Χημειοκίνες είναι μικρές πρωτεΐνες σήματος που ενεργοποιούν τη χημειοταξία (μετανάστευση) των κυττάρων. Συνήθως αυτά τα κύτταρα είναι ανοσοκύτταρα. Έτσι, οι χημειοκίνες είναι υπεύθυνες για την αποτελεσματική λειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος.
Τι είναι οι χημειοκίνες;
Οι χημειοκίνες είναι μικρές πρωτεΐνες που ανήκουν στην οικογένεια κυτοκινών. Προκαλούν τη μετανάστευση των κυττάρων. Κυρίως αυτά είναι ανοσοκύτταρα που υποτίθεται ότι φτάνουν γρήγορα στην κατάλληλη θέση τραυματισμού ή λοίμωξης.
Οι χημειοκίνες παράγονται από τα κύτταρα, τα οποία υποτίθεται ότι προσελκύουν. Στην επιφάνεια αυτών των κυττάρων υπάρχουν υποδοχείς που επιτρέπουν στις χημειοκίνες να ελλιμενίζονται. Τα μόρια σηματοδότησης χωρίζονται σε φλεγμονώδεις και ομοιοστατικές χημειοκίνες. Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι χημειοκίνες είναι φλεγμονώδεις. Προσελκύουν τα κύτταρα του ανοσοποιητικού στον προορισμό τους, τα οποία πυροδοτούν αμέσως φλεγμονώδεις διεργασίες εκεί για να αμυνθούν από τη μόλυνση. Οι φλεγμονώδεις χημειοκίνες παράγονται πάντα στη θέση του τραυματισμού ή της μόλυνσης από τα ανοσοκύτταρα που υπάρχουν εκεί προκειμένου να προσελκύσουν περαιτέρω αμυντικά κύτταρα.
Οι ομοιοστατικές χημειοκίνες παράγονται συνεχώς ακόμη και όταν δεν υπάρχει λοίμωξη. Χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση υγιών ιστών. Οι χημειοκίνες έχουν χημειοτοξική επίδραση στα ανοσοκύτταρα όπως μονοκύτταρα, μακροφάγα, κερατινοκύτταρα, ινοβλάστες, αιμοπετάλια, ενδοθηλιακά κύτταρα, Τ κύτταρα, στοματικά κύτταρα, ουδετερόφιλα και δενδριτικά κύτταρα. Παράγονται επίσης από αυτά τα κύτταρα ως σηματοδοτικές ουσίες προκειμένου να προσελκύσουν παρόμοια κύτταρα εάν είναι απαραίτητο.
Ανατομία & δομή
Οι χημειοκίνες είναι μικρές πρωτεΐνες αλυσίδες με 75 έως 125 αμινοξέα η καθεμία. Στο τελικό άκρο της αλυσίδας υπάρχουν ένα ή δύο υπολείμματα κυστεΐνης. Η κυστεΐνη είναι ένα αμινοξύ που περιέχει θείο και μπορεί να σχηματίσει δισουλφιδικές γέφυρες στο μόριο. Τα υπολείμματα κυστεΐνης σχηματίζουν τώρα γέφυρες σουλφιδίου εντός της πρωτεϊνικής αλυσίδας.
Ενώ η αλληλουχία αμινοξέων είναι μεταβλητή στις πρωτεΐνες της οικογένειας χημειοκινών, η τριτογενής δομή παραμένει η ίδια για όλες τις χημειοκίνες. Το κύριο σώμα σχηματίζεται ως ένα τρίκλωνο αντι-παράλληλο φύλλο με δομή βήτα. Η αλυσίδα τελειώνει στο καρβοξυ άκρο με μια άλφα έλικα. Υπάρχουν τώρα τα υπολείμματα κυστεΐνης. Υπάρχουν τέσσερις δομές στις οποίες αυτά τα τερματικά υπολείμματα κυστεΐνης μπορούν να διευθετηθούν. Κάθε δομή συμβολίζει μια οικογένεια χημειοκινών. Έτσι δύο υπολείμματα κυστεΐνης μπορούν να ακολουθήσουν το ένα το άλλο. Η αντίστοιχη οικογένεια χημειοκινών ονομάζεται οικογένεια CC. Εάν ένα άλλο αμινοξύ αλλάζει μεταξύ των υπολειμμάτων κυστεΐνης, είναι η οικογένεια CXC. Η οικογένεια CX3C περιέχει δύο υπολείμματα κυστεΐνης που διαχωρίζονται από τρία αμινοξέα.
Τέλος, υπάρχει μια οικογένεια με υπόλειμμα κυστεΐνης γνωστή ως οικογένεια C. Όλα τα κατάλοιπα κυστεΐνης σχηματίζουν μια γέφυρα σουλφιδίου εντός της αλυσίδας. Οι μεμονωμένες οικογένειες χημειοκινών έχουν διαφορετικές λειτουργίες. Η ακριβής δομή των χημειοκινών δεν είναι ακόμη πλήρως κατανοητή. Οι χημειοκίνες δεν χρειάζονται απαραίτητα υγρό ιστού ή αίμα για να εκτελέσουν τη λειτουργία τους. Μπορούν επίσης να μεταδώσουν τα σήματά τους μέσω στερεών δομών μέσω κλίσεων συγκέντρωσης. Με το θετικό φορτίο των πολλών βασικών αμινοξέων τους, συνδέονται με ένα αρνητικά φορτισμένο μόριο σακχάρου (γλυκοζαμινογλουκάνη) στην επιφάνεια των κυττάρων. Δεν είναι ακόμη σαφές γιατί χάνουν τη λειτουργία τους όταν δεν μπορούν πλέον να συνδεθούν με τη γλυκοζαμινογλουκάνη.
Λειτουργία & εργασίες
Η κύρια λειτουργία των χημειοκινών είναι η προσέλκυση ορισμένων ανοσοκυττάρων στα σημεία του σώματος που επί του παρόντος υπόκεινται σε υψηλότερο επίπεδο άμυνας έναντι μολυσματικών εισβολέων. Αυτό καθιστά την ανοσοαπόκριση πιο αποτελεσματική. Στις περισσότερες περιπτώσεις, διασφαλίζουν επίσης ότι αναπτύσσονται σημαντικές φλεγμονώδεις αντιδράσεις για την αποτροπή της λοίμωξης. Δημιουργούνται στον τόπο του τραυματισμού ή της μόλυνσης από τα ανοσοκύτταρα που υπάρχουν ήδη εκεί.
Τα πλέον ελκυστικά κύτταρα κινούνται προς την υψηλότερη συγκέντρωση των χημειοκινών. Οι αντίστοιχοι υποδοχείς χημειοκίνης βρίσκονται στην επιφάνειά τους. Οι χημειοκίνες συνδέονται με αυτούς τους υποδοχείς και έτσι προκαλούν τη μετανάστευση των κυττάρων προς την υψηλότερη συγκέντρωση χημειοκινών. Ωστόσο, κάθε οικογένεια χημειοκινών συνδέεται με τους δικούς της υποδοχείς.Η οικογένεια CC διασφαλίζει τη μετανάστευση των μονοκυττάρων, των λεμφοκυττάρων καθώς και των βασεόφιλων και των ηωσινόφιλων. Η οικογένεια CXC είναι υπεύθυνη για την αγγειογένεση (ανάπτυξη των αιμοφόρων αγγείων). Η οικογένεια CX3C παίζει ρόλο στις φλεγμονώδεις διεργασίες στο νευρικό σύστημα. Τέλος, οι χημειοκίνες C ενεργοποιούν τα CD8 Τ κύτταρα και τα ΝΚ κύτταρα (φυσικά φονικά κύτταρα).
Μπορείτε να βρείτε το φάρμακό σας εδώ
➔ Φάρμακα για την ενίσχυση της άμυνας και του ανοσοποιητικού συστήματοςΑσθένειες
Εάν η αλληλεπίδραση των χημειοκινών και των υποδοχέων της χημειοκίνης διακόπτεται, το ανοσοποιητικό σύστημα δυσλειτουργεί. Συχνά, λόγω μιας μετάλλαξης στον αντίστοιχο υποδοχέα, δεν είναι πλέον τέλεια εφαρμογή για τη σύνδεση χημειοκινών. Αυτό σημαίνει ότι τα ανοσοκύτταρα δεν μπορούν πλέον να προσελκύονται σε κρίσιμες καταστάσεις.
Αυτή η δυσλειτουργία στη συνέχεια εκδηλώνεται ως ανοσολογική ανεπάρκεια. Το λεγόμενο σύνδρομο WHIM, μια ειδική ανοσολογική ανεπάρκεια, μπορεί να εντοπιστεί σε ένα ελάττωμα υποδοχέα χημειοκίνης. Αυτή η ασθένεια εκδηλώνεται σε επαναλαμβανόμενες ιογενείς και βακτηριακές λοιμώξεις. Οι ασθενείς παρουσιάζουν ιδιαίτερη ευαισθησία στον ιό του ανθρώπινου θηλώματος, η μόλυνση του οποίου εκφράζεται ως κονδυλώματα. Ο μυελός των οστών είναι γεμάτος από πρόδρομα κύτταρα Τ, αλλά αυτά δεν μεταναστεύουν στις θέσεις λοίμωξης. Επιλεκτικές ανοσολογικές ανεπάρκειες έναντι ορισμένων παθογόνων είναι επίσης πιθανές. Εάν ένας υποδοχέας για χημειοκίνη της οικογένειας CC μεταλλάσσεται, υπάρχει ειδική ευαισθησία στον ιό του Δυτικού Νείλου. Σε περίπτωση μετάλλαξης, ο ίδιος υποδοχέας εξασφαλίζει επίσης κληρονομική ανοσία στον ιό ΗΙ.
Ορισμένες μεταλλάξεις στην περιοχή των υποδοχέων χημειοκίνης μπορούν επίσης να είναι εν μέρει υπεύθυνες για αυτοάνοσες ασθένειες ή αλλεργίες. Η υπερπαραγωγή ορισμένων χημειοκινών μπορεί επίσης να οδηγήσει σε ασθένεια. Διαπιστώθηκε ότι η ανάπτυξη της ψωρίασης (ψωρίαση) σχετίζεται με την υπερπαραγωγή της CXC χημειοκίνης IL-8. Η ρευματοειδής αρθρίτιδα εμφανίζεται επίσης μαζί με υπερπαραγωγή της IL-8. Οι αθηροσκληρωτικές αλλαγές είναι συχνά αποτέλεσμα υπερβολικών φλεγμονωδών διεργασιών, οι οποίες μερικές φορές προκαλούνται από αυξημένες δραστηριότητες χημειοκίνης.
