Die Zytokin-Expression ist eine Form der Genexpression, die die Produktion von Proteinen, sogenannten Zytokinen, reguliert, die Signale an das Immunsystem senden. Bei diesem Ausdruck wird der genetische Code einer Zelle „gelesen“ und in Proteine übersetzt. Zellen verwenden die Zytokin-Expression, um bestimmte Anweisungen an Immungewebe zu senden, beispielsweise um Entzündungen in der Nähe einer Verletzung zu fördern. Ein unangemessener Ausdruck kann eine Immunantwort gegen den eigenen Körper hervorrufen und Krankheiten wie Arthritis verursachen.
Nach einer Verletzung dringen weiße Blutkörperchen in den Bereich ein, um Schmutz zu entfernen und eine Infektion zu verhindern. Verletzte Zellen erhöhen die Expression bestimmter Zytokine, die diese Blutzellen in den Bereich locken. Im Gegenzug lösen weiße Blutkörperchen eine Entzündungsreaktion aus, die den Blutfluss und die Ankunft von mehr weißen Blutkörperchen fördert.
Während einer Entzündung erhöhen weiße Blutkörperchen auch ihre eigene Zytokinexpression. Ein wichtiges Zytokin, das aus der Genexpression produziert wird, ist der Tumornekrosefaktor (TNF). TNF fördert nicht nur Entzündungen, sondern hilft auch, Tumorzellen zu zerstören und die Vermehrung von Viren zu verhindern. Seine korrekte Expression in der Nähe einer Verletzungsstelle ist daher ein entscheidendes Mittel, um eine Infektion zu verhindern.
Wenn der Körper von fremden Eindringlingen infiziert wurde, hilft die Zytokinexpression, die Immunantwort zu regulieren. Zellen exprimieren und setzen bestimmte Zytokine frei, damit die Immunzellen wissen, dass sie Teil des Körpers sind und nicht angegriffen werden sollten. Andere Zytokine werden nach der Infektion einer Zelle exprimiert und geben diese Information an die Immunzellen weiter. Diese Zellen können dann die infizierte Zelle zur Zerstörung angreifen, um die Ausbreitung der Infektion zu verhindern.
Gelegentlich werden proinflammatorische Zytokine falsch exprimiert und können zu Autoimmunerkrankungen führen. Bei rheumatoider Arthritis besteht eine fortgesetzte Zytokinexpression in der Nähe der Synovialmembranen, aus denen die Gelenke bestehen. Zytokine, die aus dieser Expression hergestellt werden, wie TNF und Interleukin-1 (IL-1), verursachen eine Entzündung der Gelenke. TNF scheint das Hauptzytokin zu sein, das an Arthritis beteiligt ist, und seine Anwesenheit fördert die Expression anderer Zytokine.
Die Zytokin-Expression ist nicht immer der direkte Auslöser für Arthritis, sondern ermöglicht das Fortbestehen der Krankheit. Es wird angenommen, dass eine anfängliche kleine Infektion in der Nähe des Gelenks zu einer überproportionalen Immunantwort führen kann. Immunzellen können nicht nur die Infektion, sondern auch Zellen der Synovialmembran angreifen. Die von diesen Immunzellen freigesetzten Zytokine fördern anhaltende Entzündungen und Gewebeschäden.
Osteoarthritis ist eine weitere Krankheit, die eine falsche Zytokinexpression beinhaltet. TNF und IL-1 bewirken den Abbau von Knochengewebe, fördern Entzündungen und verhindern, dass sich das Gewebe selbst repariert. Diese Zytokine scheinen auch die Expression anderer Faktoren zu verhindern, die die Heilung fördern oder die Immunantwort ausschalten würden. Einige neuere Studien zur Osteoarthritistherapie konzentrierten sich daher auf die Verhinderung der Expression dieser Zytokine.