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Interleukin-1β

Synonym: IL-1β

1 Definition

Interleukin-1β ist ein der Interleukinfamilie angehörendes Zytokin. Es zählt zu den proinflammatorischen Zytokinen und spielt als zweite Untereinheit (neben Interleukin-1α) eine wichtige Rolle bei der Vermittlung der Entzündungsreaktion durch Interleukin-1.

2 Genetik

IL-1β wird auf dem Chromosomenabschnitt 2q14 mit 810 Basenpaaren kodiert und zunächst als ein inaktives IL-1β-Vorläuferprotein (Procaspase 1) mit 266 Aminosäuren und einer Molekülmasse von 30,75 kDa transkribiert. Seine Synthese wird durch Toll-like Rezeptor-Agonisten stimuliert.

3 Herkunft

Hauptproduzenten von IL-1β sind im Blut zirkulierende Monozyten, Makrophagen sowie dendritische Zellen.

4 Stimulation

Die Bildung und Sekretion von IL-1β wird durch exogene Pyrogene wie zum Beispiel Lipopolysaccharide aus Bakterienzellwänden oder auch endogene Pyrogene stimmuliert.

5 Molekulare Wirkungsweise

IL-1β entsteht aus seiner Vorstufe im Zytosol durch, zunächst Fusion mit der Procaspase 1 und anschließender Spaltung durch die IL-1β-Convertase (CASP1/ICE entspricht der Caspase 1). Zu dieser Aktivierung kommt es durch die Stimulation des P2X7-Rezeptors durch extrazelluläre Nukleotide. Diese bewirken einen Ausfluss von Kalium-Ionen aus der Zelle, gefolgt von Einstrom von Kalzium-Ionen. In Gegenwart dieser werden kalziumabhängige Phospholipasen aktiviert. Hierbei ist die Aktivierung der Phospholipase A2 für die Caspase-1-Aktivierung in den Lysosomen notwendig, wohingegen die Aktivierung der phosphatidylcholine-spezifische Phospholipase C zur Exozytose und Sezernierung des IL1β aus den Lysosomen führt. Das adulte IL-1β wird anschließend von zytosolischen Thiolprotease geformt.

5.1 Interleukin-1-Rezeptoren

Nach der Fusion mit Interleukin-1α kann Interleukin-1β an folgenden beiden Rezeptoren seine Wirkung entfalten.

5.1.1 Interleukin-1-Rezeptor Typ 1

Der IL-1R1 kommt ubiquitär auf allen Zellen vor und wird in seiner Expression kaum reguliert. Nach Bindung von IL-1 leitet dieser Rezeptor die Informationen an die Zelle weiter.

5.1.2 Interleukin-1-Rezeptor Typ 2

Die Bindung an den IL-1R2 führt hingegen zu keinerlei Stimulation der Ziele, das IL-1 wird somit antagonisiert, die inflammatorische Wirkung abgeschwächt.

6 Biologische Wirkung

IL-1β wird im Rahmen einer inflammatorischen Antwort sezerniert und ist in wichtige Vorgänge wie die Zellproliferation, Zelldifferenzierung sowie die Apoptose involviert. Zu den wichtigsten Funktionen gehören

Weiterhin induziert es die Produktion der Cyclooxygenase 2 (auch COX2 oder Prostaglandin-Endoperoxid-Synthase 2, PGES2) im zentralen Nervensystem, wodurch es zur neuronalen Vermittlung von Schmerzen, Hypersensibilität sowie zur Entstehung von Hyperalgesie mit beiträgt.

Tags:

Fachgebiete: Immunologie, Innere Medizin

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