Wat zijn chemokines?
Chemokines zijn een klasse eiwitten die integraal deel uitmaken van een proces dat celhandel wordt genoemd, waarbij migrerende cellen chemische "instructies" krijgen over waar ze zich in het lichaam naartoe moeten verplaatsen. Verschillende verschillende soorten chemokinen spelen een specifieke rol bij het reguleren van de beweging van verschillende soorten cellen, waaronder cellen die betrokken zijn bij weefselontwikkeling of -onderhoud en cellen van het immuunsysteem. Dit proces is een essentieel onderdeel van het reparatiesysteem van het lichaam en van het immuunsysteem, omdat het ervoor zorgt dat cellen naar de juiste delen van het lichaam migreren wanneer ze nodig zijn.
De familie van chemokine-eiwitten werd voor het eerst ontdekt in de late jaren 1980, toen een eiwit dat eerder bekend stond als interleukine-8, opnieuw werd geclassificeerd als CXC chemokine ligand 8 of CXCL8. Deze herclassificatie vond plaats vanwege de ontdekking dat het eiwit in staat was een type immuuncel te activeren, een neutrofiel genaamd. Chemokines worden soms pro-inflammatoire activatie-induceerbare cytokines genoemd. Voorheen hadden deze eiwitten verschillende andere namen, waaronder interkines, en de SIG-, SCY- en SIS-familie van cytokines.
Daaropvolgend onderzoek wees uit dat chemokines werken met behulp van een mechanisme dat chemotaxis wordt genoemd, waardoor de eiwitten als moleculaire signalen kunnen werken om verschillende soorten cellen aan te trekken naar plaatsen waar ze nodig zijn. De term chemotaxis beschrijft de manier waarop cellen een chemische gradiënt volgen die ontstaat wanneer cellen chemokines in de weefsels vrijgeven. Cellen op de plaats van verwonding of infectie geven deze eiwitten bijvoorbeeld af in omliggende weefsels. Op de site zelf is de chemokineconcentratie erg hoog, maar de concentratie neemt af ten opzichte van de afstand tot de site. Immuuncellen zijn dus in staat om de plaats van verwonding of infectie te lokaliseren door de chemische gradiënt van lage tot hoge chemokineconcentratie te volgen.
Chemokine-eiwitten zijn in het algemeen klein en hebben de neiging een hoog niveau van sequentiehomologie te hebben. Dit verwijst naar het feit dat er op het niveau van aminozuursequentie in het eiwit veel overeenkomst is. De belangrijkste verschillen in aminozuursequentie tussen verschillende chemokinetypen hebben betrekking op de celtypen waarvoor ze chemotactisch zijn. Sommige hebben bijvoorbeeld een aminozuursequentie die een ELR-sequentiemotief wordt genoemd. Degenen die de sequentie wel hebben, zijn voornamelijk betrokken bij chemotaxis voor neutrofielen, terwijl degenen die de sequentie niet hebben de beweging van verschillende andere immuuncellen reguleren, met uitzondering van neutrofielen.
De primaire rol van chemokine-eiwitten in chemotaxis van het immuunsysteem suggereert dat ze belangrijke therapeutische interventiedoelen kunnen zijn voor bepaalde ziekten. Een dergelijke kandidaat staat bekend als CCL5 of RANTES. Dit eiwit is betrokken bij het reguleren van de inflammatoire immuunrespons en kan daarom een geschikt therapeutisch doelwit zijn bij bepaalde soorten auto-immuunziekten en kanker, evenals aandoeningen van het centrale zenuwstelsel en zelfs hartaandoeningen. De centrale rol van CCL5 bij ontsteking betekent ook dat het eiwit kan dienen als een diagnostische marker en als een indicator voor de prognose voor deze ziekten.