Vad är kemokiner?

den kemokiner är en grupp små molekyler (ungefär 8-14 kDa) som reglerar cellernas trafik av olika typer av leukocyter genom interaktioner med en delmängd av sju receptorer kopplade till transmembran G-protein.

Är sekundära proinflammatoriska mediatorer som induceras av primära proinflammatoriska mediatorer såsom interleukin-1 (IL-1) eller tumörnekrosfaktor (TNF) (Graves DT, 1995).

Chemokiner bildar en subfamilj av cellsignalmolekyler eller cytokiner. Dessa små proteiner utsöndras av cellerna för att inducera kemotaxi i närliggande celler.

Chemotaxis refererar till när celler leder sin rörelse beroende på närvaron av kemikalier i sin miljö.

Till exempel utlöser närvaron av en mikrobe eller en främmande kropp frisättningen av kemikalier som sedan leder immunceller att migrera till infektionsstället.

Neutrofiler induceras att lämna blodkärlen och migrera till infektionsstället där den invaderande kroppen är närvarande.

Monocyter och omogna dendritiska celler rekryteras därefter. Kemokinerna är därför kemotaktiska cytokiner.

Betydelsen av kemokiner

Den fysiologiska betydelsen av denna familj av medlare är härledd från dess specificitet. Till skillnad från de klassiska leukocytkemoattraktanterna, som har låg specificitet, inducerar medlemmar av kemokinfamiljen rekryteringen av väldefinierade leukocytundergrupper.

Därför kan uttrycket av kemokiner förklara närvaron av olika typer av leukocyter observerade i flera normala eller patologiska tillstånd.

Rollen av vissa kemokiner anses pro-inflammatoriska, med proteiner som rekryteras till ett ställe för infektion under ett immunsvar, medan det är tänkt att andra kemokiner har en homeostatisk roll, kontrollera cellmigration som en del av normal tillväxt och underhåll av tyget (Mandal, 2014).

Kemokiner och deras receptorer är särskilt viktiga vid kontrollen av virusinfektion och replikation.

De sticker också ut i störningen av viral fortplantning, ökar den cytotoxiska aktiviteten hos de infekterade cellerna eller rekryterar aktiverade leukocyter till infektionsfokus för att hjälpa viral eliminering.

Kemokiner undertrycker HIV-1-infektion och att kemokinreceptorer tillsammans med CD4 fungerar som obligatoriska codefenders för inträde av HIV-1, vilket är en viktig medicinsk upptäckt.

Många virus kodar en viral homolog av kemokiner eller kemokinbindande proteiner, benämnda viroquin respektive viroceptor (2016 Prospec-Tany Technogen Ltd, 2016).

Struktur av kemokiner

Storleken på kemokinerna är relativt liten (8-14 kDa). De produceras i mycket stora mängder för att fastställa koncentrationsgradienter för de svarande cellerna att migrera.

Chemokiner innehåller flera (vanligtvis fyra) cysteiner i konserverade positioner.

Dessa cysteiner tillhandahåller en tertiär struktur för kemokinet genom disulfidbindningar. Avståndet mellan de två första cysteinerna bestämmer typen av kemokin.

De är indelade i fyra klasser, C, CC, CXC och CX3C, på grundval av läget för nyckel cysteinrester som är involverade i disulfidbindning och är antingen placerade intill varandra (CC) eller separerade med en eller tre aminosyra (CXC och CX3C respektive).

Praktiskt taget alla kemokiner utsöndras cellen efter syntes, med två undantag, CX3CL1 (fraktalkin) och CXCL16 (SR-PSOX), vilka kan förbli bundna till cellytan genom en transmembran mucin stjälk typ.

Kemokiner kan grovt klassificeras som inflammatoriska eller homeostatiska, beroende på om de har en roll i cell trafficking fysiologiska eller syntetiseras på begäran som svar på en inflammatorisk stimulus (SCHWIEBERT, 2005).

Chemokiner har en systematisk nomenklatur baserad på klassen och en numerisk beteckning, till exempel CCL3, CXCL10.

Detta förenklar i hög grad det tidigare systemet, varigenom kemokiner huvudsakligen benämns av funktion och därför kan ha flera olika namn.

Till exempel, CCL2 ursprungligen benämndes monocytkemoattraherande 1 (MCP-1), liten inducerbar cytokin A2 (SCYA2) och monocyt kemotaktisk och aktiverande (MCAF) (Gemma E. White, 2013).

Receptorer av kemokin

Verkan av en kemokin förmedlas när den interagerar med en kemokinreceptor som är en familjemedlem av G-proteinkopplade receptorer.

Dessa är transmembranreceptorer som är kopplade till det intracellulära G-proteinet, vilket stimulerar signaltransduktionsvägarna i cellen när de aktiveras.

Receptorerna har sju transmembrana regioner som indikeras i figur 2. Aminoterminalerna (NH₂) och extracellulära slingor bidrar till ligandens specificitet.

G-proteiner kopplade vid karboxiänden (COOH) hos receptorn möjliggör signalering nedströms.

De flesta kemokinreceptorer är kapabla att binda till multipla ligander av högaffinitetschemokiner, men liganderna hos en given receptor är nästan alltid begränsade till samma strukturella underklass.

De flesta kemokiner binder till mer än en receptorsubtyp. Receptorer för inflammatoriska kemokiner är typiskt mycket promiskuösa med avseende på ligandens specificitet och kan sakna en selektiv endogen ligand (Chemokine receptorer, S.F.).

Inflammation och homeostas

I händelse av infektion skadas skada eller vävnadsskada, inflammatoriska kemokiner vanligtvis för att lösa problemet.

Många inflammatoriska kemokiner lockar ett brett spektrum av celler, både i immunitetens medfödda och adaptiva armar.

När den inflammatoriska kemokinen detekteras kommer cellerna att extravasera från blodkärlet och följ gradienten till dess källa.

En gång vid skadans plats kan immunceller reagera genom att frigöra ytterligare cytokiner och kemokiner, vilket leder till att fler celler kommer in i vikan. Kemokiner deltar också i orkestrering av sårläkning.

Hemostatiska kemokiner uttrycks konstitutivt i vissa organ eller vävnader. Specifika kemokinreceptorer krävs ofta för att få tillträde (eller utgång) från vissa organ och vävnader, såsom tymus och benmärg..

Dessa kemokiner har också ett mer varierat utbud av funktioner jämfört med inflammatoriska kemokiner. Dessa funktioner innefattar organogenes, stamceller migration och cellutveckling.

På grund av deras funktion att styra celler till specifika organ kan hemostatiska kemokiner också vara involverade i cancer och metastas (BioLegend, Inc., S.F.).

referenser

1. 2016 Prospec-Tany Technogen Ltd. (2016). kemokiner. Återställd från prospecbio.com.
2. Albert Zlotnik, O. Y. (2000). Kemokiner: Ett nytt klassificeringssystem och deras roll i immunitet. Inmiunity Volym 12, Utgåva 2 , 121-127. sciencedirect.com.com.
3. BioLegend, Inc. (S.F.). Kemokiner och kemokinreceptorer. Återställd från biolegend: biolegend.com.
4. Chemokinreceptorer. (S.F.). Hämtad från guidetopharmacology: guidetopharmacology.org.
5. Gemma E. White, A.J. (2013). CC-kemokinreceptorer och kroniska inflammations-terapeutiska möjligheter och farmakologiska utmaningar. Farmakologiska recensioner, 65 (1), 47-89. pharmrev.aspetjournals.org.
6. Graves DT, J. Y. (1995). Chemokiner, en familj av kemotaktiska cytokiner. Crit Rev Oral Biol Med., 6 (2)., 109-118. ncbi.nlm.nih.gov.
7. Mandal, A. (2014, 8 oktober). Vad är Chemokines? Hämtad från news-medical.net.
8. Schwiebert, L. M. (2005). Chemokiner, kemokines receptorer och desease. Birminghan Alabama: Elsevier akademisk press.