Chimiokines: structure, fonction et maladies

Les chimiokines sont une petite signalisation protéines qui déclenchent la chimiotaxie (mouvement migratoire) des cellules. Dans la plupart des cas, ces cellules sont des cellules immunitaires. Ainsi, les chimiokines sont responsables du fonctionnement efficace du système immunitaire .

Que sont les chimiokines?

Les chimiokines sont petites protéines qui appartiennent à la famille des cytokines. Ils provoquent la migration des cellules. Ce sont principalement des cellules immunitaires qui doivent atteindre rapidement le site approprié de la blessure ou de l'infection. Les chimiokines sont produites par les cellules qu'elles sont également destinées à attirer. À la surface de ces cellules, il y a des récepteurs qui permettent aux chimiokines de s'ancrer. Le signal molécules sont divisés en chimiokines inflammatoires et homéostatiques. Dans la plupart des cas, ce sont des chimiokines inflammatoires. Ils attirent les cellules immunitaires vers la destination, ce qui déclenche immédiatement des processus inflammatoires pour se défendre contre l'infection. Les chimiokines inflammatoires sont toujours produites sur le site de la lésion ou de l'infection par les cellules immunitaires présentes pour attirer d'autres cellules de défense. Des chimiokines homéostatiques sont produites en permanence, même en l'absence d'infection. Ils servent à surveiller les tissus sains. Les chimiokines ont un effet chimiotaxique sur des cellules immunitaires telles que monocytes, macrophages, kératinocytes, fibroblastes, Plaquettes, les cellules endothéliales, les cellules T, les cellules stomatiques, les granulocytes neutrophiles et les cellules dendritiques. Ils sont également produits en tant que substances de signalisation par ces cellules pour attirer comme des cellules en cas de besoin.

Anatomie et structure

Les chimiokines sont de petites chaînes protéiques de 75 à 125 acides aminés chaque. À l'extrémité terminale de la chaîne, il y a un ou deux la cystéine résidus. Cystéine est une soufre-contenant un acide aminé pouvant former du disulfure ponts dans la molécule. Le la cystéine les résidus forment maintenant du sulfure ponts dans la chaîne protéique. Cependant, alors que la séquence d'acides aminés est variable au sein de la famille des chimiokines protéines, la structure tertiaire reste la même pour toutes les chimiokines. Le corps principal est formé comme un feuillet antiparallèle à trois brins avec une structure bêta. À l'extrémité carboxy, la chaîne se termine par une hélice alpha. C'est là que se trouvent désormais les résidus de cystéine. Il existe quatre structures comment ces résidus de cystéine terminaux peuvent être arrangés. Chaque structure symbolise une famille de chimiokines. Ainsi, deux résidus cystéine peuvent se suivre directement l'un derrière l'autre. La famille des chimiokines correspondante est appelée la famille CC. Si un autre acide aminé est commuté entre les résidus cystéine, il s'agit de la famille CXC. La famille CX3C contient deux résidus cystéine séparés par trois acides aminés. Enfin, il existe une famille avec un résidu cystéine, appelée famille C. Tous les résidus cystéine forment un pont sulfure au sein de la chaîne. Les familles de chimiokines individuelles ont des fonctions différentes. La structure exacte des chimiokines n'est pas encore entièrement comprise. Les chimiokines ne nécessitent pas nécessairement de liquide tissulaire ou sang pour remplir leur fonction. Ils peuvent également transmettre leurs signaux à travers des structures solides en concentration des dégradés. Ce faisant, ils se lient à la charge positive de leurs nombreux acides aminés à un chargé négativement sucre molécule (glycosaminoglucane) à la surface des cellules. Pourquoi ils perdent leur fonction lorsqu'ils ne peuvent plus se lier au glycosaminoglucane n'est pas encore clair.

Fonction et tâches

La fonction principale des chimiokines est d'attirer des cellules immunitaires spécifiques vers des sites du corps qui sont actuellement soumis à un niveau de défense plus élevé contre les envahisseurs infectieux. Cela rend la réponse immunitaire plus efficace. Dans la plupart des cas, ils garantissent ainsi également que des réponses inflammatoires importantes se développent pour combattre l'infection. Ils sont générés sur le site de la lésion ou de l'infection par les cellules immunitaires qui y sont déjà présentes. Les cellules maintenant attirées se déplacent vers le plus haut concentration des chimiokines. Les récepteurs de chimiokine correspondants sont situés à leur surface. Les chimiokines se lient à ces récepteurs, déclenchant la migration des cellules vers le plus haut concentration des chimiokines. Cependant, chaque famille de chimiokines se lie à ses propres récepteurs. Par exemple, la famille CC assure la migration des monocytes, lymphocyteset granulocytes basophiles et éosinophiles. La famille CXC est responsable de l'angiogenèse (croissance de sang bateaux). La famille CX3C joue un rôle dans les processus inflammatoires du système nerveuxEnfin, les chimiokines C activent les cellules T CD8 et les cellules NK (cellules tueuses naturelles).

Maladies

Lorsque l'interaction entre les chimiokines et les récepteurs des chimiokines est perturbée, le système immunitaire dysfonctionnements. Souvent, en raison d'une mutation du récepteur correspondant, ce n'est plus un bon choix pour l'amarrage des chimiokines. Cela signifie que les cellules immunitaires ne peuvent plus être attirées dans des situations décisives. Ce dysfonctionnement se manifeste alors par une déficience immunitaire. Par exemple, le soi-disant syndrome WHIM, un déficit immunitaire spécifique, est dû à un défaut du récepteur des chimiokines. Cette maladie se manifeste par des infections virales et bactériennes récurrentes. Les patients présentent une sensibilité particulière au virus du papillome humain, dont l'infection se manifeste par la formation de verruesL’ moelle osseuse est plein de cellules précurseurs T, mais celles-ci ne migrent pas vers les sites d'infection. Déficit immunitaire sélectif contre certains Pathogènes sont également possibles. Par exemple, la mutation d'un récepteur pour une chimiokine de la famille CC entraîne des susceptibilités spécifiques à Virus du Nil occidental. Cependant, le même récepteur, lorsqu'il est muté, fournit également une immunité héréditaire contre le VIH. Certaines mutations dans la région du récepteur des chimiokines peuvent également être en partie responsables de maladies auto-immunes ou allergies. La surproduction de certaines chimiokines peut également conduire aux maladies. Par exemple, le développement de psoriasis s'est avérée liée à la surproduction de la chimiokine CXC IL-8. Rhumatoïde arthrite se produit également avec une surproduction d'IL-8. Les changements athéroscléreux sont souvent le résultat de processus inflammatoires excessifs, parfois causés par une activité chimiokine accrue.