Interleukin-16

Als Interleukine (von lat/griech. inter = zwischen; leukos = weiß; kinein = sich bewegen) wird eine Gruppe von körpereigenen, kurzkettigen Regulatorproteine (Zytokine) des Immunsystems bezeichnet (IL1-IL38). Interleukine sind Mediatoren für Induktion, Verlauf und Kontrolle der T-Zell-vermittelten zytotoxischen Immunreaktionen sowie der B-Zell-Aktivierung (Antikörperproduktion). Sie werden vorwiegend von stimulierten Leukozyten, Monozyten und Makrophagen gebildet und sezerniert. Bisher sind etwa 38 unterschiedliche Interleukine eindeutig identifiziert. Jedem Zytokin der Interleukingruppe ist nomenklatorisch eine Zahl zu ihrer Klassifikation zugewiesen (IL-1 bis IL-38).

Interleukin-16 ist ein pleiotropes, wachstumsförderndes Zytokin, das in erster Linie von T-Zellen gebildet werden, die das CD8-Antigen exprimieren. Das Zytokin fungiert als Chemoattraktans, als Modulator der T Zell Aktivierung, und als Inhibitor der HIV Replikation. Das kodierende Interleukin-16- Gen ist auf Chromosom 15 lokalisiert.

Die Freisetzung von Interleukin-16 wird durch Histamin stimuliert. Gebildet und sezerniert wird das Zytokin von Mastzellen, eosinophilen Granulozyten, CD4+T-Zellen und Makrophagen.

Das Zytokin ähnelt keinem anderen Mitglied einer bekannten Zytokin-Familie. Ursprünglich wurde Interleukin-16 nach seiner Hautptfunktion als „Lymphocyte chemoattractant factor (LCF)“ bezeichnet. 

Interleukin-16 wird primär als ein 80 kDa schweres Präkursor-Peptid (Pro-IL-16) gebildet. Dieses Präkursor-Peptid wird durch ein proteolytisches Enzym (Kaspase-3) in ein 14-kDa-Monomer gespalten, das sich dann zu dem eigentlichen, biologisch wirksamen Homotetramer zusammenlagert. Interleukin-16 bindet über  CD4 (das damit auch die Funktion eines Zytokin-Rezeptors wahrnimmt).

Ruhende CD4+ Zellen nehmen daraufhin ihre Teilungsaktivität wieder auf und treten in die G1-Phase des Zellzyklus ein. Gleichzeitig fördert es die Expression des Interleukin-2-Rezeptors auf T-Lymphozyten. Infolge dieser Rezeptorexpression proliferieren T-Zellen nach Exposition mit Interleukin-2 und -16. Über die T-Zell-Aktivierung bindet Interleukin-16 an Monozyten, eosinophile Granulozyten und dendritische Zellen. Zellen denen CD4 fehlt, können nicht auf Interleukin-16 reagieren.

Erhöhungen der Interleukin-16 Spiegel werden bei einer Reihe von ätiologisch unterschiedlichen Erkrankungen beobachtet. Ihre Wertigkeit bleibt abzuwarten. 

IL-16 ist erhöht beim akuten wie auch beim chronischen atopischen Ekzem und kann als Marker für die Aktivität der Erkrankung dienen.

Weiterhin finden sich Anstiege der Interleukin-Spiegel bei: Ovarialkarzinom, bei Adipositas, bei multipler Sklerose.

Polymorphismen des Interleukin-16 Gens führen zu einem erhöhten Risiko an einem Gliom (Genotyp: rs11556218 T/G)  zu erkranken, weiterhin wurden Polymophismen des Gens bei Kontaktsensibilisierungen nachgewiesen.

Interleukin-16 spielt u.a. eine additive Rolle bei der Blockade der Replikation des HIV-Virus in CD4+ Lymphozyten. Noch erklärungsbedürftig bleibt seine Rolle bei Morbus Crohn, bei Multiple Sklerose, und autoimmuner Thyreoiditis.

1. Baier M et al. (1997) Molecular cloning, sequence, expression, and processing of the interleukin 16 precursor. Proc Natl Acad Sci U S A 94: 5273–5277.

2. Barua A et al. (2015) Interleukin 16- (IL-16-) Targeted Ultrasound Imaging Agent Improves Detection of Ovarian Tumors in Laying Hens, a Preclinical Model of
   Spontaneous Ovarian Cancer. Biomed Res Int:210: 272 e1-e10 

3. Cruikshank WW et al. (1994) Molecular and functional analysis of a lymphocyte chemoattractant factor: association of biologic function with CD4 expression". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 91: 5109–5113.

4. Lichtenauer M et al.(2015) Elevated plasma levels of interleukin-12p40 and interleukin-16 in overweight adolescents. Biomed Res Int 2015:940910.

5. Luo QS et al. (2014) Interleukin-16 polymorphism is associated with an increased risk of glioma. Genet Test Mol Biomarkers 18:711-714.

6. Nischwitz S et al.(2014) Interferon β-1a reduces increased interleukin-16 levels in multiple sclerosis patients. Acta Neurol Scand 130:46-52.

7. Tsai KH et al. (2014) Association of interleukin-16 polymorphisms with graves' disease in a Taiwanese population. Chin J Physiol 57:69-75.

8. Yellapa A et al.(2014) Interleukin 16 expression changes in association with ovarian malignant  transformation. Am J Obstet Gynecol 210:272