Entzündung / Pathophysiologie

Interleukin-1 (IL-1)

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Bildung

Interleukin-1 (IL-1) ist ein Cytokin (kleines Signalprotein) und hochwirksamer Entzündungsmediator, der die lokale Körperabwehr bei Infektionen und auch bei sterilen Gewebsuntergängen (Nekrosen) organisiert. Unterformen von IL-1 sind IL-1α und IL-1ß.

IL-1 wird von Zellen, die an Entzündungsvorgängen beteiligt sind, wie Makrophagen, Monozyten, Fibroblasten, B-Lymphozyten, NK-Zellen (natürliche Killerzellen) und Epithelzellen, besonders stark gebildet.

Biologische Funktion

Die verschiedenen Mitglieder der Interleukin-1-Familie haben komplexe Funktionen; teilweise wirken sie entzündungsfördernd, teilweise entzündungshemmend. Wegen seiner Wirkung auf Lymphozyten wurde IL-1 ursprünglich Lymphozyten-stimulierender Faktor (LAF) genannt. Inzwischen kennt man eine Reihe von Funktionen; die Mitglieder der IL-1-Familie aktivieren nicht nur Lymphozyten, sondern auch Monozyten und Makrophagen, die zur Bildung weiterer Entzündungsmediatoren befähigt sind.

  • Der Untertyp Interleukin-1 alpha (IL-1 alpha, IL-1α) induziert Entzündungsreaktionen auf Nekrosen.
    • IL-1α kommt in Epithelzellen und Fibroblasten (Bindegewebe bildende Zellen) ständig (konstitutiv) vor; es wird von ihnen nur bei deren Zelluntergang freigesetzt. Damit bewirkt eine sterile Nekrose (Areal von Zelluntergängen) einen lokalen entzündlichen Prozess mit Abraum- und Regenerationsmechanismen.
    • Zudem wird IL-1α bedarfsgerecht von Makrophagen und Monozyten bei deren Aktivierung (z. B. durch Endotoxine oder TNF-alpha) neu gebildet und an die Umgebung abgegeben. Es bewirkt die Bildung weiterer proinflammatorischer Cytokine, wie IL-6 und IL-8, so dass schließlich der gesamte Entzündungsvorgang startet und verstärkt wird.
  • Der Untertyp Interleukin-1 beta (IL-1beta, IL-1ß) wird von aktivierten Makrophagen gebildet und spielt eine Rolle bei der Apoptose sowie bei der Proliferation und Differenzierung von Zellen. Es ist an der Entstehung von chronischen inflammatorischen Erkrankungen, periodischem Fieber und der Endometriose (1)J Biomed Res. 2010 Jan;24(1):43-50 beteiligt. Es vermag über VEGF (vascular endothelial growth factor) die Angiogenese zu fördern und IL-6 und IL-8 zu stimulieren [2]. Mutationen an IL-1ß werden für einige Autoimmunkrankheiten verantwortlich gemacht. (2)Mol Hum Reprod. 2001 Sep; 7(9):859-66   (3)J Am Acad Dermatol. 2013 Feb 28. pii: S0190-9622(12)01194-2. doi: 10.1016/j.jaad.2012.11.002

IL-1-Blockade

Die Aktivität der IL-1-vermittelten Entzündungsprozesse lässt sich mit Antikörpern gegen IL-1ß (Canakinumab) und den Interleukin-1-Rezeptor (Anakinra) reduzieren.

  • Canakinumab bindet im Blut zirkulierendes IL-1ß und verbessert die Symptomatik beim Cryopyrin-assoziierten periodischen Syndrom (CAPS: rheumatoide Arthritis, Asthma und Psoriasis). (4)BioDrugs. 2012 Feb 1;26(1):53-9. DOI: 10.2165/11208450-000000000-00000.  (5)Arthritis Res Ther. 2011 Feb 28;13(1):R34. doi: 10.1186/ar3266   (6)Ann Rheum Dis. 2011 Dec;70(12):2095-102. doi: 10.1136/ard.2011.152728 Auch das familiäre Mittelmeerfieber spricht an, und das Reinfarktrisiko sinkt unter Canakinumab (siehe hier).
  • Anakinra verbessert die Symptomatik bei der rheumatoiden Arthritis (7)Ann Pharmacother. 2002 Jul-Aug;36(7-8):1204-9 , beim adulten Still-Syndrom (8)Arthritis Care Res (Hoboken). 2012 Dec 6. doi: 10.1002/acr.21901 und bei der idiopathischen Kälteurtikaria. (9)Neth J Med. 2009 Oct;67(9):302-5 (Zu Anakinra siehe hier).
  • Interleukin-1ß spielt bei der Entstehung der entzündlichen Reaktion in Fettgewebe und in arteriosklerotischen Plaques eine Rolle. Experimentell bewirkte Anakinra eine geringere Infiltration von CD68+-Makrophagen in viszerales Fett, und die “Monozyten-Chemoattractant-Protein-1”-Expression war in speziellen Adipozyten (Fettgewebszellen) reduziert. Die Autoren nehmen an, dass Anakinra eine sinnvolle Zusatzmedikation sein kann, um das kardiovaskuläre Risiko zu senken.  (10) Int J Mol Sci. 2022 Apr 28;23(9):4906. DOI: 10.3390/ijms23094906

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Verweise

Literatur[+]