Хемокини

Хемокини са малки сигнални протеини, които задействат хемотаксиса (миграцията) на клетките. Обикновено тези клетки са имунни клетки. По този начин хемокините са отговорни за ефективното функциониране на имунната система.

Какво представляват хемокините?

Хемокините са малки протеини, които принадлежат към семейството на цитокините. Те предизвикват миграция на клетките. Основно това са имунни клетки, които трябва да стигнат бързо до подходящото място на нараняване или инфекция.

Хемокините се произвеждат от клетките, които те трябва да привличат. На повърхността на тези клетки се намират рецептори, които позволяват на хемокините да се свързват. Сигналните молекули са разделени на възпалителни и хомеостатични хемокини. В повечето случаи хемокините са възпалителни. Те привличат имунните клетки до местоназначението си, които веднага задействат там възпалителни процеси, за да се защитят от инфекция. Възпалителните хемокини винаги се произвеждат на мястото на нараняването или инфекцията от имунните клетки, присъстващи там, за да привлекат по-нататъшни защитни клетки.

Хомеостатичните хемокини непрекъснато се произвеждат, дори когато няма инфекция. Те се използват за наблюдение на здравата тъкан. Хемокините имат хемотаксичен ефект върху имунните клетки като моноцити, макрофаги, кератиноцити, фибробласти, тромбоцити, ендотелни клетки, Т клетки, стомашни клетки, неутрофили и дендритни клетки. Те също се произвеждат от тези клетки като сигнални вещества, за да привлекат подобни клетки, ако е необходимо.

Анатомия и структура

Хемокините са малки протеинови вериги със 75 до 125 аминокиселини всяка. В крайния край на веригата има един или два цистеинови остатъка. Цистеинът е съдържаща сяра аминокиселина, която може да образува дисулфидни мостове в молекулата. Цистеиновите остатъци сега образуват сулфидни мостове в протеиновата верига.

Докато аминокиселинната последователност е променлива в рамките на протеините от семейството на хемокините, третичната структура остава една и съща за всички хемокини. Основното тяло е оформено като трилентов антипаралелен лист с бета структура. Веригата завършва на карбокси края с алфа спирала. Вече има остатъци от цистеин. Има четири структури, в които тези крайни цистеинови остатъци могат да бъдат подредени. Всяка структура символизира семейство хемокини. Така два цистеинови остатъка могат да следват един след друг. Съответното семейство хемокини се нарича CC семейство. Ако друга аминокиселина е превключена между цистеиновите остатъци, това е CXC семейството. Семейството CX3C съдържа два цистеинови остатъка, разделени от три аминокиселини.

И накрая, има семейство с цистеинов остатък, известен като C семейство. Всички остатъци от цистеин образуват сулфиден мост във веригата. Отделните семейства хемокини имат различни функции. Точната структура на хемокините все още не е напълно изяснена. Хемокините не се нуждаят непременно от тъканна течност или кръв, за да изпълняват функцията си. Те могат също така да предават сигналите си чрез твърди структури през градиенти на концентрацията. С положителния заряд на многото си основни аминокиселини те се свързват с отрицателно заредена захарна молекула (гликозаминоглукан) на повърхността на клетките. Все още не е ясно защо те губят функцията си, когато вече не могат да се свържат с гликозаминоглукан.

Функция и задачи

Основната функция на хемокините е да привличат определени имунни клетки към местата в тялото, които в момента са подложени на по-високо ниво на защита срещу инфекциозни натрапници. Това прави имунния отговор по-ефективен. В повечето случаи те също така гарантират, че се развиват значителни възпалителни реакции, за да се предотврати инфекцията. Те се генерират на мястото на нараняване или инфекция от имунните клетки, които вече присъстват там.

Сега привлечените клетки се движат към най-високата концентрация на хемокините. Съответните хемокинови рецептори са разположени на повърхността им. Хемокините се свързват с тези рецептори и по този начин предизвикват миграция на клетките към най-високата концентрация на хемокин. Всяко семейство хемокини обаче се свързва със собствените си рецептори.Семейството CC осигурява миграцията на моноцити, лимфоцити, както и базофили и еозинофили. Семейството CXC е отговорно за ангиогенезата (растежа на кръвоносните съдове). Семейството CX3C играе роля при възпалителни процеси в нервната система. И накрая, С хемокините активират CD8 Т клетките и NK клетките (клетките на естествените убийци).

Можете да намерите лекарствата си тук

заболявания

Ако взаимодействието на хемокини и хемокинови рецептори е нарушено, имунната система функционира неправилно. Често поради мутация в съответния рецептор вече не е перфектно приспособление за хемокини да акостират. Това означава, че имунните клетки вече не могат да бъдат привлечени в критични ситуации.

След това тази неизправност се проявява като имунен дефицит. Така нареченият WHIM синдром, специален имунен дефицит, може да се проследи до дефект на хемокинов рецептор. Това заболяване се проявява в повтарящи се вирусни и бактериални инфекции. Пациентите показват особена чувствителност към човешкия папиломен вирус, инфекцията на който се изразява като брадавици. Костният мозък е пълен с Т-клетки прекурсори, но те не мигрират до местата на инфекция. Възможни са и селективен имунен дефицит срещу определени патогени. Например, ако рецепторът за хемокин от семейство СС е мутиран, има специална чувствителност към вируса на Западен Нил. В случай на мутация, същият рецептор осигурява и наследствен имунитет към вируса на HI.

Някои мутации в областта на хемокиновите рецептори също могат да бъдат частично отговорни за автоимунни заболявания или алергии. Свръхпроизводството на определени хемокини също може да доведе до заболявания. Установено е, че развитието на псориазис (псориазис) е свързано с свръхпродукция на CXC хемокин IL-8. Ревматоидният артрит също възниква заедно с свръхпродукция на IL-8. Атеросклеротичните промени често са резултат от прекомерни възпалителни процеси, които понякога се причиняват от повишена активност на хемокин.