Хемокины (Хемотаксические молекулы)
Хемокины (chemokines, англ. chemo(attractive) (cyto)kines — хемоаттрактивный цитокин, от греч. chemeia — химия и лат. attractio — стягивание; греч. kytos — сосуд, здесь — клетка, kineo — двигаю, побуждаю и лат. -in(e) — суффикс, обозначающий «подобный») - небольшие катионные белки (5—20 кДа), представляющие собой хемоаттрактантные цитокины, которые синтезируются в клетках и тканях в начале иммунной реакции организма на появление патогена, аллергена, какое-либо повреждение и контролирующие природу и величину инфильтрации иммунных клеток. Различают 4 класса хемокинов: три из них (СС, СХС и СХХХС) содержат по четыре цистеина, а четвертый класс (С) - только два, соответствующие первому и третьему цистеинам в других группах. В молекуле СС-Х. первые два цистеина примыкают друг к другу. Х. СХС и СХХХС содержат между первыми двумя цистеинами одну или три аминокислоты соответственно. Функционально СХС-Х. активны прежде всего в отношении нейтрофилов и Т-лимфоцитов, а СС-Х. — в отношении моноцитов, базофилов и эозинофилов. Действие хемокинов на клетки осуществляется через специальные рецепторы.
Являясь цитокинами, хемокины инициируют локальное воспаление в результате вовлечения инфламаторных (воспалительных) клеток в процесс хемотаксиса, а далее в процесс активации их функции.
Хемокины (хемотаксические цитокины) составляют важный класс провоспалительных цитокинов, необходимых для активации нейтрофилов и моноцитов и привлечения этих клеток в очаг воспаления . Источником этих небольших белков служат эндотелиальные и эпителиальные клетки , фибробласты , нейтрофилы и моноциты . Хемокины действуют через рецепторы, состоящие из семи трансмембранных доменов и сопряженные с G-белками . Рецепторы хемокинов относятся к тому же типу поверхностных рецепторов, что и рецепторы классических хемоаттрактантов - трипептида формилметионил-лейцил-фенилаланина и фрагмента компонента комплемента С5а .
Выделяют два основных класса хемокинов: альфа-хемокины (например, ИЛ-8 ) и бета-хемокины (например, макрофагальный воспалительный белок 1альфа ). Альфа-хемокины опосредуют преимущественно хемотаксис нейтрофилов, бета-хемокины - хемотаксис моноцитов и лимфоцитов. Многие из сигнальных молекул обладают хемотаксическими свойствами , в том числе это C5a , лейкотриен B4 и разнообразные низкомолекулярные цитокины . Эта группа цитокинов получила общее название " хемокины ". Это семейство белков длиной около 100 аминокислот, синтезируемые в различных тканях [ Baggiolini, ea 1998 ]. Хемокины содержат четыре консервативных цистеина, связанных дисульфидными мостиками. В зависимости от того, разделены первые два консервативных цистеина одной аминокислотой или нет, различают два подсемейства хемокинов, СС и СХС [ Moser, ea 1998 ]. Избыточные концентрации хемокинов стимулируют фагоцитоз нейтрофилов, дыхательный взрыв , дегрануляцию , повышение [Са2+] , а также синтез белка . Напротив, для стимуляции хемотаксиса достаточны низкие, наномолярные концентрации хемокинов.
Хемотаксическую активность клеток следует отличать от хемокинетической. Хемотаксис - это направленная миграция клеток по градиенту концентрации хемотаксических молекул, а хемокинез - беспорядочное перемещение клеток, которое связано с усилением общей подвижности клеток под действием того или иного медиатора, например, гистамина.
В группу хемокинов входит ряд хемотаксических гепарин-связывающих молекул, которая состоит не менее чем из 25 низкомолекулярных цитокинов , в том числе ИЛ-8 и RANTES . Хемокины высвобождаются в очаге воспаления и могут связываться на поверхности эндотелия. Связанные с поверхностью эндотелия, они могут вызывать повышение авидности интегринов на лейкоцитах в первой фазе миграции (краевого стояния), когда движение лейкоцитов останавливается при участии селектинов .
Большинство хемокинов синтезируется лейкоцитами, однако ИЛ-8 и хемотаксический для макрофагов белок 1 (MCP-1) (macrophage chemotactic protein-1) продуцирует, например, культура клеток эндотелия. При этом синтез ИЛ-8 и MCP-1 усиливается при активации этих клеток цитокинами, способствующими развитию воспаления.
Некоторые хемокины только активируют клетки, другие проявляют в первую очередь хемотаксические свойства, третьи сочетают обе функции. Можно предполагать, что за счет этого разнообразия возможна избирательная регуляция перемещения лейкоцитов как у поверхностного эндотелия, так и в тканях.
Хемотаксической активностью помимо хемокинов обладают и такие молекулы, как C5a и лейкотриен B4 . Эти белки вызывают хемотаксис нейтрофилов и макрофагов . Оба эти хемоаттрактанта образуются в очаге воспаления: C5a - в результате активации комплемента , а лейкотриен-B4 - при активации разнообразных клеток, чаще всего макрофагов и тучных клеток .
Кроме того хемотаксис фагоцитов вызывают молекулы, образуемые системой свертывания крови , прежде всего фибриновый пептид B и тромбин.
Клетки, прибывшие первыми в очаг воспаления, способны в результате активации вызвать следующую волну лейкоцитарной миграции. Так активированные моноциты выделяют ИЛ-8 , который может вызвать хемотаксис нейтрофилов и базофилов . Подобно этому, активация макрофагов приводит к метаболизированию арахидоновой кислоты с образованием и выделением лейкотриена B4.
Хемотаксические факторы могут стать медиаторами аллергических реакций .
Смотрите также:
