Zytokine

Einteilung

Man unterscheidet im Wesentlichen vier Hauptgruppen von Zytokinen:

Interferone (IFN)
Interleukine (IL)
Koloniestimulierende Faktoren (CSF)
Tumornekrosefaktoren (TNF), s.u. Tumornekrosefaktor-α.

Allgemeine Information

Zytokine sind kleine Proteine, die häufig durch Glykosylierung und intramolekulare Disulfidbrücken stabilisiert sind. Sie werden von verschiedenen Zelltypen gebildet und haben als Botenstoffe (Transmitter) autokrine, parakrine oder holokrine Signalwirkung. Zytokine vermitteln und regulieren u.a. Interaktionen verschiedener Zellen, die überwiegend zum Immunsystem und zur Hämatopoese gehören. Zytokine wirken in nano- bis picomolaren Konzentrationen und werden anders als Hormone nicht in Drüsen als vorgefertigtes Protein gespeichert, sondern bei Stimulation schnell neu synthetisiert und sezerniert. Sie werden von den verschiedensten Zellarten produziert, insbesondere aber von Lymphozyten, Monozyten und Makrophagen. Die Wirkung kann stimulierend, inhibierend, synergistisch oder antagonistisch sein. Sie wirken nur in bestimmten Phasen des Zellzyklus. Häufig werden durch Zytokine andere Zytokine freigesetzt. Durch Kaskaden aufeinander folgender Zytokinreaktionen wird eine Wirkungsverstärkung erreicht. Voraussetzung für die Wirkung von Zytokinen ist ihre Bindung an spezifische Rezeptoren auf der jeweiligen Zielzelle.

Tabellen

Zytokin	Abkürzung	Synonyme	Bildungsort	Zielzellen	Funktionen/Bemerkungen
Erythropoetin	EPO		Niere, Leber	Progenitorzellen der Erythropoiese	Stimulierung der Erythropoiese, Reifung von Megakaryozyten.
Granulozytenkolonie-stimulierender Faktor	G-CSF		Monozyten, Makrophagen, Fibroblasten	Progenitorzellen der Granulopoiese	Stimulierung der Granulopoiese; Beschleunigung des Zellzyklus von Stammzellen, Einfluss auf Infektabwehr und Entzündung.
Granulozyten-Makrophagenkolonie-stimulierender Faktor	GM-CSF		Lymphozyten, Makrophagen, Fibroblasten	Progenitorzellen von Granulopoiese, Monopoiese; Granulozyten, Monozyten, Makrophagen	Stimulierung von Granulo-, Mono-, Erythro- und Thrombopoiese; Mobilisierung von Stammzellen; Migration und Proliferation von Endothelzellen.
Interferon alfa	INF-α	Interferon-alpha; Leukozyten-Interferon; LeIF	Leukozyten		Immunmodulation, Aktivierung von B-, T-, NK-Zellen u. Makrophagen, Stimulierung der HLA-Klasse-I-Expression.
Interferon beta	INF-β	Interferon-beta; Fibroblasten-Interferon; FIF	Fibroblasten		Immunmodulation, Aktivierung von B-, T-, NK-Zellen u. Makrophagen, Stimulierung der HLA-Klasse-I-Expression.
Interferon gamma	INF-γ	Interferon-gamma; Immun-Interferon	Lymphozyten (insbes. NK-Zellen und aktivierte T-Zellen)	u.a. Makrophagen, NK-Zellen	Immunmodulation, Aktivierung von B-, T-, NK-Zellen, Makrophagen u. Granulozyten; Stimulierung der Differenzierung von T- und B-Zellen; Stimulierung der HLA-Klasse-II-Expression; Induktion von Immunglobulin-Fc-Rezeptoren; Aktivierung der Zytotoxizität gegen Tumorzellen u. der antimikrobiellen Aktivität von Makrophagen; Induktion der Monozytendifferenzierung; Inhibition des Wachstums von intrazellulären Protozoen und Bakterien; Stimulation der IL1- und IL2-Synthese.
Interleukin-1	IL-1	Lymphocyte-activating factor; LAF	Makrophagen, Dendritische Zellen, Astrozyten, Keratinozyten, vaskulärem Endothel- u. Nieren-Mesangiumzellen	Antigenpräsentierende Zellen, Lymphozyten	Schlüsselenzym bei Entzündungen; Aktivierung von Antigen-präsentierenden Zellen, CD4-Zellen, zytotoxischen T-Lymphozyten, NK-Zellen; wichtige Rolle bei der Regulation von IL-2, IL-4, IL-6, IL-8, GM-CSF u. anderen Zytokinen; Schlüsselenzym bei Dermatomyositis u. Pemphigus vulgaris.
Interleukin-2	IL-2	Lymphocyte-mitogenic factor	aktivierte T-Zellen	Makrophagen, T-, B-, NK- Zellen	Einer der bedeutendsten Wachstumsfaktoren sowohl für CD4- und CD8-Zellen als auch für B-Zellen, deren Produktivität es erhöht; Stimulation anderer Zytokine; Stimulation der Zytotoxizität aktivierter Makrophagen.
Interleukin-3	IL-3	Multipotential colony stimulating factor; Hematopoietic growth factor; Mast cell growth factor	aktivierte T-Zellen	Zellen des hämatopoietischenSystems	Wachstumsfaktor u.a. für Mastzellen.
Interleukin-4	IL-4	B-cell growth factor; Lymphocyte stimulatory factor 1	aktivierte T-Helferzellen	u.a. B-Zellen,T-Zellen, Mastzellen	Autokriner T-Zell-stimulierender-Faktor in Abwesenheit von IL-2; Stimulation der B-Zell-Proliferation, wobei die Produktion von IgE (hohe Konzentration IL-4) und IgG1 (niedrige Konzentration IL-4) stimuliert wird (IFN gamma wirkt hierbei antagonistisch); Hemmung der Bildung von IgG2a; Steigerung der Expression von MHC-Antigenen; als ,,Switching factor? am Wechsel der Ig-Schwerketten bei der Antikörperproduktion beteiligt (Differenzierungsfaktor); Hemmung der Proliferation von T-Zellen; zusammen mit IL-3 Mastzellproliferation; Stimulierung der IgE-Synthese.
Interleukin-5	IL-5	T-cell-replacing factor; TRF; B- cell growth factor II; BCGF-II	aktivierte T-Helferzellen	aktivierte B-Zellen, Eosinophile	Steigerung der Antikörperproduktion (IgM, IgG, IgA); Aktivierung und Wachstumsproliferation für Eosinophile (z.B. bei parasitären Erkrankungen).
Interleukin-6	IL-6	B-cell differentiating factor; B-cell stimulating factor 2; BSF2	aktivierte T-Zellen, Makrophagen, Fibroblasten, Endothelzellen	u.a. Leukozyten, B-Zelle, Keratinozyten, Hepatozyten	Stimulation der Entwicklung von Leukozyten aus hämatopoietischen Vorläuferzellen; Stimulation der Differenzierung von B-Zellen in antikörperproduzierende Plasmazellen; Wachstumsfaktor für Plasmazellen, Keratinozyten und Mesangiumzellen; Stimulation von Hepatozyten zur Synthese von Akutphasenproteinen (CRP, Fibrinogen, Serumamyloid A, alpha 1-Antitrypsin).
Interleukin-7	IL-7	Lymphopoietin 1; LP-1; Pre-B cell factor	Stromazellen des Knochen-marks	unreife u. reife B- und T- Lymphozyten	Förderung des Wachstums von lymphoiden Stammzellen sowie Prä-B-Zellen, Prothymozyten, Thymozyten, CD4- u. CD8-T-Zellen; Ko-Stimulator für reife B- und T-Zellen sowie myelotische Zellen.
Interleukin-8	IL-8	Neutrophile activating factor 1, NAP-1	aktivierte Makrophagen, Synoviozyten, Endothelzellen und Fibroblasten	Granulozyten	Chemotaxisfaktor für Granulozyten u. deren Aktivierung und Migration aus der Blutbahn ins Gewebe.
Interleukin-9	IL-9	T-cell/mast cell growth factor P40; P40 cytokine; P40 T-cell and mast cell growth factor; TCGF III; MEA	u.a. T-Lymphozyten (TH-2-Zellen), B-Lymphozyten, Mastzellen	u.a. Mastzellen, NK-Zellen, T-Zellen	Stimulation der Reifung von Mastzellen; Verstärkung der Produktion von IgE; Stimulation der Zytotoxizität von T-Killerzellen u. NK-Zellen sowie der Produktion von IL-2, IL-4, IL-6, IL-11, IFN gamma.
Interleukin-10	IL-10	Cytokine synthesis inhibitory factor; CSIF	TH1- u. TH2-Zellen, Monozyten, Makrophagen	TH1-Zellen, Makrophagen	Potentes antiinflammatorisches Zytokin; Hemmung der Bildung von Interferonen, IL-1, IL-6, und TNF-alpha; Stimulation der IgE-Synthese.
Interleukin-11	IL-11		Knochenmarkszellen, Keratinozyten	u.a. hämatopoietische Stammzellen u. Progenitorzellen von Megakaryozyten	Thrombopoietischer Wachstumsfaktor mit direkter Stimulation der Proliferation hämatopoietischer Stammzellen und Progenitorzellen von Megakaryozyten; Senkung der mRNA von TNF-alpha u. IFN gamma in Keratinozyten bei Psoriatikern.
Interleukin-12	IL-12	NK-cell stimulatory factor; NKSF	B-Zellen und Makrophagen	T-Lymphozyten u. NK-Zellen	NK-Zell Stimulation und Aktivierung; Induktion der Differenzierung von naiven Helferzellen zu TH1-Zellen.
Interleukin-13	IL-13	P600	TH2-Zellen	Monozyten, B-Lymphozyten, Mastzellen, Keratinozyten, Endothelzellen	Stimulation der Differenzierung von Monozyten in Dendritische Zellen; Stimulation von IgG-, IgM- u. IgE- Synthese; Verminderung der Produktion proinflammatorischer Enzyme in Keratinozyten u. Endothelzellen.
Interleukin-14	IL-14	High molecular weight B-cell growth factor; HMW-BCGF	B-Zellen, T-Zellen	B-Zellen	Stimulierung der B-Zelldifferenzierung; Schlüsselfaktor bei der Entstehung von Non Hodgkin Lymphomen des B-Zelltyps
Interleukin-15	IL-15		Fibroblasten, Keratinozyten, Endothelzellen, Makrophagen	T- u. B- Lymphozyten, NK-Zellen, Monozyten, Eosinophile, zirkulierende Neutrophile	Synergistische Wirkung wie IL-2 bei T-Zellaktivierung u. Proliferation.
Interleukin-16	IL-16	Lymphocyte chemoattractant factor; LCF	u.a. Keratinozyten u. Langerhanszellen	CD4-Zellen, Monozyten, Eosinophile	Chemotaktische Wirkung u.a. auf CD4-Lymphozyten, Eosinophile, Monozyten; Aktivierung von CD4-Zellen zusammen mit IL-1.
Interleukin-17	IL-17	Neuronal interleukin-17 related factor	überwiegend CD4-Zellen	u.a. Zellen des Immunsystems u. Keratinozyten	Stimulierung der Bildung von Adhäsionsmolekülen in Keratinozyten (ICAM1) sowie der IL-1 Sekretion in dermalen Endothelzellen; Aktivierung von Hautfibroblasten.
Interleukin-18	IL-18	IFN gamma-inducing factor	u.a. Keratinozyten	Keratinozyten; Langerhanszellen	Induktion von IFN gamma u. G-CSF sowie Hemmung von IL-10 in NK-Zellen; Migration von Langerhanszellen.
Interleukin-19	IL-19	Melanoma differentiation associated like- protein	Monozyten	Makrophagen, TH1- u. TH2-Zellen	Antiinflammatorisch wirkendes Zytokin; Hemmung der Bildung von Interferonen, IL-1, IL-6, und TNF-alpha sowie der Antigenpräsentation in Makrophagen; Hemmung der Aktivität von TH1- und TH2-Zellen; Stimulation der Synthese von bcl-2-Protein mit Wirkung in der Apoptose von Tumorzellen u. Zellen des Immunsystems.
Interleukin-20	IL-20		u.a. Keratinozyten	u.a. Keratinozyten	Regulation von Entzündungen der Haut.
Interleukin-22	IL-22	Interleukin 10 related T-cell derived inducible factor	aktivierte T-Zellen u. Mastzellen		Regulation von Entzündungen.
Interleukin-23	IL-23		Makrophagen, dendritische Zellen	Memory-T-Zellen	Schlüsselenzym bei autoimmunen Entzündungsreaktionen im ZNS.
Interleukin-25	IL-25		aktivierte T-Zellen	CD4-Zellen des TH2-Subtyp	Verstärkung der Expression TH2-zellassoziierter Zytokine wie IL-4, IL-5 und IL-13.
Interleukin-27	IL-27		antigenpräsentierende Zellen (insbes. aktivierte Monozyten und dendritische Zellen)	naive CD4-Zellen (TH0-Subtyp)	Induktion der klonalen Expansion naiver CD4-Zellen, nicht aber von Memory-Zellen; synergistische Wirkung mit IL-12 auf die Induktion der durch TH1- oder NK-Zellen vermittelten Produktion von Interferon gamma.
Thrombopoietin	TPO		Leber, Niere, Milz		Stimulierung der Thrombopoiese.