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Cytokine

Kurze Geschichte der Cytokin-Entdeckung

Die Geschichte der Cytokin-Entdeckungen reicht fast 150 Jahre zurück. Im Jahr 1866 wurde erstmalig berichtet, dass sich ein Tumor nach einer bakteriellen Infektion zurückbilden kann. Der so genannte "lösliche Faktor", der diesen Effekt verursachte und daher auch den Namen Tumor-Nekrose-Faktor (TNF) bekam, konnte allerdings erst 1975 von Carshwell und Mitarbeitern isoliert werden. Bis zu diesem Zeitpunkt glaubten selbst damals führende Immunologen nicht an seine Existenz, u.a. weil sich die in bereits sehr geringen Konzentrationen wirksamen Cytokine nicht hinreichend aus dem Kulturüberstand von Zellen oder im Serum konzentrieren ließen, um diese Proteine untersuchen zu können.

Abb.1
Makrophage
Flickr ; Urheber: magnaram

Fresszelle (Makrophage) mit zwei Ausstülpungen

Ähnlich wie beim TNF wurden zahlreiche "Faktoren" in der Literatur beschrieben, bevor das entsprechende Cytokin selbst isoliert werden konnte. Das geschah oft mehrfach, d.h. parallel von unterschiedlichen Forschungsgruppen, was zu einer verwirrenden Vielfalt von Bezeichnungen für ein und dasselbe Protein führte. Interleukin 3 (IL-3) beispielsweise wurde bis 1981 noch wahlweise als "koloniebildende-Einheit-stimulierende Aktivität" (CFU-SA) oder als Multi-Kolonie-stimulierender Faktor (Multi-CSF) bezeichnet, bevor sich der Name IL-3 durchsetzte.

So deuten auch heute gebräuchliche Namen oft auf die Geschichte des jeweiligen Cytokins hin. Interferon beispielsweise wurde 1957 von Isaacs und Lindenmann als Stoff entdeckt, der Zellen vor einer Virusinfektion schützt, und bekam daher den Namen "Interferenz-Hormon" - "Interfer"-"on". Spätere Publikationen zeigten, dass die Interferon-Produktion nicht nur von Viren, sondern auch von Antigenen induziert werden kann, die jeweiligen Interferone von unterschiedlichen Zelltypen produziert werden und unterschiedliche Säurestabilität besitzen. Diese Entdeckung führte zur Unterscheidung der Interferone in Typ-I- und Typ-II-Interferon (letzteres wurde lange auch als "Immuninterferon" bezeichnet).

Erst 1978 setzte sich eine internationale Nomenklatur zur Klassifizierung der Interferone durch1):

  • IFN-α - für das säurestabile Leukocyten-Interferon
  • IFN-β - für das säurestabile Fibroblasten-Interferon
  • IFN-γ - für das säurelabile Leukocyten-Interferon
  • IFN-ω - ein säurestabiles Typ-I-IFN, 1985 von Hauptmann und Swetley entdeckt

Überlappende Begriffe für Cytokine - einige Beispiele

Literatur

Isaacs, A.; Lindenmann, J. (1957): Virus interference. I. The interferon.. In: Proc. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci. . 174 , 258-67
Isaacs, A.; Lindenmann, J.; Valentine, R. C. (1957): Virus interference. II. Some properties of interferon.. In: Proc. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci. . 174 , 268-73
Carswell, E. A.; Old, L. J.; Kassel, R. L.; Green, S.; Fiore, N.; Williamson, B. (1975): An endotoxin-induced serum factor that causes necrosis of tumors. In: Proc. Natl. Acad. Sci.. 72 , 3666-70
Titel des Artikels
An endotoxin-induced serum factor that causes necrosis of tumors
Abstract
In studying "hemorrhagic necrosis" of tumors produced by endotoxin, it was found that the serum of bacillus Calmette--Guerin (BCG)-infected mice treated with endotoxin contains a substance (tumor necrosis factor; TNF) which mimics the tumor necrotic action of endotoxin itself. TNF-positive serum is as effective as endotoxin itself in causing necrosis of the sarcoma Meth A and other transplanted tumors. A variety of tests indicate that TNF is not residual endotoxin, but a factor released from host cells, probably macrophages, by endotoxin. Corynebacteria and Zymosan, which like BCG induce hyperplasia of the reticulo-endothelial system, can substitute for BCG in priming mice for release of TNF by endotoxin. TNF is toxic in vitro for two neoplastic cell lines; it is not toxic for mouse embryo cultures. We propose that TNF mediates endotoxin-induced tumor necrosis, and that it may be responsible for the suppression of transformed cells by activated macrophages.
Hauptmann, R.; Swetly, P. (1985): A novel class of human type I interferons. In: Nucleic Acids Res.. 13 , 4739-49
Titel des Artikels
A novel class of human type I interferons
Abstract
The screening of a cDNA library prepared from mRNA of Sendai virus induced Namalwa (human Burkitt's lymphoma) cells, using a human IFN-alpha 2 DNA probe under conditions of low stringency, identified two weakly hybridizing clones containing sequences related to, but discernably different from those of the IFN-alpha class. Sequence and hybridization analysis of these cDNAs as well as expression in E. coli provided evidence that they encode proteins which have the characteristics of IFN type I but which are sufficiently diverged in sequence from both IFN-alpha s and IFN-beta to suggest that they are representatives of a new and distinct class of interferons named interferon-omega. Hybridization of these sequences to genomic DNA reveals that this class contains at least four members.
1)Interferon-Nomenklatur von 1980
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