Integrine

Zuletzt aktualisiert am: 01.07.2017

Autor: Prof. Dr. med. Peter Altmeyer

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Definition

Eiweißmoleküle, die in allen tierischen Zellen mit Ausnahme der Erythrozyten vorkommen. Sie sind in der Zellmembran verankert und können diese durchqueren. Daher der Name: "Transmembranproteine". Integrine gehören zu der Gruppe der Adhäsionsmoleküle (hierzu gehören auch Selektine und die Immunglobulin-Superfamilie).

Allgemeine Information

Integrine verbinden Zellen mit anderen Zellen sowie mit der extrazellulären Matrix (Adhäsionsmoleküle). Weiterhin spielen sie eine Rolle bei der Signalübermittlung zwischen Zellen und deren Umgebung. Bei diesen Interaktionen spielen weitere Proteine eine wichtige Rolle:

Der extrazelluläre, Anteil (Proteindomäne) dieser Transmembranproteine hat Bindungsstellen mit dem "RGD"-Erkennungsmerkmal (Arg-Gly-Asp) (RGD-Sequenz) wie Fibronektin (bei Fibroblasten), oder "Non-RGD-Proteine" wie interzelluläre Adhäsionsmoleküle (ICAMs), Kollagene und Laminin (bei Epithelzellen).

Chemisch betrachtet besteht ein Integrin aus zwei Untereinheiten (alpha- und beta-Untereinheit), die miteinander verbunden sind. Für die alpha- und beta-Untereinheiten gibt es wiederum verschiedene Subtypen (z.B. beta 1, beta 2 u.a.). Auf Leukozyten kommen einige Integrine vor, die eine wichtige Rolle in dem Prozess der Leukozyten-Emigration spielen.

Eines dieser Integrine ist das Lymphozyten-Funktions-Antigen-1 (LFA-1 = CD11a; s.u. Psoriasis vulgaris), das von allen Leukozyten exprimiert wird; ein weiteres Integrin, MAC-1(CD11b), wird dagegen nur auf Granulozyten gefunden (s.a. unter PRRs). Integrine vermitteln die feste Anheftung von Leukozyten an das Endothel der Gefäße, eine Voraussetzung für die Auswanderung (Migration) der Leukozyten aus den Blutgefäßen. Diese wichtige Funktion der Integrine wurde im Zusammenhang mit einer seltenen Immunerkrankung, der Leukozyten-Adhäsions-Defizienz-I (LAD-I), entdeckt. Betroffene Patienten leiden unter schweren, immer wiederkehrenden Infektionen, da ihre Leukozyten aufgrund eines genetischen Defekts keine funktionellen beta1-Integrine exprimieren und ihre Auswanderung ins Gewebe dadurch stark beeinträchtigt ist.

Bei Psoriatikern konnte gezeigt werden, dass inflammatorische T-Zellen den gegen Kollagen IV (Kollagen der Basalmembran) gerichteten Rezeptor alpha1-beta1-Integrin (VLA-1) bilden. Dieses Integrin wird auf epidermalen Lymphozyten in läsionaler (nicht in unbefallener) Haut exprimiert und spielt offenbar eine Rolle bei der Überwindung der Basalmembran durch diese Lymphozyten (s.u. Epidermotropie).

Der Angiogenesehemmer Cilengitide inhibiert verschiedene Integrine und findet in klinischen Studien Anwendung beim malignen Melanom. Cilengitide hemmt die Integrine αvβ3 and αvβ5 und somit die Bildung und das Wachstum von tumoreigenen Blutgefäßen (Angiogenese) und damit das Wachstum und die Ausbreitung von Tumorzellen.

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