Was sind Chemokine?
Chemokine sind eine Klasse von Proteinen, die integraler Bestandteil eines Prozesses sind, der als Zellhandel bezeichnet wird. Dabei erhalten Migrationszellen chemische "Anweisungen", wohin sie sich im Körper bewegen sollen. Verschiedene Arten von Chemokinen spielen eine spezifische Rolle bei der Regulierung der Bewegung verschiedener Zelltypen, einschließlich der Zellen, die an der Gewebeentwicklung oder -erhaltung beteiligt sind, und der Zellen des Immunsystems. Dieser Prozess ist ein wesentlicher Bestandteil des körpereigenen Reparatursystems und des Immunsystems, da er sicherstellt, dass Zellen bei Bedarf in die richtigen Körperregionen wandern.
Die Familie der Chemokinproteine wurde erstmals Ende der 1980er Jahre entdeckt, als ein Protein, das zuvor als Interleukin-8 bekannt war, als CXC-Chemokinligand 8 oder CXCL8 umklassifiziert wurde. Diese Neuklassifizierung erfolgte aufgrund der Entdeckung, dass das Protein eine Art von Immunzelle aktivieren konnte, die als Neutrophil bezeichnet wird. Chemokine werden manchmal als entzündungsfördernde, durch Aktivierung induzierbare Zytokine bezeichnet. Zuvor hatten diese Proteine verschiedene andere Namen, darunter Interkine und die Zytokinfamilien SIG, SCY und SIS.
Nachfolgende Untersuchungen ergaben, dass Chemokine mithilfe eines als Chemotaxis bezeichneten Mechanismus wirken, der es den Proteinen ermöglicht, als molekulare Signale verschiedene Zelltypen an Orte zu locken, an denen sie benötigt werden. Der Begriff Chemotaxis beschreibt die Art und Weise, wie Zellen einem chemischen Gradienten folgen, der entsteht, wenn Zellen Chemokine in das Gewebe abgeben. Beispielsweise setzen Zellen an der Stelle einer Verletzung oder Infektion diese Proteine in umgebende Gewebe frei. An der Stelle selbst ist die Chemokinkonzentration sehr hoch, die Konzentration nimmt jedoch im Verhältnis zur Entfernung von der Stelle ab. Immunzellen können so die Stelle der Verletzung oder Infektion lokalisieren, indem sie dem chemischen Gradienten von einer niedrigen zu einer hohen Chemokinkonzentration folgen.
Chemokinproteine sind im Allgemeinen klein und neigen dazu, ein hohes Maß an Sequenzhomologie aufzuweisen. Dies bezieht sich auf die Tatsache, dass auf der Ebene der Aminosäuresequenz innerhalb des Proteins eine große Ähnlichkeit besteht. Die Hauptunterschiede in der Aminosäuresequenz zwischen verschiedenen Chemokintypen hängen mit den Zelltypen zusammen, für die sie chemotaktisch sind. Beispielsweise haben einige eine Aminosäuresequenz, die als ELR-Sequenzmotiv bezeichnet wird. Diejenigen, die die Sequenz haben, sind hauptsächlich an der Chemotaxis für Neutrophile beteiligt, während diejenigen, die die Sequenz nicht haben, die Bewegung mehrerer anderer Immunzelltypen regulieren, ausgenommen Neutrophile.
Die primäre Rolle von Chemokinproteinen bei der Chemotaxis des Immunsystems legt nahe, dass sie wichtige therapeutische Interventionsziele für bestimmte Krankheiten sein könnten. Ein solcher Kandidat ist als CCL5 oder RANTES bekannt. Dieses Protein ist an der Regulierung der entzündlichen Immunantwort beteiligt und könnte daher ein geeignetes therapeutisches Ziel bei bestimmten Arten von Autoimmunerkrankungen und Krebs sowie Erkrankungen des Zentralnervensystems und sogar Herzerkrankungen sein. Die zentrale Rolle von CCL5 bei Entzündungen bedeutet auch, dass das Protein als diagnostischer Marker und als Indikator für die Prognose dieser Krankheiten dienen kann.