כימוקינים

כימוקינים הם חלבוני אות קטנים המפעילים את הכימוטקסיס (נדידה) של תאים. בדרך כלל תאים אלה הם תאי חיסון. לפיכך, הכימוקינים אחראים לתפקוד יעיל של מערכת החיסון.

מהן כימוקינים?

כימוקינים הם חלבונים קטנים השייכים למשפחת הציטוקינים. הם גורמים לנדידה של תאים. בעיקר מדובר בתאי חיסון שאמורים להגיע במהירות למיקום המתאים של פציעה או זיהום.

הכימוקינים מיוצרים על ידי התאים, אותם הם אמורים למשוך. על פני התאים הללו נמצאים קולטנים המאפשרים לכימוקינים לעגן. מולקולות האיתות מחולקות לכימוקינים דלקתיים והומאוסטטיים. ברוב המקרים, הכימוקינים הם דלקתיים. הם מושכים תאי חיסון ליעדם, שמפעילים מייד שם תהליכים דלקתיים כדי להגן על עצמם מפני זיהום. כימוקינים דלקתיים מיוצרים תמיד באתר הפגיעה או הזיהום על ידי תאי החיסון המצויים שם על מנת למשוך תאי הגנה נוספים.

כימוקינים הומאוסטטיים מיוצרים ללא הרף גם כאשר אין זיהום. הם משמשים למעקב אחר רקמות בריאות. לכימוקינים השפעה כימוטקסית על תאי חיסון כמו מונוציטים, מקרופאגים, קרטינוציטים, פיברובלסטים, טסיות דם, תאי אנדותל, תאי T, תאי סטומה, נויטרופילים ותאים דנדריטים. הם מיוצרים על ידי תאים אלה כחומרים מאותתים על מנת למשוך תאים דומים במידת הצורך.

אנטומיה ומבנה

כימוקינים הם שרשראות חלבון קטנות עם 75 עד 125 חומצות אמינו כל אחת. בקצה המסוף של השרשרת יש שאריות ציסטאין אחת או שתיים. ציסטאין היא חומצת אמינו המכילה גופרית שיכולה ליצור גשרים דיסולפידים במולקולה. שאריות הציסטאין יוצרים כיום גשרים סולפידים בתוך שרשרת החלבון.

בעוד שרצף חומצות האמינו משתנה בחלבונים ממשפחת הכימוקינים, המבנה השלישוני נשאר זהה לכל הכימוקינים. הגוף העיקרי נוצר כגיליון אנטי-מקבילי בן שלוש גדילים עם מבנה בטא. השרשרת מסתיימת בקצה הקרבוקסי עם סליל אלפא. יש עכשיו שאריות ציסטאין. ישנם ארבעה מבנים בהם ניתן לארגן שאריות ציסטאין סופניות. כל מבנה מסמל משפחה של כימוקינים. כך ששני שאריות ציסטאין יכולים לעקוב אחר זה. משפחת הכימוקין המקבילה נקראת משפחת CC. אם עוברת חומצה אמינית אחרת בין שאריות הציסטאין, זו משפחת CXC. משפחת CX3C מכילה שני שאריות ציסטאין המופרדות על ידי שלוש חומצות אמינו.

לבסוף, יש משפחה עם שאריות ציסטאין המכונה משפחת C. כל שאריות הציסטאין מהוות גשר סולפיד בתוך השרשרת. למשפחות הכימוקינים הבודדות תפקידים שונים. המבנה המדויק של הכימוקינים עדיין לא מובן לחלוטין. הכימוקינים אינם בהכרח זקוקים לנוזל רקמות או בדם כדי לבצע את תפקידם. הם יכולים גם להעביר את האותות שלהם באמצעות מבנים מוצקים דרך מדרגות ריכוז. עם המטען החיובי של חומצות האמינו הבסיסיות הרבות שלהם, הם נקשרים למולקולת סוכר טעונה שלילית (גליקוזמינוגלוקן) על פני התאים. טרם ברור מדוע הם מאבדים את תפקודם כאשר הם אינם יכולים עוד להיקשר לגליקוזאמינוגלוקן.

פונקציה ומשימות

תפקידם העיקרי של הכימוקינים הוא למשוך תאי חיסון מסוימים למקומות בגוף שכעת נתון ברמת הגנה גבוהה יותר מפני פולשים זיהומיים. זה הופך את התגובה החיסונית ליעילה יותר. ברוב המקרים הם גם מבטיחים כי מתפתחות תגובות דלקתיות ניכרות על מנת להדוף את הזיהום. הם נוצרים במקום הפגיעה או הזיהום על ידי תאי החיסון שכבר נמצאים שם.

התאים שנמשכים כעת נעים לכיוון הריכוז הגבוה ביותר של הכימוקינים. קולטני הכימוקין המתאימים ממוקמים על פני השטח שלהם. הכימוקינים נקשרים לקולטנים אלה ובכך מעוררים נדידת התאים לכיוון הריכוז הכימוקיני הגבוה ביותר. עם זאת, כל משפחת כימוקין נקשרת לקולטנים משלה.משפחת CC מבטיחה נדידת מונוציטים, לימפוציטים כמו גם בזופילים ואאוזינופילים. משפחת CXC אחראית על אנגיוגנזה (צמיחת כלי דם). משפחת CX3C ממלאת תפקיד בתהליכים דלקתיים במערכת העצבים. לבסוף, הכימוקינים C מפעילים את תאי ה- CD8 T ותאי NK (תאי רוצחים טבעיים).

אתה יכול למצוא את התרופות שלך כאן

מחלות

אם הפרעה באינטראקציה של כימוקינים וקולטני כימוקין, המערכת החיסונית תקלה. לעיתים קרובות, בגלל מוטציה בקולטן המקביל, זה כבר לא מתאים להתאמה של כימוקינים. המשמעות היא שלא ניתן למשוך יותר תאים חיסוניים במצבים קריטיים.

תקלה זו מתבטאת אז כחסר חיסוני. ניתן לייחס את התסמונת WHIM, מחסור חיסוני מיוחד, למום בקולטן כימוקין. מחלה זו מתבטאת בזיהומים חוזרים ויראליים וחיידקיים. החולים מראים רגישות מסוימת לנגיף הפפילומה האנושי, שהזיהום שלו בא לידי ביטוי כיבלות. מח העצם מלא בתאי מבשר T, ​​אך אלה אינם נודדים לאתרי ההדבקה. ניתן גם ליקויים חיסוניים סלקטיביים כנגד פתוגנים מסוימים. לדוגמה, אם קולטן לכימוקין ממשפחת CC מוטציה, קיימת רגישות מיוחדת לנגיף הנילוס המערבי. במקרה של מוטציה, אותו קולטן מבטיח גם חסינות תורשתית לנגיף ה- HI.

מוטציות מסוימות באזור של קולטני כימוקין יכולות להיות גם אחראיות בחלקן למחלות אוטואימוניות או אלרגיות. ייצור יתר של כימוקינים מסוימים יכול גם לגרום למחלות. נמצא כי התפתחות פסוריאזיס (פסוריאזיס) קשורה לייצור יתר של הכימוקין CXC IL-8. דלקת מפרקים שגרונית מתרחשת גם יחד עם ייצור יתר של IL-8. שינויים טרשת עורקים הם לרוב תוצאה של תהליכים דלקתיים מוגזמים, הנגרמים לעיתים כתוצאה מפעילות מוגברת של כימוקין.