Interferonen

Interferonen zijn weefselhormonen die bestaan ​​uit polypeptiden, eiwitten of glycoproteïnen met een relatief korte keten. Samen met interleukinen en andere stofgroepen behoren ze tot de cytokinen die de immuunreacties van het immuunsysteem initiëren en controleren. Interferonen worden voornamelijk gevormd door cellen van het immuunsysteem, maar ook door fibroblasten en controleren voornamelijk antivirale en antitumorale immuunresponsen.

Wat zijn interferonen?

Interferonen (IFN) zijn endogene weefselhormonen die zijn samengesteld uit polypeptiden met een korte keten, eiwitten en glycoproteïnen met maximaal 166 aminozuren. Vanwege hun eigenschappen en effecten op het menselijk metabolisme worden ze samen met interleukines, die vergelijkbare eigenschappen en effecten hebben, en met andere stofgroepen als cytokines beschouwd.

Cytokinen initiëren en controleren immuunresponsen van het immuunsysteem en nemen zo vitale taken op zich. Interferonen zijn onder te verdelen in de drie klassen IFN-alfa, ook wel leukocyten-IFN, IFN-beta en IFN-gamma genoemd. Terwijl de meeste van de 23 bekende IFN-alfa-varianten eiwitten zijn met elk 166 aminozuren, bestaan ​​de bèta- en gamma-IFN voornamelijk uit glycoproteïnen, ook met 166 aminozuren, of 144 aminozuren in het geval van het gamma-IFN. Interferonen zijn belangrijk voor het herkennen en bestrijden van virussen en kankertumoren.

Interferonen stimuleren en controleren complexe immuunresponsen in gespecialiseerde cellen van het immuunsysteem of rechtstreeks in weefselcellen die zijn geïnfecteerd door virussen of andere pathogenen of in gedegenereerde tumorcellen. Om hun boodschappen te stimuleren en te “verspreiden”, hoeven de interferonen niet de doelwitcellen binnen te dringen, maar alleen aan specifieke receptoren te koppelen.

Functie, effect en taken

In combinatie met interleukinen, koloniestimulerende factoren, tumornecrosefactoren en chemokinen, die samen de klasse van cytokinen vormen, initiëren en controleren interferonen de immuunresponsen op cellen die zijn geïnfecteerd met virussen of andere pathogene agentia. Hetzelfde geldt voor cellen die als tumoraal zijn herkend.

Interferonen zijn qua werkingsmechanisme vergelijkbaar met interleukines, maar bij interferonen is een zekere specialisatie in virusbesmetting en tumorweefsel te zien. Voor mensen is de eigen strijd van het lichaam tegen virussen en kanker van groot - en soms vitaal - belang. De immuunrespons die interferonen bieden, is erg complex. Interessant is dat interferonen virussen meestal niet rechtstreeks bestrijden, maar eerder aan specifieke receptoren van de cellen koppelen en deze ertoe aanzetten bepaalde, meer antivirale eiwitten (enzymen) te produceren die de geïnfecteerde cellen helpen het virus te verstoren via bepaalde metabolische processen of het zelfs onschadelijk te maken. .

Dit proces kan ook plaatsvinden in aangrenzende, niet-geïnfecteerde cellen, zodat ze zichzelf kunnen beschermen tegen infectie. Alf- en Beta-IFN bieden de cellen een begeleide hulp bij hun activiteiten om zichzelf te helpen. Als weefselhormoon hebben gamma-interferonen zich gespecialiseerd in de activering en ondersteuning van macrofagen.

Opleiding, voorkomen, eigenschappen en optimale waarden

Alfa-interferonen worden niet alleen uitgescheiden door immuuncellen, maar ook door vele andere weefselcellen, vooral cellen die zijn geïnfecteerd met virussen of bacteriën. De IFN-Alpha stimuleert geïnfecteerde en naburige cellen om bepaalde eiwitafbrekende enzymen te produceren om viraal RNA af te breken en te voorkomen dat virussen hun RNA repliceren. Bacteriële membranen kunnen ook gedeeltelijk worden opgelost of hele bacteriën kunnen door fagocyten onschadelijk worden gemaakt en worden afgevoerd.

Beta-interferonen, ook wel fibroblast-interferonen genoemd, worden voornamelijk uitgescheiden door de fibroblasten die zich in de extracellulaire ruimte bevinden en geïnfecteerd zijn met virussen. De eigenschappen en effecten van IFN-beta lijken sterk op die van IFN-alpha. U kunt zelfs koppelen met enkele van de IFN-alfa-receptoren. De eigenschappen van gamma-interferonen verschillen van die van IFN-Alpha en IFN-Beta. IFN-gamma wordt voornamelijk uitgescheiden door TH1-cellen, die deel uitmaken van het adaptieve immuunsysteem. Gamma-interferon wordt altijd gevormd wanneer er contact is met antigeen-presenterende macrofagen.

Dit is bijvoorbeeld altijd het geval bij macrofagen die bacteriën fagocyteren. Naast de antivirale en antitumorale eigenschappen heeft IFN-Gamma ook immunomodulerende effecten omdat ze de adaptieve cellen van het immuunsysteem ondersteunen, die zich hebben aangepast en aangepast aan de bestrijding van de huidige pathogenen.

Ziekten en aandoeningen

Samen met interleukines en andere cytokines initiëren en controleren interferonen reacties van het immuunsysteem, de zogenaamde immuunrespons. Sommige van de betrokken processen zijn buitengewoon complex en er zijn veel actoren bij betrokken. Het is daarom aannemelijk dat individuele stappen in de immuunrespons verstoord kunnen worden of dat het immuunsysteem als geheel te zwak of te sterk reageert.

Stoornissen in beide richtingen kunnen leiden tot milde tot ernstige symptomen en ziekten. Aangezien de meeste interferonen ook de bloed-hersenbarrière passeren, kunnen stoornissen in het vrijkomen van de interferonen ook aanzienlijke psychologische effecten hebben en - bij verzwakking - hun beschermende functie in het CZS niet meer of slechts in beperkte mate. Anderzijds worden kunstmatig geleverde interferonen ook gebruikt voor therapeutische doeleinden, zoals bij multiple sclerose (MS) en hepatitis C en B. Symptomen vergelijkbaar met die van een verstoring van de interferonproductie kunnen optreden als alleen de functionaliteit van de receptoren op de celmembranen wordt verstoord. Er zijn verschillende genetische defecten bekend die leiden tot een disfunctie van bepaalde receptoren en overeenkomstige deficiëntieverschijnselen veroorzaken.

Interferonen kunnen dan niet koppelen of "kunnen geen cellen vinden" waaraan ze zouden moeten hechten om hun taken uit te voeren. Bij bepaalde chronische virale ziekten (Epstein Barr-virus, zoster, herpes, Borrelia en andere) heeft een verstoord evenwicht tussen interferon- en interleukine-uitscheidende Th1- en Th2-cellen al invloed. Soortgelijke waarnemingen zijn gedaan bij hiv-infecties. De homeostase tussen de verschillende cytokinen is daarom van groot belang.

Met betrekking tot mogelijke systemische overproductie van interferonen, die niet worden veroorzaakt door lokale inflammatie, zijn zogenaamde "gain-mutaties" bekend geworden. De mutaties leiden tot een veranderde - meestal enorm uitgebreide - afscheiding van bepaalde interferonen, wat levensbedreigend kan zijn.