Interleukin-2

Interleukin-2 ist ein körpereigenes Glykoprotein (Zytokin), das durch das Interleukin-2-Gen  auf dem 4. Chromosom kodiert wird. Die Synthese von Interleukin-2 erfolgt einerseits nach Antigenstimulierung, andererseits gezielt durch die Interleukine-1 und Interleukin-6, sowie unspezifisch durch Lektine und Vitamin E (alphaTocopherol).

Zur Interleukin-2-Produktion befähigte Zellen sind:

• NK-Zellen
• transformierte B-Lymphozyten
• Leukämiezellen und
• LAK-Zellen.

Interleukin-2 ist das wichtigste Aktivierungszytokin für T-Zellen die das CD4-Antigen exprimieren (T-Helferzellen). Im erweiterten Sinn wirkt das Zytokin somit als Wachstums-und Differenzierungsfaktor für T-Zellen.

Interleukin-2 agiert über unterschiedliche membranständige Interleukin-2-Rezeptoren (CD121a), die von T-Lymphozyten exprimiert werden. Die Dichte dieser Rezeptoren liegt im Ruhezustand der Zellen bei 500–5000/Zelle, im aktivierten Zustand bei 12.000/Zelle.

3 verschiedene Rezeptortypen werden exprimiert: Rezeptoren mit hochaffiner, mittlerer und mit geringer Affinität. Sie werden auch als alpha/beta/gamma-Ketten bezeichnet: 

• die alpha-Kette (CD25), auch „T cell activation antigen“, mit geringer Affinität
• die beta-Kette (CD122), auch „Interleukin-2Rbeta“
• die gamma-Kette (CD132), auch "Interleukin-2Rgamma".

Diese Subeinheiten sind auch Teile von Rezeptoren anderer Zytokinen.

Die 3 Rezeptor-Typen werden separat exprimiert, fungieren jedoch gemeinsam in unterschiedlicher Zusammensetzung als Rezeptoren mit unterschiedlichen Affinitäten. Der Komplex von alpha- und gamma-Kette bindet Interleukin-2 mit mittlerer Affinität; der hochaffine Rezeptor wird von einem Komplex aus allen 3 Ketten gebildet (v.a. von aktivierten T Zellen und regulatorischen T Zellen).

Neben den membrangebundenen IL-2-Rezeptoren kann auch ein im Plasma zirkulierender, löslicher IL-2-Rezeptor (sIL-2) nachgewiesen werden. Hierbei handelt es sich um ein Fragment einer Untereinheit. sIL-2R  ist erhöht bei Autoimmunerkrankungen, Infektionen, malignen myeloproliferativen Prozessen und anderen Erkrankungen des Immunsystems sowie nach Transplantationen.

Durch diese unterschiedlichen Aktivitäten werden 3 verschiedene intrazelluläre Signal-pathways initiiert: der MAP kinase pathway, der Phosphoinositid-3-kinase (PI3K) pathway und der JAK-STAT pathway. Über diese intrazellulären Signalkaskade werden T-Zellen des peripheren Blutes zu sog. Lymphokin-aktivierten Killerzellen (LAK-Zellen) differenziert.

Die Aktivierung von T-Lymphozyten führt  zu einer verstärkten Produktion nachgeschalteter Zytokine (TNF, Interferone). Neben dieser „autokrin“ mitgesteuerten T-Zell-Aktivierung fördert Interleukin-2 in B-Lymphozyten die Synthese und Sekretion von Immunglobulinen. Cyclosporin A und Dexamethason hemmen dosisabhängig seine Synthese. 

Therapeutisch wurde Interleukin-2 mit mäßigem Erfolg in der Therapie von malignen (metastasierten) Tumoren eingesetzt. Seine Funktionen können therapeutisch einsetzbar über die Blockade seines Rezeptors unterbunden werden. Die Rezeptorantagonisten Basiliciximab und Daclizumab werden zur Prophylaxe der akuten Transplantatabstoßung genutzt. 

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