Chemokine là tín hiệu nhỏ protein kích hoạt hóa học (di chuyển di chuyển) của các tế bào. Trong hầu hết các trường hợp, những tế bào này là tế bào miễn dịch. Do đó, các chemokine chịu trách nhiệm cho hoạt động hiệu quả của hệ thống miễn dịch.
Chemokine là gì?
Chemokines nhỏ protein thuộc họ cytokine. Chúng khiến các tế bào di chuyển. Về cơ bản, đây là những tế bào miễn dịch cần nhanh chóng tiếp cận vị trí bị thương hoặc nhiễm trùng thích hợp. Các chemokine được tạo ra bởi các tế bào mà chúng cũng nhằm mục đích thu hút. Trên bề mặt của các tế bào này có các thụ thể cho phép các chemokine gắn vào. Tín hiệu phân tử được chia thành các chemokine gây viêm và cân bằng nội môi. Trong hầu hết các trường hợp, chúng là các chemokine gây viêm. Chúng thu hút các tế bào miễn dịch đến đích, ngay lập tức kích hoạt các quá trình viêm ở đó để bảo vệ chống lại nhiễm trùng. Các chemokine gây viêm luôn được tạo ra tại vị trí bị thương hoặc nhiễm trùng bởi các tế bào miễn dịch có mặt ở đó để thu hút các tế bào bảo vệ hơn nữa. Các chemokine nội môi được sản xuất liên tục, ngay cả khi không bị nhiễm trùng. Chúng phục vụ để theo dõi các mô khỏe mạnh. Các chất hóa học có tác dụng điều hòa hóa học trên các tế bào miễn dịch như bạch cầu đơn nhân, đại thực bào, tế bào sừng, nguyên bào sợi, tiểu cầu, tế bào nội mô, tế bào T, tế bào khí khổng, bạch cầu hạt trung tính và tế bào đuôi gai. Chúng cũng được các tế bào này tạo ra như chất truyền tín hiệu để thu hút các tế bào giống như khi cần thiết.
Giải phẫu và cấu trúc
Chemokine là các chuỗi protein nhỏ từ 75 đến 125 amino axit mỗi. Ở đầu cuối của chuỗi là một hoặc hai cystein các chất cặn bã. cysteine là một lưu huỳnh-chứa axit amin có thể tạo thành disulfua cầu trong phân tử. Các cystein dư lượng bây giờ tạo thành sunfua cầu trong chuỗi protein. Tuy nhiên, trong khi trình tự axit amin thay đổi trong họ chemokine protein, cấu trúc bậc ba vẫn giống nhau đối với tất cả các chemokine. Phần thân chính được hình thành như một tờ rơi ba sợi đối song với cấu trúc beta. Tại ga cuối carboxy, chuỗi kết thúc bằng một chuỗi xoắn alpha. Đây là nơi chứa các dư lượng cysteine hiện nay. Có bốn cấu trúc để sắp xếp các gốc cysteine cuối cùng này. Mỗi cấu trúc tượng trưng cho một họ chemokine. Do đó, hai dư lượng cysteine có thể theo trực tiếp phía sau nhau. Họ chemokine tương ứng được gọi là họ CC. Nếu một axit amin khác được chuyển đổi giữa các gốc cysteine, thì đó là họ CXC. Họ CX3C chứa hai gốc cysteine cách nhau ba amino axit. Cuối cùng, có một họ với một dư lượng cysteine, được gọi là họ C. Tất cả các dư lượng cysteine tạo thành một cầu nối sulfua trong chuỗi. Các họ chemokine riêng lẻ có các chức năng khác nhau. Cấu trúc chính xác của các chemokine vẫn chưa được hiểu đầy đủ. Các chemokine không nhất thiết yêu cầu dịch mô hoặc máu để thực hiện chức năng của chúng. Họ cũng có thể truyền tín hiệu của họ thông qua các cấu trúc vững chắc bằng cách tập trung Độ dốc. Khi làm như vậy, chúng liên kết với điện tích dương của nhiều amino axit mang điện tích âm đường phân tử (glycosaminoglucan) trên bề mặt tế bào. Tại sao chúng mất chức năng khi chúng không còn có thể liên kết với glycosaminoglucan vẫn chưa được rõ ràng.
Chức năng và nhiệm vụ
Chức năng chính của chemokine là thu hút các tế bào miễn dịch cụ thể đến các vị trí trong cơ thể hiện đang được bảo vệ ở mức độ cao hơn chống lại những kẻ xâm lược lây nhiễm. Điều này làm cho phản ứng miễn dịch hiệu quả hơn. Trong hầu hết các trường hợp, chúng cũng đảm bảo rằng các phản ứng viêm đáng kể phát triển để chống lại nhiễm trùng. Chúng được tạo ra tại vị trí bị thương hoặc nhiễm trùng bởi các tế bào miễn dịch đã có ở đó. Các ô hiện được thu hút di chuyển về phía cao nhất tập trung của chemokine. Các thụ thể chemokine tương ứng nằm trên bề mặt của chúng. Các chemokine liên kết với các thụ thể này, kích hoạt sự di chuyển của các tế bào về phía cao nhất tập trung của chemokine. Tuy nhiên, mỗi họ chemokine liên kết với các thụ thể riêng của nó. Ví dụ: họ CC đảm bảo việc di chuyển bạch cầu đơn nhân, tế bào lympho, và bạch cầu hạt ưa bazơ và bạch cầu ái toan. Họ CXC chịu trách nhiệm hình thành mạch (sự phát triển của máu tàu). Họ CX3C đóng một vai trò trong các quá trình viêm của hệ thần kinhCuối cùng, C-chemokine kích hoạt tế bào T CD8 và tế bào NK (tế bào tiêu diệt tự nhiên).
Bệnh
Khi tác động qua lại giữa chemokine và các thụ thể chemokine bị rối loạn, hệ thống miễn dịch trục trặc. Thông thường, do đột biến của thụ thể tương ứng, nó không còn phù hợp để gắn vào các chemokine. Điều này có nghĩa là các tế bào miễn dịch không còn có thể bị thu hút trong những tình huống quyết định. Sự cố này sau đó biểu hiện thành sự suy giảm miễn dịch. Ví dụ, cái gọi là hội chứng WHIM, một chứng thiếu hụt miễn dịch cụ thể, là do khiếm khuyết thụ thể chemokine. Bệnh này biểu hiện ở các bệnh nhiễm trùng do vi rút và vi khuẩn tái phát. Bệnh nhân cho thấy sự nhạy cảm đặc biệt với vi rút papillomavirus ở người, nhiễm trùng biểu hiện trong việc hình thành mụn cóc. Các tủy xương chứa đầy các tế bào tiền thân T, nhưng chúng không di chuyển đến các vị trí nhiễm trùng. Sự thiếu hụt miễn dịch có chọn lọc chống lại một số mầm bệnh cũng có thể. Ví dụ, đột biến của một thụ thể đối với chemokine thuộc họ CC dẫn đến các tính nhạy cảm cụ thể với virus West Nile. Tuy nhiên, cùng một thụ thể, khi bị đột biến, cũng cung cấp khả năng miễn dịch di truyền đối với HIV. Một số đột biến nhất định trong vùng thụ thể chemokine cũng có thể là nguyên nhân một phần gây ra bệnh tự miễn dịch hoặc dị ứng. Việc sản xuất quá mức một số chemokine cũng có thể dẫn bệnh tật. Ví dụ, sự phát triển của bệnh vẩy nến đã được phát hiện là có liên quan đến việc sản xuất quá mức chemokine IL-8 của CXC. Bệnh thấp khớp viêm khớp cũng xảy ra cùng với sản xuất thừa IL-8. Những thay đổi xơ vữa động mạch thường là kết quả của quá trình viêm quá mức, đôi khi gây ra bởi các hoạt động chemokine tăng lên.
