Chimiochinele sunt semnalizări mici proteine care declanșează chimiotaxia (mișcarea migratorie) a celulelor. În majoritatea cazurilor, aceste celule sunt celule imune. Astfel, chemokinele sunt responsabile pentru funcționarea eficientă a sistemului imunitar.
Ce sunt chemokinele?
Chimiochinele sunt mici proteine care aparțin familiei citokinelor. Acestea determină migrarea celulelor. În principal, acestea sunt celule imune care trebuie să ajungă rapid la locul adecvat de rănire sau infecție. Chimiochinele sunt produse de celulele pe care sunt, de asemenea, destinate să le atragă. Pe suprafața acestor celule există receptori care permit chemokinelor să se ataseze. Semnalul molecule sunt împărțite în chimiochine inflamatorii și homeostatice. În majoritatea cazurilor, acestea sunt chemokine inflamatorii. Acestea atrag celulele imune la destinație, care declanșează imediat procese inflamatorii acolo pentru a se apăra împotriva infecției. Chimiochinele inflamatorii sunt întotdeauna produse la locul leziunii sau infecției de către celulele imune prezente acolo pentru a atrage celule de apărare suplimentare. Chimiochinele homeostatice sunt produse constant, chiar și în absența infecției. Acestea servesc la monitorizarea țesutului sănătos. Chimiochinele au un efect chimiotaxic asupra unor celule imune precum monocite, macrofage, keratinocite, fibroblaste, trombocite, celule endoteliale, celule T, celule stomatale, granulocite neutrofile și celule dendritice. De asemenea, acestea sunt produse ca substanțe de semnalizare de către aceste celule pentru a atrage celule asemănătoare atunci când este nevoie.
Anatomie și structură
Chimiochinele sunt lanțuri proteice mici de 75 până la 125 aminoacizi fiecare. La capătul terminal al lanțului sunt una sau două cisteină reziduuri. cisteină este sulf-conținând aminoacizi care pot forma disulfură poduri în moleculă. cisteină reziduurile formează acum sulfură poduri în cadrul lanțului proteic. Cu toate acestea, în timp ce secvența de aminoacizi este variabilă în familia chemokinelor proteine, structura terțiară rămâne aceeași pentru toate chimiochinele. Corpul principal este format ca un pliant antiparalel cu trei catenă cu structură beta. La capătul carboxi, lanțul se termină cu o helix alfa. Aici se află acum reziduurile de cisteină. Există patru structuri în care pot fi aranjate aceste reziduuri terminale de cisteină. Fiecare structură simbolizează o familie de chemokine. Astfel, două reziduuri de cisteină pot urma direct unul în spatele celuilalt. Familia de chemokine corespunzătoare se numește familia CC. Dacă un alt aminoacid este comutat între resturile de cisteină, acesta este familia CXC. Familia CX3C conține două reziduuri de cisteină separate de trei aminoacizi. În cele din urmă, există o familie cu un singur reziduu de cisteină, care se numește familia C. Toate reziduurile de cisteină formează o punte de sulf în lanț. Familiile individuale de chemokine au funcții diferite. Structura exactă a chemokinelor nu este încă pe deplin înțeleasă. Chimiochinele nu necesită neapărat lichid tisular sau sânge pentru a-și îndeplini funcția. De asemenea, își pot transmite semnalele prin structuri solide prin concentrare gradienți. Procedând astfel, se leagă de sarcina pozitivă a multor lor elemente de bază aminoacizi la o încărcată negativ zahăr moleculă (glicozaminoglucan) de pe suprafața celulelor. De ce își pierd funcția atunci când nu se mai pot lega de glicozaminoglucan nu este încă clar.
Funcția și sarcinile
Funcția principală a chemokinelor este de a atrage celule imune specifice către site-urile din corp care sunt în prezent supuse unui nivel mai ridicat de apărare împotriva invadatorilor infecțioși. Acest lucru face ca răspunsul imunitar să fie mai eficient. În cele mai multe cazuri, acestea se asigură, de asemenea, că se dezvoltă răspunsuri inflamatorii semnificative pentru a combate infecția. Acestea sunt generate la locul leziunii sau infecției de către celulele imune deja prezente acolo. Celulele atrase acum se îndreaptă spre cele mai înalte concentrare de chemokine. Receptorii chemokinei corespunzători sunt localizați pe suprafața lor. Chimiochinele se leagă de acești receptori, declanșând migrarea celulelor către cel mai înalt concentrare de chemokine. Cu toate acestea, fiecare familie de chemokine se leagă de receptorii săi. De exemplu, familia CC asigură migrarea monocite, limfocite, și granulocite bazofile și eozinofile. Familia CXC este responsabilă de angiogeneză (creșterea sânge nave). Familia CX3C joacă un rol în procesele inflamatorii ale sistem nervosÎn cele din urmă, chimiochinele C activează celulele T CD8 și celulele NK (celule ucigașe naturale).
Boli
Atunci când interacțiunea dintre chemokine și receptorii chemokinei este perturbată, sistemului imunitar defecțiuni. Adesea, din cauza unei mutații a receptorului corespunzător, nu mai este o potrivire bună pentru andocarea chemokinelor. Aceasta înseamnă că celulele imune nu mai pot fi atrase în situații decisive. Această defecțiune se manifestă apoi ca un deficit imunitar. De exemplu, așa-numitul sindrom WHIM, un deficit imunitar specific, se datorează unui defect al receptorului chemokinei. Această boală se manifestă prin infecții virale și bacteriene recurente. Pacienții prezintă o susceptibilitate deosebită la virusul papiloma uman, a cărui infecție se manifestă prin formarea negii. măduvă osoasă este plin de celule T-precursor, dar acestea nu migrează la locul infecției. Deficiențe imune selective împotriva anumitor patogenii sunt, de asemenea, posibile. De exemplu, mutația unui receptor pentru o chemokină din familia CC are ca rezultat susceptibilități specifice la Virusul West Nile. Cu toate acestea, același receptor, atunci când este mutat, oferă, de asemenea, imunitate ereditară la HIV. Anumite mutații din regiunea receptorilor de chemokine pot fi, de asemenea, parțial responsabile boală autoimună sau alergii. Supraproducerea anumitor chimiokine poate, de asemenea conduce la boli. De exemplu, dezvoltarea psoriazis sa constatat că este legat de supraproducția chemokinei CXC IL-8. Reumatoid artrită apare, de asemenea, împreună cu o supraproducție de IL-8. Modificările aterosclerotice sunt adesea rezultatul unor procese inflamatorii excesive, uneori cauzate de creșterea activităților chemokinei.
