Les quimiocines són una senyalització petita proteïnes que desencadenen la quimiotaxi (moviment migratori) de les cèl·lules. En la majoria dels casos, aquestes cèl·lules són cèl·lules immunes. Per tant, les quimiocines són responsables del funcionament eficaç del sistema immune.
Què són les quimiocines?
Les quimiocines són petites proteïnes que pertanyen a la família de les citocines. Fan que les cèl·lules migrin. Principalment, es tracta de cèl·lules immunes que han d’arribar ràpidament al lloc adequat de lesió o infecció. Les quimiocines són produïdes per les cèl·lules que també pretenen atraure. A la superfície d’aquestes cèl·lules hi ha receptors que permeten acoblar les quimiocines. El senyal molècules es divideixen en quimiocines inflamatòries i homeostàtiques. En la majoria dels casos, són quimiocines inflamatòries. Atreuen les cèl·lules immunes a la destinació, que desencadenen immediatament processos inflamatoris per defensar-se de la infecció. Les quimiocines inflamatòries sempre es produeixen en el lloc de lesió o infecció per part de les cèl·lules immunes presents per atraure més cèl·lules de defensa. Les quimiocines homeostàtiques es produeixen constantment, fins i tot en absència d’infecció. Serveixen per controlar els teixits sans. Les quimiocines tenen un efecte quimiotàxic sobre cèl·lules immunitàries com monòcits, macròfags, queratinòcits, fibroblasts, plaquetes, cèl·lules endotelials, cèl·lules T, cèl·lules estomals, granulòcits neutròfils i cèl·lules dendrítiques. També són produïdes com a substàncies de senyalització per aquestes cèl·lules per atraure cèl·lules similars quan es necessiten.
Anatomia i estructura
Les quimiocines són petites cadenes proteiques de 75 a 125 aminoàcids cadascun. A l'extrem terminal de la cadena hi ha un o dos cisteïna residus. cisteïna és un sofre-que conté aminoàcid que pot formar disulfur ponts a la molècula. El cisteïna els residus formen ara sulfurs ponts dins de la cadena proteica. No obstant això, si bé la seqüència d'aminoàcids és variable dins de la família de les quimiocines proteïnes, l'estructura terciària segueix sent la mateixa per a totes les quimiocines. El cos principal es forma com un fulletó antiparal·lel de tres cadenes amb estructura beta. A l’extrem carboxi, la cadena acaba amb una hèlix alfa. Aquí és on ara es troben els residus de cisteïna. Hi ha quatre estructures de com es poden disposar aquests residus de cisteïna terminals. Cada estructura simbolitza una família de quimiocines. Així, dos residus de cisteïna poden seguir directament darrere l’altre. La corresponent família de quimiocines s’anomena família CC. Si es commuta un altre aminoàcid entre els residus de cisteïna, és la família CXC. La família CX3C conté dos residus de cisteïna separats per tres aminoàcids. Finalment, hi ha una família amb un residu de cisteïna, que s’anomena família C. Tots els residus de cisteïna formen un pont sulfurat dins de la cadena. Les famílies de quimiocines tenen funcions diferents. L’estructura exacta de les quimiocines encara no s’entén del tot. Les quimiocines no necessiten necessàriament líquid o teixit sang per realitzar la seva funció. També poden transmetre els seus senyals mitjançant estructures sòlides mitjançant concentració gradients. En fer-ho, s’uneixen a la càrrega positiva dels seus molts bàsics aminoàcids a una càrrega negativa sucre molècula (glicosaminoglucà) a la superfície de les cèl·lules. Encara no està clar per què perden la seva funció quan ja no poden unir-se al glicosaminoglucà.
Funció i tasques
La funció principal de les quimiocines és atreure cèl·lules immunes específiques a llocs del cos que actualment estan sotmesos a un nivell de defensa més alt contra els invasors infecciosos. Això fa que la resposta immune sigui més eficaç. En la majoria dels casos, també asseguren que es desenvolupin respostes inflamatòries significatives per combatre la infecció. Són generades al lloc de la lesió o infecció per les cèl·lules immunes que ja hi són presents. Les cèl·lules ara atretes es mouen cap al més alt concentració de quimiocines. Els receptors de quimiocines corresponents es troben a la seva superfície. Les quimiocines s’uneixen a aquests receptors, provocant la migració de les cèl·lules cap al més alt concentració de quimiocines. No obstant això, cada família de quimiocines s’uneix als seus propis receptors. Per exemple, la família CC garanteix la migració de monòcits, limfòcits, i granulòcits basòfils i eosinòfils. La família CXC és responsable de l 'angiogènesi (creixement de sang d'un sol ús i multiús.). La família CX3C juga un paper en els processos inflamatoris de la sistema nerviósFinalment, les quimiocines C activen les cèl·lules T CD8 i les cèl·lules NK (cèl·lules assassines naturals).
Malalties
Quan es pertorba la interacció entre quimiocines i receptors de quimiocines, el sistema immune mal funcionament. Sovint, a causa d’una mutació del receptor corresponent, ja no és adequat per a l’acoblament de quimiocines. Això significa que les cèl·lules immunes ja no es poden atreure en situacions decisives. Aquest mal funcionament es manifesta llavors com una deficiència immune. Per exemple, l'anomenada síndrome WHIM, una deficiència immune específica, es deu a un defecte del receptor de quimiocines. Aquesta malaltia es manifesta en infeccions virals i bacterianes recurrents. Els pacients presenten una susceptibilitat particular al virus del papil·loma humà, la infecció del qual es manifesta en la formació de virus berrugues. La medul · la òssia està ple de cèl·lules precursores T, però aquestes no migren cap als llocs d'infecció. Deficiències immunes selectives contra certs patògens també són possibles. Per exemple, la mutació d'un receptor per a una quimiocina de la família CC resulta en susceptibilitats específiques a Virus del Nil Occidental. No obstant això, el mateix receptor, quan es muta, també proporciona immunitat hereditària al VIH. Algunes mutacions a la regió del receptor de quimiocines també poden ser en part responsables malalties autoimmunitàries o al·lèrgies. També es pot produir la sobreproducció de certes quimiocines lead a les malalties. Per exemple, el desenvolupament de psoriasi s’ha trobat que està relacionat amb la sobreproducció de la quimiocina CXC IL-8. Reumatoide artritis també es produeix juntament amb una sobreproducció d’IL-8. Els canvis ateroscleròtics solen ser el resultat de processos inflamatoris excessius, de vegades causats per l’augment de les activitats de quimiocines.
