Chemokiny jsou malá signalizace Proteinů které spouštějí chemotaxi (migrační pohyb) buněk. Ve většině případů jsou tyto buňky imunitními buňkami. Chemokiny jsou tedy odpovědné za účinné fungování imunitní systém.
Co jsou chemokiny?
Chemokiny jsou malé Proteinů které patří do rodiny cytokinů. Způsobují migraci buněk. Jedná se hlavně o imunitní buňky, které potřebují rychle dosáhnout příslušného místa poranění nebo infekce. Chemokiny jsou produkovány buňkami, které mají také přitahovat. Na povrchu těchto buněk jsou receptory, které umožňují ukotvení chemokinů. Signál molekuly se dělí na zánětlivé a homeostatické chemokiny. Ve většině případů se jedná o zánětlivé chemokiny. Přitahují imunitní buňky k cíli, které tam okamžitě vyvolávají zánětlivé procesy na obranu proti infekci. Zánětlivé chemokiny jsou vždy produkovány v místě poranění nebo infekce přítomnými imunitními buňkami, aby přilákaly další obranné buňky. Homeostatické chemokiny se neustále produkují, a to i při absenci infekce. Slouží k monitorování zdravé tkáně. Chemokiny mají chemotaxní účinek na takové imunitní buňky, jako je monocyty, makrofágy, keratinocyty, fibroblasty, destičky, endotelové buňky, T buňky, stomatální buňky, neutrofilní granulocyty a dendritické buňky. Tyto buňky jsou také produkovány jako signální látky, aby v případě potřeby přilákaly podobné buňky.
Anatomie a struktura
Chemokiny jsou malé proteinové řetězce o velikosti 75 až 125 aminokyseliny každý. Na terminálním konci řetězce jsou jeden nebo dva cystein zbytky. cystein je síra- obsahující aminokyselinu, která může tvořit disulfid mosty v molekule. The cystein zbytky nyní tvoří sulfid mosty v proteinovém řetězci. I když je aminokyselinová sekvence v rámci rodiny chemokinů proměnlivá Proteinů, terciární struktura zůstává stejná pro všechny chemokiny. Hlavní část těla je vytvořena jako třívláknový antiparalelní leták s beta strukturou. Na karboxylovém konci řetězec končí alfa šroubovicí. Zde se nyní nacházejí cysteinové zbytky. Existují čtyři struktury, jak mohou být tyto terminální cysteinové zbytky uspořádány. Každá struktura symbolizuje rodinu chemokinů. Přímo za sebou tak mohou následovat dva cysteinové zbytky. Odpovídající rodina chemokinů se nazývá rodina CC. Pokud je mezi cysteinovými zbytky přepnuta jiná aminokyselina, pak jde o rodinu CXC. Rodina CX3C obsahuje dva cysteinové zbytky oddělené třemi aminokyseliny. Konečně existuje rodina s jedním cysteinovým zbytkem, která se nazývá rodina C. Všechny cysteinové zbytky tvoří v řetězci sulfidový můstek. Jednotlivé rodiny chemokinů mají různé funkce. Přesná struktura chemokinů stále není zcela objasněna. Chemokiny nutně nevyžadují tkáňovou tekutinu nebo krev vykonávat svou funkci. Mohou také přenášet své signály přes pevné struktury pomocí koncentrace přechody. Přitom se váží s kladným nábojem svých mnoha základních aminokyseliny záporně nabitý cukr molekuly (glykosaminoglukan) na povrchu buněk. Proč ztrácejí svoji funkci, když se již nemohou vázat na glykosaminoglukan, zatím není jasné.
Funkce a úkoly
Hlavní funkcí chemokinů je přilákat specifické imunitní buňky do míst v těle, která jsou v současné době vystavena vyšší úrovni obrany proti infekčním útočníkům. Díky tomu je imunitní odpověď účinnější. Ve většině případů tedy také zajišťují, aby se vyvinuly významné zánětlivé reakce, aby se zabránilo infekci. Jsou generovány v místě poranění nebo infekce imunitními buňkami, které tam již jsou přítomny. Nyní přitahované buňky se pohybují směrem k nejvyšším koncentrace chemokinů. Odpovídající chemokinové receptory jsou umístěny na jejich povrchu. Chemokiny se vážou na tyto receptory a spouštějí migraci buněk směrem k nejvyšším koncentrace chemokinů. Každá rodina chemokinů se však váže na své vlastní receptory. Například rodina CC zajišťuje migraci monocyty, lymfocytya bazofilní a eozinofilní granulocyty. Rodina CXC je zodpovědná za angiogenezi (růst krev plavidla). Rodina CX3C hraje roli v zánětlivých procesech nervový systémNakonec C-chemokiny aktivují CD8 T buňky a NK buňky (buňky přirozeného zabíjení).
Nemoci
Pokud je narušena souhra mezi chemokiny a chemokinovými receptory, imunitní systém poruchy. Často kvůli mutaci odpovídajícího receptoru již není vhodný pro dokování chemokinů. To znamená, že imunitní buňky již nemohou být přitahovány v rozhodujících situacích. Tato porucha se pak projevuje jako imunitní nedostatečnost. Například takzvaný WHIM syndrom, specifická imunitní nedostatečnost, je způsoben vadou chemokinového receptoru. Toto onemocnění se projevuje opakovanými virovými a bakteriálními infekcemi. Pacienti vykazují zvláštní náchylnost k lidskému papilomaviru, jehož infekce se projevuje tvorbou bradavice, kostní dřeň je plný T-prekurzorových buněk, ale tyto nemigrují na místa infekce. Selektivní imunitní deficity proti určitým Patogenů jsou také možné. Například mutace receptoru pro chemokin rodiny CC vede ke specifické náchylnosti k virus západonilské horečky. Avšak stejný receptor, pokud je mutován, také poskytuje dědičnou imunitu proti HIV. Určité mutace v oblasti chemokinových receptorů mohou být také částečně zodpovědné autoimunitní onemocnění nebo alergie. Může také dojít k nadprodukci určitých chemokinů vést na nemoci. Například vývoj svrab Bylo zjištěno, že souvisí s nadprodukcí CXC chemokinu IL-8. Revmatoidní artritida dochází také spolu s nadprodukcí IL-8. Aterosklerotické změny jsou často výsledkem nadměrných zánětlivých procesů, někdy způsobených zvýšenou aktivitou chemokinů.
