Las quimiocinas son pequeñas señales proteínas que desencadenan la quimiotaxis (movimiento migratorio) de las células. En la mayoría de los casos, estas células son células inmunes. Por lo tanto, las quimiocinas son responsables del funcionamiento eficaz de la sistema inmunológico.
¿Qué son las quimiocinas?
Las quimiocinas son pequeñas proteínas que pertenecen a la familia de las citocinas. Hacen que las células migren. Principalmente, estas son células inmunes que necesitan llegar rápidamente al sitio apropiado de lesión o infección. Las quimiocinas son producidas por las células que también están destinadas a atraer. En la superficie de estas células hay receptores que permiten que las quimiocinas se acoplen. La señal moléculas se dividen en quimiocinas inflamatorias y homeostáticas. En la mayoría de los casos, son quimiocinas inflamatorias. Atraen células inmunes al destino, que inmediatamente desencadenan procesos inflamatorios allí para defenderse de las infecciones. Las quimiocinas inflamatorias siempre se producen en el sitio de la lesión o infección por las células inmunes presentes allí para atraer más células de defensa. Las quimiocinas homeostáticas se producen constantemente, incluso en ausencia de infección. Sirven para controlar el tejido sano. Las quimiocinas tienen un efecto quimiotáxico en células inmunes como monocitos, macrófagos, queratinocitos, fibroblastos, plaquetas, células endoteliales, células T, células estomáticas, granulocitos neutrófilos y células dendríticas. Estas células también las producen como sustancias de señalización para atraer células similares cuando sea necesario.
Anatomía y estructura
Las quimiocinas son pequeñas cadenas de proteínas de 75 a 125 aminoácidos cada. En el extremo terminal de la cadena hay uno o dos cisteina residuos La cisteína es un azufre-contiene un aminoácido que puede formar disulfuro puentes en la molécula. La cisteina los residuos ahora forman sulfuro puentes dentro de la cadena de proteínas. Sin embargo, aunque la secuencia de aminoácidos es variable dentro de la familia de las quimiocinas proteínas, la estructura terciaria sigue siendo la misma para todas las quimiocinas. El cuerpo principal está formado como una valva antiparalela de tres hebras con estructura beta. En el extremo carboxi, la cadena termina con una hélice alfa. Aquí es donde se encuentran ahora los residuos de cisteína. Hay cuatro estructuras en las que se pueden organizar estos residuos de cisteína terminales. Cada estructura simboliza una familia de quimiocinas. Por tanto, dos residuos de cisteína pueden seguirse directamente uno detrás del otro. La familia de quimiocinas correspondiente se llama familia CC. Si otro aminoácido se cambia entre los residuos de cisteína, es la familia CXC. La familia CX3C contiene dos residuos de cisteína separados por tres aminoácidos. Finalmente, hay una familia con un residuo de cisteína, que se llama familia C. Todos los residuos de cisteína forman un puente de sulfuro dentro de la cadena. Las familias de quimiocinas individuales tienen diferentes funciones. La estructura exacta de las quimiocinas aún no se comprende completamente. Las quimiocinas no requieren necesariamente líquido tisular o sangre para realizar su función. También pueden transmitir sus señales a través de estructuras sólidas mediante concentración gradientes. Al hacerlo, se unen con la carga positiva de sus muchos elementos básicos. aminoácidos a un cargado negativamente azúcar molécula (glicosaminoglucano) en la superficie de las células. Aún no está claro por qué pierden su función cuando ya no pueden unirse al glicosaminoglucano.
Función y tareas
La función principal de las quimiocinas es atraer células inmunitarias específicas a sitios del cuerpo que actualmente están sujetos a un nivel más alto de defensa contra invasores infecciosos. Esto hace que la respuesta inmune sea más efectiva. En la mayoría de los casos, también aseguran que se desarrollen respuestas inflamatorias significativas para combatir la infección. Se generan en el sitio de la lesión o infección por las células inmunitarias que ya están presentes allí. Las células ahora atraídas se mueven hacia el más alto concentración de quimiocinas. Los correspondientes receptores de quimiocinas se encuentran en su superficie. Las quimiocinas se unen a estos receptores, lo que desencadena la migración de las células hacia el nivel más alto. concentración de quimiocinas. Sin embargo, cada familia de quimiocinas se une a sus propios receptores. Por ejemplo, la familia CC asegura la migración de monocitos, linfocitosy granulocitos basófilos y eosinófilos. La familia CXC es responsable de la angiogénesis (crecimiento de sangre vasos). La familia CX3C juega un papel en los procesos inflamatorios del sistema nerviosoPor último, las quimiocinas C activan las células T CD8 y las células NK (células asesinas naturales).
Enfermedades
Cuando se altera la interacción entre las quimiocinas y los receptores de quimiocinas, la sistema inmunológico mal funcionamiento. A menudo, debido a una mutación del receptor correspondiente, ya no es adecuado para el acoplamiento de quimiocinas. Esto significa que las células inmunes ya no pueden ser atraídas en situaciones decisivas. Este mal funcionamiento se manifiesta entonces como una inmunodeficiencia. Por ejemplo, el llamado síndrome WHIM, una inmunodeficiencia específica, se debe a un defecto del receptor de quimiocinas. Esta enfermedad se manifiesta en infecciones víricas y bacterianas recurrentes. Los pacientes muestran una susceptibilidad particular al virus del papiloma humano, cuya infección se manifiesta en la formación de verrugas. médula ósea está lleno de células T precursoras, pero estas no migran a los sitios de infección. Inmunodeficiencias selectivas contra determinadas patógenos también son posibles. Por ejemplo, la mutación de un receptor para una quimiocina de la familia CC da como resultado susceptibilidades específicas a Virus del Nilo Occidental. Sin embargo, el mismo receptor, cuando está mutado, también proporciona inmunidad hereditaria al VIH. Ciertas mutaciones en la región del receptor de quimiocinas también pueden ser parcialmente responsables de enfermedades autoinmunes o alergias. La sobreproducción de ciertas quimiocinas también puede Lead a las enfermedades. Por ejemplo, el desarrollo de psoriasis se ha encontrado que está relacionado con la sobreproducción de la quimiocina CXC IL-8. Reumatoide artritis también ocurre junto con una sobreproducción de IL-8. Los cambios ateroscleróticos a menudo son el resultado de procesos inflamatorios excesivos, a veces causados por un aumento de la actividad de las quimiocinas.
