Interleukin-6 (IL-6) und IL-6-Autoantikörper: der Weg im Körper

Interleukin-6 (IL-6) und IL-6-Autoantikörper ist Teil des Weges „CRP“. Diese Seite zeigt den ganzen Weg; die Station von Interleukin-6 (IL-6) und IL-6-Autoantikörper ist hervorgehoben.

Hier steht dieser Laborwert: Interleukin-6 — Botenstoff der Abwehrzellen. Bei einer Gewebereizung geben Fresszellen und andere Zellen den Botenstoff Interleukin-6 ab. Er gelangt mit dem Blut zur Leber. Je mehr davon ankommt, desto mehr CRP bildet die Leber. Quelle 1

Kurz erklärt

CRP (C-reaktives Protein) ist ein ringförmiges Eiweiß, das die Leber auf das Signal Interleukin-6 hin bildet. Es bindet mit Calcium an Phosphocholin auf beschädigten Zellen und Bakterien und markiert sie für Komplementsystem und Fresszellen. Seine Menge folgt dem IL-6-Signal.

10 Stationen · 6 Quellen

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Der Weg Schritt für Schritt

An jeder Station steht, was der Stoff dort tut. Drei Zeichen: ↑ liefert — baut auf oder stellt bereit · ↓ zehrt — hemmt, verbraucht oder entzieht · ↕ beides, je nach Menge. Dahinter steht, worauf die Aussage beruht: gesicherte Physiologie, in Studien beobachtet oder umstritten. Die Zeichen bewerten nicht; sie benennen die Richtung.

Interleukin-6 → IL-6-Rezeptor · gp130 Interleukin-6 bindet an seinen Rezeptor. Zusammen mit dem Eiweiß gp130 entsteht daraus ein Signalkomplex in der Zellmembran. Ist der Rezeptor blockiert, kommt das Signal nicht an. Quelle 1↑ liefert Erst der Komplex aus IL-6, Rezeptor und gp130 gibt das Signal ins Zellinnere weiter. Den Rezeptor gibt es auch gelöst im Blut; mit ihm erreicht IL-6 auch Zellen, die nur gp130 tragen. gesicherte Physiologie Quelle 1
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Sind mehr Rezeptoren mit IL-6 besetzt, entstehen mehr gp130-Komplexe und das Signal in der Leberzelle wird stärker; die Zelle bremst es über das Eiweiß SOCS3, das sie daraufhin selbst bildet.

zu wenig — Ist der Rezeptor kaum mit IL-6 besetzt oder durch Tocilizumab blockiert, kommt das Signal nicht in der Zelle an, und die Leber bildet weniger CRP.

gesicherte Physiologie · Quelle 1, 5
IL-6-Rezeptor → STAT3 im Zellkern JAK-Kinasen · ATP Am Rezeptor sitzende JAK-Kinasen hängen Phosphat an STAT3. Die veränderten STAT3-Moleküle lagern sich paarweise zusammen und wandern in den Zellkern. Dort schaltet STAT3 die Ablesung von Genen wie dem CRP-Gen an. Quelle 1, 2↑ liefert Phosphoryliertes STAT3 ist der Schalter im Zellkern: Es setzt die Ablesung von Akute-Phase-Genen wie dem CRP-Gen in Gang. Zugleich lässt es SOCS3 bilden, das den Signalweg wieder abschaltet. gesicherte Physiologie Quelle 1, 2
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Bleibt STAT3 lange aktiviert, werden Akute-Phase-Gene weiter abgelesen; gewöhnlich beendet das von STAT3 selbst gebildete SOCS3 das Signal nach einiger Zeit.

zu wenig — Wird wenig STAT3 aktiviert, gelangt kaum Signal in den Zellkern, und das CRP-Gen wird nur selten abgelesen.

gesicherte Physiologie · Quelle 1, 2
STAT3 im Zellkern → CRP-Gen abgelesen · C/EBPβ STAT3 bindet gemeinsam mit dem Faktor C/EBPβ an den Anfang des CRP-Gens. Die RNA-Polymerase schreibt es ab. Interleukin-1 kann diese Ablesung zusätzlich verstärken. Quelle 2↑ liefert Am CRP-Gen wirken STAT3 und C/EBP-Faktoren zusammen; Interleukin-1 kann die Wirkung von IL-6 über den Faktor NF-κB verstärken. Die Stärke dieser Signale bestimmt, wie oft das Gen abgelesen wird. gesicherte Physiologie Quelle 2
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Treffen IL-6 und Interleukin-1 zugleich ein, wird das Gen häufiger abgelesen als mit einem Signal allein, und die Bildung von CRP steigt binnen Stunden stark an.

zu wenig — Kommen kaum Signale an, wird das CRP-Gen nur selten abgelesen, und die Leber gibt nur wenig CRP ins Blut ab.

gesicherte Physiologie · Quelle 2, 3
CRP-Gen abgelesen → CRP-Pentamer RNA-Polymerase II Die Leberzelle fügt fünf gleiche Eiweiß-Untereinheiten zu einem flachen Ring zusammen und gibt ihn ins Blut ab. Als hsCRP bezeichnet man die besonders empfindliche Messung dieses Proteins. Seine Menge im Blut folgt der Bildungsrate. Quelle 2, 3↕ beides, je nach Menge Als Ring bindet CRP Phosphocholin und lenkt Komplement und Fresszellen dorthin. Zerfällt der Ring an beschädigten Membranen in einzelne Untereinheiten (mCRP), verstärken diese in Zell- und Tierstudien die Entzündungsantwort. in Studien beobachtet Quelle 3, 2
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Wird viel CRP gebildet, steigt seine Menge im Blut, denn der Abbau läuft gleichmäßig weiter; allein die Bildungsrate bestimmt, wie viel CRP im Blut kreist.

zu wenig — Wird wenig CRP gebildet, bleibt nur wenig im Blut, weil der gleichmäßige Abbau das vorhandene Protein laufend entfernt; die Menge sinkt rasch, sobald die Bildung nachlässt.

gesicherte Physiologie · Quelle 3
Bindung an Phosphocholin → C1q Die gebundene Seite des Rings hält C1q fest, den ersten Teil des klassischen Komplementwegs. So startet der Komplementweg; der Regler Faktor H bremst seine späten Schritte. Quelle 2, 3↑ liefert Hält gebundenes CRP C1q fest, startet der klassische Komplementweg. CRP bindet zugleich den Regler Faktor H, sodass die Kette meist bei C3b endet und selten bis zum membranzerstörenden Komplex weiterläuft. gesicherte Physiologie Quelle 2, 3
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Wird viel C1q an CRP gebunden, laufen mehr Komplementketten an, und mehr C3b wird auf Oberflächen geheftet; Faktor H begrenzt dabei die späten Schritte.

zu wenig — Ist wenig CRP gebunden, startet der klassische Weg an diesen Stellen seltener; C1q kann aber auch an Antikörper binden und den Weg so anstoßen.

gesicherte Physiologie · Quelle 2, 3
Bindung an Phosphocholin → Fcγ-Rezeptoren Dieselbe Seite passt auf Fcγ-Rezeptoren von Fresszellen. Über sie erkennen die Zellen, was CRP markiert hat. Das löst die Aufnahme des Teilchens aus. Quelle 4↑ liefert Über die Fcγ-Rezeptoren löst CRP in Fresszellen die Aufnahme des markierten Teilchens aus und verändert, welche Botenstoffe die Zelle abgibt. in Studien beobachtet Quelle 4
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Binden viele CRP-Ringe an Fcγ-Rezeptoren, werden mehr Teilchen aufgenommen; in Zell- und Tiermodellen verschiebt sich dabei die Abgabe von Botenstoffen der Fresszellen.

zu wenig — Ist wenig CRP gebunden, erkennen Fresszellen markierte Teilchen über diesen Weg seltener und stützen sich auf Antikörper, die an dieselben Rezeptoren binden.

in Studien beobachtet · Quelle 4
C1q → C3b auf der Oberfläche C1r, C1s, C4, C2 Die Kette der Komplementeiweiße spaltet C3 und heftet C3b fest auf die Oberfläche. Das Teilchen ist damit für die Abwehr gekennzeichnet. Fresszellen tragen Rezeptoren für C3b. Quelle 3↑ liefert C3b ist die eigentliche Markierung: Fresszellen tragen Rezeptoren dafür und greifen so markierte Teilchen. Der Regler Faktor H hält die Kette an dieser Stelle meist an. gesicherte Physiologie Quelle 3, 2
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Wird viel C3b angeheftet, sind Teilchen dichter markiert und werden rascher aufgenommen; Faktor H bremst, dass die Kette darüber hinaus weiterläuft.

zu wenig — Wird wenig C3b angeheftet, bleiben Zelltrümmer länger unmarkiert liegen und werden langsamer abgeräumt.

gesicherte Physiologie · Quelle 3, 2
C3b auf der Oberfläche → Aufnahme in Fresszellen Fresszellen erkennen die Markierungen, umschließen das Teilchen und zerlegen es im Inneren. Bei abgestorbenen Körperzellen bleibt die Entzündungsantwort dabei meist schwach. Quelle 3, 4↓ zehrt Fresszellen räumen markierte Zelltrümmer und Bakterien ab und entziehen sie dem Gewebe. Bei abgestorbenen Körperzellen läuft diese Aufnahme ohne starke Entzündungsantwort ab. in Studien beobachtet Quelle 3, 4
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Sind sehr viele Teilchen markiert, geben die beschäftigten Fresszellen mehr Botenstoffe ab, darunter IL-6; so kann der Weg über die Leber erneut angestoßen werden.

zu wenig — Werden wenige Teilchen aufgenommen, bleiben Zelltrümmer länger liegen, und ihre Bestandteile können weiter als Reiz für die Abwehr wirken.

in Studien beobachtet · Quelle 3, 4, 1
Fcγ-Rezeptoren → Aufnahme in Fresszellen Fresszellen erkennen die Markierungen, umschließen das Teilchen und zerlegen es im Inneren. Bei abgestorbenen Körperzellen bleibt die Entzündungsantwort dabei meist schwach. Quelle 3, 4↓ zehrt Fresszellen räumen markierte Zelltrümmer und Bakterien ab und entziehen sie dem Gewebe. Bei abgestorbenen Körperzellen läuft diese Aufnahme ohne starke Entzündungsantwort ab. in Studien beobachtet Quelle 3, 4
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Sind sehr viele Teilchen markiert, geben die beschäftigten Fresszellen mehr Botenstoffe ab, darunter IL-6; so kann der Weg über die Leber erneut angestoßen werden.

zu wenig — Werden wenige Teilchen aufgenommen, bleiben Zelltrümmer länger liegen, und ihre Bestandteile können weiter als Reiz für die Abwehr wirken.

in Studien beobachtet · Quelle 3, 4, 1

Weitere Stationen

Interleukin-6 — Botenstoff der Abwehrzellen Bei einer Gewebereizung geben Fresszellen und andere Zellen den Botenstoff Interleukin-6 ab. Er gelangt mit dem Blut zur Leber. Je mehr davon ankommt, desto mehr CRP bildet die Leber. Quelle 1↑ liefert IL-6 ist das Signal, auf das die Leber CRP bildet: Je mehr davon ankommt, desto mehr CRP entsteht. Zugleich regt es dort weitere Akute-Phase-Eiweiße an und drosselt die Bildung von Albumin. gesicherte Physiologie Quelle 1
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Wird IL-6 anhaltend gebildet, statt nach dem Ende der Reizung wieder zu versiegen, bleibt in der Leber auch die Bildung von CRP und anderen Akute-Phase-Eiweißen dauerhaft angeschaltet.

zu wenig — Ist wenig IL-6 da, erhält die Leber kaum ein Signal und bildet nur wenig CRP; dasselbe ist beschrieben, wenn der IL-6-Rezeptor durch Tocilizumab besetzt ist.

gesicherte Physiologie · Quelle 1, 5
Bindung an Phosphocholin — nur mit Calcium Jede Untereinheit hat eine Tasche, in die mit Hilfe von zwei Calcium-Ionen Phosphocholin passt. Dieser Baustein liegt auf beschädigten Zellmembranen und auf manchen Bakterien frei. Ohne Calcium löst sich die Bindung. Quelle 2, 3↑ liefert Die Bindung ist der Erkennungsschritt: CRP heftet sich dort an, wo Phosphocholin frei liegt, also an beschädigte Zellen und manche Bakterien, nicht an intakte Zellen. Ohne Calcium löst sich die Bindung. gesicherte Physiologie Quelle 2, 3
⚖ Wenn das Gleichgewicht kippt

zu viel — Sind viele Bindestellen frei, heften sich viele CRP-Ringe an; auf beschädigten Membranen kann der Ring dabei in einzelne Untereinheiten zerfallen, die anders wirken als der Ring.

zu wenig — Ist wenig CRP da, bleiben freiliegende Bindestellen unbesetzt, und Zelltrümmer und Bakterien werden auf diesem Weg weniger markiert.

in Studien beobachtet · Quelle 3, 2

Cofaktoren dieses Weges

Calcium — Zwei Calcium-Ionen je Untereinheit ermöglichen die Bindung von CRP an Phosphocholin; ohne Calcium löst sich die Bindung Quelle 2, 3Im ORY-Katalog als Laborwert: Calcium (intrazellulär)
Cholin — Baustein des Phosphocholins, an das CRP auf Membranen und Bakterien bindet; nur frei liegendes wird erkannt Quelle 2, 3
Magnesium — Bildet mit ATP den Mg-ATP-Komplex, den die JAK-Kinasen als Phosphatquelle nutzen; so geben sie das IL-6-Signal weiter Quelle 6, 1Im ORY-Katalog als Laborwert: Magnesium
ATP (Adenosintriphosphat) — Liefert den JAK-Kinasen die Phosphatgruppe, die sie an STAT3 hängen; erst dann wandert STAT3 in den Zellkern Quelle 1

Was auf diesen Weg einwirkt

Tocilizumab — Tocilizumab besetzt den IL-6-Rezeptor, sodass der Botenstoff die Leberzelle nicht mehr erreicht. Die Fachinformation beschreibt, dass die CRP-Werte im Blut darunter abnehmen. Quelle 5

Quellen

Tanaka T, Narazaki M, Kishimoto T. IL-6 in inflammation, immunity, and disease. Cold Spring Harb Perspect Biol 2014 · PubMed 25190079
Black S, Kushner I, Samols D. C-reactive Protein. J Biol Chem 2004 · PubMed 15337754
Sproston NR, Ashworth JJ. Role of C-Reactive Protein at Sites of Inflammation and Infection. Front Immunol 2018 · PubMed 29706967
Lu J, Mold C, Du Clos TW, Sun PD. Pentraxins and Fc Receptor-Mediated Immune Responses. Front Immunol 2018 · PubMed 30483265
US-Fachinformation Tocilizumab (DailyMed), Abschnitt 12.2 Pharmacodynamics · Fachinformation
de Baaij JH, Hoenderop JG, Bindels RJ. Magnesium in man: implications for health and disease. Physiol Rev 2015 · PubMed 25540137

Ganzer Weg: CRP