Interferon-alpha

Abkürzung: IFN-α
Synonyme: Interferon-α, IFN-alpha, Leukozyten-IFN, Typ I-Interferon
Englisch: Interferon-α

1 Definition

Interferon-alpha, kurz IFN-α ist eine Familie von einigen eng miteinander verwandten Proteinen aus der Gruppe der Zytokine, die von verschiedenen Zelltypen als Antwort auf virale Infektionen gebildet werden. IFN-α hat vorwiegend eine antivirale Wirkung und gehört mit IFN-β zu den Typ-I-Interferonen.

2 Struktur und Nomenklatur

Derzeit sind 13 Interferon-alpha-Varianten bekannt, die alle von einem Gencluster auf dem Chromosom 9 kodiert werden.

• IFNA1
• IFNA2
• IFNA4
• IFNA5
• IFNA6
• IFNA7
• IFNA8
• IFNA10
• IFNA13
• IFNA14
• IFNA16
• IFNA17
• IFNA21

3 Induktion

Es wird davon ausgegangen, dass die Interferon-α-Synthese als Reaktion auf das Vorhandensein von doppelsträngiger-RNA induziert wird. In Versuchen konnte gezeigt werden, dass synthetische doppelsträngige-RNA eine starke Interferonsynthese induziert. Doppelsträngige-RNA kommt in normalen Säugerzellen nicht vor. Vermutlich kommt es aber im Verlauf jeder viralen Infektion zur Bildung doppelsträngiger-RNA. IFN-α wird hauptsächlich produziert von:

• Makrophagen,
• Monozyten und
• virusinfizierten Zellen

4 Funktion

Interferon-alpha kann die Virenreplikation in der Wirtszelle hemmen. Es wird von der Zelle freigesetzt und bindet an seinen spezifischen Interferonrezeptor (IFNR) auf der Zelloberfläche. Durch die Aktivierung des JAK-STAT-Signalwegs, wird der signaltransduzierende Transkriptionsaktivator (STAT) aktiviert, welcher im Zellkern die Transkription verschiedener antiviraler Gene induziert.

Folgende Proteine werden daraufhin gebildet:

• Oligoadenylatsyntethase: Ist verantwortlich für den Abbau viraler doppelsträngiger-RNA
• P1-Kinase: Phosphoryliert den Initiationsfaktor eIF-2 welcher die eukaryotischen Proteinsynthese hemmt. Dadurch wird die virale Replikation gestört
• Mx-Protein: Spielt eine Rolle bei der Resistenz von Zellen gegenüber dem Influenzavirus

Interferon-alpha hat auch einen Effekt auf die Expression von MHC-Klasse-I-Komplexen. Diese Moleküle auf der Zelloberfläche präsentieren den T-Zellen virale Peptide. Die verbesserte Antigenpräsentation hilft der besseren Unterscheidung von infizierten und gesunden Zellen durch CD8-Zellen. Dadurch wird die Zelllyse der infizierten Zellen durch zytotoxische T-Zellen stimuliert.

Des Weiteren werden durch Interferon-alpha auch natürliche Killerzellen (NK-Zellen) stimuliert. Diese töten die virusinfizierten Zellen und setzen zahlreiche Cytokine frei.

Die Bindung von Interferon-alpha erfolgt sowohl auf der Wirtszelle, als auch auf benachbarten Zellen. So kann ein Schutz der umgebenden Zellen erreicht werden.

5 Therapeutische Anwendung

IFN-α wird zur Behandlung der Hepatitis B und C sowie als adjuvante Therapie beim malignen Melanom eingesetzt.