Interleukin-6

Interleukin-6 wird durch das IL6-Gen auf Chromosom 7 (Genlokus 7p21) kodiert. Dabei wird ein inaktives Präkursor-Protein aus 212 Aminosäuren transkribiert. Als stimulierende Transkriptionsfaktoren wirken u.a. NF-κB, NF-AT, HSF1 und HSF2.

Anschließend wird vom Präkursor-Protein das 184 Aminosäuren lange, aktive IL-6 abgespalten. Die posttranslationale Modifikation umfasst weiterhin eine Glykosylierung an den Aminosäuren der Positionen 73 und 172.

Die Synthese von IL-6 findet in einer Vielzahl von verschiedenen Zelltypen des Organismus statt. Produktionsorte sind vor allem:

• Makrophagen
• Monozyten
• T-Zellen
• Keratinozyten
• Mastzellen
• Fibroblasten
• Endothelzellen

Interleukin-6 wird darüber hinaus auch von anderen Zelltypen produziert, z.B. von Zellen der quergestreiften Muskulatur. In diesem Zusammenhang wird es auch als Myokin bezeichnet.^[1]

Verstärkend auf die Biosynthese von IL-6 wirkt sich die Anwesenheit von Prostaglandin E2 aus.

Die Einleitung der Synthese und Freisetzung von Interleukin-6 wird durch eine Verbindung von Antigenen an Rezeptoren des angeborenen Immunsystems getriggert. Wenige Stunden nach der Aktivierung steigen die Plasmawerte von IL-6 stark an. Mit einer Halbwertszeit von nur wenigen Sekunden normalisieren sich die IL-6-Werte jedoch nach erfolgter Immunreaktion wieder sehr schnell.

Als mögliche Antigene, die eine Synthese und Freisetzung von Interleukin-6 induzieren, kommen in Frage:

• Antigene von eingedrungenen Pilzen
• bakterielle Antigene
• virale Antigene
• Fremd-DNA
• Zellreste

IL-6 bindet an spezielle membrangebundene IL-6-Rezeptoren (IL-6R), die sich ausschließlich auf Hepatozyten und Leukozyten befinden. Diese Rezeptoren setzen über das membranständige Glykoprotein 130 (gp130) eine intrazelluläre Signalkaskade in Gang.

Des Weiteren geht IL-6 mit dem löslichen IL-6-Rezeptor (sIL-6R) einen Bindungskomplex ein. Dieser IL-6/sIL-6R-Komplex bindet anschließend ebenfalls an das Glykoprotein gp130, das an den Zellmembranen sehr vieler Zelltypen vorkommt. Der Vorgang wird auch als IL-6-Trans-Signaling bezeichnet.

Durch die Bindung kommt es zu einer Aktivierung von gp130. Dies bewirkt die Phosphorylierung einer Janus-aktivierten Kinase, was zur Aktivierung einiger für die Immunreaktion wichtiger Signalwege führt. Der aktivierte MAP-Kinase-Weg sowie der ebenfalls aktivierte JAK-STAT-Signalweg führen intrazellulär zur Transkription bestimmter, für die Immunantwort relevanter Zielgene. Dieser Vorgang charakterisiert Interleukin-6 als Lymphozyten-stimulierenden Faktor bzw. als Aktivator von Akute-Phase-Proteinen.

IL-6 spielt eine pathophysiologische Rolle bei einer Vielzahl an Erkrankungen, z.B. bei

• Diabetes mellitus Typ 2
• Atherosklerose
• Morbus Alzheimer
• rheumatischen Erkrankungen
• multiplem Myelom und anderen Malignomen
• Sepsis

Weiterhin wird IL-6 in seneszenten Zellen vermehrt gebildet und freigesetzt. Hier trägt es zum sog. Seneszenz-assoziierten sekretorischen Phänotyp (SASP) bei.^[2][3]

Die Konzentration von IL-6 im Plasma beträgt ca. 1 pg/ml. Bei schweren systemischen Infektionen kann der Blutspiegel bis auf 1.000 pg/ml ansteigen. Interleukin 6 kann zur Diagnostik einer neonatalen Sepsis herangezogen werden.

Tocilizumab blockiert die IL-6-Wirkung durch Bindung an den IL-6R. In Deutschland ist es zugelassen für die Behandlung der rheumatoiden Arthritis und des Morbus Still.