Interleukin-6 ist eines der wichtigsten Signalmoleküle, die von Zellen des Immunsystems produziert werden. Obwohl Interleukin-6 multidirektional wirkt, besteht seine Hauptaufgabe darin, den Entzündungsprozess im Körper zu koordinieren, wobei seine Konzentration bis zu 100-fach ansteigt.

Inh alt:

  1. Interleukin-6 - Rolle im Körper
  2. Interleukin-6 - Aktivierungsmechanismus
  3. Interleukin-6 - Eisenstoffwechsel
  4. Interleukin-6 - Autoimmunerkrankungen
  5. Interleukin-6 - Fettleibigkeit und andere Stoffwechselerkrankungen
  6. Interleukin-6 - psychische Störungen
  7. Interleukin-6 - Bestimmung im Labor
  8. Interleukin-6 - Bestimmung im Labor
  9. Interleukin-6 - zielgerichtete Therapien

Interleukin-6(abgekürztIL-6 ) ist ein Signalmolekül aus der Gruppe der Zytokine. IL-6 wird hauptsächlich von Zellen des Immunsystems produziert und ausgeschieden als:

  • Monozyten
  • Makrophagen
  • Lymphozyten

Außerdem Nicht-Immunzellen wie:

  • Fibroblasten
  • Keratinozyten
  • Chondrozyten
  • Osteoblasten
  • Endothel

Auch einige Krebszellen können IL-6 produzieren.

Interleukin-6 - Rolle im Körper

IL-6 wurde zuerst als B-Zell-Differenzierungsfaktor identifiziert Spätere Studien haben gezeigt, dass IL-6 mehr multidirektionale und systemische Wirkungen hat, wie zum Beispiel:

  • Beginn und Entwicklung der Entzündungsreaktion
  • Induktion der Proteinsynthese, der sogenannten Akutphase
  • Stimulation von Stammzellen des Knochenmarks, insbesondere aus der Granulozyten- und Makrophagenlinie
  • Regulierung des Knochenstoffwechsels durch Aktivierung von Osteoklasten
  • Aktivierung und Differenzierung von T-Zellen
  • Stimulation der Hypothalamus-Hypophysen-Nebennieren-Achse (HPA)
  • Induktion eines pyrogenen Effekts durch Erhöhung der Körpertemperatur und Stimulierung der Produktion von Prostaglandinen

Interessanterweise wurde gezeigt, dass IL-6 ein Zytokin mit doppelter Aktivität ist, was bedeutet, dass es einerseits entzündungshemmende Wirkungen zeigen kann, indem es die sog des klassischen Signalwegs ist es dann an der Proliferation von Darmepithelzellen beteiligt und hemmt dieseprogrammierter Tod (Apoptose). Andererseits bewirkt es eine entzündungsfördernde Wirkung, indem es die sog Signalweg, Aktivierung des Immunsystems

Unter physiologischen Bedingungen ist der IL-6-Spiegel im Blut niedrig. Der Hauptfaktor, der die Produktion von IL-6 stimuliert, sind bakterielle (z. B. LPS) und virale Antigene. Zum Zeitpunkt einer Infektion durch Mikroorganismen oder einer Gewebeschädigung, beispielsweise verursacht durch ein Trauma, entwickelt sich eine akute Immunantwort und der IL-6-Spiegel steigt stark an.

Interleukin-6 - Aktivierungsmechanismus

Mikrobielle Antigene werden von zellulären TLR-Rezeptoren (Toll-like-Rezeptoren) erkannt, die unter anderem in zu finden sind auf der Oberfläche von Makrophagen. Darüber hinaus können nicht infektiöse Erreger wie Gewebeschäden durch Verbrennungen eine Zelllyse induzieren, die auch durch TLRs erkannt werden kann. Folge der TLR-Aktivierung, die die IL-6-Expression in der Zelle induziert

Die Leber gilt seit langem als primäres Zielorgan für IL-6. Die Leber reagiert schnell auf das Vorhandensein von IL-6 durch die Synthese von Proteinen, den sogenannten Akutphase, zu denen gehören: C-reaktives Protein (CRP), Serum-Amyloid A (SAA), Fibrinogen, Hepcidin, Haptoglobin und Alpha-1-Antitrypsin. Daher werden in der klinischen Praxis Blutspiegel von Akute-Phase-Proteinen verwendet, um den Schweregrad einer Entzündung zu beurteilen.

IL-6 aktiviert dann eine Reihe von Immunzellen wie T-Zellen und B-Zellen, die sich dann in Antikörper produzierende Plasmazellen verwandeln. Gelangt IL-6 ins Knochenmark, stimuliert es unter anderem die Differenzierung von Blutstammzellen. Reifung von Megakaryozyten, die Blutplättchen freisetzen. Die Zunahme der Blutplättchen ist charakteristisch für Entzündungen.

Unter Verwendung der oben erwähnten Mechanismen initiiert und reguliert IL-6 die akute Entzündungsreaktion und erleichtert ihr Fortschreiten in die persistierende Phase. Die Verlängerung der persistierenden Phase führt zur Akkumulation von Zellen des Immunsystems in den Geweben und deren Zerstörung. Daher muss die Produktion von IL-6 streng reguliert werden, da eine falsche Menge zur Entwicklung von entzündlichen Erkrankungen wie Krebs oder Autoimmunerkrankungen führen kann.

Interleukin-6 - Eisenstoffwechsel

IL-6 induziert die Produktion von Hepcidin, das die Regulierung des Eisenspiegels beeinflusst, indem es die Eisentransportmechanismen beeinflusst. Auf diese Weise hemmt Hepcidin die Eisenfreisetzung aus Makrophagen und Hepatozyten sowie dessen Rückresorption im Darm.

Dieser Mechanismus hat seine biologische Berechtigung, denn während einer Infektion begrenzt Eisenmangel die Vermehrung von Mikroorganismen und ist einer der Mechanismen der antiinfektiösen Abwehr.

Eine Folge längerer Entzündungen undHepcidin-Überschuss ist eine Anämie, die mit chronischen Krankheiten einhergeht.

Interleukin-6 - Autoimmunerkrankungen

IL-6 erleichtert die Entwicklung der erworbenen Immunantwort und lenkt deren Verlauf. Verschiedene Populationen von Th-Lymphozyten (Helfer) spielen eine wichtige Rolle in der Immunantwort, die, wenn sie durch geeignete Zytokine aktiviert werden, in eine bestimmte Richtung der Immunantwort differenzieren können.

IL-6 induziert die Differenzierung von Th-Lymphozyten in Th17-Lymphozyten, was zum Schutz vor Bakterien- oder Pilzinfektionen beiträgt. Andererseits hemmt IL-6 die Th1-Differenzierung, die eine Rolle bei der Immunhomöostase spielt.

Es wird vermutet, dass die Regulationsstörung zugunsten der Th17-Lymphozyten an der Entstehung von Autoimmunerkrankungen beteiligt ist, da sie die Immuntoleranz gegenüber eigenem Gewebe stört. Obwohl IL-6 bei vielen Infektionskrankheiten eine schützende Wirkung haben kann, scheint seine Aktivität daher der Schlüssel zum Verständnis des Pathomechanismus von Autoimmunerkrankungen zu sein.

Diese Beobachtungen werden durch Studien an Mäusen und Menschen bestätigt, in denen die Blockierung der Produktion von IL-6 die Anfälligkeit für Castleman-Krankheit, rheumatoide Arthritis oder systemischen Lupus erythematodes verringert.

Interleukin-6 - Fettleibigkeit und andere Stoffwechselerkrankungen

Derzeit wird postuliert, dass Adipositas eine Krankheit ist, die von einer leichten chronischen Entzündung begleitet wird. Entzündungsfördernde Makrophagen, die in pathologischem Fettgewebe gefunden werden, sind eine der wichtigsten Quellen von IL-6 bei Menschen mit Übergewicht.

IL-6 stammt aus Fettgewebe und kann unter anderem den Stoffwechsel des Körpers beeinträchtigen. durch übermäßige Lipolyse und Triglyceridfreisetzung und eine Abnahme der Insulinsensitivität. Es wurde gezeigt, dass die Konzentration von IL-6 im Blut stark mit Fettleibigkeit, Insulinresistenz und dem metabolischen Syndrom korreliert.

Interleukin-6 - psychische Störungen

Menschen mit Autoimmun- oder Stoffwechselerkrankungen leiden sehr häufig unter chronischer Müdigkeit, Schlafstörungen und übermäßiger Tagesmüdigkeit.

Ein Grund könnte die Aktivierung des immun-entzündlichen Wegs sein, der durch IL-6 initiiert wird, das als Bindeglied zwischen dem Immunsystem und dem Nervensystem fungiert. Daher hat es die Fähigkeit, die neurohormonale Ökonomie zu regulieren.

Interessanterweise ist die Konzentration von IL-6 im Körper mit dem zirkadianen Rhythmus synchronisiert, wobei die Konzentration tagsüber niedriger und nachts höher ist. Dies kann teilweise das Auftreten von Somnolenz auf ihren nicht-physiologischen Ebenen während des Tages erklären.

Die Fähigkeit von Entzündungen, insbesondere IL-6, den Spiegel von Neurotransmittern zu beeinflussenwie Serotonin die Spekulation zuließ, dass entzündungsfördernde Zytokine mit psychischen Störungen wie Depressionen oder Schizophrenie in Verbindung gebracht werden könnten. IL-6 kann Stoffwechselwege im Gehirn beeinflussen durch:

  • Aktivierung der Hypothalamus-Hypophysen-Nebennieren-Achse (HPA), was zu einer erhöhten Ausschüttung des Stresshormons Cortisol führt.
  • Senkung des Serotonin- und Melatoninspiegels als Folge der Verschiebung von Tryptophan zum Kynurenin-Weg (Tryptophan ist ein Vorläufer für die Synthese von Serotonin und dann von Melatonin)
  • Neurogenese, d.h. der Vorgang der Neubildung von Nervenzellen (insbesondere im Hippocampus)

Es hat sich gezeigt, dass Menschen mit Depressionen die Aktivität von Zellen des Immunsystems und die Konzentration von IL-6 in ihrem Blut erhöhen.

Diese Beobachtungen werden auch durch Studien an Laborratten bestätigt, denen spezifische Kombinationen von Zytokinen subkutan verabreicht wurden.

Bei Nagetieren verursachte es typische Symptome einer Depression - Müdigkeit, Schlaflosigkeit, Appetitlosigkeit. In der wissenschaftlichen Literatur wird dies als „Entzündungstheorie der Depression“ bezeichnet.

Es hat sich gezeigt, dass höhere IL-6-Spiegel in der Kindheit (die beispielsweise aus traumatischen Erlebnissen resultieren können) mit einem erhöhten Risiko verbunden sind, im Erwachsenen alter an Depressionen und Psychosen zu erkranken. Erhöhte IL-6-Spiegel werden auch bei Menschen mit schwerer Schizophrenie und bipolarer Störung beobachtet. Interessanterweise sinkt sein Wert nach der Behandlung und in Remission signifikant ab.

Interleukin-6 - Bestimmung im Labor

Studien zeigen, dass der Anstieg der Konzentration entzündungsfördernder Zytokine, einschließlich IL-6, bei älteren Menschen 2-4 mal höher ist als bei jungen. Dieses Phänomen wird „Entzündung“ genannt, was die Entzündung ist, die mit dem Altern einhergeht.

Obwohl die molekulare Grundlage dieses Phänomens noch nicht aufgeklärt wurde, wird angenommen, dass es unter anderem darauf zurückzuführen sein könnte Veränderungen der Konzentration von Sexualhormonen mit zunehmendem Alter, da die Produktion von IL-6 davon abhängig ist

Erhöhte IL-6-Spiegel im Blut werden bei postmenopausalen und andropausalen Patientinnen beobachtet. Es wird angenommen, dass der Anstieg des IL-6-Spiegels mit zunehmendem Alter eine der Ursachen für Altersstörungen sein kann, die Symptomen einer chronischen Entzündung ähneln, wie Osteoporose, Anämie oder ein Anstieg des CRP-Proteins.

Interleukin-6 - Bestimmung im Labor

Bei entzündlichen Erkrankungen kann die Konzentration von IL-6 bis zum 100-fachen ansteigen, daher kann seine Konzentration im Blut ein empfindlicher, aber unspezifischer Indikator für eine Entzündung sein. Die Konzentration von IL-6 wird aus nüchternem venösem Blut bestimmt. Die Konzentration von IL-6 kann ansteigen bei:

  • bei Autoimmunerkrankungen, z.B. rheumatoide Arthritis,juvenile idiopathische Arthritis, entzündliche Darmerkrankungen
  • Neoplastische z.B. Darmkrebs, Leberkrebs, Lymphome
  • neurodegenerative Erkrankungen z.B. Alzheimer
  • Lungenerkrankungen z.B. Asthma
  • bakterielle und virale Infektionen
  • Stoffwechselerkrankungen z.B. Adipositas, Typ-2-Diabetes, Metabolisches Syndrom
  • chronische Krankheit Anämie
  • Psychische Störungen z.B. Depression, Schizophrenie
  • Osteoporose
  • Thrombose
  • Transplantatabstoßungsreaktionen
  • geburtshilfliche Komplikationen

Die Beurteilung der IL-6-Konzentration im Blut in der klinischen Praxis ermöglicht:

  • Beurteilung der Schwere der Infektion
  • Sepsisdiagnose, insbesondere bei Neugeborenen
  • Beurteilung der Prognose bei akuter Pankreatitis
  • frühe Risikobewertung der Transplantatabstoßung
  • Überwachung des Zustands des Patienten nach Operationen
  • Risikoschwangerschaftsüberwachung

Interleukin-6 - zielgerichtete Therapien

Angesichts der Tatsache, dass IL-6-induzierte Entzündungen mit vielen chronischen Krankheiten assoziiert sind, könnte es ein wichtiger therapeutischer Angriffspunkt sein. T

Ocilizumab ist ein humanisierter monoklonaler IgG-Antikörper, der gegen den IL-6-Rezeptor gerichtet ist. Durch die Bindung an den Rezeptor blockiert Tocilizumab dessen Signalisierung durch IL-6.

Klinische Studien mit Tocilizumab begannen Ende der 1990er Jahre und es wurde erstmals 2005 in Japan offiziell für die Behandlung der Castleman-Krankheit zugelassen.

Seitdem wurde Tocilizumab in über 100 Ländern als biologische Erstlinientherapie zur Behandlung von mittelschwerer bis schwerer rheumatoider Arthritis und in Japan, Indien, den Vereinigten Staaten und der Europäischen Union für juvenile idiopathische Arthritis eingesetzt.

Derzeit laufen klinische Studien, um die Wirksamkeit von Tocilizumab bei anderen chronischen Erkrankungen zu untersuchen.

Ein weiterer Antikörper, der den IL-6-Weg blockiert, ist Sirukumab, der derzeit in klinischen Studien zur Behandlung von depressiven Erkrankungen getestet wird.

Über den AutorKarolina Karabin, MD, PhD, Molekularbiologin, Labordiagnostikerin, Cambridge Diagnostics PolskaVon Beruf Biologe mit Spezialisierung auf Mikrobiologie und Labordiagnostiker mit über 10 Jahren Erfahrung in der Laborarbeit. Absolvent des College of Molecular Medicine und Mitglied der Polnischen Gesellschaft für Humangenetik Leiter der Forschungsstipendien des Labors für Molekulardiagnostik an der Abteilung für Hämatologie, Onkologie und innere Krankheiten der Medizinischen Universität Warschau. TitelSie verteidigte ihren Doktor der medizinischen Wissenschaften im Bereich medizinische Biologie an der 1. Medizinischen Fakultät der Medizinischen Universität Warschau. Autor zahlreicher wissenschaftlicher und populärwissenschaftlicher Arbeiten im Bereich Labordiagnostik, Molekularbiologie und Ernährung. Als Spezialist auf dem Gebiet der Labordiagnostik leitet er täglich die Sachabteilung bei Cambridge Diagnostics Polska und arbeitet mit einem Team von Ernährungswissenschaftlern der CD Dietary Clinic zusammen. Sein praktisches Wissen zur Diagnostik und Ernährungstherapie von Krankheiten teilt er mit Spezialisten auf Konferenzen, Schulungen, in Zeitschriften und Websites. Ihr besonderes Interesse gilt dem Einfluss des modernen Lebensstils auf molekulare Prozesse im Körper.

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