Chemokines: الهيكل والوظيفة والأمراض

الكيموكينات هي إشارات صغيرة البروتينات التي تؤدي إلى انجذاب كيميائي (حركة هجرة) للخلايا. في معظم الحالات ، تكون هذه الخلايا عبارة عن خلايا مناعية. وبالتالي ، فإن الكيماويات مسؤولة عن الأداء الفعال لـ الجهاز المناعي.

ما هي الكيموكينات؟

الكيموكينات صغيرة البروتينات التي تنتمي إلى عائلة السيتوكين. تسبب هجرة الخلايا. بشكل أساسي ، هذه هي الخلايا المناعية التي تحتاج إلى الوصول بسرعة إلى الموقع المناسب للإصابة أو العدوى. يتم إنتاج الكيموكينات بواسطة الخلايا التي تهدف أيضًا إلى جذبها. توجد على سطح هذه الخلايا مستقبلات تمكن الكيميائيات من الالتحام. الإشارة الجزيئات تنقسم إلى الكيماويات الالتهابية والتماثلية. في معظم الحالات ، تكون عبارة عن كيماويات التهابية. إنها تجذب الخلايا المناعية إلى الوجهة ، مما يؤدي على الفور إلى حدوث عمليات التهابية هناك للدفاع ضد العدوى. يتم إنتاج الكيماويات الالتهابية دائمًا في موقع الإصابة أو العدوى بواسطة الخلايا المناعية الموجودة هناك لجذب المزيد من الخلايا الدفاعية. يتم إنتاج الكيماويات المتجانسة باستمرار ، حتى في حالة عدم وجود عدوى. أنها تعمل على مراقبة الأنسجة السليمة. للكيماويات تأثير كيميائي على الخلايا المناعية مثل الوحيدات، الضامة ، الخلايا الكيراتينية ، الخلايا الليفية ، الصفائح الدمويةوالخلايا البطانية والخلايا التائية وخلايا الفم والخلايا المحببة العدلات والخلايا المتغصنة. يتم إنتاجها أيضًا كمواد إشارات بواسطة هذه الخلايا لجذب مثل الخلايا عند الحاجة.

التشريح والبنية

الكيموكينات هي سلاسل بروتينية صغيرة من 75 إلى 125 الأحماض الأمينية كل. في النهاية الطرفية للسلسلة يوجد واحد أو اثنان السيستين بقايا. السيستين هو كبريت- تحتوي على حمض أميني يمكن أن يشكل ثاني كبريتيد الجسور في الجزيء. ال السيستين تشكل المخلفات الآن كبريتيد الجسور داخل سلسلة البروتين. ومع ذلك ، في حين أن تسلسل الأحماض الأمينية متغير داخل عائلة الكيمياء البروتينات، يبقى الهيكل الثالث كما هو بالنسبة لجميع الكيموكينات. يتكون الجسم الرئيسي من نشرة ثلاثية الخيوط مضادة للتوازي مع بنية بيتا. عند نهاية الكربوكسي ، تنتهي السلسلة بلولب ألفا. هذا هو المكان الذي توجد فيه بقايا السيستين الآن. هناك أربعة هياكل كيف يمكن ترتيب مخلفات السيستين الطرفية. كل هيكل يرمز إلى عائلة من الكيماويات. وبالتالي ، يمكن أن يتبع اثنان من بقايا السيستين مباشرة خلف بعضهما البعض. تسمى عائلة chemokine المقابلة عائلة CC. إذا تم تبديل حمض أميني آخر بين بقايا السيستين ، فهو عائلة CXC. تحتوي عائلة CX3C على اثنين من بقايا السيستين مفصولة بثلاثة الأحماض الأمينية. أخيرًا ، هناك عائلة بها بقايا سيستين واحدة تسمى عائلة C. تشكل جميع بقايا السيستين جسرًا كبريتيدًا داخل السلسلة. العائلات الكيميائية الفردية لها وظائف مختلفة. لا يزال الهيكل الدقيق للكيموكينات غير مفهوم تمامًا. لا تتطلب الكيموكينات بالضرورة سوائل الأنسجة أو دم لأداء وظيفتهم. يمكنهم أيضًا نقل إشاراتهم من خلال الهياكل الصلبة بواسطة من التركيز التدرجات. عند القيام بذلك ، فإنهم يرتبطون بالشحنة الإيجابية للعديد من الأساسيات الخاصة بهم الأحماض الأمينية إلى سالبة الشحنة السكر جزيء (جليكوزامينوجلوكان) على سطح الخلايا. لم يتضح بعد لماذا يفقدون وظيفتهم عندما لم يعد بإمكانهم الارتباط بالجليكوزامينوجلوكان.

الوظيفة والمهام

تتمثل الوظيفة الرئيسية للكيموكينات في جذب خلايا مناعية معينة إلى مواقع في الجسم تخضع حاليًا لمستوى أعلى من الدفاع ضد الغزاة المعديين. هذا يجعل الاستجابة المناعية أكثر فعالية. في معظم الحالات ، يضمنون أيضًا تطوير استجابات التهابية كبيرة لمحاربة العدوى. يتم إنشاؤها في موقع الإصابة أو العدوى بواسطة الخلايا المناعية الموجودة بالفعل هناك. تتحرك الخلايا المنجذبة الآن نحو الأعلى من التركيز من الكيموكينات. توجد المستقبلات الكيميائية المقابلة على سطحها. ترتبط الكيموكينات بهذه المستقبلات ، مما يؤدي إلى هجرة الخلايا نحو الأعلى من التركيز من الكيموكينات. ومع ذلك ، فإن كل عائلة كيموكين ترتبط بمستقبلاتها الخاصة. على سبيل المثال ، تضمن عائلة CC هجرة الوحيدات, الخلايا الليمفاوية، والخلايا المحببة القاعدية واليوزينية. تعد عائلة CXC مسؤولة عن تولد الأوعية (نمو دم سفن). تلعب عائلة CX3C دورًا في العمليات الالتهابية لـ الجهاز العصبيأخيرًا ، تنشط C-chemokines خلايا CD8 T وخلايا NK (الخلايا القاتلة الطبيعية).

الأمراض

عندما يتم إزعاج التفاعل بين chemokines ومستقبلات chemokine ، فإن الجهاز المناعي الأعطال. في كثير من الأحيان ، بسبب طفرة في المستقبل المقابل ، لم يعد مناسبًا لرسو الكيميائيات. هذا يعني أنه لم يعد من الممكن جذب الخلايا المناعية في المواقف الحاسمة. ثم يتجلى هذا الخلل في شكل نقص المناعة. على سبيل المثال ، ما يسمى بمتلازمة WHIM ، وهو نقص مناعي محدد ، يرجع إلى عيب في مستقبلات الكيموكين. يتجلى هذا المرض في الالتهابات الفيروسية والبكتيرية المتكررة. يُظهر المرضى قابلية خاصة للإصابة بفيروس الورم الحليمي البشري ، والذي تتجلى الإصابة به في تكوين الثآليل. نخاع العظام مليء بالخلايا السليفة التائية ، لكنها لا تنتقل إلى مواقع الإصابة. القصور المناعي الانتقائي ضد بعض مسببات الأمراض ممكن ايضا. على سبيل المثال ، يؤدي تحور أحد المستقبلات الخاصة بكيموكين عائلة CC إلى قابلية محددة للإصابة بـ فيروس غرب النيل. ومع ذلك ، فإن نفس المستقبل ، عند تحوره ، يوفر أيضًا مناعة وراثية لفيروس نقص المناعة البشرية. يمكن أيضًا أن تكون بعض الطفرات في منطقة مستقبلات الكيموكين مسؤولة جزئيًا عن أمراض المناعة الذاتية أو الحساسية. يمكن أيضًا للإفراط في إنتاج بعض الكيموكينات قيادة للأمراض. على سبيل المثال ، تطوير الصدفية وجد أنه مرتبط بالإفراط في إنتاج CXC chemokine IL-8. روماتيزمي التهاب المفاصل يحدث أيضًا مع زيادة إنتاج IL-8. غالبًا ما تكون تغيرات تصلب الشرايين نتيجة لعمليات الالتهاب المفرطة ، والتي تحدث أحيانًا بسبب زيادة أنشطة الكيموكين.