Vad är kemokiner?

Kemokiner är en klass av proteiner som är integrerade i en process som kallas cellhandel, där migrerande celler ges kemiska "instruktioner" om var i kroppen de ska flytta till. Olika olika typer av kemokiner har specifika roller för att reglera rörelsen hos olika typer av celler, inklusive celler involverade i vävnadsutveckling eller underhåll och celler i immunsystemet. Denna process är en väsentlig del av kroppens reparationssystem och immunförsvaret, eftersom det säkerställer att celler migrerar till rätt delar av kroppen när de behövs.

Familjen av kemokinproteiner upptäcktes först i slutet av 1980-talet, då ett protein som tidigare var känt som interleukin-8 omklassificerades som CXC kemokinligand 8 eller CXCL8. Denna omklassificering inträffade på grund av upptäckten att proteinet kunde aktivera en typ av immuncell som kallas en neutrofil. Kemokiner kallas ibland pro-inflammatorisk aktiveringsinducerbara cytokiner. Tidigare har dessa proteiner haft flera andra namn, inklusive interkines, och SIG-, SCY- och SIS-familjen av cytokiner.

Efterföljande forskning fann att kemokiner verkar med hjälp av en mekanism som kallas kemotaxis, vilket gör att proteinerna kan fungera som molekylära signaler för att locka olika typer av celler till platser där de behövs. Termen kemotaxi beskriver hur celler följer en kemisk gradient som skapas när celler släpper kemokiner i vävnaderna. Till exempel frigör celler på platsen för skada eller infektion dessa proteiner i omgivande vävnader. På själva stället är kemokinkoncentrationen mycket hög, men koncentrationen minskar relativt avståndet från platsen. Immunceller kan således lokalisera platsen för skada eller infektion genom att följa den kemiska gradienten från låg till hög kemokinkoncentration.

Kemokinproteiner är i allmänhet små och tenderar att ha en hög grad av sekvenshomologi. Detta hänvisar till det faktum att det på nivån av aminosyrasekvensen i proteinet finns stor likhet. De viktigaste skillnaderna i aminosyrasekvens mellan olika kemokintyper avser de typer av celler som de är kemotaktiska för. Till exempel har vissa en aminosyrasekvens som kallas ett ELR-sekvensmotiv. De som har sekvensen är huvudsakligen involverade i kemotaxi för neutrofiler, medan de som inte har sekvensen reglerar rörelsen för flera andra immuncelltyper, exklusive neutrofiler.

Den primära rollen för kemokinproteiner i immunsystemets kemotaxi antyder att de kan vara viktiga terapeutiska interventionsmål för vissa sjukdomar. En sådan kandidat kallas CCL5 eller RANTES. Detta protein är involverat i att reglera det inflammatoriska immunsvaret och kan därför vara ett lämpligt terapeutiskt mål vid vissa typer av autoimmun sjukdom och cancer, såväl som störningar i centrala nervsystemet och till och med hjärtsjukdomar. CCL5: s centrala roll i inflammation innebär också att proteinet kan fungera som en diagnostisk markör och som en indikator på prognos för dessa sjukdomar.