Zytokine - DocCheck Flexikon

Synonyme: Cytokine
Englisch: cytokine

Inhaltsverzeichnis

1 Definition
2 Physiologie
3 Einteilung
4 Zytokinrezeptoren
5 Pharmakologie

1 Definition

Zytokine sind eine inhomogene Gruppe von regulatorischen Proteinen, die der Signalübertragung zwischen Zellen dienen und deren Proliferation und Differenzierung steuern. Sie werden u.a. von Makrophagen, B-Lymphozyten, T-Lymphozyten, natürlichen Killerzellen (NKs) und Fibroblasten gebildet.

2 Physiologie

Zytokine entfalten eine autokrine, parakrine und endokrine Wirkung, die in der Bildung sehr komplexer homöostatischer Netzwerke mündet. Ihre Abgrenzung von Hormonen ist Gegenstand laufender wissenschaftlicher Diskussionen, da es Überschneidungen zwischen beiden Gruppen gibt. EPO wird z.B. in der Literatur teils als Hormon, teils als Zytokin geführt.

Während Hormone in nanomolaren Konzentrationen (10^-9 M) vorkommen, die in der Regel nur eine geringe Schwankungsbreite zeigen, bewegen sich Zytokine im picomolaren (10^-12 M) Bereich. Ihre Konzentration kann aber bei Bedarf - z.B. im Rahmen einer Infektion oder eines Traumas - auf das 1.000fache ansteigen. Ein weiterer Unterschied zu Hormonen ist, dass Hormone in der Regel von definierten Drüsenzellen produziert werden, während bestimmte Zytokine (z.B. IL-1) von fast allen kernhaltigen Zellen gebildet werden.

3 Einteilung

Man unterscheidet unter anderem folgende Gruppen von Zytokinen:

3.1 Interleukine

3.2 Interferone

3.3 Tumornekrosefaktoren

3.4 Kolonienstimulierende Faktoren

3.5 Zytokine und ihre Funktion

Übersicht über die einzelnen Zytokine und ihre Funktionen:

Zytokin	Entstehungsort	Effekt
IL-1	Makrophagen, B-Lymphozyten	proinflammatorisch, Aktivierung anderer Zyktokine, Aktivierung von B- und T-Lymphozyten sowie Natürlichen Killerzellen, Freisetzung von Prostaglandinen, Aktivierung der Gerinnungskaskade, u.a.
IL-2	T-Lymphozyten	Aktivierung von Lymphozyten
IL-4	T-Lymphozyten	Förderung der IgE-Produktion durch Aktivierung von B-Lymphozyten, Degranulation von Mastzellen
IL-6	Makrophagen, Monozyten, T-Zellen, Keratinozyten, Mastzellen, Fibroblasten, Endothelzellen	Aktivierung von Akute-Phase-Proteinen im Rahmen der unspezifischen Immunantwort
IL-10	Makrophagen, Lymphozyten	Hemmung von T-Zell-Proliferation, Hemmung der Synthese anderer Zytokine
IFNα	Leukozyten, natürliche Killerzellen, Fibroblasten	pyrogen, antiviral, Hemmung der T-Zell-Proliferation, Verringerung der HLA-II-Expression
IFNβ	Leukozyten, natürliche Killerzellen, Fibroblasten	pyrogen, antiviral, Hemmung der T-Zell-Proliferation, Verringerung der HLA-II-Expression
IFNγ	Leukozyten, natürliche Killerzellen, Fibroblasten	antiviral, Unterstützung der Makrophagen
TNFα	Makrophagen	pyrogen, Aktivierung der Gerinnungskaskade, gesteigerte Phagozytose
TNFβ	T-Lymphozyten	pyrogen, Aktivierung der Gerinnungskaskade, gesteigerte Phagozytose
G-CSF	Monozyten, T-Zellen, Makrophagen	gesteigerte Myelopoese
GM-CSF	Monozyten, Makrophagen	Steigerung von Phagozytose und Zytotoxizität, Differenzierung hämatopoetischer Stammzellen
M-CSF	Makrophagen	Steigerung von Phagozytose und Zytotoxizität, Differenzierung hämatopoetischer Stammzellen

4 Zytokinrezeptoren

Zytokine lösen ihre Wirkung über Zytokinrezeptoren aus, welche die extrazellulären Signale in die Zellen übertragen. Dadurch sind sie an der Regulation zellulärer Prozesse beteiligt. Durch die Bindung spezifischer Zytokine lösen die Rezeptoren verschiedene Signalkaskaden im Zellinneren aus, etwa den JAK-STAT-Signalweg. Je nach Rezeptor- und Zelltyp variiert die biologische Antwort, führt aber im Allgemeinen zur Expression regulatorischer Proteine, die z.B. den Zellzyklus, die Proliferation, inflammatorische Prozesse oder die Freisetzung von Immunmediatoren steuern.

Man unterscheidet verschiedene Gruppen von Zytokinrezeptoren, u.a.: