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Interleukine

Interleukin-1

Interleukin-1 (IL-1) wird auch als Lymphocyten-aktivierender Faktor (LAF), endogenes Pyrogen (EP), Pyrexin, Leukocyten-endogener Mediator (LEM), mononuclear cell factor (MCF) oder als Catabolin bezeichnet.

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Abb.1
Interleukin-1α des Menschen

PDB-Code: 2ILA.

Abb.2
Interleukin-1β des Menschen

PDB-Code: 9ILB.

Interleukin-1 wird von vielen Zellen sezerniert, von Monocyten, Gewebsmakrophagen, Langerhans-Zellen, dendritischen Zellen, T-Lymphocyten, B-Lymphocyten, natürlichen Killerzellen, den large granular lymphocytes (LGLs), vaskulären Endothelzellen, glatten Muskelzellen, Fibroblasten, Astrocyten, Mikrogila-Zellen, Glioma-Zellen, Keratinocyten und Chondrocyten.

Dieses Cytokin reguliert eine Vielzahl biologischer Prozesse und wirkt auf zahlreiche Zielzellen wie beispielsweise B-Zellen, T-Zellen oder Monocyten. IL-1 ist nicht nur eines der wichtigsten Interleukine für entzündliche (inflammatorische) Prozesse, sondern ist auch an der Entstehung von Fieber und der Akut-Phase-Antwort beteiligt, einer Entzündungsreaktion, die vor allem bei Gewebeverletzungen wie Verbrennungen, Operationen oder auch bei Infektionen ausgelöst wird.

Interleukin-1 kommt in zwei Formen vor, IL-1α und IL-1β. IL-1α ist mit 18 kDa etwas größer als IL-1β mit 17,4 kDa. Die beiden Formen dieses Interleukins besitzen nur eine Aminosäure-Homologie von 20 %, wirken aber ähnlich im Organismus und binden an die gleichen Rezeptoren. IL-1 bindet an zwei Rezeptoren (Typ-I- und Typ-II-Rezeptor), die zur Immunglobulin-Superfamilie gehören. IL-1α ist meistens auf der Oberfläche von Zellen, IL-1β eher als lösliches Protein im Organismus zu finden.

Interleukin-1-Antagonisten und ihre therapeutische Anwendung

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Abb.3
Interleukin-1-Rezeptor-Antagonist

Kette B als durchscheinendes Kalottenmodell. PDB-Code: 1ILR.

Therapeutisch wurden IL-1-Antagonisten für die Behandlung der rheumatoiden Arthritis eingesetzt, allerdings mit nur moderaten Erfolgen. Erfolgreicher war die Behandlung von vererbbaren Erkrankungen, bei denen eine übermäßige Aktivierung von IL-1 eine Rolle spielt, z.B. bei genetischen Fiebersyndromen (Kryopyrinopathie, familiäres Mittelmeerfieber) und bei erblichen Defekten des IL-1-Rezeptors.

Das familiäre Mittelmeerfieber ist eine seltene Erbkrankheit, die vor allem in der östlichen Mittelmeerregion zu finden ist. Die Krankheit geht mit periodisch auftretenden mehrtägigen Fieberschüben und starken Schmerzen im Brustraum und den Gelenken einher. Dabei wird vermehrt Akut-Phase-Protein gebildet, das sich langfristig in Organen, vor allem der Niere, ablagert und zu Organschäden und Nierenversagen führen kann. An diesem Entzündungsprozess ist vor allem IL-1 beteiligt, so dass mit IL-1-Antagonisten ("Anakinra") eine gewisse Verbesserung der Symptome erreicht werden kann.

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