Chemokīni ir mazi signāli proteīni kas izraisa šūnu ķīmijteraksi (migrējošo kustību). Vairumā gadījumu šīs šūnas ir imūnās šūnas. Tādējādi ķīmijkīni ir atbildīgi par Efektīva darbību imūnā sistēma.
Kas ir kemokīni?
Chemokīni ir mazi proteīni kas pieder citokīnu ģimenei. Tie izraisa šūnu migrāciju. Galvenokārt tās ir imūnās šūnas, kurām ātri jānonāk attiecīgajā traumas vai infekcijas vietā. Kemokīnus ražo šūnas, kuru piesaistīšanai tie arī ir paredzēti. Uz šo šūnu virsmas ir receptori, kas ļauj kemokīniem piestāt. Signāls molekulas tiek iedalīti iekaisuma un homeostatiskos kemokīnos. Vairumā gadījumu tie ir iekaisuma kemokīni. Viņi pievilina imūnās šūnas galamērķim, kas tur nekavējoties izraisa iekaisuma procesus, lai aizsargātos pret infekciju. Iekaisuma kemokīnus vienmēr ražo traumu vai infekcijas vietā esošās imūnās šūnas, lai piesaistītu papildu aizsardzības šūnas. Pat ja nav infekcijas, pastāvīgi tiek ražoti homeostatiskie kemokīni. Tie kalpo veselīgu audu uzraudzībai. Kemokīniem ir ķīmijtoksiska iedarbība uz tādām imūnām šūnām kā monocīti, makrofāgi, keratinocīti, fibroblasti, trombocīti, endotēlija šūnas, T šūnas, stomatāla šūnas, neitrofīli granulocīti un dendrīta šūnas. Šīs šūnas tos ražo arī kā signālvielas, lai vajadzības gadījumā piesaistītu līdzīgas šūnas.
Anatomija un struktūra
Chemokīni ir mazas olbaltumvielu ķēdes no 75 līdz 125 aminoskābes katrs. Ķēdes gala galā ir viens vai divi cisteīns atlikumi. Cisteīns ir sērssatur aminoskābi, kas var veidot disulfīdu tilti molekulā. The cisteīns atlikumi tagad veido sulfīdu tilti olbaltumvielu ķēdē. Tomēr, lai gan aminoskābju secība kemokīnu ģimenē ir mainīga proteīni, terciārā struktūra visiem chemokīniem paliek nemainīga. Galvenais korpuss ir veidots kā trīs šķipsnu pretparalēla brošūra ar beta struktūru. Karboksi galā ķēde beidzas ar alfa spirāli. Šeit tagad atrodas cisteīna atlikumi. Ir četras struktūras, kā var sakārtot šos galīgos cisteīna atlikumus. Katra struktūra simbolizē chemokīnu saimi. Tādējādi divi cisteīna atlikumi var sekot tieši aiz otra. Atbilstošo chemokīnu ģimeni sauc par CC ģimeni. Ja starp cisteīna atlikumiem tiek pārslēgta cita aminoskābe, tā ir CXC ģimene. CX3C saime satur divus cisteīna atlikumus, kurus atdala trīs aminoskābes. Visbeidzot, ir ģimene ar vienu cisteīna atlikumu, ko sauc par C ģimeni. Visi cisteīna atlikumi veido sulfīda tiltu ķēdē. Atsevišķām chemokīnu ģimenēm ir dažādas funkcijas. Precīza kemokīnu struktūra joprojām nav pilnībā izprotama. Chemokīniem nav obligāti nepieciešams audu šķidrums vai asinis lai veiktu viņu funkciju. Viņi var arī pārraidīt savus signālus caur cietām struktūrām koncentrācija gradienti. To darot, viņi saistās ar savu daudzo pamata pozitīvo lādiņu aminoskābes uz negatīvi uzlādētu cukurs molekula (glikozaminoglukāns) uz šūnu virsmas. Kāpēc viņi zaudē savu funkciju, kad vairs nespēj saistīties ar glikozaminoglukānu, vēl nav skaidrs.
Funkcija un uzdevumi
Ķīmokīnu galvenā funkcija ir piesaistīt specifiskas imūnās šūnas ķermeņa vietām, kuras pašlaik ir pakļautas augstākam aizsardzības līmenim pret infekcijas iebrucējiem. Tas padara imūnreakciju efektīvāku. Lielākajā daļā gadījumu tie tādējādi arī nodrošina, ka attīstās nozīmīgas iekaisuma reakcijas, lai cīnītos pret infekciju. Tos ģenerē ievainojuma vai infekcijas vietā jau esošās imūnās šūnas. Tagad piesaistītās šūnas virzās uz augstāko koncentrācija ķīmijkīnu. Atbilstošie kemokīnu receptori atrodas uz to virsmas. Kemokīni saistās ar šiem receptoriem, izraisot šūnu migrāciju uz augstāko koncentrācija ķīmijkīnu. Tomēr katra kemokīnu ģimene saistās ar saviem receptoriem. Piemēram, CC ģimene nodrošina monocīti, limfocītiun bazofilie un eozinofilie granulocīti. CXC ģimene ir atbildīga par angiogenēzi ( asinis kuģi). CX3C saimei ir nozīme iekaisuma procesos nervu sistēmasVisbeidzot, C-chemokīni aktivizē CD8 T šūnas un NK šūnas (dabiskās killer šūnas).
Slimības
Kad tiek traucēta mijiedarbība starp kemokīniem un kemokīnu receptoriem, imūnā sistēma darbības traucējumi. Bieži vien, pateicoties attiecīgā receptora mutācijai, tas vairs nav piemērots ķīmisko savienojumu piestiprināšanai. Tas nozīmē, ka imūnās šūnas izšķirošās situācijās vairs nevar piesaistīt. Tad šī nepareiza darbība izpaužas kā imūndeficīts. Piemēram, tā sauktais WHIM sindroms, specifisks imūndeficīts, ir saistīts ar kemokīnu receptoru defektu. Šī slimība izpaužas kā atkārtotas vīrusu un baktēriju infekcijas. Pacientiem ir īpaša uzņēmība pret cilvēka papilomas vīrusu, kura infekcija izpaužas kā kārpas. kaulu smadzenes ir pilns ar T-prekursoru šūnām, bet tās nemigrē uz infekcijas vietām. Selektīvi imūndeficīti pret noteiktiem patogēni ir arī iespējams. Piemēram, CC ģimenes kemokīna receptora mutācija rada specifisku uzņēmību pret Rietumnīlas vīruss. Tomēr tas pats receptors, mutējot, nodrošina arī iedzimtu imunitāti pret HIV. Daļēji atbildīgas var būt arī noteiktas mutācijas kemokīnu receptoru reģionā autoimūnas slimības vai alerģijas. Var arī dažu kemokīnu pārprodukcija vadīt uz slimībām. Piemēram, psoriāze ir konstatēts, ka tas ir saistīts ar CXC kemokīna IL-8 pārprodukciju. Reimatoīdais artrīts notiek arī kopā ar IL-8 pārprodukciju. Aterosklerozes pārmaiņas bieži rodas pārmērīgu iekaisuma procesu rezultātā, ko dažkārt izraisa paaugstinātas ķīmijkīna aktivitātes.
