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Lexikon der Biologie

Cytokine

Cytokine [von *cyto –, griech. kinein = bewegen], Zytokine, Bezeichnung für eine Vielzahl von in vivo kurzlebigen Polypeptiden tierischer Organismen, welche die Proliferation und Funktion von Zielzellen beeinflussen. I.e.S. gilt die Bezeichnung nur für Faktoren, die von Immunzellen gebildet werden und auf Immunzellen wirken; als Cytokine i. w. S. zählen jedoch auch Wachstumsfaktoren, transformierende Faktoren oder neurotrophe Faktoren ( vgl. Tab. ). Cytokine zeigen keinerlei einheitliche Struktur, jedoch haben sie allgemein eine relative Molekülmasse unter 80 000 und sind oft glykosyliert (Glykosylierung). Sie wirken parakrin oder autokrin, in der Regel in pikomolarer Konzentration, weshalb ihre Konzentration in der Zelle auch nicht sehr hoch ist (10–10 000 Moleküle pro Zelle). Die von Immunzellen gebildeten Cytokine regulieren die Stärke und Dauer der Immunantwort, indem sie Einfluß auf das Überleben, die Proliferation, Reifung, Motilität, Form, Phagocytose-Aktivität und Differenzierung von Blutzellen ( Blutbildung ) und deren Vorläuferzellen sowie auf die Syntheserate biologisch aktiver Moleküle nehmen. Ihre Bindung an die Zielzellen erfolgt über spezifische Rezeptoren, die über verschiedene Mechanismen (z. B. Bildung von Dimeren oder Oligomeren, Serin/Threonin- oder Tyrosin-Kinase-Aktivität) die Cytokinsignale in die Zelle vermitteln (Signaltransduktion). Durch Einflußnahme auf die DNA-, RNA- und Proteinsynthese wird das Verhalten der Zelle verändert. Jedes Cytokin hat pleiotrope regulatorische Aktivitäten. Viele Cytokine interagieren miteinander (Synergismus, Antagonismus) oder regulieren die Synthese und Freisetzung anderer Cytokine. Die Gruppierung der verschiedenen Cytokine erfolgt nach Bildungsort, Wirkort oder ihrer Funktion. So zählen zu den Cytokinen u. a. die von Lymphocyten produzierten Lymphokine, die von Zellen der Monocyten-Linie (Monocyten) produzierten Monokine, die Interleukine, die Interferone, die colony stimulating factors (CSF) sowie das Erythropoetin (EP, EPO). Zu den Cytokinen i. w. S. zählen z. B. bone morphogenetic protein (BMP), brain derived neurotrophic factor (BDNF), epidermal growth factor (EGF), Nerve growth factor (NGF), insulin like growth factor (IGF), transforming growth factor (TGF) oder Tumor-Nekrosis-Faktor (TNF). Viele Cytokine wurden schon geklont und sind in großen Mengen als rekombinante Proteine verfügbar (Gentechnologie), was deren Anwendung in der Medizin möglich macht. Inzwischen durchlaufen einige Cytokine die klinische Testphase oder werden bereits therapeutisch genutzt (Cytokintherapie). CD-Marker (Tab.), Cytokine-MAPPing-Technik, Cytokin-Netzwerk.

M.B.

Lit.: Ibelgaufts, H.: Dictionary of Cytokines. Weinheim 1994. Kirchner, H., Kruse, A., Neustock, P., Rink, L.: Cytokine und Interferone, Heidelberg 1993. Meager, T.: The Molecular Biology of Cytokines. Weinheim 1998.

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