Veröffentlicht von TNF-alpha (TNF-α) ist die Abkürzung für Tumornekrosefaktor-alpha (Tumornekrosefaktor-α, TNF-α). Es ist ein Zytokin (Botenstoff) und spielt eine zentrale Rolle bei entzündlichen und immunologischen Reaktionen des Körpers.
Bildung
TNF-α wird durch verschiedene Zellen und in verschiedenen Organen, so auch im Herzen und neuronalen Gewebe sowie im Fettgewebe gebildet. Vor allem Makrophagen, aber auch Mastzellen, Lymphozyten und Endothelzellen sind in der Lage, TNF-alpha zu bilden. Gebildet wird es dadurch, dass es von einem Membranprotein proteolytisch abgespalten wird (Enzym: TNF alpha converting enzyme TACE, ADAM17). ADAM17 spaltet nach Reiz durch Lipopolysyccharide TNF-α ab. Es gelangt als lösliches Protein ins Gewebe und ins Blut 1 2.
Diagnostischer Marker
Im Blut hat TNF-α eine nur kurze Halbwertszeit (20 Min). Eine deutlich längere Halbwertszeit hat der TNF-Rezeptor, der abgespalten als löslicher Rezeptor (sTNFR1, -R2) ebenfalls im Blut nachweisbar ist und als Entzündungsmarker daher diagnostisch besser verwertbar ist. 3 4 Der lösliche TNFR1 (sTNFR1) reguliert die TNF-alpha-Aktivität und kann dessen Bindung an den membrangebundenen TNFR der Zellen vermindern, andererseits kann es auch an diesen Rezeptor binden und die von dort ausgehenden Signalwege auslösen: ein „double-edged sword“; die Wirkung von TNF-alpha kann daher nicht immer vorausgesagt werden. 5 Das gilt insbesondere für die Assoziation mit Tumoren. In einigen Fällen wurden positive, in anderen negative Zusammenhänge gefunden. 6
TNFR1 mit einem 609-T-Allel (G/T) scheint mit niedrigen Spiegeln von sTNFR1 assoziiert zu sein und eine schützende Wirkung auf die Bildung von Magenkrebs zu haben. 7
TNFR1 wird bei kolorektalen Adenomen erhöht gefunden und hängt in seiner Höhe von der Zahl der Adenome ab. 8
Wirkungen
Die Wirkung von TNF-alpha entfaltet sich durch Bindung an 2 Rezeptoren (TNFR1 und TNFR2). TNFR1 findet sich in den meisten Geweben, TNFR2 dagegen hauptsächlich auf Immunzellen. Über die Rezeptoren werden intrazelluläre Signalwege ausgelöst. 8
- Der NF-κB-Weg führt über Aktivierung von Transkriptionsfaktoren (Faktoren, die die genetische Information von DNA auf Messenger-RNA übertragen) zu einer Bildung entzündlicher Zytokine. Neben TNF-alpha können auch reaktive Sauerstoffspezies (oxidativer Stress), Interleukin-1ß, bakterielle Endotoxine, ionisierende Strahlung und Kokain den NF-κB-Signalweg aktivieren.
- Der MAPK-Signalweg fördert die Zellteilung und -differenzierung sowie die Apoptose nicht funktionsfähiger Zellen. Er steht im Dienst der Geweberegeneration.
Effekte von TNF-alpha
Es sind inzwischen eine Vielzahl unterschiedlicher Effekte von TNF-α bekannt. Beispiele:
- Die TNF-α-Bildung im Fettgewebe soll zur Entstehung einer Fettleberhepatitis (beispielsweise der NASH) und zur Senkung der Insulinempfindlichkeit beim Diabetes mellitus entscheidend beitragen.
- In der Leber wird die Bildung von Akute-Phase-Proteinen wie CRP stimuliert.
- Makrophagen werden zur Phagozytose angeregt.
- Im zentralen Nervensystem wird TNF-α durch Mikroglia gebildet. 9 Es kommt es zu mehreren Wirkungen, wie einer Appetitbremse, der Steigerung der Erregbarkeit, der Auslösung einer Fieberreaktion oder der Ausschüttung des CRF (corticotropin-releasing factor). Auf Neurone (Hirnzellen) kann TNF-alpha sowohl neurotoxisch als auch neuroprotektiv wirken. 10
- TNF-α fördert eine lokale Entzündungsreaktion auf z. B. Fremdreize oder eine bakterielle Infektion.
- Es ist an der Entstehung chronisch entzündlicher Darmkrankheiten wesentlich beteiligt. Eine Anti-TNF-alpha-Therapie führt zu einer Besserung. 11
- Es ist entscheidend an der Schockreaktion im Rahmen einer Sepsis beteiligt.
TNF-alpha-Blocker
Medikamente, welche die Wirkung von TNF-α unterdrücken, spielen eine zunehmende Rolle in der Behandlung chronisch entzündlicher Erkrankungen, wie der rheumatoiden Arthritis, der Psoriasisarthritis, dem Morbus Bechterew, dem Morbus Crohn und der Colitis ulcerosa.
Antikörper gegen TNFα wie Infliximab, Adalimumab und Golimumab oder Etanercept dämpfen die Entzündungsreaktionen, können aber zum Aufflammen von opportunistischen verborgenen Infektionen, wie der Tuberkulose, führen. Mehr dazu siehe hier.
Einfluss von Omega-3-polyungesättigten Fettsäuren
Omega-3-PUFA unterdrückt das TNF-α freisetzende Enzym ADAM17. Damit hemmt es den TNF-α/NF-κB-Signalweg, was in einem Mausmodell nachgewiesen wurde. Dies wird als mögliche Therapieoption für TNF-alpha-abhängige Krankheiten, so auch für eine traumatische Hirnschädigung (z. B. im Sport), angesehen 13 14.
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Verweise
Referenzen
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- World J Gastroenterol. 2011 Jul 14;17(26):3092-100. doi: 10.3748/wjg.v17.i26.3092. PMID: 21912451; PMCID: PMC3158408.[↩]
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