kemokiinit ovat pieniä signaaliproteiineja, jotka laukaisevat solujen kemotaksista (migraatiota). Yleensä nämä solut ovat immuunisoluja. Siksi kemokiinit ovat vastuussa immuunijärjestelmän tehokkaasta toiminnasta.
Mitä kemokiinit ovat?
Kemokiinit ovat pieniä proteiineja, jotka kuuluvat sytokiiniperheeseen. Ne aiheuttavat solujen siirtymisen. Pääasiassa nämä ovat immuunisoluja, joiden oletetaan nousevan nopeasti oikeaan kohtaan vamman tai infektion.
Solut tuottavat kemokiineja, joiden niiden on tarkoitus houkutella. Näiden solujen pinnalla on reseptoreita, jotka mahdollistavat kemokiinien telakoinnin. Signalimolekyylit jaetaan tulehduksellisiksi ja homeostaattisiksi kemokiineiksi. Useimmissa tapauksissa kemokiinit ovat tulehduksellisia. Ne houkuttelevat immuunisoluja määränpäähänsä, mikä laukaisee heti tulehdukselliset prosessit puolustautuakseen infektioilta. Tulehduksellisia kemokiineja tuotetaan aina siellä läsnä olevien immuunisolujen vaurion tai infektion kohdalla lisäsuoja-solujen houkuttelemiseksi.
Homeostaattisia kemokiineja tuotetaan jatkuvasti, vaikka infektiota ei olisi. Niitä käytetään terveen kudoksen seuraamiseen. Kemokiineilla on kemotaksinen vaikutus immuunisoluihin, kuten monosyyteihin, makrofageihin, keratinosyyteihin, fibroblasteihin, verihiutaleisiin, endoteelisoluihin, T-soluihin, stomasoluihin, neutrofiileihin ja dendriittisoluihin. Nämä solut tuottavat niitä myös signalointiaineina samanlaisten solujen houkuttelemiseksi tarvittaessa.
Anatomia ja rakenne
Kemokiinit ovat pieniä proteiiniketjuja, joissa molemmissa on 75 - 125 aminohappoa. Ketjun terminaalisessa päässä on yksi tai kaksi kysteiinitähdettä. Kysteiini on rikkiä sisältävä aminohappo, joka voi muodostaa disulfidisiltoja molekyyliin. Kysteiinitähteet muodostavat nyt sulfidisiltoja proteiiniketjussa.
Vaikka aminohapposekvenssi on vaihteleva kemokiiniperheen proteiineissa, tertiäärinen rakenne pysyy samana kaikille kemokiineille. Päärunko on muodostettu kolmijuosteisena anti-rinnakkaisena levynä, jolla on beetarakenne. Ketju päättyy karboksiterminaaliin alfa-kierroksella. Nyt on kysteiinitähteitä. On olemassa neljä rakennetta, joihin nämä terminaaliset kysteiinitähteet voidaan järjestää. Jokainen rakenne symboloi kemokiinien perhettä. Joten kaksi kysteiinitähdettä voivat seurata toisiaan. Vastaavaa kemokiiniperhettä kutsutaan CC-perheeksi. Jos toinen aminohappo vaihdetaan kysteiinitähteiden välillä, se on CXC-perhe. CX3C-perhe sisältää kaksi kysteiinitähdettä, jotka on erotettu kolmella aminohapolla.
Lopuksi on perhe, jossa on kysteiinitähde, joka tunnetaan nimellä C-perhe. Kaikki kysteiinitähteet muodostavat sulfidisillan ketjussa. Yksittäisillä kemokiiniperheillä on erilaiset toiminnot. Kemokiinien tarkkaa rakennetta ei vieläkään ymmärretä täysin. Kemokiinit eivät välttämättä tarvitse kudosnestettä tai verta toimintansa suorittamiseksi. Ne voivat myös välittää signaalinsa kiinteiden rakenteiden kautta konsentraatiogradienttien kautta. Niiden monien emäksisten aminohappojen positiivisella varauksella ne sitoutuvat negatiivisesti varautuneeseen sokerimolekyyliin (glykosaminoglukanaan) solujen pinnalla. Ei ole vielä selvää, miksi he menettävät toimintansa, kun he eivät enää voi sitoutua glykosaminoglükaaniin.
Toiminto ja tehtävät
Kemokiinien päätehtävä on houkutella tiettyjä immuunisoluja kehon paikkoihin, joihin tällä hetkellä kohdistuu korkeampi suojaustaso tarttuvia tunkeilijoita vastaan. Tämä tekee immuunivasteen tehokkaammaksi. Useimmissa tapauksissa ne varmistavat myös, että huomattavat tulehdukselliset reaktiot kehittyvät tartunnan torjumiseksi. Ne syntyy jo olemassa olevien immuunisolujen vaurio- tai tartuntapaikassa.
Nyt houkutellut solut liikkuvat kohti kemokiinien korkeinta pitoisuutta. Vastaavat kemokiinireseptorit sijaitsevat niiden pinnalla. Kemokiinit sitoutuvat näihin reseptoreihin ja laukaisevat siten solujen siirtymisen kohti korkeinta kemokiinikonsentraatiota. Jokainen kemokiiniperhe sitoutuu kuitenkin omiin reseptoreihinsa.CC-perhe varmistaa monosyyttien, lymfosyyttien sekä basofiilien ja eosinofiilien kulkeutumisen. CXC-perhe vastaa angiogeneesistä (verisuonten kasvusta). CX3C-perheellä on merkitys hermoston tulehduksellisissa prosesseissa. Lopuksi C-kemokiinit aktivoivat CD8-T-solut ja NK-solut (luonnolliset tappajasolut).
Löydät lääkkeesi täältä
➔ Lääkkeet puolustus- ja immuunijärjestelmän vahvistamiseksisairaudet
Jos kemokiinien ja kemokiinireseptorien vuorovaikutus on häiriintynyt, immuunijärjestelmä ei toimi. Usein johtuen vastaavan reseptorin mutaatiosta, se ei enää ole täydellinen sovi kemokiinien telakoimiseksi. Tämä tarkoittaa, että immuunisoluja ei voida enää houkutella kriittisissä tilanteissa.
Tämä toimintahäiriö ilmenee sitten immuunipuutteena. Ns. WHIM-oireyhtymä, erityinen immuunikato, voidaan jäljittää kemokiinireseptorivaurioon. Tämä sairaus ilmenee toistuvina virus- ja bakteeri-infektioina. Potilaat ovat erityisen alttiita ihmisen papilloomavirukselle, jonka infektio ilmenee syylinä. Luuydin on täynnä T-esiastesoluja, mutta nämä eivät kulje infektion kohtiin. Selektiiviset immuunipuutokset tiettyjä taudinaiheuttajia vastaan ovat myös mahdollisia. Esimerkiksi, jos CC-perheen kemokiinireseptori mutatoituu, on erityinen alttius Länsi-Niilin virukselle. Mutaation tapauksessa sama reseptori varmistaa myös perinnöllisen immuniteetin HI-virukselle.
Tietyt kemokiinireseptoreiden mutaatiot voivat olla osittain vastuussa autoimmuunisairauksista tai allergioista. Tiettyjen kemokiinien ylituotanto voi myös johtaa sairauksiin. Todettiin, että psoriasiksen (psoriasiksen) kehitys liittyy CXC-kemokiinin IL-8 ylituotantoon. Nivelreumaa esiintyy myös IL-8: n ylituotannon kanssa. Ateroskleroottiset muutokset ovat usein seurausta liiallisista tulehduksellisista prosesseista, jotka joskus johtuvat lisääntyneestä kemokiiniaktiivisuudesta.