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Zytokindiagnostik
Zytokine sind Peptidwirkstoffe, welche besonders von aktivierten Immunzellen (Monozyten, Lymphozyten, Granulozyten, Eosinophile, Basophile), aber auch von anderen Zellen (Endothel- und Epithelzellen, Fibroblasten) produziert werden. Sie wirken über spezifische Zytokinrezeptoren, ähnlich den Hormonen und Neurotransmittern, als Signalstoffe zwischen Zellen und vermitteln in der Zielzelle u.a. pro- oder antientzündliche Effekte.

Zytokine spielen eine wichtige Rolle im Netzwerk der interzellulären Kommunikation und sind somit essentiell für infektionsbedingte Immunreaktionen sowie jede Art von Entzündungsreaktionen. Gleichzeitig sind TNF-α , IL1-β und Interleukin 6 (IL-6) aber auch die Vermittler entzündungsassoziierter Krankheitssymptomatik wie Fieber, Abgeschlagenheit, Arthralgie und Myalgie.

Tabelle: Zytokine und ihre Bedeutung (Quelle: www.immundefekt.de )

Zytokin

 

Zellen,
die das Zytokin sezernieren

Zielzellen

Immunologische Effekte

IL-1

Monozyten/ Makrophagen, T-, B- u. NK Zellen, Granulozyten, Epithelzellen, Fibroblasten

T- u. B-Zellen, Monozyten, Granulozyten, Hepatozyten, Knochen

Klassisches proinflammatorisches Zytokin; Fieber, Akutphasereaktion; Zellaktivierung und Induktion von Effektorfunktionen, fördert Hämatopoese

IL-2

T- Zellen

T-, B- und NK-Zellen, Monozyten, Granulozyten

Funktion: T-Zellaktivierung, klonale Expansion Induktion von Apoptose, Differenzierung zu zytotoxischen T-Zellen, Aktivierung von NK- und B-Zellen sowie Monozyten und Granulozyten

IL-3

Aktivierte T-Zellen, Mastzellen, Eosinophile

Hämatopoetische Stamm- und Progenitorzellen, Granulozyten, Monozyten, Mastzellen

Synergie mit Interleukin 5 und GM-CSF für myeloische Zellproliferation und Differenzierung

IL-4

T-Zellen

B-, T- und NK-Zellen, Monozyten, Progenitorzellen, Mastzellen

B-Zellaktivierung, Verstärkung der Expression von IgG1 und IgE, Regulation der Expression von CD23 auf Zellen und Monozyten, Induktion einer TH2 Antwort, Wachstumsfaktor für Mastzellen.

IL-5

T-Zellen, Mastzellen, Eosinophile

Eosinophile und Basophile (B-Zellen)

Regulation der Expansion von Eosinophilen und Chemotaxis

IL-6

T- und B-Zellen, Monozyten

B-, T- und NK-Zellen, Thymozyten

Klassisches proinflammatorisches Zytokin; Akutphasereaktion; breite Effekte auf Zellwachstum, Differenzierung und Aktivierung; Osteoklastenaktivierung

IL-7

Knochenmark und Thymus-Stromazellen

B-, T- -Zellen, Thymozyten

T-Zellentwicklung, Regulation der peripheren T-Zellhomöostase und Expansion, Überleben von Memory-Zellen

IL-8

T-Zellen, Monozyten, Granulozyten

T- und B-Zellen, Mastzellen und Thymozyten

Mediator einer akuten Entzündung, Leukozyten-aktivierung, -chemotaxis und -adhäsion

IL-9

T-Zellen

T-, B-Zellen, Monozyten und Thymozyten Progenitorzellen

Wachstum und Differenzierung von Mastzellen, Produktion von T-Zellzytokinen, Produktion von B-Zell IgE und Reifung von Eosinophilen, Onkogenese

IL-10

T-Zellen und Mastzellen, Keratinozyten Monozyten

T-, NK- und B-Zellen, Mastzellen und Monozyten

Begrenzung der Entzündung durch Effekte auf Monozyten, inhibiert Interleukin 12 und reguliert Wachstum und Differenzierung von B-, T- und NK Zellen sowie Mastzellen und Granulozyten

IL-11

Knochenmark-Stromazellen

Knochenmark Progenitorzellen Dendritische Zellen, Monozyten und Granulozyten

Stimulation der Hämatopoese und Regulation der Makrophagenproliferation und Differenzierung

IL-12

B-Zellen, Zellen und Granulozyten

Monozyten, Makrophagen, B-Zellen, Dendritische Zellen

Induktion einer Th1 Immunantwort, proinflammatorisches Zytokin, Induktion der Produktion von Interforon-γ und anderen Zytokinen der NK- und T-Zellen, Verbindung zwischen angeborener und adaptiver Immunität.

IL-13

T-Zellen

B-Zellen

Zellproliferation und Switching (IgE), Verstärkung der Ex-pression von Adhäsionsmolekülen und MHC Klasse II auf Monozyten Makrophagen, Aktivierung von Eosinophilen und Mastzellen

IL-14

T-Zellen
Maligne B-Zellen

T-, B- und NK-Zellen, Monozyten, Endothiel-zellen, Mastzellen und Granulozyten

Induktion der B-Zellproliferation: Inhibition der Immunglobulinsekretion und selektive Expansion von B-Zellsubpopulationen

IL-15

Makrophagen, Stromazellen, Monozyten

CD4 T-Zellen, Monozyten

T-Zellproliferation und Reifung sowie Überleben von Memory T-Zellen, Inhibition der T-Zellapoptose, unabdingbar für NK-Zellentwicklung und Überleben sowie Funktion einschl. der Induktion von IFN- γ

IL-16

T-Zellen

T-Zelllinien, Makrophagen, Neutrophile, Granulozyten

Regulation der CD4 T-Zellaktivierung und Regulation des Wechsels von einer Immun- auf eine Entzündungsreaktion

IL-17

T-Zellen

Stromazellen und Fibroblasten

Proinflammatorisches Zytokin, Chemokineigenschaften für Neutrophile; Regulation der Hämatopoese

IL-18

Keratinozyten, Aktivierte Makrophagen

B-, T- und NK Zellen

Fördert T- und NK-Zellreifung, IFNγ-Produktion und zytolytische Eigenschaften, kann je nach Zytokinmilieu Th1 oder Th2 Antwort verstärken

IL-19

Aktivierte Monozyten, B-Zellen

unbekannt

Wahrscheinlich Regulation der Entzündungsantwort, Induktion von Apoptose und Wachstumshemmung

IL-20

Keratinozyten

Keratinozyten

Wahrscheinlich Modulation der Entzündungsantwort in der Haut

IL-21

Aktivierte T-Zellen

T-, B- und NK Zellen

Induktion der IFN- γ Produktion, Beteiligung an NK-Zellentwicklung und Differenzierung, Co-Stimulation von B-und T-Zellen

IL-22

Aktivierte T- und NK-Zellen

Hepatozyten

Wahrscheinlich Regulation der Entzündungsantwort, Induktion der Expression von Akut-Phase-Proteinen

IL-23

Antigen präsentierende Zellen

CD4 Zellen

Verstärkung der TH1 Antwort, Induktion von IFN-γ und Zellproliferation

IL-24

Aktivierte periphere mononukleäre Zellen

Tumorzellen

Wahrscheinlich Tumorsuppression, Induktion von Tumorzellapoptose und Tumorwachstumshemmung

IL-25

CD4 T-Zellen und Mastzellen

Th2 T Zellen

Stimulation der Produktion von IL-4, IL-5 und IL-13, Induktion einer Th2 Immunantwort

IL-26

T-Zellen

unbekannt

unbekannt

IL-27

Aktivierte Antigen-präsentierende Zellen

CD4 Zellen

Möglicherweise frühe Th1 Induktion, möglicherweise vor IL-12

IL-28

Aktivierte periphere mononukleäre Zellen

Virusinfizierte Zelllinien

Antivirale Funktion ähnlich den Typ I Interferone

IL-29

Aktivierte periphere mononukleäre Zellen

Virusinfizierte Zelllinien

Antivirale Funktion ähnlich den Typ I Interferone

IL-30

Aktivierte Antigen-präsentierende Zellen

CD4 Zellen

Möglicherweise frühe Th1 Induktion, möglicherweise vor IL-12

IL-31

Aktivierte T-Zellen (insbes. TH2)

Aktivierte Monozyten, Epithelzellen

Im Tiermodell Induktion von Dermatitis, Juckreiz, Hautläsionen und Alopezie

IL-32

Humane Lymphozyten nach Mitogenstimulation
Epithelien nach IFN-γ-Stimulation
NK-Zellen nach IL-12/IL-18-Stimulation

Unterschiedliche Zellen

Induktion von TNFα, IL-8 u.a.

       

IFN-α und β

Monozyten, Makrophagen, B- und NK-Zellen

Dendritische Zellen und NK-Zellen, Monozyten

Antivirale Effekte, Regulation der angeborenen und adaptiven Immunität, Hochregulation der
MHC Expression

IFN-γ

T-Zellen, NK-Zellen

T-, B Zellen, Monozyten, NK Zellen

Zellaktivierung und Differenzierung, Hochregulation von der MHC Expression, Verstärkung der zytolytischen Aktivität, Selektion des AK Isotyps

TNF-α und TNF-β

Monozyten, T-Zellen NK-Zellen

Monozyten, Granulozyten, Gefäßendothel

Proinflammatorisches Zytokin, Antitumoreffekte

GM-CSF und G-CSF

Monozyten Makrophagen, T-Zellen

Monozyten, Makrophagen

Stimulation der Myelopoese und der Zellfunktion myoloischer Zellen, Mobilisierung von Stammzellen, proinflammatorisch

M-CSF

Monozyten Makrophagen

T-, B- und NK-Zellen, Thymozyten, Monozyten

Stimulation der Monozytenfunktion

TGF- beta                           

Thrombozyten, Monozyten

Nahezu alle Körperzellen

Unterdrückung von Proliferation und Entzündung, Chemokin-Eigenschaften, Suppression der zytotoxischen Funktion, Herunterregulation der AK Sekretion (IgG, IgM), Hochregulation des IgA

Zytokinbestimmungen im Serum
Die Zytokinmessung im Serum wird seltener für die Differentialdiagnostik von inflammatorischen Prozessen verwendet (Ausnahme: Sepsisdiagnostik), kann sich aber zur Aktivitätsbestimmung und Verlaufskontrolle von entzündlichen Erkrankungen eignen, da die Halbwertzeit deutlich kürzer ist als zum Beispiel die des CRP (z.B. IL-6 bei systemischen Entzündungserkrankungen wie Rheumatoidarthritis, Kollagenosen, Hepatitiden).

Gegenwärtig werden folgende Zytokine im Serum quantitativ bestimmt:

TNF-α, IL1-β, IL-6, IL-10 als Akute Phase-Zytokine (Monozytenaktivität)

IFNg, sIL2-Rezeptor als lymphozytäre Zytokine

Vollblutstimulationsteste
Etablierter als die Serumbestimmungen sind sogenannte Vollblutstimulationsteste, bei denen Zytokine nach Stimulation von Immunzellen des Patienten gemessen werden. Durch den Einsatz von Zellstimulantien, welche die Monozyten bzw. Lymphozyten gezielt und getrennt voneinander zur Synthese ihrer Botenstoffe anregen, ist bei diesen Vollblut-Stimulationstesten die differenzierte Beurteilung des unspezifischen Abwehrsystems (Monozyten) sowie des eigentlichen lymphatischen Immunsystems (Lymphozyten, NK-Zellen) möglich.

TNF-α/IL1-β-Response-Test
Dieser Vollblutstimulationstest (Milenia whole blood test) untersucht die Fähigkeit der Monozyten zur Synthese der proentzündlichen Schlüsselzytokine Tumor-Nekrose-Faktor-alpha (TNF-α) und Interleukin-1-beta (IL1-β). Er stellt einen einfachen und preiswerten Screeningtest zur Untersuchung der Monozytenfunktion dar.

Das Blut wird 4 Stunden mit bakteriellem Lipopolysaccharid (LPS= Stimulator für Monozyten) aktiviert. Anschließend werden im Überstand die sezernierten o.g. Zytokine gemessen.

Erniedrigte Werte sprechen für eine verminderte Aktivierbarkeit der Monozyten (Immundefizienz, Immunparalyse), erhöhte Werte sind Indiz für eine bestehende Voraktivierung der Monozyten durch aktuell bestehende systemische Entzündungen.

TH1/TH2-Zytokinprofil
Bei der Untersuchung des TH1/TH2-Zytokinprofils werden die Lymphozyten und NK-Zellen des Blutes für 24 h mit dem Lektin Concanavalin-A (spezifischer Lymphozytenaktivator) stimuliert. Anschließend werden im Überstand die sezernierten Zytokine Interferon-gamma (IFN-γ als TH1-Zytokin), Interleukin-10 (IL-10 als TH2-Zytokin) sowie Tumor-Nekrose-Faktor-alpha (TNF-α als TH0-Zytokin) gemessen.

Wichtige Aussagen des TH1/TH2-Zytokinprofils sind:

• Nachweis von TH1 > TH2 Dysbalancen bei akuter und (teilweise) chronischer 
  Immunaktivierung, z.B. bei systemischen Virusinfektionen, einigen 
  Autoimmunopathien oder als Folge immunmodulierender Behandlungen.
• Nachweis von TH2 > TH1 Dysbalancen bei TH2-dominierten Erkrankungen
  (Allergien, einigen Autoimmunopathien, einigen Parasitosen) oder als Folge
  immunmodulierender Behandlungen bzw. einer bestehenden chronischen
  Immunaktivierung.
• Verdacht auf T-lymphozytären Immundefekt (verminderte IFN-γ-
  Freisetzungsfähigkeit der T-Zellen)

Benötigtes Patientenmaterial
Serumbestimmungen: je Zytokin 5 ml Serum

TNF-α/IL1-β-Response-Test: 5 ml Heparinblut

TH1/TH2-Zytokinprofil: 5 ml Heparinblut

Heparin-Blutabnahmemonovetten senden wir Ihnen gerne kostenfrei zu (Tel. 030-77001-220).

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