Granulozyten-Makrophagen-Kolonie-stimulierender Faktor

Der Granulozyten-Monozyten-Kolonie-stimulierende Faktor, kurz GM-CSF (engl. granulocyte macrophage colony-stimulating factor), CAS-Nummer: 83869-56-1, ist ein Glykoprotein, das von dem CSF2-Gen kodiert wird, das auf  Chromosom 5 132.07-132.08 lokalisiert ist.  

GM-CSF  wird von T-Lymphozyten , Mastzellen, NK-Zellen, Endothelzellen , Fibroblasten, Mitogen-stimulierten B-Zellen und LPS-stimulierten Makrophagen gebildet (Shi Y et al. 2006). GM-CSF induziert die Differenzierung, Proliferation, Aktivierung und Reifung von Makrophagen und dendritischen Zellen. Diese Immunreaktionen sind notwendig für die Induktion von Th1-Zellfunktionen und für Funktionen zytotoxischer T-Lymphozyten.

Unter dem Einfluss von GM-CSF differenzieren Monozyten zu GM-CSF-Makrophagen, die ihrerseits durch die Wirkung von Interferon gamma und LPS zu CD16-positiven GM1-Makrophagen ausreifen (s.u. Makrophage). GM-CSF ist ein Teil der Immunantwort auf Antigene und Mitogene. Weiterhin stimuliert das Zytokin das Wachstum von einigen epithelialen Zellen und Osteoklasten. 

Die hämatopoetischen und nicht-hämatopoetischen Eigenschaften von GM-CSF bewirken pro-inflammatorische und immunregulatorische Antworten, die bei Autoimmunerkrankungen (z.B. beim M. Crohn - Däbritz J 2014-) und Tumorerkrankungen therapeutisch genutzt werden können. GM-CSF-Defizite können zu verschiedenen immunologischen Dysfunktionen führen (Francisco-Cruz A et al. 2014). Bei der multiplen Sklerose fungiert GM-CSF als aktivierender Faktor für die Entstehung von autoimmunen Entzündungsreaktionen. Es begünstigt u.a. die Invasion zytotoxischer Makrophagen in das Zentralnervensystem.   

Rekombinant hergestellter GM-CSF sind als Sargramostim und Molgramostim bezeichnet. Die Hautindikation liegt bei der Behandlung von Neutropenie nach Radio- oder Chemotherapie oder bei neutropenischen AIDS-Patienten (Shi Y et al. 2006). 

1. Däbritz J (2014) Granulocyte macrophage colony-stimulating factor and the intestinal innate immune cell homeostasis in Crohn's disease. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol 306: 6455-6465. 
2. Francisco-Cruz A et al. (2014) Granulocyte-macrophage colony-stimulating factor: not just another haematopoietic growth factor. Med Oncol 31:774.
3. Mellstedt H et al. (1999) Augmentation of the immune response with  granulocyte-macrophage colony-stimulating factor and other hematopoietic growth factors. Curr Opin Hematol 6:169-175.
4. Shi Y et al. (2006) Granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF) and T-cell responses: what we do and don't know. Cell Res 16:126-133. 
5. Singh VK et al. (2015) Colony-stimulating factors for the treatment of  the hematopoietic component of the acute radiation syndrome (H-ARS): a review. Cytokine 71:22-37