kemokiner

kemokiner är små signalproteiner som utlöser cellens kemotaxi (migration). Vanligtvis är dessa celler immunceller. Således är kemokinerna ansvariga för immunsystemets effektiva funktion.

Vad är kemokiner?

Kemokiner är små proteiner som tillhör cytokinfamiljen. De får celler att migrera. Huvudsakligen är detta immunceller som ska snabbt komma till rätt plats för en skada eller infektion.

Chemokinerna produceras av cellerna, som de ska tro. På ytan av dessa celler finns receptorer som gör det möjligt för kemokinerna att docka. Signalmolekylerna är indelade i inflammatoriska och homeostatiska kemokiner. I de flesta fall är kemokinerna inflammatoriska. De lockar immunceller till sin destination, som omedelbart utlöser inflammatoriska processer där för att försvara sig mot infektion. Inflammatoriska kemokiner produceras alltid på platsen för skadan eller infektionen av de immunceller som finns där för att locka ytterligare försvarsceller.

Homeostatiska kemokiner produceras ständigt även om det inte finns någon infektion. De används för att övervaka frisk vävnad. Kemokiner har en kemotaxisk effekt på immunceller såsom monocyter, makrofager, keratinocyter, fibroblaster, blodplättar, endotelceller, T-celler, stomceller, neutrofiler och dendritiska celler. De produceras också av dessa celler som signalämnen för att attrahera liknande celler vid behov.

Anatomi & struktur

Kemokiner är små proteinkedjor med 75 till 125 aminosyror vardera. Vid den terminala änden av kedjan finns en eller två cysteinrester. Cystein är en svavelinnehållande aminosyra som kan bilda disulfidbryggor i molekylen. Cysteinresterna bildar nu sulfidbryggor i proteinkedjan.

Medan aminosyrasekvensen är varierande inom proteinerna i kemokinfamiljen, förblir den tertiära strukturen densamma för alla kemokiner. Huvudkroppen är utformad som ett tresträngs anti-parallellt ark med en beta-struktur. Kedjan slutar vid karboxiterminalen med en alfa-spiral. Det finns nu cysteinrester. Det finns fyra strukturer i vilka dessa terminala cysteinrester kan ordnas. Varje struktur symboliserar en familj av kemokiner. Så två cysteinrester kan följa varandra. Motsvarande kemokinfamilj kallas CC-familjen. Om en annan aminosyra växlas mellan cysteinresterna, är det CXC-familjen. CX3C-familjen innehåller två cysteinrester separerade med tre aminosyror.

Slutligen finns det en familj med en cysteinrest känd som C-familjen. Alla cysteinrester bildar en sulfidbro i kedjan. De enskilda kemokinfamiljerna har olika funktioner. Den exakta strukturen för kemokinerna är fortfarande inte helt förstått. Kemokinerna behöver inte nödvändigtvis vävnadsvätska eller blod för att utföra sin funktion. De kan också vidarebefordra sina signaler via fasta strukturer genom koncentrationsgradienter. Med den positiva laddningen av deras många basiska aminosyror binder de sig till en negativt laddad sockermolekyl (glykosaminoglukan) på cellernas yta. Det är ännu inte klart varför de förlorar sin funktion när de inte längre kan binda till glykosaminoglukan.

Funktion & uppgifter

Huvudfunktionen för kemokinerna är att locka vissa immunceller till de platser i kroppen som för närvarande utsätts för en högre försvarsnivå mot smittsamma inkräktare. Detta gör immunsvaret effektivare. I de flesta fall säkerställer de också att betydande inflammatoriska reaktioner utvecklas för att avvärja infektionen. De genereras på platsen för skadan eller infektionen av de immunceller som redan finns där.

De nu lockade cellerna rör sig mot den högsta koncentrationen av kemokinerna. Motsvarande kemokinreceptorer är belägna på deras yta. Chemokinerna binder till dessa receptorer och utlöser således en migration av cellerna mot den högsta kemokinkoncentrationen. Men varje kemokinfamilj binder till sina egna receptorer.CC-familjen säkerställer migration av monocyter, lymfocyter samt basofiler och eosinofiler. CXC-familjen ansvarar för angiogenes (tillväxt av blodkärl). CX3C-familjen spelar en roll i inflammatoriska processer i nervsystemet. Slutligen aktiverar C-kemokinerna CD8 T-celler och NK-celler (naturliga mördare celler).

Du hittar din medicin här

sjukdomar

Om interaktion mellan kemokiner och kemokinreceptorer störs, fungerar immunsystemet. Ofta, på grund av en mutation i motsvarande receptor, är det inte längre en perfekt passform för kemokiner att docka. Detta innebär att immunceller inte längre kan lockas i kritiska situationer.

Denna funktionsfel manifesteras sedan som en immunbrist. Det så kallade WHIM-syndromet, en speciell immunbrist, kan spåras tillbaka till en kemokinreceptordefekt. Denna sjukdom manifesterar sig i återkommande virus- och bakterieinfektioner. Patienterna uppvisar en speciell känslighet för det mänskliga papillomviruset, vars infektion uttrycks som vårtor. Benmärgen är full av T-prekursorceller, men dessa migrerar inte till infektionsplatserna. Selektiva immunbrister mot vissa patogener är också möjliga. Om en receptor för en kemokin från CC-familjen är muterad finns det en speciell känslighet för West Nile-viruset. I händelse av en mutation säkerställer samma receptor också ärftlig immunitet mot HI-viruset.

Vissa mutationer inom området för kemokinreceptorer kan också delvis vara ansvariga för autoimmuna sjukdomar eller allergier. Överproduktion av vissa kemokiner kan också leda till sjukdom. Det visade sig att utvecklingen av psoriasis (psoriasis) är relaterad till en överproduktion av CXC kemokin IL-8. Reumatoid artrit förekommer också tillsammans med en överproduktion av IL-8. Aterosklerotiska förändringar är ofta resultatet av överdrivna inflammatoriska processer, som ibland orsakas av ökade kemokinaktiviteter.