Interleukin-9

Interleukin-9 (IL-9) ist ein Zytokin das von T-Helfer-Zellen produziert wird. Das Zytokin ist ein 14kD Glykoprotein mit 144 Aminosäuren. Interleukin-9  wird kodiert durch das Interleukin-9 Gen das auf dem Chromosom 5 lokalisiert ist. Interleukin-9 wird primär von T-Zellen (Th9-Zellen), Mastzellen, eosinophilen Granulozyten und „Innate like lymphoid cells“ 2 produziert. 

Seine biologische Wirkung wird über einen membranständigen spezifischen Interleukin-9-Rezeptor vermittelt (IL-9R). Auf sensiblen Zellen beträgt die Rezeptordichte ca. 3.000 pro Zelle. Neben dem membrangebundenen Rezeptor wird auch ein löslicher Rezeptortyp (sIL-9R) beschrieben.

Die Wirkung des Interleukin-9 führt über die Transkriptionsfaktoren der NFAT- Familie (Aktivierung von NF-κB und BATF sowie des Transkriptionsfaktors IRF49).

Im Organismus ist Interleukin-9 für viele physiologische und pathophysiologische Vorgänge verantwortlich. Das Zytokin wirkt auf Zellen innerhalb und außerhalb des hämatopoetischen Systems.

Interleukin-9 stimuliert in Abwesenheit von Antigenen die Proliferation bestimmter Subpopulationen von T-Helfer-Zellen, so die noch weniger bekannten Th9-Zellen. Das Zytokin verstärkt, koaddiditv mit Interleukin-4, die Produktion von IgG, IgM und IgE durch B-Lymphozyten. Weiterhin stimuliert Interleukin-9 die Proliferation von Mastzellen. Das Zytokin induziert die Bildung von Vorläuferzellen der Erythropoese und führt zusammen mit Erythropoetin zur Reifung von Erythrozyten.  

Asthma bronchiale: In Lungengewebsbiopsien von Patienten mit Asthma bronchiale konnte eine erhöhte Interleukin-9-Produktion nachgewiesen werden. In einem experimentellen Asthma-Ansatz konnte die Wirkung von Interleukin-9 sowohl auf pulmonale Mastzellen als auch auf Becherzellen des Lungenepithels und auf Zellen der glatten Muskulatur belegt werden. Bei einer vermehrten Sekretion von IL-9 kommt es zu einer erhöhten Schleimsekretion, zu einer Mastzellvermehrung und zur Eosinophilie.

Colitis ulcerosa: Bei der Colitis ulcerosa hat Interleukin-9 eine induktive Wirkung. In T-Zellen von Patienten wurde eine erhöhte Konzentration von IL-9 nachgewiesen. Offenbar handelt es sich um eine Subpopulation von T-Helfer-Zellen, sog. Th9-Zellen. Eine Absenkung dieser Zellpopulation durch entsprechende Antikörper wird als Therapieoption bei chronisch entzündlichen Darmerkrankungen (CED) angesehen.

Parasiten: IL-9 hat eine protektive Wirkung bei der Parasiten-Abwehr im Darm. Die protektive Wirkung beruht hauptsächlich auf der Aktivierung von mukosalen Mastzellen durch Interleukin-9.  Diese sezernieren nach ihrer Aktivierung verschiedene Mediatoren, die eine gesteigerte Kontraktion, eine vermehrte Schleimproduktion und eine Eosinophilie nach sich zieht und dadurch eine Ausscheidung der Parasiten begünstigt.

Autoimmunerkrankungen: Th9-Zellen und Interleukin-9 spielen eine wesentliche Rolle in der Pathogenese von Autoimmunerkrankungen so beim SLE, bei der progressiven Sklerodermie und der experimentellen  autoimmunen Enzephalomyelitis (EAE).

Tumorerkrankungen: Interleukin-9 hat eine duale Wirkung bei malignen Tumoren. Eine vermehrte Produktion von Interleukin-9-Produktion konnte in Hodgkin Zelllinien gefunden werden. Interleukin-9 ist ein Wachstumsfaktor für T Zelllinien. Experimentell konnte eine fördernde Rolle für die spontane Entwicklung von lymphoblastischen Lymphomen in IL-9 beobachtet werden. Lymphomzellen von Patienten mit T Zell Leukämie produzieren zum überwiegenden Anteil Interleukin-9. 

Melanom: In murinen Melanommodellen konnte für Interleukin-9 eine protektive Wirkung nachgewiesen werden. Im Tumorparenchym wurden vornehmlich Mastzellen als Effektorzellen nach Interleukin-9 Aktivierung beschrieben. In einem anderen Melanom-Modell vermittelte Interleukin-9 eine Rekrutierung von zytotoxischen CD8+T-Zellen und CD8+ dendritischen Zellen (DC).

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