Хемокины

Хемокины — это семейство небольших сигнальных белков, которые управляют перемещением клеток в организме. Они создают в тканях химический «след», по которому лейкоциты и другие клетки движутся к месту назначения: в очаг воспаления, в лимфатический узел или в определённую зону органа. Само такое направленное движение по градиенту вещества называется хемотаксисом.

Название образовано от слов «хемотаксис» и «цитокины». Хемокины — подгруппа цитокинов, белков-посредников иммунной системы. У человека известно около полусотни хемокинов и около двух десятков их рецепторов. Хемокины участвуют и в защите от инфекций, и в развитии органов, и во многих болезнях, от аллергии до опухолей.

🧬 Классификация

Хемокины делят на четыре группы по расположению двух первых остатков аминокислоты цистеина в молекуле (буква C в названии). Отсюда и их международные обозначения: CCL, CXCL, XCL и CX3CL, где L означает лиганд, то есть сигнальную молекулу. Рецепторы обозначают так же, но с буквой R: например, CCR7 или CXCR4.

Группы хемокинов

По функции различают воспалительные хемокины, которые вырабатываются в ответ на инфекцию и повреждение, и гомеостатические, постоянно направляющие клетки в нужные зоны лимфоидных органов.

⚙️ Как они действуют

Хемокин выделяется клеткой и закрепляется на поверхности сосудистой стенки и межклеточного вещества, образуя градиент концентрации. Клетка, несущая подходящий рецептор, улавливает разницу концентраций с разных сторон и ползёт туда, где сигнал сильнее. Рецепторы хемокинов связаны с G-белками и запускают внутри клетки перестройку её скелета, необходимую для движения.

Кроме того, хемокины включают на лейкоцитах молекулы прилипания. Благодаря этому клетка, катящаяся по стенке сосуда в очаге воспаления, прочно прикрепляется к ней и выходит в ткань.

🛡️ Роль в иммунитете

• Привлечение нейтрофилов и моноцитов в очаг инфекции в первые часы воспаления.
• Миграция дендритных клеток с захваченными антигенами из тканей в лимфатический узел.
• Распределение Т- и В-лимфоцитов по своим зонам в лимфатических узлах, селезёнке и миндалинах.
• Выход активированных лимфоцитов из узла и их направленное возвращение в ткани.
• Удержание кроветворных стволовых клеток в костном мозге.

Встреча дендритной клетки с подходящим лимфоцитом в огромном узле была бы делом случая, если бы хемокины не собирали их в одном месте. Именно благодаря им иммунный ответ запускается за считанные дни.

🩺 Значение при болезнях

Избыточная выработка хемокинов поддерживает хроническое воспаление при ревматоидном артрите, бронхиальной астме, атеросклерозе и воспалительных заболеваниях кишечника. Опухолевые клетки могут использовать хемокиновые рецепторы, чтобы распространяться в определённые органы. Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) проникает в клетки, используя в качестве помощников рецепторы хемокинов CCR5 или CXCR4. Люди с врождённым отсутствием рабочего рецептора CCR5 устойчивы к большинству штаммов ВИЧ.

На этих знаниях основаны некоторые лекарства. Блокатор рецептора CCR5 маравирок применяют при ВИЧ-инфекции, а блокатор CXCR4 плериксафор используют, чтобы вывести стволовые клетки из костного мозга в кровь перед их забором для трансплантации. Препараты указаны в ознакомительных целях.