Interleukin-4

Synonym: IL-4

1 Definition

Interleukin-4 ist ein Zytokin aus der Familie der Interleukine. Seine Hauptaufgabe entfaltet es innerhalb der T-Zell-Kommunikation und führt dort zu diversen Proliferations- und Differenzierungsreizen. Durch seine hemmende Wirkung auf die Makrophagenfunktion wird es - wie auch Interleukin-10 - ebenfalls zu den antiinflammatorischen Zytokinen gerechnet.

2 Geschichte

Interleukin-4 wurde 1982 von der Arbeitsgruppe um Ellen Vietta, Maureen Howard und William Paul entdeckt. Vier Jahre später konnte die Nukleotidsequenz isoliert werden, wobei sich herausstellte dass diese identisch mit einem Protein der Maus, dem B-Zell-stimulierendem-Faktor 1 (BCSF, b-cell-stimulating-factor-1) ist.

3 Herkunft

Interleukin-4 wird vorwiegend von Th2-Zellen sowie Mastzellen gebildet.

4 Molekulare Wirkungsweise

Nach Bindung an den Interleukin-4-Rezeptor wird das Signal über den JAK/STAT-Signaltransduktionsweg weitergeleitet.

4.1 Interleukin-4-Rezeptor

Der Interleukin-4-Rezeptor (kurz IL-4R) gehört zur Gruppe der Typ-I-Zytokin-Rezeptoren. Es existieren sowohl eine membranständige wie auch eine lösliche Form. Bei Letzterer handelt es sich um eine Splice- oder durch Proteolyse entstandene Variante des Rezeptors. Die lösliche Form stellt eine Art Antikörper dar durch welchen zirkulierendes Interleukin-4 neutralisiert werden kann. Eine Allelmutation im Interleukin-4-Rezeptor-Gen ist mit einer erhöhten Prädisposition zu atopischen Krankheiten assoziiert.

5 Biologische Wirkung

Das von den Th2-Zellen und Mastzellen ausgeschüttete Interleukin-4 entfaltet bei eben diesen auch seine Hauptwirkung. Th2-Zellen und Mastzellen werden stimuliert und zur Proliferation und Differenzierung angeregt. Die Th2-Zellen entstehen hierbei aus naiven Th0-Zellen. Es führt also zu einer autokrinen positiven Rückkopplung.

Weiterhin führt Interleukin-4 zur Stimulation bereits aktivierter B-Zellen. Bei diesen wirkt es entscheidend auf den in ihnen ablaufenden Antikörperklassenwechsel von IgG und IgM zu IgE.

All diese Effekte führen nun im Laufe einer Entzündungsreaktion und der darauf folgenden Immunantwort zu einer Verschiebung des Schwerpunktes der Immunantwort. Während die frühe, initiale Phase der Inflammation von Akteuren der zellulären Abwehr wie Makrophagen und Monozyten dominiert wird, wird unter Mithilfe von unter anderem Interleukin-4 der Schwerpunkt auf die humorale Abwehrreaktion verlagert.

6 Therapeutische Verwendung

Erste therapeutische Ansätze mit Interleukin-4 wurden bei der Behandlung der Psoriasis versucht. Hierbei werden die Th0-Zellen forciert zu Th2-Zellen differenziert, welche ein Entzündungsgeschehen herunter regulieren können.