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Interleukine

Interleukin-2

Interleukin-2 (IL-2) ist ein von T-Zellen produziertes Cytokin, das zuerst als T-Zellen-Wachstumsfaktor (T-cell growth factor, TCGF) beschrieben wurde, bevor man das sehr viel breitere Wirkungsspektrum dieses Interleukins erkannte.

IL-2 ist der vermutlich wichtigste Wachstums- und Differenzierungsfaktor für T-Zellen. Dieses Interleukin mit einer molekularen Masse von 15,4 kDa stimuliert aber nicht nur das Wachstum und die Differenzierung von T-Zellen, sondern wirkt auch auf B-Zellen, NK-Zellen, Lymphokin-aktivierte Killerzellen, Monocyten, Makrophagen und Oligodendrocyten. Im Organismus aktiviert IL-2 vor allem die Synthese von Interferonen und damit auch frühe Schritte der Abwehr von Tumorzellen. Die Aktivität von IL-2 ist im Körper extrem streng reguliert, da eine übermäßige Produktion dieses Interleukins auch körpereigenes Gewebe erheblich schädigen kann.

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Abb.1
Interleukin-2/IL-2-Rezeptor-Komplex

Komplex des humanen IL-2 mit dem Alpha-, Beta- und Gamma-Kette des humanen IL-2-Rezeptors. PDB-Code: 2B5I.

IL-2: blau

IL-2-Rezeptor, Alpha-Kette: silber

IL-2-Rezeptor, Beta-Kette: magenta und gelb

IL-2-Rezeptor, Gamma-Kette: grün

Der IL-2-Rezeptor besteht aus einer α-Untereinheit (p55 oder CD25), einer β-Untereinheit (p75 oder CD122) und einer γ-Untereinheit. Die γ-Untereinheit findet sich auch bei den Rezeptoren anderer Interleukine, so z.B. bei IL-4R, IL-7R, IL-9R, IL-15R oder IL-21R, und wird daher auch als allgemeine γ-Untereinheit oder common γ-chain bezeichnet. Die Bindung von IL-2 an den Rezeptor stimuliert verschiedene zelluläre Signalkaskaden, unter anderen den JAK1)/STAT2)-Pfad und die Ras/MAPK3)-Signalkaskade.

Interleukin-2-Rezeptordefekt: Das SCID-Syndrom

Bestimmte Mutationen in der γ-Untereinheit des IL-2-Rezeptors führen zu der schweren, x-chromosomal vererbten Krankheit x-SCID (x-chromosomal severe combined immunodeficiency). Bei dieser letalen Erkrankung werden weniger oder gar keine B- und T-Zellen gebildet und die gesamte zellvermittelte und humorale Immunität ist stark reduziert. Die betroffenen Patienten leiden oft bereits im Säuglingsalter an lebensbedrohlichen Infektionen der Haut, an Lungenentzündung und schweren Durchfällen. Die "Therapie" besteht hier zunächst lediglich in einer absolut keimfrei gehaltenen Umgebung in Form eines hermetisch verschlossenen Zeltes, was diesen Kindern auch den Namen Bubble Babies oder Bubble Kids einbrachte.

SCID lässt sich nur durch eine Stammzell- oder Knochenmarktransplantation mit einem passenden Spender heilen. In einigen Fällen ist auch eine Gentherapie erfolgreich, bei der den Kindern blutbildende Stammzellen aus dem eigenen Knochenmark entnommen und mit intakten Genen für die γ-Untereinheit des IL-2-Rezeptors versehen wird. Die so behandelten Zellen werden dann wieder in den Patienten zurückverpflanzt (Artikel aus Die Welt).

Interleukin-2-vermittelte Therapien

IL-2 selbst wurde in verschiedenen klinischen Studien als Therapeutikum zur Behandlung von Krebserkrankungen wie beispielsweise Nierentumoren oder dem malignen Melanom (schwarzer Hautkrebs), bei viralen Infekten und als Hilfsstoff (Adjuvans) für Impfstoffe getestet. Während für die Behandlung von Krebspatienten nach Chemotherapie mit mittleren Dosen an IL-2 durchaus Erfolge zu verzeichnen waren, wurde der Krankheitsverlauf bei AIDS-Patienten nur wenig beeinflusst.

Hohe Dosen an IL-2 (600.000 bis 720.000 Units/kg Körpergewicht) dürfen aufgrund der hohen Toxizität dieses Interleukins nur unter stationärer ärztlicher Aufsicht verabreicht werden, selbst wenn die Anwendung nur einmal pro Woche erfolgt. Zu den Nebenwirkungen der Therapie zählen Grippe-ähnliche Symptome wie Fieber, Schüttelfrost, Übelkeit und Durchfall. Da sich vor allem die Nieren-assoziierten Werte wie der Kreatinin-Spiegel unter IL-2-Therapie drastisch ändern kann, muss der Patient entsprechend engmaschig kontrolliert werden.

1)JAK: Janus-Kinase
2)STAT: signal transducer and activator of transcription
3)MAPK: mitogen-activated protein kinase
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