witold Lasek, Tomasz Stokłosa: Immunologie. Warschau: Polish Scientific Publishers PWN, 2009, S. 91, 121.
- D. Boraschi, CA. Dinarello. IL-18 bei Autoimmunität: Überprüfung .. "Eur Cytokine Netw". 17 (4), S. 224-52, Dezember 2006, Online-Zugang
Weitere Artikel dieses Autors
---zanik-funkcja-uszkodzenie.jpg)
