Interleukin-11 (IL-11) ist ein Zytokin aus der Familie der Interleukin-6-Zytokine. Es spielt eine zentrale Rolle bei der Hämatopoese (insbesondere bei der Reifung von Blutplättchen), bei der Gewebsreparatur sowie bei Fibrosierungs- und Entzündungsprozessen.
Genlokalisation Mensch Das Gen für Interleukin-11 (IL11) befindet sich auf dem langen Arm von Chromosom 19 an der Position 19q13.41.
Maus Das orthologe Gen der Maus (Il11) liegt auf Chromosom 7 in der Region 7 A1 (Synteniebereich zum humanen Chromosom 19q13).
Struktur Das Gen erstreckt sich über eine Länge von etwa 7 Kilobasenpaaren (kb) und ist sowohl beim Menschen als auch bei der Maus in 5 Exons und 4 Introns gegliedert. IL-11 wird als Vorläuferprotein synthetisiert. Nach Abspaltung eines N-terminalen Signalopeptids besteht das reife, sekretierte Protein aus 178 Aminosäuren. Das unglykosylierte Monomer besitzt eine Molekülmasse von ca. 19 kDa. Als Mitglied der IL-6-Zytokinfamilie weist IL-11 eine Vier-Helix-Bündel-Struktur (Four-Helix-Bundle) auf, die aus vier antiparallel angeordneten α-Helices (A, B, C und D) besteht. Im Gegensatz zu vielen verwandten Zytokinen enthält das reife IL-11-Protein keine Cystein-Reste und bildet somit keine intramolekularen Disulfidbrücken aus.
Wirkmechanismus Die Transkription von IL11 wird durch verschiedene Entzündungsmediatoren und Wachstumsfaktoren wie IL-1β, TGF-β und TNF-α hochreguliert. IL-11 entfaltet seine Wirkung über einen heteromeren Rezeptorkomplex. IL-11 bindet zunächst spezifisch an die α-Untereinheit des Rezeptors (IL-11Rα). Dieser binäre Komplex rekrutiert das Signaltransduktionsprotein Glykoprotein 130 (gp130 / CD130), das auch von anderen Zytokinen der IL-6-Familie genutzt wird. Die Dimerisierung von gp130 führt zur Aktivierung des JAK-STAT-Signalwegs sowie der MAPK-Kaskade (MEK/ERK-Signalweg), wodurch die Transkription spezifischer Zielgene im Zellkern reguliert wird.
Funktionen IL-11 stimuliert direkt das Wachstum und die Reifung von Megakaryozyten, den Vorläuferzellen der Blutplättchen. Es beeinflusst die Knochenresorption, indem es die Differenzierung von Osteoklasten fördert. IL-11 schützt die Schleimhaut des Gastrointestinaltrakts und fördert die Regeneration von Epithelzellen nach Schädigungen.
Klinische Bedeutung
Fibrose und Gewebeschädigung Neuere Forschungen zeigen, dass IL-11 ein zentraler Mediator bei der Entstehung von Fibrosen (krankhafte Bindegewebsvermehrung) in verschiedenen Organen wie Herz, Lunge, Leber und Niere ist. Eine Überexpression führt zur Aktivierung von Fibroblasten und zur verstärkten Ablagerung von Kollagen.
Alterungsforschung In Tiermodellen konnte gezeigt werden, dass die Hemmung von IL-11 mittels spezifischer Antikörper altersbedingte Entzündungsprozesse reduziert, Stoffwechselfunktionen verbessert und die Lebensspanne verlängern kann.
Therapeutischer Einsatz Oprelvekin: Rekombinantes humanes IL-11 wird arzneilich zur Vorbeugung und Behandlung von schweren Thrombozytopenien nach einer chemotherapeutischen Krebsbehandlung eingesetzt. Inhibitoren: Anti-IL-11-Therapien befinden sich in präklinischer und klinischer Entwicklung zur Behandlung von idiopathischer Lungenfibrose und MASH (metabolische dysfunktionsassoziierte Steatohepatitis).
Einzelnachweise
Siehe auch Interleukin-6 Zytokin Hämatopoese
Kategorie:Zytokin Kategorie:Codiert auf Chromosom 19 (Mensch)