Chemokíny sú malá signalizácia proteíny ktoré spúšťajú chemotaxiu (migračný pohyb) buniek. Vo väčšine prípadov sú tieto bunky imunitnými bunkami. Chemokíny sú teda zodpovedné za efektívne fungovanie imunitný systém.
Čo sú to chemokíny?
Chemokíny sú malé proteíny ktoré patria do rodiny cytokínov. Spôsobujú migráciu buniek. Ide hlavne o imunitné bunky, ktoré sa musia rýchlo dostať na príslušné miesto poranenia alebo infekcie. Chemokíny sú produkované bunkami, ktoré majú tiež priťahovať. Na povrchu týchto buniek sú receptory, ktoré umožňujú ukotvenie chemokínov. Signál molekuly sa delia na zápalové a homeostatické chemokíny. Vo väčšine prípadov ide o zápalové chemokíny. Prilákajú imunitné bunky na miesto určenia, ktoré tam okamžite spustia zápalové procesy na obranu pred infekciou. Zápalové chemokíny sú vždy produkované v mieste poranenia alebo infekcie prítomnými imunitnými bunkami, aby prilákali ďalšie obranné bunky. Homeostatické chemokíny sa produkujú neustále, a to aj pri absencii infekcie. Slúžia na sledovanie zdravého tkaniva. Chemokíny majú chemotaxický účinok na také imunitné bunky, ako sú monocyty, makrofágy, keratinocyty, fibroblasty, doštičky, endotelové bunky, T bunky, stomatálne bunky, neutrofilné granulocyty a dendritické bunky. Tieto bunky ich tiež produkujú ako signálne látky, aby v prípade potreby prilákali podobné bunky.
Anatómia a štruktúra
Chemokíny sú malé proteínové reťazce s veľkosťou 75 až 125 aminokyseliny každý. Na terminálnom konci reťazca sú jeden alebo dva cysteín zvyškov. cysteín je síra- obsahujúca aminokyselinu, ktorá môže vytvárať disulfid mosty v molekule. The cysteín zvyšky teraz tvoria sulfid mosty v rámci proteínového reťazca. Zatiaľ čo aminokyselinová sekvencia je v rámci rodiny chemokínov variabilná proteíny, terciárna štruktúra zostáva rovnaká pre všetky chemokíny. Hlavné telo je vytvorené ako trojvláknový antiparalelný leták s beta štruktúrou. Na karboxylovom konci končí reťazec alfa špirálou. Tu sa teraz nachádzajú cysteínové zvyšky. Existujú štyri štruktúry, ako je možné usporiadať tieto terminálne cysteínové zvyšky. Každá štruktúra symbolizuje rodinu chemokínov. Takže dva cysteínové zvyšky môžu nasledovať priamo za sebou. Zodpovedajúca rodina chemokínov sa nazýva rodina CC. Ak sa medzi cysteínovými zvyškami zamení iná aminokyselina, je to rodina CXC. Rodina CX3C obsahuje dva cysteínové zvyšky oddelené tromi aminokyseliny. Nakoniec existuje rodina s jedným cysteínovým zvyškom, ktorá sa nazýva rodina C. Všetky cysteínové zvyšky tvoria v reťazci sulfidový mostík. Jednotlivé rodiny chemokínov majú rôzne funkcie. Presná štruktúra chemokínov stále nie je úplne objasnená. Chemokíny nevyhnutne nevyžadujú tkanivovú tekutinu alebo krv vykonávať svoju funkciu. Môžu tiež vysielať svoje signály cez pevné štruktúry o koncentrácie prechody. Pri tom sa spájajú s kladným nábojom svojich mnohých základných aminokyseliny na záporne účtované cukor molekuly (glykozaminoglukán) na povrchu buniek. Prečo strácajú funkciu, keď sa už nemôžu viazať na glykozaminoglukán, zatiaľ nie je jasné.
Funkcia a úlohy
Hlavnou funkciou chemokínov je prilákať špecifické imunitné bunky do miest v tele, ktoré sú v súčasnosti vystavené vyššej úrovni obrany proti infekčným útočníkom. Vďaka tomu je imunitná odpoveď účinnejšia. Vo väčšine prípadov tak tiež zabezpečujú, aby sa vyvinuli významné zápalové reakcie na potlačenie infekcie. Sú generované v mieste poranenia alebo infekcie imunitnými bunkami, ktoré sa tam už nachádzajú. Teraz priťahované bunky sa posúvajú k najvyšším koncentrácie chemokínov. Zodpovedajúce chemokínové receptory sú umiestnené na ich povrchu. Chemokíny sa viažu na tieto receptory a spúšťajú migráciu buniek smerom k najvyšším koncentrácie chemokínov. Každá rodina chemokínov sa však viaže na svoje vlastné receptory. Napríklad rodina CC zaisťuje migráciu servera monocyty, lymfocytya bazofilné a eozinofilné granulocyty. Rodina CXC je zodpovedná za angiogenézu (rast NSAID) krv plavidlá). Rodina CX3C hrá úlohu v zápalových procesoch nervový systémNakoniec C-chemokíny aktivujú CD8 T bunky a NK bunky (bunky prirodzeného zabíjania).
Choroby
Ak je narušená súhra medzi chemokínmi a chemokínovými receptormi, imunitný systém poruchy. Často kvôli mutácii zodpovedajúceho receptora prestáva byť vhodný na dokovanie chemokínov. To znamená, že imunitné bunky už nemôžu byť priťahované v rozhodujúcich situáciách. Táto porucha sa potom prejaví ako imunitná nedostatočnosť. Napríklad takzvaný syndróm WHIM, špecifická imunitná nedostatočnosť, je spôsobený defektom chemokínového receptora. Toto ochorenie sa prejavuje opakovanými vírusovými a bakteriálnymi infekciami. Pacienti vykazujú osobitnú náchylnosť na ľudský papilomavírus, ktorého infekcia sa prejavuje tvorbou bradavice, kostná dreň je plný T-prekurzorových buniek, ale tieto nemigrujú na miesta infekcie. Selektívny imunitný nedostatok proti určitým patogény sú tiež možné. Napríklad mutácia receptora pre chemokín rodiny CC vedie k špecifickej náchylnosti na vírus západonílskej horúčky. Rovnaký receptor však po mutácii poskytuje aj dedičnú imunitu proti HIV. Niektoré mutácie v oblasti chemokínových receptorov môžu byť tiež čiastočne zodpovedné za autoimunitné ochorenia alebo alergie. Môže dôjsť aj k nadprodukcii určitých chemokínov viesť chorobám. Napríklad rozvoj svrab Zistilo sa, že to súvisí s nadprodukciou CXC chemokínu IL-8. Reumatoidné artritída tiež nastáva spolu s nadprodukciou IL-8. Aterosklerotické zmeny sú často výsledkom nadmerných zápalových procesov, niekedy spôsobených zvýšenou aktivitou chemokínov.
