Kemokini so majhen signal beljakovin ki sprožijo kemotaksijo (selitveno gibanje) celic. V večini primerov so te celice imunske celice. Tako so kemokini odgovorni za učinkovito delovanje imunski sistem.
Kaj so kemokini?
Kemokini so majhni beljakovin ki spadajo v družino citokinov. Zaradi njih se celice selijo. V glavnem gre za imunske celice, ki morajo hitro doseči ustrezno mesto poškodbe ali okužbe. Kemokine proizvajajo celice, ki naj bi jih tudi pritegnile. Na površini teh celic so receptorji, ki omogočajo priklop kemokinov. Signal molekule delimo na vnetne in homeostatske kemokine. V večini primerov gre za vnetne kemokine. Na cilj privabijo imunske celice, ki tam takoj sprožijo vnetne procese za obrambo pred okužbo. Tam prisotne imunske celice vedno proizvajajo vnetne kemokine na mestu poškodbe ali okužbe, da bi pritegnile nadaljnje obrambne celice. Homeostatski kemokini se nenehno proizvajajo, tudi če ni okužbe. Služijo za spremljanje zdravega tkiva. Kemokini delujejo kemotaksično na imunske celice, kot so monociti, makrofagi, keratinociti, fibroblasti, trombociti, endotelijske celice, T celice, stomatalne celice, nevtrofilni granulociti in dendritične celice. Te celice jih proizvajajo tudi kot signalne snovi, da po potrebi privabijo podobne celice.
Anatomija in zgradba
Kemokini so majhne beljakovinske verige od 75 do 125 aminokisline vsak. Na končnem koncu verige sta ena ali dve cisteina ostanki. cistein je žveplo-vsebujejo aminokislino, ki lahko tvori disulfid mostovi v molekuli. The cisteina ostanki zdaj tvorijo sulfid mostovi znotraj beljakovinske verige. Medtem ko je aminokislinsko zaporedje v družini kemokinov spremenljivo beljakovin, terciarna struktura ostaja enaka za vse kemokine. Glavni del telesa je oblikovan kot triveriran antiparalelni listič z beta strukturo. Na karboksi koncu se veriga konča z alfa vijačnico. Tu se zdaj nahajajo ostanki cisteina. Obstajajo štiri strukture, kako je mogoče urediti te končne ostanke cisteina. Vsaka struktura simbolizira družino kemokinov. Tako lahko dva ostanka cisteina sledita neposredno drug za drugim. Ustrezna družina kemokinov se imenuje družina CC. Če med ostanki cisteina zamenjamo drugo aminokislino, je to družina CXC. Družina CX3C vsebuje dva ostanka cisteina, ločena s tremi aminokisline. Končno obstaja družina z enim ostankom cisteina, ki se imenuje družina C. Vsi ostanki cisteina tvorijo sulfidni most v verigi. Posamezne družine kemokinov imajo različne funkcije. Natančna struktura kemokinov še vedno ni popolnoma razumljena. Kemokini ne zahtevajo nujno tkivne tekočine oz kri da opravljajo svojo funkcijo. Svoje signale lahko prenašajo tudi skozi trdne strukture prek koncentracija prelivi. Pri tem se vežejo na pozitivni naboj svojih številnih osnovnih aminokisline na negativno nabit sladkorja molekulo (glikozaminoglukan) na površini celic. Zakaj izgubijo svojo funkcijo, ko se ne morejo več vezati na glikozaminoglukan, še ni jasno.
Funkcija in naloge
Glavna naloga kemokinov je privabiti določene imunske celice na mesta v telesu, ki so trenutno podvržena višji stopnji obrambe pred nalezljivimi napadalci. Zaradi tega je imunski odziv bolj učinkovit. V večini primerov tako tudi zagotovijo, da se razvijejo pomembni vnetni odzivi za boj proti okužbi. Na mestu poškodbe ali okužbe jih ustvarijo že prisotne imunske celice. Zdaj privlačene celice se pomikajo proti najvišjim koncentracija kemokinov. Ustrezni hemokinski receptorji se nahajajo na njihovi površini. Kemokini se vežejo na te receptorje in sprožijo migracijo celic proti najvišjim koncentracija kemokinov. Vendar se vsaka družina kemokinov veže na svoje receptorje. Družina CC na primer zagotavlja migracijo monociti, limfocitiin bazofilni in eozinofilni granulociti. Družina CXC je odgovorna za angiogenezo (rast kri plovila). Družina CX3C igra vlogo pri vnetnih procesih živčni sistem.Na koncu C-kemokini aktivirajo CD8 T celice in NK celice (naravne celice ubijalke).
Bolezni
Ko je moteno medsebojno delovanje kemokinov in kemokinskih receptorjev, se imunski sistem okvare. Zaradi mutacije ustreznega receptorja pogosto ni več primeren za priklop kemokinov. To pomeni, da imunskih celic v odločilnih situacijah ni več mogoče pritegniti. Ta okvara se nato pokaže kot imunska pomanjkljivost. Tako imenovani sindrom WHIM, specifična imunska pomanjkljivost, je posledica okvare kemokinskih receptorjev. Ta bolezen se kaže v ponavljajočih se virusnih in bakterijskih okužbah. Bolniki kažejo posebno dovzetnost za humani papiloma virus, katerega okužba se kaže v nastanku bradavice. kostni mozeg je polna predhodnih celic T, vendar te ne migrirajo na mesta okužbe. Selektivne imunske pomanjkljivosti proti nekaterim patogeni so tudi možni. Na primer, mutacija receptorja za kemokin iz družine CC povzroči posebne občutljivosti na virus zahodnega Nila. Vendar isti receptor, kadar je mutiran, zagotavlja tudi dedno imunost na HIV. Za nekatere mutacije v regiji hemokinskih receptorjev so lahko tudi delno odgovorne avtoimunske bolezni ali alergije. Lahko pride tudi do prekomerne proizvodnje nekaterih kemokinov vodi do bolezni. Na primer razvoj luskavica je bilo ugotovljeno, da je povezano s prekomerno proizvodnjo CXC kemokina IL-8. Revmatoidni artritis se pojavi tudi skupaj s prekomerno proizvodnjo IL-8. Aterosklerotične spremembe so pogosto posledica pretiranih vnetnih procesov, ki jih včasih povzročijo povečane aktivnosti kemokinov.
