Chemokinai yra nedideli signaliniai signalai baltymai kurie sukelia ląstelių chemotaksį (migracinį judėjimą). Daugeliu atvejų šios ląstelės yra imuninės ląstelės. Taigi chemokinai yra atsakingi už efektyvų imuninė sistema.
Kas yra chemokinai?
Chemokinai yra maži baltymai kurie priklauso citokinų šeimai. Jie sukelia ląstelių migraciją. Daugiausia tai yra imuninės ląstelės, kurios turi greitai pasiekti reikiamą sužalojimo ar infekcijos vietą. Chemokinus gamina ląstelės, kurias jie taip pat skirti pritraukti. Šių ląstelių paviršiuje yra receptoriai, leidžiantys kemokinams dokuotis. Signalas molekulės yra skirstomi į uždegiminius ir homeostatinius chemokinus. Daugeliu atvejų tai yra uždegiminiai chemokinai. Jie pritraukia imunines ląsteles į paskirties vietą, kurios iškart sukelia uždegiminius procesus, kad apsisaugotų nuo infekcijos. Uždegiminiai chemokinai visada gaminami ten esančių imuninių ląstelių sužalojimo ar infekcijos vietoje, kad pritrauktų kitas gynybines ląsteles. Homeostatiniai chemokinai gaminami nuolat, net jei nėra infekcijos. Jie naudojami sveikiems audiniams stebėti. Chemokinai turi chemotaksinį poveikį tokioms imuninėms ląstelėms kaip monocitai, makrofagai, keratinocitai, fibroblastai, trombocitai, endotelio ląstelės, T ląstelės, stomatalinės ląstelės, neutrofiliniai granulocitai ir dendritinės ląstelės. Šios ląstelės jas taip pat gamina kaip signalines medžiagas, kad prireikus pritrauktų panašias ląsteles.
Anatomija ir struktūra
Chemokinai yra mažos baltymų grandinės nuo 75 iki 125 amino rūgštys kiekvienas. Grandinės galiniame gale yra vienas arba du cisteinas likučiai. cisteino yra siera- turinčios aminorūgščių, kurios gali sudaryti disulfidą tiltai molekulėje. The cisteinas likučiai dabar sudaro sulfidą tiltai baltymų grandinėje. Tačiau, nors aminorūgščių seka chemokinų šeimoje yra kintanti baltymai, tretinė struktūra visiems chemokinams išlieka ta pati. Pagrindinis korpusas yra suformuotas kaip trijų grandžių antiparaleli lapelis su beta struktūra. Karboksi gale grandinė baigiasi alfa spirale. Čia dabar yra cisteino liekanos. Yra keturios struktūros, kaip šios galinės cisteino liekanos gali būti išdėstytos. Kiekviena struktūra simbolizuoja chemokinų šeimą. Taigi, dvi cisteino liekanos gali sekti tiesiai viena po kitos. Atitinkama chemokinų šeima vadinama CC šeima. Jei tarp cisteino liekanų yra pakeista kita aminorūgštis, tai yra CXC šeima. CX3C šeimoje yra dvi cisteino liekanos, atskirtos trimis amino rūgštys. Galiausiai yra šeima, turinti vieną cisteino liekaną, kuri vadinama C šeima. Visos cisteino liekanos grandinėje sudaro sulfidinį tiltą. Atskiros chemokinų šeimos turi skirtingas funkcijas. Tiksli chemokinų struktūra vis dar nėra visiškai suprantama. Chemokinai nebūtinai reikalauja audinių skysčio ar kraujas atlikti savo funkciją. Jie taip pat gali perduoti savo signalus per tvirtą struktūrą koncentracija gradientai. Tai darydami jie susieja daugelio pagrindinių teigiamą krūvį amino rūgštys į neigiamai įkrautą cukrus molekulė (glikozaminoglukanas) ant ląstelių paviršiaus. Kodėl jie praranda savo funkciją, kai nebegali prisijungti prie glikozaminoglukano, dar nėra aišku.
Funkcija ir užduotys
Pagrindinė chemokinų funkcija yra pritraukti specifines imunines ląsteles į tas kūno vietas, kurios šiuo metu yra labiau apsaugotos nuo infekcinių įsibrovėlių. Dėl to imuninis atsakas tampa efektyvesnis. Daugeliu atvejų jie taip pat užtikrina, kad atsirastų reikšmingų uždegiminių reakcijų siekiant užkirsti kelią infekcijai. Juos sužalojimo ar infekcijos vietoje sukuria ten jau esančios imuninės ląstelės. Dabar pritrauktos ląstelės juda link aukščiausio koncentracija chemokinų. Jų paviršiuje yra atitinkami chemokino receptoriai. Chemokinai jungiasi prie šių receptorių, sukeldami ląstelių migraciją į aukščiausią koncentracija chemokinų. Tačiau kiekviena chemokinų šeima jungiasi prie savo receptorių. Pavyzdžiui, CC šeima užtikrina monocitai, limfocitaiir bazofiliniai bei eozinofiliniai granulocitai. CXC šeima yra atsakinga už angiogenezę ( kraujas laivai). CX3C šeima vaidina svarbų vaidmenį uždegiminiuose procesuose nervų sistema. Galiausiai C-chemokinai aktyvina CD8 T ląsteles ir NK ląsteles (natūralios žudikinės ląstelės).
Ligos
Sutrikus chemokinų ir chemokinų receptorių sąveikai, imuninė sistema gedimai. Dažnai dėl atitinkamo receptoriaus mutacijos jis nebetinka chemokinų prijungimui. Tai reiškia, kad lemiamose situacijose nebegalima pritraukti imuninių ląstelių. Tada šis sutrikimas pasireiškia kaip imuninis trūkumas. Pavyzdžiui, vadinamąjį WHIM sindromą, specifinį imuninį trūkumą, lemia chemokino receptorių defektas. Ši liga pasireiškia pasikartojančiomis virusinėmis ir bakterinėmis infekcijomis. Pacientai rodo ypatingą jautrumą žmogaus papilomos virusui, kurio infekcija pasireiškia formuojantis karpos, kaulų čiulpai yra pilna T pirmtako ląstelių, tačiau jos neimigruoja į infekcijos vietas. Selektyvūs imuniniai trūkumai prieš tam tikrus patogenai taip pat galimi. Pavyzdžiui, CC šeimos chemokino receptoriaus mutacija sukelia specifinį jautrumą Vakarų Nilo virusas. Tačiau tas pats receptorius, mutavęs, taip pat suteikia paveldimą imunitetą ŽIV. Tam tikros mutacijos chemokino receptorių regione taip pat gali būti iš dalies atsakingos autoimuninės ligos ar alergijos. Tam tikrų chemokinų perprodukcija taip pat gali vadovauti į ligas. Pavyzdžiui, psoriazė nustatyta, kad tai susiję su CXC chemokino IL-8 perprodukcija. Reumatoidinis artritas taip pat pasitaiko kartu su IL-8 perprodukcija. Ateroskleroziniai pokyčiai dažnai yra per didelių uždegiminių procesų rezultatas, kurį kartais sukelia padidėjęs chemokinų aktyvumas.
