A kemokinek kicsi jelátvitel fehérjék amelyek kiváltják a sejtek kemotaxisát (migrációs mozgását). A legtöbb esetben ezek a sejtek immunsejtek. Így a kemokinek felelősek a immunrendszer.
Mik azok a kemokinek?
A kemokinek kicsiek fehérjék amelyek a citokin családba tartoznak. A sejtek vándorlását idézik elő. Főleg ezek az immunsejtek, amelyeknek gyorsan el kell jutniuk a sérülés vagy fertőzés megfelelő helyére. A kemokineket a sejtek állítják elő, amelyek szintén vonzani kívánják őket. E sejtek felszínén vannak olyan receptorok, amelyek lehetővé teszik a kemokinek dokkolását. A jel molekulák gyulladásos és homeosztatikus kemokinekre oszlanak. A legtöbb esetben ezek gyulladásos kemokinek. Vonzzák az immunsejteket a rendeltetési helyre, amelyek ott azonnal gyulladásos folyamatokat indítanak a fertőzés elleni védekezésben. Gyulladásos kemokineket mindig a sérülés vagy a fertőzés helyén termelnek az ott jelenlévő immunsejtek, hogy vonzzák a további védekező sejteket. A homeosztatikus kemokinek fertőzés hiányában is folyamatosan termelődnek. Az egészséges szövetek ellenőrzésére szolgálnak. A kemokinek kemotaxikus hatást fejtenek ki olyan immunsejtekre, mint pl monociták, makrofágok, keratinociták, fibroblasztok, vérlemezkék, endothelsejtek, T-sejtek, sztómasejtek, neutrofil granulociták és dendritikus sejtek. Ezeket a sejteket jelzőanyagként is előállítják, hogy szükség esetén hasonló sejteket vonzzanak.
Anatómia és felépítés
A kemokinek kicsi fehérje láncok, 75-125 aminosavak minden egyes. A lánc végén egy vagy kettő található cisztein maradványok. cisztein egy olyan kén- aminosavat tartalmaz, amely diszulfidot képezhet hidak a molekulában. A cisztein a maradékok ma szulfidot képeznek hidak a fehérje láncon belül. Bár az aminosav-szekvencia változó a kemokin családban fehérjék, a harmadlagos szerkezet ugyanaz marad minden kemokin esetében. A törzs háromszálas béta szerkezetű antiparallel röpcédulaként van kialakítva. A karboxi végén a lánc alfa spirállal végződik. Itt találhatók a cisztein maradványok. Négy struktúra van arra, hogyan lehet ezeket a terminális ciszteinmaradékokat elrendezni. Mindegyik szerkezet a kemokinek családját szimbolizálja. Így két cisztein-csoport következhet közvetlenül egymás mögött. A megfelelő kemokin családot CC családnak nevezzük. Ha egy másik aminosavat cserélnek a cisztein maradékok között, akkor ez a CXC család. A CX3C család két cisztein maradékot tartalmaz, hárommal elválasztva aminosavak. Végül van egy család, amelynek egy cisztein maradéka van, amelyet C családnak hívnak. Az összes ciszteinmaradék szulfidhidat képez a láncban. Az egyes kemokin családok különböző funkciókkal rendelkeznek. A kemokinek pontos felépítése még mindig nem teljesen ismert. A kemokinek nem feltétlenül igényelnek szöveti folyadékot, ill vér hogy ellátják funkciójukat. Jeleiket szilárd struktúrákon keresztül is továbbíthatják koncentráció színátmenetek. Ennek során megkötik a sok alapvető pozitív töltésüket aminosavak negatív töltésűre cukor molekula (glikozaminoglükán) a sejtek felszínén. Hogy miért veszítik el funkciójukat, amikor már nem tudnak kötődni a glikozaminoglükánhoz, még nem világos.
Funkció és feladatok
A kemokinek fő feladata, hogy specifikus immunsejteket vonzzanak a test olyan helyeire, amelyek jelenleg magasabb szintű védelemnek vannak kitéve a fertőző betolakodók ellen. Ez hatékonyabbá teszi az immunválaszt. A legtöbb esetben így biztosítják azt is, hogy jelentős gyulladásos válaszok alakuljanak ki a fertőzés leküzdésére. A sérülés vagy fertőzés helyén keletkeznek az ott már jelenlévő immunsejtek által. A most vonzott sejtek a legmagasabb felé mozognak koncentráció kemokinek. A megfelelő kemokin-receptorok a felszínükön helyezkednek el. A kemokinek kötődnek ezekhez a receptorokhoz, kiváltva a sejtek vándorlását a legmagasabb felé koncentráció kemokinek. Mindazonáltal minden kemokin család a saját receptoraihoz kötődik. Például a CC család biztosítja a migrációt monociták, limfocitákés bazofil és eozinofil granulociták. A CXC család felelős az angiogenezisért ( vér hajók). A CX3C család szerepet játszik a idegrendszerVégül a C-kemokinek aktiválják a CD8 T-sejteket és az NK-sejteket (természetes gyilkos sejtek).
Betegségek
Amikor a kemokinek és a kemokin receptorok kölcsönhatása megzavarodik, a immunrendszer meghibásodások. Gyakran a megfelelő receptor mutációja miatt ez már nem alkalmas a kemokinek dokkolására. Ez azt jelenti, hogy az immunsejtek már nem vonzódhatnak döntő helyzetekben. Ez a meghibásodás aztán immunhiányként jelentkezik. Például az úgynevezett WHIM-szindróma, egy specifikus immunhiány, egy kemokin-receptor hibának köszönhető. Ez a betegség visszatérő vírusos és bakteriális fertőzésekben nyilvánul meg. A betegek különös érzékenységet mutatnak az emberi papillomavírus iránt, amelynek fertőzése a kialakulásában nyilvánul meg szemölcsök Az csontvelő tele van T-prekurzor sejtekkel, de ezek nem vándorolnak a fertőzés helyeire. Szelektív immunhiány bizonyos kórokozók lehetségesek is. Például egy CC mutációja a CC család kemokinjére specifikus érzékenységet eredményez A nyugat-nílusi vírus. Ugyanakkor ugyanaz a receptor mutációval örökletes immunitást biztosít a HIV ellen. A kemokin receptor régió bizonyos mutációi szintén részben felelősek lehetnek autoimmun betegségek vagy allergia. Bizonyos kemokinek túltermelése szintén vezet betegségekre. Például a pikkelysömör kiderült, hogy összefügg a CXC kemokin IL-8 túltermelésével. Reumatoid arthritis az IL-8 túltermelésével együtt is előfordul. Az ateroszklerotikus változások gyakran a túlzott gyulladásos folyamatok következményei, amelyeket néha a megnövekedett kemokin-aktivitás okoz.
