Co to są chemokiny?
Chemokiny są klasą białek, które są integralne z procesem zwanym handlem komórkami, w którym migrujące komórki otrzymują chemiczne „instrukcje”, gdzie w ciele powinni się przenieść. Różne różne rodzaje chemokin odgrywają specyficzną rolę w regulowaniu ruchu różnych rodzajów komórek, w tym komórek zaangażowanych w rozwój lub utrzymanie tkanek oraz komórek układu odpornościowego. Proces ten jest niezbędną częścią układu naprawczego organizmu i układu odpornościowego, ponieważ zapewnia migrację komórek do odpowiednich obszarów ciała, gdy są one potrzebne.
Rodzina białek chemokin została po raz pierwszy odkryta pod koniec lat 80. XX wieku, kiedy białko znane wcześniej jako interleukina-8 zostało przeklasyfikowane jako ligand 8 chemokiny CXC lub CXCL8. Ta zmiana klasyfikacji nastąpiła z powodu odkrycia, że białko było w stanie aktywować rodzaj komórki odpornościowej zwanej neutrofilem. Chemokiny są czasami nazywane cytokinami prozapalnymi indukowanymi aktywacją. Wcześniej białka te miały kilka innych nazw, w tym interkiny oraz rodzinę cytokin SIG, SCY i SIS.
Późniejsze badania wykazały, że chemokiny działają przy użyciu mechanizmu zwanego chemotaksją, umożliwiając białkom działanie jako sygnały molekularne w celu przyciągnięcia różnego rodzaju komórek do miejsc, w których są potrzebne. Termin chemotaksja opisuje sposób, w jaki komórki podążają za gradientem chemicznym powstającym, gdy komórki uwalniają chemokiny do tkanek. Na przykład komórki w miejscu uszkodzenia lub infekcji uwalniają te białka do otaczających tkanek. W samym miejscu stężenie chemokin jest bardzo wysokie, ale stężenie zmniejsza się w zależności od odległości od miejsca. Komórki odpornościowe są zatem w stanie zlokalizować miejsce uszkodzenia lub infekcji, śledząc gradient chemiczny od niskiego do wysokiego stężenia chemokin.
Białka chemokin są na ogół małe i mają tendencję do wysokiego poziomu homologii sekwencji. Odnosi się to do faktu, że na poziomie sekwencji aminokwasowej w obrębie białka istnieje wiele podobieństw. Główne różnice w sekwencji aminokwasowej między różnymi typami chemokin dotyczą rodzajów komórek, dla których są one chemotaktyczne. Na przykład niektóre mają sekwencję aminokwasową zwaną motywem sekwencji ELR. Te, które mają sekwencję, są głównie zaangażowane w chemotaksję neutrofili, podczas gdy te, które nie mają sekwencji, regulują ruch kilku innych typów komórek odpornościowych, z wyłączeniem neutrofili.
Podstawowa rola białek chemokin w chemotaksji układu odpornościowego sugeruje, że mogą one być ważnymi celami interwencji terapeutycznych w przypadku niektórych chorób. Jeden z takich kandydatów jest znany jako CCL5 lub RANTES. Białko to bierze udział w regulacji zapalnej odpowiedzi immunologicznej, a zatem może być odpowiednim celem terapeutycznym w niektórych typach chorób autoimmunologicznych i raka, a także zaburzeń ośrodkowego układu nerwowego, a nawet chorób serca. Centralna rola CCL5 w zapaleniu oznacza również, że białko może służyć jako marker diagnostyczny i wskaźnik rokowania w przypadku tych chorób.