Hemokini

Hemokini so majhni signalni proteini, ki sprožijo kemotaksijo (migracijo) celic. Običajno so te celice imunske celice. Tako so hemokini odgovorni za učinkovito delovanje imunskega sistema.

Kaj so hemokini?

Hemokini so majhne beljakovine, ki spadajo v družino citokinov. Povzročijo, da se celice selijo. V glavnem gre za imunske celice, ki naj bi hitro prišle na primerno mesto poškodbe ali okužbe.

Hemokine proizvajajo celice, ki naj bi jih pritegnile. Na površini teh celic so receptorji, ki omogočajo, da se hemokini povežejo. Signalne molekule delimo na vnetne in homeostatske hemokine. V večini primerov so hemokini vnetni. Na svoj cilj privabijo imunske celice, ki takoj sprožijo tam vnetne procese in se tako branijo pred okužbo. Vnetne hemokine vedno proizvedejo na mestu poškodbe ali okužbe imunske celice, ki so tam prisotne, da bi pritegnile nadaljnje obrambne celice.

Homeostatični hemokini se stalno proizvajajo, tudi kadar ni okužbe. Uporabljajo se za spremljanje zdravega tkiva. Hemokini imajo kemotaksični učinek na imunske celice, kot so monociti, makrofagi, keratinociti, fibroblasti, trombociti, endotelne celice, T celice, stome celice, nevtrofilci in dendritične celice. Te celice jih proizvajajo tudi kot signalne snovi, da bi po potrebi pritegnile podobne celice.

Anatomija in struktura

Hemokini so majhne verige beljakovin s po 75 do 125 aminokislinami. Na končnem koncu verige sta en ali dva ostanka cisteina. Cistein je aminokislina, ki vsebuje žveplo, ki lahko tvori disulfidne mostove v molekuli. Ostanki cisteina zdaj tvorijo sulfidne mostove znotraj beljakovinske verige.

Medtem ko je zaporedje aminokislin v beljakovinah družine hemokinov spremenljivo, terciarna struktura ostane enaka za vse hemokine. Glavno telo je oblikovano kot tri-pramenski paralelni list z beta strukturo. Veriga se na koncu karboksi zaključi z alfa vijačnico. Zdaj obstajajo ostanki cisteina. Obstajajo štiri strukture, v katerih so lahko razporejeni ti terminalni ostanki cisteina. Vsaka struktura simbolizira družino hemokinov. Tako lahko dva ostanka cisteina drug za drugim. Ustrezna družina hemokinov se imenuje družina CC. Če se med ostanki cisteina preklopi druga aminokislina, je to družina CXC. Družina CX3C vsebuje dva cisteinska ostanka, ločena s tremi aminokislinami.

Končno obstaja družina z ostankom cisteina, znano kot družina C. Vsi ostanki cisteina tvorijo sulfidni most v verigi. Posamezne družine hemokinov imajo različne funkcije. Natančna struktura hemokinov še vedno ni popolnoma razjasnjena. Za opravljanje svoje funkcije hemokini ne potrebujejo tkivne tekočine ali krvi. Svoje signale lahko prenašajo tudi prek trdnih struktur prek koncentracijskih gradientov. S pozitivnim nabojem svojih številnih osnovnih aminokislin se na površini celic vežejo na negativno nabit molekul sladkorja (glikozaminoglukan). Ni še jasno, zakaj izgubijo svojo funkcijo, ko se ne morejo več vezati na glikozaminoglukan.

Funkcija in naloge

Glavna funkcija hemokinov je, da pritegnejo določene imunske celice na mesta v telesu, ki so trenutno bolj zaščitena pred nalezljivimi vsiljivci. Zaradi tega je imunski odziv bolj učinkovit. V večini primerov zagotavljajo tudi znatne vnetne reakcije, da preprečijo okužbo. Nastanejo na mestu poškodbe ali okužbe imunske celice, ki so že prisotne.

Zdaj pritegnjene celice se premikajo proti najvišji koncentraciji hemokinov. Ustrezni receptorji za hemokine se nahajajo na njihovi površini. Hemokini se vežejo na te receptorje in tako sprožijo migracijo celic proti najvišji koncentraciji hemokina. Vendar se vsaka družina hemokinov veže na lastne receptorje.Družina CC zagotavlja migracijo monocitov, limfocitov, pa tudi bazofilcev in eozinofilcev. Družina CXC je odgovorna za angiogenezo (rast krvnih žil). Družina CX3C igra vlogo pri vnetnih procesih v živčnem sistemu. Končno C-hemokini aktivirajo CD8 T-celice in NK-celice (naravne celice ubijalke).

Tu lahko najdete svoja zdravila

Bolezni

Če je interakcija hemokinov in hemokinskih receptorjev motena, imunski sistem ne deluje. Pogosto zaradi mutacije v ustreznem receptorju ni več popolnoma primeren za priklop kemokinov. To pomeni, da imunskih celic v kritičnih situacijah ne moremo več pritegniti.

Ta okvara se nato pokaže kot pomanjkanje imunosti. Tako imenovani sindrom WHIM, posebno imunsko pomanjkanje, je mogoče zaslediti do okvare receptorja za hemokine. Ta bolezen se kaže v ponavljajočih se virusnih in bakterijskih okužbah. Bolniki kažejo posebno občutljivost na humani papiloma virus, katerega okužba je izražena kot bradavice. Kostni mozeg je poln T predhodnic, vendar se ne preselijo na mesta okužbe. Možne so tudi selektivne imunske pomanjkljivosti proti nekaterim patogenom. Na primer, če je mutiran receptor za hemokine iz družine CC, obstaja posebna dovzetnost za virus Zahodnega Nila. V primeru mutacije isti receptor zagotavlja tudi dedno odpornost proti virusu HI.

Določene mutacije na področju receptorjev za hemokine so lahko delno odgovorne tudi za avtoimunske bolezni ali alergije. Prekomerna proizvodnja nekaterih hemokinov lahko privede tudi do bolezni. Ugotovljeno je bilo, da je razvoj luskavice (luskavice) povezan s prekomerno proizvodnjo CXC hemokina IL-8. Revmatoidni artritis se pojavi tudi skupaj s prekomerno proizvodnjo IL-8. Aterosklerotične spremembe so pogosto posledica prekomernih vnetnih procesov, ki jih včasih povzročajo povečane aktivnosti hemokinov.