Interleukin-3

Synonyme: IL-3, multiple colony-stimulating factor

Definition

Interleukin-3 ist ein Zytokin aus der Familie der Interleukine. Seine entscheidende Rolle entfaltet es als Stimulationsreiz für die Proliferation und Differenzierung pluripotenter hämatopoetischer Stammzellen des Knochenmarks, welche über myeloische Progenitorzellen zu Erythrozyten, Granulozyten, Thrombozyten, Monozyten und Dendritischen Zellen heranreifen.

Geschichte

Interleukin-3 wurde in den 80er Jahren von mehreren Gruppen gleichzeitig beschrieben. J.N. Ihle fand hierbei einen 20α-Hydroxysteroid-Dehydrogenase-Faktor in T-Zellen der Maus, welchen er Interleukin-3 nannte.

Herkunft

Hauptproduzenten des Interleukin-3 sind aktivierte T-Lymphozyten. In geringerem Maße sind Monozyten und Makrophagen sowie aktivierte eosinophilen Granulozyten und Epithelzellen des Thymus ebenfalls an der Bildung beteiligt.

Stimulation

Interleukin-3 ist ein wichtiger Mediator innerhalb der Phase einer Immunantwort. Aktivierte T-Lymphozyten, hauptsächlich vom T-Helferzell-Typ, werden durch Erkennung einer für sie spezifischen Antigens aktiviert und sezernieren daraufhin unter anderem Interleukin-3, welches für eine adäquate Stimulation pluripotenter Knochenmarkzellen sorgt. Diese schlagen vermehrt den Differenzierungsweg in Richtung Abwehrzellen ein und unterstützen die Immunreaktion.

Molekulare Wirkungsweise

Interleukin-3 bindet an den von pluripotenen Stammzellen exprimierten Interleukin-3-Rezeptor und induziert über eine Tyrosinkinase den weiteren Signalweg.

Interleukin-3-Rezeptor

Der Interleukin-3-Rezeptor, auch CD123-Antigen genannt, wird auf der pseudoautosomalen Region des X- und Y-Chromosoms kodiert. Es ist ein hochaffiner heterodimerer Rezeptor, bestehend aus einer liganden-spezifischen α-Kette und einer gemeinsamen, allen Rezeptoren gleichen β-Kette (CDw131). Er findet sich auf pluripotenten Progenitor-Zellen des Knochenmarks und führt über eine Tyrosinkinase zur Aktivierung des Signalweges innerhalb der Zelle.

Biologische Wirkung

Interleukin-3 fördert die Freisetzung von GM-CSF und M-CSF. Es gilt als Wachstumsfaktor für hämatopoetische Vorläuferzellen und führt zur Differenzierung zu Makrophagen, Granulozyten und dendritischen Zellen aus myeloischen Progenitorzellen, den Vorläuferzellen aus dem Knochenmarks.

Therapeutische Verwendung

Interleukin-3 wird nach einer Chemotherapie, welche das Knochenmark, als ein Gewebe mit einem sehr hohen Zellumsatz supprimiert, zur Stimulation der Blutbildung, sowie nach Knochenmarks- oder Stammzelltransplantationen zur Forcierung der Hämatopoese verabreicht.