Molekulare Komponenten des Immunsystems

VonPeter J. Delves, PhD, University College London, London, UK
Überprüft/überarbeitet Feb. 2024
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Das Immunsystem besteht aus zellulären Komponenten und molekularen Bestandteilen, die zusammenarbeiten, um Antigene zu zerstören. (Siehe auch Übersicht über das Immunsystem.)

Akute-Phase-Proteine

Akute-Phase-Reaktanten sind Plasmaproteine, deren Spiegel sich als Reaktion auf die erhöhten zirkulierenden Spiegel von Interleukin (IL) -1 und IL-6, die eine Infektion oder Gewebeschäden begleiten, ändern.

  • Positive Akute-Phase-Reaktanten steigen dramatisch an

  • Negative Akute-Phase-Reaktanten nehmen ab

Am dramatischsten zugenommen haben:

  • C-reaktives Protein (CRP)

  • Serum-Amyloid A

Andere Akute-Phase-Reaktanten sind:

  • Mannose-bindendes Lektin

  • Serumamyloid-P-Komponente

  • Alpha-1 saures Glykoprotein

  • Fibrinogen

C-reaktives Protein, Mannose-bindendes Lektin und Serum-Amyloid-P-Komponente aktivieren das Komplement und wirken als Opsonine (Substanzen, die an Mikroorganismen binden und sie für die Phagozytose anfällig machen). Serum-Amyloid A und Alpha-1-Säureglykoprotein sind Transportproteine, und Fibrinogen ist ein Gerinnungsfaktor. Erhöhte C-reaktive Proteinwerte sind ein unspezifischer Indikator für eine Infektion oder Entzündung. Erhöhte Fibrinogenwerte sind der Hauptgrund dafür, dass die Erythrozytensedimentationsrate (ESR) bei akuten Entzündungen erhöht ist.

Viele Akute-Phase-Proteine werden in der Leber gebildet. Im Kollektiv können sie helfen, Gewebeverletzungen zu limitieren, die Widerstandskraft des Wirtes gegen Infektionen zu erhöhen und die Regeneration des Gewebes sowie die Rückbildung von Entzündungen zu unterstützen. Die Akutphasenreaktion kann auch durch Zytokine aktiviert werden, die von viszeralen Adipozyten freigesetzt werden, was den Zusammenhang zwischen Fettleibigkeit, Entzündung und Herz-Kreislauf-Erkrankungen teilweise erklären könnte.

Antikörper

Antikörper fungieren als Antigen-Rezeptor auf der Oberfläche von B-Zellen und werden anschließend, als Antwort auf die Antigene, durch Plasmazellen ausgeschieden. Antikörper erkennen spezifische Konfigurationen (Epitope oder Antigendeterminanten) auf der Oberfläche von Antigenen (z. B. Proteine, Polysaccharide, Nucleinsäuren). Antikörper und Antigene passen gut zusammen, weil ihre Form und Oberflächeneigenschaften (z. B. Ladung) komplementär sind. Das gleiche Antikörpermolekül kann mit verwandten Antigenen kreuzreagieren, wenn deren Epitope denen des ursprünglichen Antigens ausreichend ähnlich sind.

Antikörperstruktur

Antikörper (Ak) bestehen aus vier Polypeptidketten (zwei identische schwere Ketten und zwei identische leichte Ketten), die über Disulfidbrücken miteinander verbunden sind und eine Y-Konfiguration bilden (siehe Abbildung B-Zell-Rezeptor). Die schweren und leichten Ketten sind in einen variablen (V) und einen konstanten (C) Bereich aufgeteilt.

B-Zell-Rezeptor

Der B-Zell-Rezeptor besteht aus einem Immunoglobulin-Molekül, das an der Zelloberfläche verankert ist. CH = konstante Region der schweren Kette; CL = konstante Region der leichten Kette; Fab = Antigen-bindendes Fragment, Fc = kristallisierbares Fragment; ig = Immunglobulin; L-kappa (κ) oder Lambada (λ) = 2 Typen von Leichtketten; VH = variable Region der schweren Kette; VL = variable Region der leichten Kette.

Die V-Bereiche liegen am aminoterminalen Ende der Y-Arme; sie werden als variabel bezeichnet, weil die enthaltenen Aminosäuren in verschiedenen Antikörper unterschiedlich sind. Innerhalb der V-Regionen bestimmen hypervariable Regionen die Spezifität des Immunglobulins (Ig). Sie funktionieren zudem als Antigene (idiotypische Determinanten), an die sich bestimmte natürliche (anti-idiotypische) Antikörper binden können; diese Bindung trägt möglicherweise zur Regulierung der B-Zellantwort bei.

DieC-Region der Schwerketten enthält eine relativ konstante Aminosäurensequenz (Isotyp), die für jede Ig-Klasse kennzeichnend ist. Eine B-Zelle kann den Isotyp, den sie produziert, verändern und damit die Klasse der Ig, die sie produziert, wechseln. Weil der lg den variablen Teil der schwerkettigen V-Region und die gesamte Leichtkette beibehält, behält er seine antigene Spezifität.

Das aminoterminale (variable) Ende des Antikörpers bindet an das Antigen und bildet einen Antikörper-Antigen-Komplex. Der Antigen-bindende Teil (Fab) des Ig besteht aus einer L- Kette und einem Teil einer H-Kette und enthält den V-Bereich des Ig-Moleküls (d. h. die sich verbindenden Bereiche). Das kristallisierbare Fragment (Fc) enthält den größten Teil des C-Bereichs der schweren Ketten; Fc ist für die Komplementaktivierung verantwortlich und bindet an Fc-Zellrezeptoren.

Antikörperklassen

Antikörper werden in 5 Klassen unterteilt:

  • IgM

  • IgG

  • IgA

  • IgD

  • IgE

Die Klassen werden durch ihre Art der schweren Kette definiert:

  • Mu (μ) für IgM

  • Gamma (γ) für IgG

  • Alpha (α) für IgA

  • Epsilon (ε) für IgE

  • Delta (δ) für IgD

Es gibt auch 2 Arten von Leichtketten:

  • Kappa (κ)

  • Lambda (λ)

Jede der 5 Ig-Klassen kann entweder Kappa- oder Lambada-Leichtketten tragen.

IIgM ist der erste Antikörper, der nach Exposition gegenüber einem neuen Antigen gebildet wird. Es besteht aus 5 Y-förmigen Molekülen (10 H-Ketten und 10 L-Ketten), die durch eine einzige (joining = J)-Kette miteinander verbunden sind. IgM kommt hauptsächlich im intravasalen Raum vor; es bildet Komplexe mit Antigenen, agglutiniert es und kann Komplement aktivieren, wodurch eine Phagozytose unterstützt wird. Isohämagglutinine sind überwiegend IgM. IgM-Monomere agieren als Oberflächenrezeptoren für Antigen auf B-Zellen. Patienten mit Hyper-IgM-Syndrom haben einen Defekt in den Genen, die an der Umschaltung der Antikörperklassen beteiligt sind (z. B. Gene, die für CD40, CD154 [auch bekannt als CD40L], AID [Aktivierungs-induzierte Cytidindesaminase], UNG [Uracil-DNA-Glykosylase] oder NEMO ["nuclear factor-kappaB essential modulator"] kodieren); daher sind die IgA-, IgG- und IgE-Spiegel niedrig oder nicht vorhanden, und die zirkulierenden IgM-Spiegel sind oft hoch.

IgG ist der häufigste Ig-Isotyp im Serum und findet sich im intra- und im extrazellulären Raum. Es ummantelt Antigen, um das Komplement zu aktivieren und die Phagozytose durch Neutrophile und Makrophagen zu erleichtern. IgG ist das wesentliche zirkulierende Ig, das nach einem erneuten Kontakt mit Antigen (sekundäre Immunantwort) produziert wird, und stellt den überwiegenden Isotyp in kommerziellen Gamma-Globulin-Produkten dar. IgG schützt vor Bakterien, Viren und Toxinen. Es ist der einzige Ig-Isotyp, der die Plazenta passiert; daher ist diese Klasse von Antikörpern wichtig für den Schutz von Neugeborenen. Allerdings können pathogene IgG-Antikörper (z. B. Anti-Rh0[D]-Antikörper, Anti-SSA-Antikörper [Anti-Sjögren-Syndrom A-verwandtes Antigen] und stimulierende Anti-Thyreoidea-stimulierende Hormonrezeptor-Autoantikörper), wenn sie bei der Mutter vorhanden sind, beim Fetus möglicherweise signifikante Erkrankungen verursachen.

Es gibt 4 Unterklassen von IgG: IgG1, IgG2, IgG3 und IgG4. Sie werden in absteigender Reihenfolge der Serumkonzentration nummeriert. IgG-Unterklassen unterscheiden sich funktionell hauptsächlich durch ihre Fähigkeit, Komplement zu aktivieren, wonach IgG1 und IgG3 am wirksamsten sind, IgG2 weniger wirksam und IgG4 nicht wirksam ist. IgG1 und IgG3 sind starke Mediatoren der Ak-abhängigen zellulären Zytotoxizität; weniger stark sind IgG4 und IgG2. IgG4-produzierende Zellen nehmen bei IgG4-bedingten Krankheiten zu.

IgA findet sich in mukösen Oberflächen, im Serum und in Sekreten (Speichel, Tränen, Ausscheidungen des Respirations-, Urogenital- und Gastrointestinaltrakts; Kolostrum), wo es für eine frühe antibakterielle und antivirale Abwehr sorgt. J-Ketten verbinden IgA mit einem Dimer und bilden zusammen sekretorisches IgA. Sekretorisches IgA wird von Plasmazellen in den subepithelialen Regionen des Gastrointestinal- und Respirationstrakts synthetisiert. Selektiver IgA-Mangel ist relativ häufig, hat aber oft eine geringe klinische Bedeutung, da es eine Cross-Funktionalität mit anderen Klassen von Antikörpern gibt.

IgD wird zusammen mit IgM auf der Oberfläche der naiven B-Zellen exprimiert. Ob und wie unterschiedlich diese beiden Klassen auf der Oberfläche der B-Zelle funktionieren, ist nicht ganz klar. Der IgD-Serumspiegel ist sehr niedrig, und die Funktion des zirkulierenden IgD ist weitgehend unbekannt, obwohl es einige Hinweise auf eine immunregulatorische Rolle bei Th2-Reaktionen gibt (1) (siehe Tabelle Funktionen von T-Zellen).

IgE kommt in Schleimhautsekreten des Respirations- und Gastrointestinaltrakts vor und ist in geringen Konzentrationen im Serum vorhanden. IgE bindet mit hoher Affinität an Rezeptoren, die in großen Mengen auf Mastzellen und Basophilen und in geringerem Maße auf mehreren anderen hämatopoetischen Zellen, einschließlich dendritischen Zellen, vorhanden sind. Wenn ein Antigen zwei an die Oberfläche von Mastzellen oder basophilen Zellen gebunde IgE-Moleküle verknüpft, degranulieren die Zellen, und es kommt durch Freisetzung chemischer Mediatoren zu einer entzündlichen Reaktion. Bei atopischen Krankheiten (z. B. allergisches oder exogen-allergisches Asthma, Heuschnupfen, atopische Dermatitis) und parasitäre Infektionen sind die IgE-Konzentrationen erhöht.

Literatur zu Antikörpern

  1. 1. Shan M, Carrillo J, Yeste A, et al. Secreted IgD Amplifies Humoral T Helper 2 Cell Responses by Binding Basophils via Galectin-9 and CD44. Immunity 2018;49(4):709-724.e8. doi:10.1016/j.immuni.2018.08.013

Zytokine

Zytokine sind Polypeptide, die von Immunzellen oder anderen Zellen sezerniert werden, wenn die Zelle mit einem spezifischen Ag, mit pathogen-assoziierten Molekülen, wie Endotoxinen oder mit anderen Zytokinen in Wechselwirkung tritt. Hauptkategorien

  • Chemokine

  • Koloniestimulierende Faktoren (CSF)

  • Interferone (IFN)

  • Interleukine (IL)

  • Transformierende Wachstumsfaktoren (TGFs)

  • Tumor-Nekrose-Faktoren (TNFs)

Wenn auch die Interaktion der Lymphozyten mit spezifischem Antigen die Sekretion von Zytokinen auslöst, so sind die Zytokine selbst nicht antigenspezifisch; folglich verbinden sie angeborene und erworbene Immunität und beeinflussen im Großen und Ganzen das Ausmaß von Entzündungs- oder Immunreaktionen. Sie wirken sequenziell, synergistisch und antagonistisch oder können auf autokrine oder parakrine Weise wirken.

Zytokine geben ihr Signal über Zelloberflächenrezeptoren ab. Der Interleukin-2-Rezeptor z. B. besteht aus drei Ketten: alpha (α), beta (β) und gamma (γ). Die Affinität des Rezeptors für Interleukin-2 ist

  • Hoch, wenn alle 3 Ketten exprimiert werden

  • Zwischenstuflich, wenn nur die Beta- und Gamma-Ketten exprimiert werden

  • Niedrig, wenn nur die Alpha-Kette exprimiert wird

Mutationen oder die Deletion der gamma -Kette bilden die Basis eines schweren X-chromosomalen Immundefekts.

Chemokine

Chemokine induzieren Chemotaxis und Migration der Leukozyten. Es gibt eine große Familie von Chemokinen mit mindestens 47 Mitgliedern, die vier Untergruppen (C, CC, CXC, CX3C) umfassen, die durch die Anzahl und den Abstand ihrer aminoterminalen Cystein-Rückstände definiert sind. Chemokinrezeptoren (CCR5 auf T-Gedächtniszellen, Monozyten/Makrophagen und dendritischen Zellen; CXCR4 auf ruhenden T-Zellen) dienen beim Eindringen von HIV in Zellen als Korezeptoren. CXCR4-Antagonisten können in Kombinationstherapien für das duktale Adenokarzinom des Pankreas von Nutzen sein.

Koloniestimulierende Faktoren

Granulozyten-Kolonie-stimulierender Faktor (G-CSF) wird von Endothelzellen und Fibroblasten produziert.

Der Haupteffekt von G-CSF ist

  • Stimulierung des Wachstums von Neutrophilen-Vorläufern

Klinische Anwendungen von G-CSF sind

  • Umkehrung der Neutropenie nach Chemotherapie, Strahlentherapie oder nach beidem

Granulozyten-Makrophagen-Kolonie-stimulierender Faktor (GM-CSF) wird von Endothelzellen, Fibroblasten, Makrophagen, Mastzellen und T-Helferzellen produziert.

Die wichtigsten Auswirkungen von GM-CSF sind

  • Stimulierung des Wachstums von Monozyten-, Neutrophilen-, Eosinophilen- und Basophilenvorläufern

  • Aktivierung von Makrophagen

Klinische Anwendungen von GM-CSF sind unter anderem

  • Umkehrung der Neutropenie nach Chemotherapie, Strahlentherapie oder nach beidem

Die Entwicklung von Autoantikörpern gegen GM-CSF kann zu einer alveolären Proteinose führen.

Makrophagen-Kolonie-stimulierender Faktor (M-CSF) wird von Endothelzellen, Epithelzellen und Fibroblasten produziert.

Der Haupteffekt von M-CSF ist

  • Stimulierung des Wachstums von Monozyten-Vorläufern

Klinische Anwendungen von M-CSF sind

  • Therapeutisches Potenzial zur Wiederherstellung der Stimulierung der Gewebereparatur

Interferone (IFN)

Interferone sind eine Familie von Proteinen, die eine antivirale Wirkung haben und auch als Immunmodulatoren wirken. Bei Patienten mit systemischem Lupus erythematodes gibt es Hinweise auf eine übermäßige Interferonaktivität (1).

IFN-alpha wird von Leukozyten produziert.

Die wichtigsten Auswirkungen von IFN-alpha sind

Klinische Anwendungen von IFN-alpha sind

IFN-Beta wird von Fibroblasten produziert.

Die wichtigsten Auswirkungen von IFN-Beta sind

  • Hemmung der viralen Replikation

  • Augmentation der Klasse I MHC-Expression

Klinische Anwendungen von IFN-beta beinhalten

IFN-gamma wird von natürlichen Killerzellen (NK), zytotoxischen Zellen vom Typ 1 (Tc1) und T-Helferzellen vom Typ 1 (Th1) produziert.

Die wichtigsten Auswirkungen von IFN-beta sind

  • Hemmung der viralen Replikation

  • Augmentation der MHC-Klassen I und II und der Fc-Rezeptor-Expression

  • Aktivierung von Makrophagen und NK-Zellen

  • Antagonismus mehrerer Aktionen von Interleukin-4

  • Hemmung der Th2 -Zell-Aktivierung

Klinische Anwendungen von IFN-gamma sind

Interleukine (IL)

Interleukine (IL-1 bis IL-38) werden kollektiv von einer Vielzahl von Zellen produziert und haben vielfältige Auswirkungen auf die Zellentwicklung und die Regulation von Immunantworten. Zu den Interleukinen, die besonders gut charakterisiert und auf klinische Relevanz untersucht wurden, gehören:

Interleukin-1 (alpha und beta) wird von B-Zellen, dendritischen Zellen, Endothel, Makrophagen, Monozyten und NK-Zellen produziert.

Die wichtigsten Auswirkungen von Interleukin-1 sind

  • Kostimulation der T-Zell-Aktivierung durch Steigerung der Produktion von Zytokinen (z. B. Interleukin-2 und dessen Rezeptor)

  • Verbesserung der B-Zell-Proliferation und Reifung

  • Verbesserung der NK-Zell-Zytotoxizität

  • Induktion der Interleukin-1, Interleukin-6, Interleukin-8, Tumornekrosefaktor, GM-CSF, und Prostaglandin E2Produktion von Makrophagen.

  • Proinflammatorische Aktivität durch Induktion von Chemokinen, interzellulärem Adhäsionsmolekül 1 (ICAM-1) und vaskulärem Zelladhäsionsmolekül 1 (VCAM-1) auf Endothel

  • Induktion von Schlaf, Appetitlosigkeit, Freisetzung von Gewebefaktor, Akute-Phase-Proteine und Knochenabbau durch Osteoklasten

  • Endogene pyrogene Aktivität

Die klinische Relevanz von Interleukin-1 umfasst

Interleukin-2 wird von Th1-Zellen erzeugt

Die wichtigsten Auswirkungen von Interleukin-2 sind

  • Induktion der aktivierten T- und B-Zellproliferation

  • Verbesserung der NK-Zell-Zytotoxizität und Abtötung von Tumorzellen sowie Bakterien durch Monozyten und Makrophagen

Die klinische Relevanz von Interleukin-2 umfasst

  • Für Interleukin-2-Behandlung von metastasierendem Nierenzellkarzinom und metastasierendem Melanom

  • Bei Anti-Interleukin-2-Rezeptor-mAb, helfen Sie mit der Prävention der akuten Nierenabstoßung

IL-3 (auch bekannt als Multi-CSF) wird von T-Zellen und Mastzellen produziert

Die wichtigsten Auswirkungen von Interleukin-3 sind

  • Stimulierung des Wachstums und der Differenzierung von hämatopoetischen Vorläufern

  • Stimulation des Mastzellenwachstums

Die klinische Relevanz von Interleukin-3 umfasst

  • Targeting der IL-3-Rezeptor-Alpha-Kette mit monoklonalen Antikörpern oder chimären Antigenrezeptor (CAR)-T-Zellen, die bei Patienten mit bestimmten Erkrankungen, häufig hämatogenen Krebserkrankungen wie rezidivierender refraktärer akuter myeloischer Leukämie, von Nutzen sein können.

Interleukin-4 wird von Mastzellen, NK-Zellen, natürlichen Killer-T-Zellen, Gamma-Delta-T-Zellen, Tc2-Zellen und Th2-Zellen produziert.

Die wichtigsten Auswirkungen von Interleukin-4 sind

  • Induktion von Th2 Zellen

  • Stimulierung der Proliferation von aktivierten B-Zellen, T-Zellen und Mastzellen

  • Erhöhung der Regulierung von Klasse II MHC-Molekülen auf B-Zellen und auf Makrophagen und von CD23 auf B-Zellen

  • Downregulierung der Interleukin-12-Produktion und hemmt dadurch Th1 Zell-Differenzierung

  • Augmentation der Makrophagen-Phagozytose

  • Induktion des Klassenwechsels von IgG1 und IgE

Die klinische Relevanz von Interleukin-4 umfasst

  • Beteiligung von Interleukin-4 ist (mit Interleukin-13) an der Produktion von IgE bei einer atopischen Allergie

  • Anti-Interleukin-4-Rezeptor-mAb zur Behandlung von Patienten mit mittelschwerer bis schwerer atopischer Dermatitis

Interleukin-5 wird von Mastzellen und Th2-Zellen produziert.

Die wichtigsten Auswirkungen von Interleukin-5 sind:

  • Induktion von eosinophiler und aktivierter B-Zellproliferation

  • Induktion der Umstellung auf IgA

Die klinische Relevanz von Interleukin-5 umfasst

B]Interleukin-6 wird von dendritischen Zellen, Fibroblasten, Makrophagen, Monozyten und Th2-Zellen produziert.

Die wichtigsten Auswirkungen von Interleukin-6 sind

  • Induktion der Differenzierung von B-Zellen zu Plasmazellen und Differenzierung von myeloischen Stammzellen

  • Induziert Akute-Phase-Proteine

  • Verbesserung der T-Zell-Proliferation

  • Induktion der Tc-Zelldifferenzierung

  • Pyrogene Aktivität

Die klinische Relevanz von Interleukin-6 umfasst

  • Für Anti-Interleukin-6 mAb Behandlung der multizentrischen Castleman-Krankheit bei Patienten, die negativ auf HIV und humanes Herpesvirus 8 (HHV-8) reagieren

  • Anti-Interleukin-6-Rezeptor-mAb zur Behandlung von rheumatoider Arthritis, wenn die Reaktion auf Tumornekrosefaktor-Antagonisten unzureichend ist, und Behandlung der juvenilen idiopathischen Arthritis, der Riesenzellarteriitis, und des schweren Zytokinfreisetzungssyndroms nach CAR (chimärer Antigenrezeptor)-T-Zell-Behandlung In Kombination mit Dexamethason, Behandlung von Patienten mit COVID-19 mit Hypoxie und systemischer Entzündung.

Interleukin-7 wird von Knochenmark und Thymusstromazellen produziert.

Die wichtigsten Auswirkungen von Interleukin-7 sind

  • IInduktion der Differenzierung von lymphoiden Stammzellen zu T- und B-Vorläufer-Zellen

  • Aktivierung der reifen T-Zellen

Die klinische Relevanz von Interleukin-7 umfasst

  • Potenzielle Immunstimulation bei der Behandlung von viralen Infektionen, Krebs und lymphopenischer Sepsis

Interleukin-8 (Chemokin) wird von Endothelzellen, Makrophagen und Monozyten produziert.

Der Haupteffekt von Interleukin-8 ist

  • Vermittlung von Chemotaxis und Aktivierung von Neutrophilen

Die klinische Relevanz von Interleukin-8 umfasst

  • Interleukin-8-Antagonisten Potenzial für die Behandlung chronischer entzündlicher Erkrankungen

Interleukin-9 wird produziert von ThZellen.

Die wichtigsten Auswirkungen von Interleukin-9 sind

  • Induktion der Thymozytenproliferation

  • Erhöhung des Mastzellenwachstums

  • Synergistische Wirkung mit Interleukin-4, um den Wechsel zu IgG1 und IgE zu induzieren.

Klinische Versuche mit anti-Interleukin-9-mAb bei Asthma haben generell keine Wirksamkeit gezeigt (2).

L-10 wird von B-Zellen, Makrophagen, Monozyten, TC Zellen, Th2-Zellen und regulatorischen T-Zellen produziert.

Die wichtigsten Auswirkungen von Interleukin-10 sind

  • Hemmung von Interleukin-2-Sekretion durch menschliche Th1-Zellen

  • Verringerung der Herstellung von Klasse-II-MHC-Molekülen und Zytokinen (z. B. Interleukin-12) durch Monozyten, Makrophagen, dendritische Zellen und inhibiert dadurch Th1-Zelldifferenzierung

  • Hemmung der T-Zell-Ausbreitung

  • Verbesserung der B-Zell-Differenzierung

Die klinische Bedeutung von Interleukin 10 umfasst

  • Mögliche Unterdrückung der pathogenen Immunantwort bei Allergien und Autoimmunerkrankungen haben.

Interleukin-11 wird von Stromazellen des Knochenmarks produziert

Die wichtigsten Auswirkungen von Interleukin-11 sind

  • Förderung der Differenzierung von Pro-B- und Megakaryozyten

  • Induziert Akute-Phase-Proteine

Die klinische Relevanz von Interleukin-11 umfasst

Interleukin-12 wird produziert durch B-Zellen, dendritische Zellen, Makrophagen, Monozyten

Die wichtigsten Auswirkungen von Interleukin-12 sind

  • Eine entscheidende Rolle bei der Th1- Differenzierung

  • Induktion der Proliferation von Th1-Zellen, CD8-T-Zellen, Gamma-Delta- T-Zellen und NK-Zellen und deren Produktion von IFN-gamma

  • Verbesserung der NK- und CD8-T-Zell-Zytotoxizität

Die klinische Relevanz von Interleukin-12 umfasst

Interleukin-13 wird von Mastzellen produziert Th2 Zellen produziert.

Die wichtigsten Auswirkungen von Interleukin-13 sind

  • Hemmung der Aktivierung und Zytokin-Sekretion durch Makrophagen

  • Koaktivierung der B-Zell-Proliferation

  • Erhöhung der Regulierung der Klasse II MHC-Moleküle und CD23 auf B-Zellen und Monozyten

  • Induktion des Klassenwechsels von IgG1 und IgE

  • Induktion des vaskulären Zelladhäsionsmoleküls 1 (VCAM-1) am Endothel

Die klinische Relevanz von Interleukin-13 umfasst

  • Beteiligung von Interleukin-13 ist (mit Interleukin-4) an der Produktion von IgE bei einer atopischen Allergie

Interleukin-15 wird von B-Zellen, dendritischen Zellen, Makrophagen, Monozyten, NK-Zellen und T-Zellen produziert.

Die wichtigsten Auswirkungen von Interleukin-15 sind

  • Induktion der Proliferation von T-Zellen, NK-Zellen und aktivierten B-Zellen

  • Induktion der Zytokin-Produktion und Zytotoxizität von NK-Zellen und CD8 T-Zellen

  • Chemotaktische Aktivität für T-Zellen

  • Stimulation des Darmepithelwachstums

Die klinische Bedeutung von Interleukin 15 umfasst

  • Potenzial als ein immunstimulierendes Mittel bei der Behandlung von Krebs

Interleukin-16 wird von T-Helferzellen und zytotoxischen T-Zellen produziert

Die wichtigsten Auswirkungen von Interleukin-16 sind

  • Chemotaktische Aktivität für CD4-T-Zellen, Monozyten und Eosinophile

  • Induktion von MHC-Klasse-II-Molekülen

Die klinische Relevanz von Interleukin-16 umfasst

  • Potenzial zur Förderung der CD4-T-Zell-Rekonstitution bei Patienten mit HIV-Infektion

  • IL-16-Antagonisten können bei allergischen und Autoimmunerkrankungen von Nutzen sein

Interleukin-17 (A und F) wird von Th17-Zellen, Gamma-Delta-T-Zellen, NKT-Zellen und Makrophagen hergestellt

Die wichtigsten Auswirkungen von Interleukin-17 sind

  • Proinflammatorische Aktion

  • Stimulation der Produktion von Zytokinen (z. B. Tumornekrosefaktor, Interleukin-1beta, Interleukin-6, Interleukin-8, G-CSF)

Klinische Relevanz von Interleukin-17 umfasst

Interleukin-18 wird von Monozyten, Makrophagen und dendritischen Zellen produziert.

Die wichtigsten Auswirkungen von Interleukin-18 sind

  • Induktion von IFN-gamma Produktion von T-Zellen

  • Verbesserung der NK-Zell-Zytotoxizität

Interleukin-18 ist als ein immunotherapeutischer Agent bei Krebs untersucht worden, wobei jedoch keine Wirksamkeit nachgewiesen werden konnte.

Interleukin-20 wird von Monozyten, Makrophagen und dendritischen Zellen produziert.

Die wichtigsten Auswirkungen von Interleukin-20 sind

  • Proinflammatorische Aktion

  • Stimulation der Proliferation von Keratinozyten

Die klinische Relevanz von Interleukin-20 umfasst

  • Der Rezeptor für IL-20 ist auf Keratinozyten bei Patienten mit Psoriasis hochreguliert

Interleukin-21 wird von NKT-Zellen und Th-Zellen produziert.

Die wichtigsten Auswirkungen von Interleukin-21 sind

  • Stimulierung der B-Zell-Proliferation nach CD40-Vernetzung

  • Stimulation von NK-Zellen

  • Kostimulation von T-Zellen

  • Stimulation der Proliferation von Knochenmark-Vorläuferzellen

Die klinische Relevanz von Interleukin-21 umfasst

  • In klinischen Studien, Stimulation von zytotoxischen T-Zellen und NK-Zellen bei Krebserkrankungen

  • Interleukin-21-Antagonisten Potenzial zur Behandlung von Autoimmunerkrankungen

Interleukin-22 wird von NK-Zellen, Th17-Zellen und Gamma-Delta-T-Zellen produziert.

Die wichtigsten Auswirkungen von Interleukin-22 sind

  • Proinflammatorische Aktivität

  • Induktion der Akutphasenreaktantensynthese

Die klinische Relevanz von Interleukin-22 umfasst

  • Interleukin-22-Antagonisten Potenzial bei der Behandlung von Autoimmunerkrankungen.

Interleukin-23 wird von dendritischen Zellen und Makrophagen produziert.

Der Haupteffekt von Interleukin-23 ist

  • Induktion der Th-Zellproliferation

Die klinische Relevanz von Interleukin-23 umfasst

Interleukin-24 wird produziert von B-Zellen, Makrophagen, Monozyten, T-Zellen

Die wichtigsten Auswirkungen von Interleukin-24 sind

  • Unterdrückung des Wachstum von Tumorzellen

  • Induktion der Apoptose in Tumorzellen

Die klinische Bedeutung von Interleukin 24 umfasst

  • Potenzial zur Behandlung von Krebs

IL-25 (auch IL-17E genannt) wird von T-Zellen, Makrophagen, dendritischen Zellen, Mastzellen, Eosinophilen und Epithel produziert.

Der Haupteffekt von Interleukin-25 ist

  • Stimulation von Th2-Zellen

Die klinische Relevanz von Interleukin-25 umfasst

Interleukin-27 wird von dendritischen Zellen, Monozyten und Makrophagen produziert.

Der Haupteffekt von Interleukin-27 ist

  • Induktion von Th1-Zellen

Die klinische Bedeutung von Interleukin 27 umfasst

  • Potenzial zur Behandlung von Krebs.

Interleukin-31 wird von Th2-Zellen erzeugt

Der Haupteffekt von Interleukin-31 ist

  • Proinflammatorische Aktivität

Die klinische Relevanz von Interleukin-31 umfasst

Interleukin-32 wird von NK-Zellen und T-Zellen produziert.

Die wichtigsten Auswirkungen von Interleukin-32 sind

  • Proinflammatorische Aktivität

  • Beteiligung an der aktivierungs-induzierten T-Zell-Apoptose

Die klinische Bedeutung von Interleukin 32 umfasst

  • Potenzial zur Behandlung von Autoimmunerkrankungen.

Interleukin-33 wird produziert von Endothelzellen, Stromazellen und dendritischen Zellen

Die wichtigsten Auswirkungen von Interleukin-33 sind

  • Induktion von Th2 Zytokinen

  • Förderung der Eosinophilie

Die klinische Relevanz von Interleukin-33 umfasst

  • Für Interleukin-33-Antagonisten Potenzial zur Behandlung von Asthma

IL-34 wird von Keratinozyten und Neuronen produziert.

Die wichtigsten Auswirkungen von Interleukin-34 sind

  • Unterstützung des Zellwachstums und des Überlebens von Monozyten

  • Stimulation der Differenzierung von Monozyten in Makrophagen

Die klinische Relevanz von Interleukin-34 umfasst

Interleukin-35 wird produziert durch regulatorische T-Zellen, Makrophagen, dendritische Zellen

Der Haupteffekt von Interleukin-35 ist

  • Unterdrückung der Entzündung, z. B. durch Induzierung regulatorischer T- und B-Zellen sowie Hemmung von Th17-Zellen

Die klinische Bedeutung von Interleukin 35 umfasst

  • Potenzial zur Unterdrückung pathogener Immunantworten bei Allergien und Autoimmunerkrankungen.

IL-36 wird von Epithel, Monozyten, Makrophagen, dendritischen Zellen und T-Zellen produziert.

Die Hauptwirkung von IL-36

  • Proinflammatorische Aktivität

Die klinische Relevanz von Interleukin-36 umfasst

  • Fördert die Entzündung bei Psoriasis

Interleukin-37 wird von Makrophagen und entzündetem Gewebe produziert.

Die wichtigsten Auswirkungen von Interleukin-37 sind

  • Entzündungshemmende Mittel

  • Möglicher IL-18-Rezeptor-Antagonist

Die klinische Relevanz von Interleukin-37 umfasst

  • Potenzial zur Blockierung von Entzündungen

Transformierende Wachstumsfaktoren (TGF)

Es gibt Alpha- und Beta-Formen von TGFs mit 3 TGF-beta-Subtypen.

TGF-alpha wird von Epithelzellen, Monozyten, Makrophagen, Gehirnzellen und Keratinozyten produziert.

Die wichtigsten Auswirkungen von TGF-alpha sind

  • Stimulation der Zellproliferation und -differenzierung

  • Regulation der Schleimproduktion

  • Hemmung der Magensäuresekretion

Die klinische Relevanz von TGF-alpha umfasst

  • TGF-alpha-Antagonisten lindern die Symptome bei Morbus Menetrier

TGF-beta werden produziert durch B-Zellen, Makrophagen, Mastzellen, Th3-Zellen

Die wichtigsten Auswirkungen der TGF-beta-Familie sind

  • Proinflammatorische Aktivität (z. B. durch Chemoattraktion von Monozyten und Makrophagen), aber auch entzündungshemmende Aktivität (z. B. durch Hemmung der Lymphozytenproliferation).

  • Induktion des Klassenwechsels zu IgA

  • Förderung der Geweberegeneration und Fibrose

Die klinische Relevanz von TGF-beta umfasst

  • Versuche mit Antagonisten (z. B. Antisense-Oligonukleotide) bei Krebs sind im Gange (5).

Tumor-Nekrose-Faktoren (TNFs)

Tumornekrosefaktor-Alpha (Cachectin) wird von B-Zellen, dendritischen Zellen, Makrophagen, Mastzellen, Monozyten, NK-Zellen und Th Zellen produziert.

Zu den wichtigsten Wirkungen von Tumornekrosefaktor-Alpha gehören

  • Kachexie

  • Induktion der Sekretion von mehreren Zytokinen (z. B. Interleukin-1, GM-CSF, IFN-gamma) die Entzündung stimulieren

  • Induktion der E-Selektin auf Endothel

  • Aktivierung von Makrophagen

  • Antivirale Aktivität

  • Zytotoxizität für Tumorzellen

Klinische Relevanz von Tumornekrosefaktor-Alpha beinhaltet

Tumornekrosefaktor-Beta (Lymphotoxin) wird von Tc-Zellen und Th1-Zellen produziert.

Zu den wichtigsten Auswirkungen von Tumornekrosefaktor-Beta gehören

  • Zytotoxizität für Tumorzellen

  • Antivirale Aktivität

  • verbesserung der Phagozytose durch Neutrophile und Makrophagen

  • Beteiligung an der Entwicklung von Lymphorganen

Die klinische Relevanz von Tumornekrosefaktor-Beta umfasst

  • Tumornekrosefaktor-Beta-Antagonisten ähnliche Wirkungen wie etablierte Tumornekrosefaktor-Alpha-Antagonisten; es konnte aber noch nicht gezeigt werden, das sie überlegen sind.

Literatur zu Zytokinen

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