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Interferone

Wie wirken Interferone?

Interferone sind wichtige Botenstoffe im Immunsystem. Das Immunsystem ist ein extrem komplexes Netzwerk, in dem Proteine, Hormone oder andere Botenstoffe und spezielle Zellen zusammenarbeiten, um einen Eindringling zu erkennen, andere Zellen im Organismus zu alarmieren und den Eindringling gemeinsam auszuschalten.

Das Immunsystem verfolgt dabei zwei grundsätzlich verschiedene Strategien: eine sehr schnelle, aber dafür weniger genaue Art der Reaktion (die unspezifische Immunantwort), und die langsamer reagierende spezifische Immunantwort, bei der Antikörper produziert werden, die passgenau die jeweiligen Strukturen des Eindringlings (Oberflächenproteine, Toxine, Zellfragmente) binden und so aus dem Verkehr ziehen. Für beide Arten der Immunantwort sind Interferone wichtige Mediatoren.

Interferone wirken vor allem gegen in den Körper eingedrungene Viren - diese Fähigkeit führte auch zur Entdeckung dieser Klasse von Proteinen. Neben ihren antiviralen Eigenschaften wirken Interferone aber auch wachstumshemmend (antiproliferativ) auf Tumorzellen, immunmodulatorisch und als Signalüberträger zwischen Immunzellen. Bei den Typ-I-Interferonen Interferon-α und -β überwiegt die antivirale Wirkung, während das Typ-II-Interferon Interferon-γ vor allem als Immunmodulator wirkt. Der antiproliferative Effekt beruht unter anderem darauf, dass Interferone Regulatorproteine des Zellzyklus phosphorylieren und so deren Aktivität beeinflussen können.

Die antiviralen Eigenschaften der Interferone

Abb.1
Grippe-Viren lösen die Synthese von Interferonen in der Zelle aus

Sobald ein Virus eine Zelle befällt, muss das Immunsystem sofort reagieren, bevor sich dieses Virus im Körper ausbreiten kann. Aber wie erkennt eine Zelle, dass sie von einem Virus befallen ist? Viren sorgen in einer befallenen Zelle sofort dafür, dass die zelleigene Proteinsynthese weitgehend eingeschränkt wird, um bevorzugt neue Viruspartikel zu produzieren. Virusproteine unterscheiden sich von den Molekülen, die sonst in einer Zelle vorkommen. Zudem haben viele Viren ein RNA-Genom, so dass im Verlauf der Virusvermehrung doppelsträngige RNA-Moleküle synthetisiert werden. Die befallene Zelle erkennt den Eindringling anhand dieser ungewöhnlichen Moleküle und beginnt mit der Synthese von Interferonen. Diese Interferone werden aus der Zelle transportiert und alarmieren nun auch die Nachbarzellen.

Zu einem späteren Zeitpunkt der Virusinfektion sind Interferone zudem an der speziellen Immunabwehr durch T- und B-Lymphocyten beteiligt.

Übung

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