Chemokinele

Chemokinele sunt mici proteine ​​semnal care declanșează chimiotaxia (migrația) celulelor. De obicei, aceste celule sunt celule imune. Astfel, chemokinele sunt responsabile pentru funcționarea eficientă a sistemului imunitar.

Ce sunt chemokine?

Chemokinele sunt mici proteine ​​care aparțin familiei citokinelor. Ele determină migrarea celulelor. În principal, acestea sunt celule imune care se presupune că ajung rapid la locația corespunzătoare a unei leziuni sau infecții.

Chimiochinele sunt produse de celule, pe care se presupune că le atrag. Pe suprafața acestor celule se află receptori care permit chemokinelor să se andocheze. Moleculele de semnalizare sunt împărțite în chemokine inflamatorii și homeostatice. În majoritatea cazurilor, chemokinele sunt inflamatorii. Acestea atrag celulele imune la destinație, care declanșează imediat procese inflamatorii pentru a se apăra de infecție. Chemokinele inflamatorii sunt întotdeauna produse la locul accidentării sau infecției de către celulele imune prezente acolo pentru a atrage celulele de apărare în continuare.

Chemokinele homeostatice sunt produse în mod constant chiar și atunci când nu există infecție. Sunt utilizate pentru a monitoriza țesutul sănătos. Chemokinele au un efect chemotaxic asupra celulelor imune, cum ar fi monocitele, macrofagele, keratinocitele, fibroblastele, trombocitele, celulele endoteliale, celulele T, celulele stoma, neutrofilele și celulele dendritice. De asemenea, sunt produse de aceste celule sub formă de substanțe de semnalizare pentru a atrage celule similare, dacă este necesar.

Anatomie și structură

Chemokinele sunt mici lanțuri proteice cu 75 până la 125 aminoacizi fiecare. La capătul terminal al lanțului există una sau două reziduuri de cisteină. Cisteina este un aminoacid conținând sulf care poate forma punți disulfură în moleculă. Reziduurile de cisteină formează acum punți de sulfură în lanțul proteic.

În timp ce secvența de aminoacizi este variabilă în cadrul proteinelor familiei chemokine, structura terțiară rămâne aceeași pentru toate chemokinele. Corpul principal este format ca o foaie anti-paralelă cu trei fire, cu o structură beta. Lanțul se termină la capătul carboxi cu o helix alfa. Acum există reziduuri de cisteină. Există patru structuri în care aceste reziduuri de cisteină terminale pot fi aranjate. Fiecare structură simbolizează o familie de chemokine. Deci două reziduuri de cisteină se pot urmări una pe alta. Familia de chemokine corespunzătoare se numește familia CC. Dacă un alt aminoacid este schimbat între reziduurile de cisteină, acesta este familia CXC. Familia CX3C conține două reziduuri de cisteină separate prin trei aminoacizi.

În cele din urmă, există o familie cu un reziduu de cisteină cunoscut sub numele de familia C. Toate reziduurile de cisteină formează o punte de sulfură în lanț. Familiile individuale de chemokine au funcții diferite. Structura exactă a chemokinelor nu este încă înțeleasă pe deplin. Chemokinele nu au neapărat nevoie de lichid tisular sau de sânge pentru a-și îndeplini funcția. De asemenea, pot transmite semnalele lor prin intermediul structurilor solide prin gradienți de concentrație. Cu încărcarea pozitivă a multor aminoacizi de bază, se leagă de o moleculă de zahăr încărcată negativ (glicozaminoglucan) pe suprafața celulelor. Încă nu este clar de ce își pierd funcția atunci când nu se mai pot lega de glicozaminoglucan.

Funcție și sarcini

Principala funcție a chemokinelor este atragerea anumitor celule imune în locurile din corp care sunt în prezent supuse unui nivel mai ridicat de apărare împotriva intrusilor infecțioși. Acest lucru face ca răspunsul imunitar să fie mai eficient. În cele mai multe cazuri, acestea se asigură, de asemenea, că apar reacții inflamatorii considerabile pentru a evita infecția. Acestea sunt generate la locul accidentării sau infecției de către celulele imune deja prezente acolo.

Celulele acum atrase se îndreaptă spre cea mai mare concentrație a chemokinelor. Receptorii de chemokine corespunzători sunt localizați pe suprafața lor. Chemokinele se leagă de acești receptori și astfel declanșează o migrare a celulelor spre cea mai mare concentrație de chemokină. Cu toate acestea, fiecare familie de chemokine se leagă de receptorii săi.Familia CC asigură migrarea monocitelor, limfocitelor, precum și a bazofilelor și a eozinofilelor. Familia CXC este responsabilă de angiogeneză (creșterea vaselor de sânge). Familia CX3C joacă un rol în procesele inflamatorii din sistemul nervos. În cele din urmă, chemokinele C activează celulele T CD8 și celulele NK (celule ucigașe naturale).

Vă puteți găsi medicamentul aici

boli

Dacă interacțiunea chemokinelor și a receptorilor chemokine este perturbată, sistemul imunitar funcționează defectuos. Adesea, din cauza unei mutații a receptorului corespunzător, nu mai este o potrivire perfectă pentru ca chemokinele să fie conectate. Aceasta înseamnă că celulele imune nu mai pot fi atrase în situații critice.

Această defecțiune se manifestă apoi ca o deficiență imunitară. Așa-numitul sindrom WHIM, un deficit imunitar special, poate fi urmărit până la un defect al receptorului chemokin. Această boală se manifestă în infecții virale și bacteriene recurente. Pacienții prezintă o susceptibilitate deosebită la papilomavirusul uman, a cărui infecție este exprimată sub formă de negi. Măduva osoasă este plină de celule precursoare T, dar acestea nu migrează pe locurile infecției. De asemenea, sunt posibile deficiențe imune selective împotriva anumitor agenți patogeni. De exemplu, dacă un receptor pentru o chemokină din familia CC este mutat, există o sensibilitate specială la virusul West Nile. În cazul unei mutații, același receptor asigură, de asemenea, imunitate ereditară la virusul HI.

Anumite mutații din zona receptorilor de chemokine pot fi, de asemenea, responsabile parțial de boli sau alergii autoimune. Supraproducția anumitor chemokine poate duce la îmbolnăvire. S-a constatat că dezvoltarea psoriazisului (psoriazis) este legată de o supraproducție de chimiocină CXC IL-8. Artrita reumatoidă apare, de asemenea, împreună cu o supraproducție de IL-8. Modificările aterosclerotice sunt adesea rezultatul unor procese inflamatorii excesive, care sunt uneori cauzate de activități crescute de chemokine.