IL13RA1-Gen

Das IL13RA1-Gen (IL13RA1 steht für: Interleukin 13 Receptor Subunit Alpha 1) ist ein Protein kodierendes Gen, das auf Chromosom Xq24 lokalisiert ist.

Das vom IL13RA1-Gen kodierte Protein ist eine Untereinheit des Interleukin-13-Rezeptors. Diese Untereinheit bildet einen Rezeptorkomplex mit dem IL4-Rezeptor alpha, einer gemeinsamen Untereinheit von IL13- und dem IL4-Rezeptor. Dieser Komplex dient als primäre IL13-bindende Komponente des IL13-Rezeptors und kann auch ein Bestandteil des IL4-Rezeptors sein. Es hat sich gezeigt, dass dieses Protein die Tyrosinkinase TYK2 bindet und somit möglicherweise die Signalprozesse vermittelt, die zur Aktivierung von JAK1, STAT3 und STAT6 führen, die durch IL13 und IL4 induziert werden.

Der Rezeptor bindet mit nur geringer Affinität an Interleukin-13 (IL13). Er kann zusammen mit IL4RA einen funktionellen Rezeptor für IL13 bilden und dient auch als alternatives akzessorisches Protein für die gemeinsame Zytokinrezeptor-Gamma-Kette der Interleukin-4 (IL4)-Signalübertragung. Der genomische Locus, an dem IL-4 und IL-13 (zusammen mit IL-5) produziert werden, wird als Th2-Zytokin-Locus bezeichnet, der sich bei Menschen auf Chromosom 5  befindet.

Die Produktion der beiden Zytokine ist jedoch nicht identisch: Die IL-4-Produktion ist abhängig von Calcineurin, während die IL-13-Produktion nur teilweise von Calcineurin abhängig ist. Bei entsprechender Stimulation der Zellen wird die LCR des Th2-Zytokin-Locus epigenetisch verändert, um den Zugang von Transkriptionsfaktoren zur DNA und die anschließende Transkription dieser Zytokine zu ermöglichen. Hierbei  beeinflusst ein Polymorphismus in der murinen Entsprechung der DNase I hypersensitiven Stelle (RHS)7 beim Menschen die DNA-Methylierung und die Genexpression auf 5q31 und in der Folge die IgE-Spiegel auf Populationsebene.

Zu den Krankheiten, die mit IL13RA1 assoziiert sind, gehören das Monofixationssyndrom und Asthma. Das Monofixationssyndrom ( MFS) (auch: Mikrotropie oder Mikrostrabismus) ist eine Augenerkrankung, die durch ein nicht perfektes binokulares Sehen definiert ist. Es wird durch eine kleine Winkelabweichung mit Unterdrückung des abgelenkten Auges und Vorhandensein einer binokularen peripheren Fusion definiert. Das heißt, MFS impliziert eine periphere Fusion ohne zentrale Fusion. MFS ist eine seltene Erkrankung und betrifft schätzungsweise nur 1% der Gesamtbevölkerung. Es wird angenommen, dass das primäre MFS das Ergebnis eines primären sensorischen Defekts ist, der für eine anomale Netzhautkorrespondenz prädisponiert.

Der Rezeptor bindet mit nur geringer Affinität an Interleukin-13 (IL13). Er kann zusammen mit IL4RA einen funktionellen Rezeptor für IL13 bilden und dient auch als alternatives akzessorisches Protein für die gemeinsame Zytokinrezeptor-Gamma-Kette der Interleukin-4 (IL4)-Signalübertragung.

Interleukin (IL)-4 und IL-13 sind verwandte Zytokine, die viele Aspekte der allergischen Entzündung regulieren. Sie spielen eine wichtige Rolle bei der Regulierung der Reaktionen von Lymphozyten, myeloischen Zellen und nicht-hämatopoetischen Zellen. In T-Zellen induziert IL-4 die Differenzierung naiver CD4-T-Zellen in Th2-Zellen, in B-Zellen steuert IL-4 den Wechsel der Immunglobulinklasse (Ig) zu IgG1 und IgE, und in Makrophagen induzieren IL-4 und IL-13 eine alternative Makrophagenaktivierung. Dieses Wissen über IL-4 ist von wachsender klinischer Bedeutung, da therapeutische Ansätze, die auf das Zytokin und seine Signaltransduktion abzielen, Teil der klinischen Praxis bei der Behandlung allergischer Erkrankungen werden.

Interleukin-4 und Interleukin-13 sind die charakteristischen Zytokine der Entzündungsreaktion vom Typ II. Sie spielen eine Schlüsselrolle bei der Entzündungsreaktion, die entweder durch einen eindringenden Parasiten oder ein Allergen ausgelöst wird. Die zellulären Quellen von IL-4 und IL-13 wurden eingehend untersucht, und neben CD4-T-Zellen, Basophilen, Eosinophilen, Mastzellen und NK-T-Zellen haben entsprechend stimulierte ILC2-Zellen die Fähigkeit, IL-4 und IL-13 zu produzieren

1. Junttila IS (2018) Tuning the Cytokine Responses: An Update on Interleukin (IL)-4 and IL-13 Receptor Complexes. Front Immunol 9:888.
2. Tabata Y et al. (2007) IL-13 receptor isoforms: breaking through the complexity. Curr Allergy Asthma Rep 7:338-345.