Gemeinsame Zytokine der Gammakettenfamilie spielen eine zentrale Rolle bei der Regulierung der Funktionen des Immunsystems
Verschiedene Formen schwerer kombinierter Immunschwäche (SCID) treten als Folge inaktivierender Mutationen in multifunktionalen Regulatoren des Immunsystems auf. Diese Mutationen führen zu Entwicklungs- oder Funktionsdefekten in T-Lymphozyten, die auch von variablen Defekten in B-Lymphozyten und/oder natürlichen Killerzellen begleitet sein können. Die häufigste Form von SCID, X-linked SCID (XSCID), wird durch Mutationen in der gemeinsamen Zytokinrezeptor-Gamma-Kette verursacht. Die Gamma-Kettenuntereinheit ist ein wesentlicher Bestandteil der IL-2-, IL-4-, IL-7-, IL-9-, IL-15- und IL-21-Rezeptorkomplexe, was darauf hinweist, dass die Signalisierung durch eines oder mehrere dieser Zytokine für eine normale Entwicklung des Immunsystems erforderlich ist. Mehrere Studien haben nun gezeigt, dass Zytokine, die zur Gammakettenfamilie gehören, als kritische Regulatoren für die Entwicklung, das Überleben, die Proliferation, die Differenzierung und / oder die Funktion von Zellen sowohl des angeborenen als auch des adaptiven Immunsystems dienen. Die einzigartigen und überlappenden Wirkungen dieser Zytokine auf verschiedene Immunzelltypen sind hier zusammengefasst.
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Zytokine der Gammakettenfamilie haben einzigartige & Überlappende Wirkungen auf verschiedene Immunzelltypen
Zytokine, die zur gemeinsamen Zytokinrezeptor-Gammakettenfamilie gehören, umfassen IL-2, IL-4, IL-7, IL- -9, IL-15 und IL-21. Mitglieder dieser Familie signalisieren durch Rezeptorkomplexe, die die Gamma-Kette / IL-2 R-Gamma-Untereinheit enthalten. Die Gammakettenuntereinheit assoziiert sich mit verschiedenen zytokinspezifischen Rezeptoruntereinheiten, um einzigartige heterodimere Rezeptoren für IL-4, IL-7, IL-9 und IL-21 zu bilden, oder assoziiert sich sowohl mit IL-2 / IL-15 R beta als auch mit IL-2 R alpha oder IL-15 R alpha, um heterotrimere Rezeptoren für IL-2 bzw. IL-15 zu bilden. Übliche Zytokine der Gammakettenfamilie aktivieren im Allgemeinen drei Hauptsignalwege, die das Überleben und die Proliferation von Zellen fördern, den PI 3-K-Akt-Weg, den RAS-MAPK-Weg und den JAK-STAT-Weg. Unterschiede in den Expressionsmustern der Zytokine oder ihrer einzigartigen Rezeptorkomponenten sowie die Aktivierung verschiedener STAT-Proteine können für einige der unterschiedlichen Effekte verantwortlich sein, die durch Zytokine der Gammakettenfamilie vermittelt werden.
Die Signalübertragung durch Zytokine der Gammakettenfamilie spielt eine wichtige Rolle bei der Regulierung der Entwicklung, des Überlebens, der Proliferation, der Differenzierung und / oder der Funktion von Zellen des Immunsystems. Die Bedeutung der Zytokine der Gammakettenfamilie für den Aufbau und die Aufrechterhaltung des Immunsystems wird durch die Tatsache unterstrichen, dass Mutationen in der gemeinsamen Gammakette / IL-2 R-Gamma beim Menschen mit einer Krankheit assoziiert sind, die als X-linked Severe Combined Immunodeficiency (XSCID) bekannt ist, die durch das Fehlen von T-Zellen und natürlichen Killerzellen (NK) und das Vorhandensein nicht funktioneller B-Zellen gekennzeichnet ist. Knockout-Studien an Mäusen haben gezeigt, dass die fehlende T-Zell- und NK-Zell-Entwicklung bei dieser Erkrankung primär auf den jeweiligen Verlust der IL-7- und IL-15-Signalgebung zurückzuführen ist, während der Verlust sowohl der IL-4- als auch der IL-21-Signalgebung zu einer defekten B-Zell-Funktion führt. Ähnliche Studien zeigten, dass im Gegensatz zum Menschen, B-Zell-Entwicklung bei Mäusen erfordert auch IL-7-Signalisierung. Mehrere zusätzliche einzigartige und überlappende Effekte der gemeinsamen Gamma-Chain-Familie Zytokine auf verschiedene Immunzelltypen wurden dokumentiert. Eine Reihe dieser Effekte werden hier hervorgehoben, um die zentrale Rolle zu demonstrieren, die gängige Zytokine der Gammakettenfamilie bei der Kontrolle der Funktionen des Immunsystems spielen. Das Verständnis der Mechanismen, durch die diese Zytokine wirken und wie ihre Signalwege reguliert werden können, kann therapeutische Implikationen nicht nur für eine Vielzahl von immundefizienten Krankheitszuständen haben, sondern auch für Störungen, die aus einer abnormalen oder übertriebenen Aktivierung des Immunsystems resultieren.
