Chemokines

Chemokines là các protein tín hiệu nhỏ kích hoạt quá trình hóa học (di chuyển) của tế bào. Thông thường 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?

Chemokine là những protein nhỏ thuộc họ cytokine. Chúng khiến các tế bào di chuyển. Chủ yếu đây là những tế bào miễn dịch được cho là nhanh chóng đến vị trí thích hợp của chấn thương hoặc nhiễm trùng.

Các chemokine được tạo ra bởi các tế bào, chúng được cho là thu hút. Trên bề mặt của các tế bào này là các thụ thể cho phép các chemokine cập bến. Các phân tử tín hiệu được chia thành các chemokine gây viêm và cân bằng nội môi. Trong hầu hết các trường hợp, chemokine gây viêm. Chúng thu hút các tế bào miễn dịch đến đích của chúng, ngay lập tức kích hoạt các quá trình viêm ở đó để tự 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 khác.

Các chemokine nội môi liên tục được sản xuất ngay cả khi không bị nhiễm trùng. Chúng được sử dụng để theo dõi các mô khỏe mạnh. Chemokine 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 stoma, bạch cầu trung tính và tế bào đuôi gai. Chúng cũng được sản xuất bởi các tế bào này như là chất truyền tín hiệu để thu hút các tế bào tương tự nếu cần thiết.

Giải phẫu & cấu trúc

Chemokine là các chuỗi protein nhỏ với 75 đến 125 axit amin mỗi chuỗi. Ở đầu tận cùng của chuỗi có một hoặc hai gốc cysteine. Cysteine ​​là một axit amin chứa lưu huỳnh có thể tạo cầu nối disulfua trong phân tử. Các dư lượng cysteine ​​bây giờ tạo thành các cầu nối sulfua trong chuỗi protein.

Trong khi trình tự axit amin có thể thay đổi trong các protein thuộc họ chemokine, cấu trúc bậc ba vẫn giống nhau đối với tất cả các chemokine. Phần thân chính được cấu tạo như một tấm chống song song ba sợi với cấu trúc beta. Chuỗi kết thúc ở ga cuối carboxy bằng một chuỗi xoắn alpha. Bây giờ có dư lượng cysteine. Có bốn cấu trúc trong đó các gốc cysteine ​​cuối cùng này có thể được sắp xếp. Mỗi cấu trúc tượng trưng cho một họ chemokine. Vì vậy, hai gốc cysteine ​​có thể tiếp nối 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 ​​được phân tách bởi ba axit amin.

Cuối cùng, có một họ có 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 cần dịch mô hoặc máu để thực hiện chức năng của chúng. Chúng cũng có thể truyền tín hiệu của chúng qua cấu trúc rắn thông qua các gradient nồng độ. Với điện tích dương của nhiều axit amin cơ bản, chúng liên kết với một phân tử đường tích điện âm (glycosaminoglucan) trên bề mặt tế bào. Người ta vẫn chưa rõ tại sao chúng mất chức năng khi không còn có thể liên kết với glycosaminoglucan.

Chức năng & nhiệm vụ

Chức năng chính của chemokine là thu hút các tế bào miễn dịch nhất định đến những vị trí trong cơ thể hiện đang được bảo vệ ở mức độ cao hơn chống lại những kẻ xâm nhập 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 ngăn ngừa 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 tế bào bây giờ được thu hút di chuyển về phía nồng độ hóa học cao nhất. Các thụ thể chemokine tương ứng nằm trên bề mặt của chúng. Các chemokine liên kết với các thụ thể này và do đó kích hoạt sự di chuyển của các tế bào đến nồng độ chemokine cao nhất. Tuy nhiên, mỗi họ chemokine liên kết với các thụ thể riêng của nó.Họ CC đảm bảo sự di chuyển của bạch cầu đơn nhân, tế bào bạch huyết cũng như basophils và bạch cầu ái toan. Họ CXC chịu trách nhiệm cho sự hình thành mạch (sự phát triển của các mạch máu). Họ CX3C đóng một vai trò trong các quá trình viêm trong hệ thần kinh. Cuối cùng, các chemokine C kích hoạt tế bào T CD8 và tế bào NK (tế bào tiêu diệt tự nhiên).

Bạn có thể tìm thấy thuốc của mình tại đây

Bệnh tật

Nếu sự tương tác của chemokine và các thụ thể chemokine bị gián đoạn, hệ thống miễn dịch sẽ hoạt động sai. Thông thường, do đột biến ở thụ thể tương ứng, nó không còn phù hợp hoàn hảo để gắn vào các chemokine. Điều này có nghĩa là các tế bào miễn dịch không còn có thể bị thu hút trong các tình huống nguy cấp.

Sự cố này sau đó biểu hiện thành sự suy giảm miễn dịch. Cái gọi là hội chứng WHIM, một dạng thiếu hụt miễn dịch đặc biệt, có thể bắt nguồn từ khiếm khuyết thụ thể chemokine. Bệnh này biểu hiện ở những đợt nhiễm virus và vi khuẩn tái đi tái lại nhiều lần. Các bệnh nhân có biểu hiện nhạy cảm đặc biệt với vi rút papillomavirus ở người, nhiễm trùng được biểu hiện dưới dạng mụn cóc. Tủy xương chứa đầy tế bào tiền thân T, nhưng những tế bào này không di chuyển đến vị trí nhiễm trùng. Thiếu hụt miễn dịch có chọn lọc chống lại một số mầm bệnh cũng có thể xảy ra. Ví dụ, nếu một thụ thể đối với chemokine thuộc họ CC bị đột biến, thì sẽ có tính nhạy cảm đặc biệt với vi rút West Nile. Trong trường hợp có đột biến, thụ thể tương tự cũng đảm bảo khả năng miễn dịch di truyền đối với vi rút HI.

Một số đột biến nhất định trong khu vực thụ thể chemokine cũng có thể là nguyên nhân một phần gây ra các bệnh tự miễn dịch hoặc dị ứng. Việc sản xuất quá mức một số chemokine cũng có thể dẫn đến bệnh tật. Người ta thấy rằng sự phát triển của bệnh vẩy nến (vảy nến) có liên quan đến việc sản xuất quá mức CXC chemokine IL-8. Viêm khớp dạng thấp cũng xảy ra cùng với việc sản xuất quá mức IL-8. Những thay đổi xơ vữa động mạch thường là kết quả của quá trình viêm quá mức, đôi khi gây ra bởi hoạt động chemokine tăng lên.