Interleukin-22

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).

Einige strukturell verwandte Stoffe wurden zu Familien zusammengefasst. Ihre Mitglieder haben oft eine ähnliche Funktion oder wirken an der Feinregulation von Immunreaktionen mit, indem sie zum Beispiel die Synthese verwandter Interleukine regulieren.

Interleukin-22 (IL-22) ist ein Mitglied der Interleukin-10 Zytokinfamilie (Sabat R 2010), das im Jahre 2000 erstmals beschrieben wurde. Die Interleukin-10 Familie umfasst multifunktionale Zytokine mit antiinflammatorischen Eigenschaften die in der „Regulation“ der Antigenpräsentation und der Makrophagen Aktivierung besteht. Neben Interleukin-22 gehört zu der Interleukin-10 Familie: Interleukin -10, Interleukin -19, Interleukin -20, Interleukin-24, Interleukin -26.

IL-22 bindet an einen heterodimeren Zell-Oberflächenrezeptor-Komplex der aus der IL-10R2 and der IL-22R1 Untereinheit aufgebaut ist (Jones 2008). Weiterhin konnte gezeigt werden,dass IL-22 zusätzlich an einen sekretierten Rezeptor bindet (IL-22-Bindungsproteine, IL-22BP), der durch ein eigenes Gen kodiert wird. IL22BP vermag die Wirkung von IL-22 zu inhibieren (SAbat R 2011).

Der IL-22-Rezeptor wird von Epithelien und Stromazellen exprimiert, nicht jedoch von Immunzellen. Im Einzelnen sind dies: nicht-hämatopoetische Zellen wie Hepatozyten, Keratinozyten, Epithelien des Bronchialsystems und des Intestinums. Pankreatische Inselzellen exprimieren ebenfalls eine hohe Dichte an IL-22 Rezeptoren.

Exprimiert wird Interleukin-22 von aktivierten NK- and T-Zellen (Th22-Zelle). Auch Typ17-T-Helferzellen (Th17) und “innate lymphoid cells“ (ILCs) exprimieren IL-22. IL-22 initiiert auf eingedrungene bakterielle Pathogene eine Antwort der angeborenen (innate) Immunität. Diese Antwort findet insbesondere durch Epithelien der Körperoberflächen, also durch  epitheliale Zellen der Atemwege, des Darms, der Niere und der Haut statt. IL-22 initiiert inflammatorische Reaktionen durch Freisetzung von Defensinen. Interleukin-22 ist imstande Barrierproteine der Epiermis herunterzuregulieren (Brüggen M-C et al. 2016) und hemmt so die terminale Differenzierung der Keratinozyten; dies hat eine pathogenetische Bedeutung beim der atopischen Dermatitis.  

In einer Doppelfunktion übt Interleukin-22 zugleich eine zellprotektive Wirkung auf die Epithelien von Darm, Bronchialsystem, pankreatische Inselzellen, Nieren, Thymus und Haut aus.

Der IL-22/IL-22R1/IL-10R2 Komplex aktiviert intrazelluläre Kinasen (JAK1, Tyk2 und MAP Kinasen) sowie Transkriptionsfaktoren v.a. STAT3. Der Komplex induziert IL-20 und zugleich IL-24 wenn IL-22R1 mit IL-20R2 komplexiert. 

Es konnte gezeigt werden, dass  IL-22 in die Pathogenese der Psoriasis involviert ist. Beispielsweise kann IL-22 die Differenzierung von Keratinozyten inhibieren und induzierte tierexperimentell Psoriasis-artige  Verändeurungen. IL-22 wird läsionaer Haut des Psoriatikers vermehrt exprimiert. Die Serum-Interleukin-22 Spiegel korrelieren mit dem Schweregerad der Poriasis. Mit dem Präparat Fezakinumab liegt ein voll humanisierter monoklonaler Antikörper gegen IL-22 vor, der bereits erfolgreich bei atopischer Dermatitis getestet wurde)  Interleukin-22.

IL-22 spielt eine ätiopathogenetische Rolle in der Entwicklung einer rezidivierenden Hepatitis C nach Lebertransplantation.

Auch bei der HIV-Infektion scheint der IL-22-Blutspiegel die Pathogenität der Virusinfektion widerzuspiegeln.

Bei der Skleritis zeigte sich der IL-22 Serumspiegel signifikant erhöht, und korrelierte mit der Aktivität der Erkrankung. 

1. Brüggen M-C et al. (2016) Antigen- bzw. Allergenpräsentation. In: T. Biedermann et al. (Hrsg) Allergologie. Springer-Verlag Berlin-Heidelberg S 62 
2. Dudakov JA et al. (2015) Interleukin-22: Immunobiology and Pathology. Annual Review of Immunology 33:747-785
3. Hao JQ (2014) Targeting interleukin-22 in psoriasis. Inflammation 37:94-99.
4. Jones BC et al. (2008) Structure of IL-22 bound to its high-affinity IL-22R1 chain. Structure 16: 1333–1344.
5. Pestka S et al.(2004) Interleukin-10 and related cytokines and receptors. Annual Review of Immunology 22: 929–979.
6. Sabat R (2010) IL-10 family of cytokines. Cytokine Growth Factor Rev 21:315-324.
7. Sabat R et al. (2011) Research in practice: IL-22 and IL-20: significance for epithelial homeostasis and psoriasis pathogenesis.
   J Dtsch Dermatol Ges 9:518-523. 
8. Weidenbusch M et al.(2015) Interleukin-22 in kidney injury and regeneration. Am J Physiol Renal Physiol 308:F1041-1046. 
9. Wolk K et al.(2004) IL-22 increases the innate immunity of tissues. Immunity 21: 241–254.
10. Xie MH et al. (2000) Interleukin (IL)-22, a novel human cytokine that signals through the interferon receptor-related proteins CRF2-4 and IL-22R. The Journal of Biological Chemistry 275: 31335–31339.