Ζήσης Ψάλλας
Οι χημειοκίνες είναι μικρά μόρια σηματοδότησης που παίζουν κεντρικό ρόλο στην κυκλοφορία και την ενεργοποίηση των ανοσοκυττάρων. Δεσμεύοντας τους υποδοχείς στη μεμβράνη των λευκών αιμοσφαιρίων, δρουν ως οδηγοί, διασφαλίζοντας ότι τα κύτταρα φθάνουν στο σωστό μέρος τη σωστή στιγμή, τόσο για τη διατήρηση του ανοσοποιητικού συστήματος όσο και για την απόκριση σε λοίμωξη ή τραυματισμό.
Αλλά πώς μπορεί ο υποδοχέας να αισθανθεί την προσάρτηση μιας χημειοκίνης στο εξωτερικό του κυττάρου; Και πώς μεταδίδεται αυτό το μήνυμα ενεργοποίησης στο εσωτερικό του κελιού ώστε να μπορεί να ανταποκριθεί;
Στην Ελβετία, μια ερευνητική ομάδα από το Πανεπιστήμιο της Γενεύης (UNIGE), και συναδέλφους τους κατάφερε να αποκωδικοποιήσει το μηχανισμό ενεργοποίησης του υποδοχέα CCR5, μέλος αυτής της οικογένειας.
Για να κατανοήσουν ολόκληρη τη διαδικασία, οι ερευνητές ήταν απαραίτητο να κάνουν χρήση μηχανικών χημειοκινών που συνδέονται με τους υποδοχείς πιο σταθερά από τους φυσικούς. «Για αυτό, καταφέραμε να εκμεταλλευτούμε τα μόρια που είχαμε ανακαλύψει κατά τη διάρκεια της έρευνας για τα φάρμακα κατά του HIV», ανέφεραν οι ειδικοί. Μερικές από αυτές τις παραλλαγές υπερ-ενεργοποιούν τον υποδοχέα, ενώ άλλες τους αποκλείουν εντελώς.
Ο υποδοχέας, ο οποίος είναι ενσωματωμένος στην κυτταρική μεμβράνη, λειτουργεί σαν μηχανισμός “κλειδαριάς και κλειδιού”. Ένα συγκεκριμένο μέρος της δομής των χημειοκίνης πρέπει να κλειδώσει στον CCR5 για να ενεργοποιήσει μια αλλαγή στη δομή του υποδοχέα, ο οποίος στη συνέχεια επιτρέπει να ενεργοποιήσει τη μετανάστευση των λευκών αιμοσφαιρίων.
«Η ικανότητα ενεργοποίησης των χημειοκινών καθορίζεται από ορισμένα αμινοξέα (δομικά στοιχεία πρωτεΐνης) που πρέπει να τακτοποιηθούν σε ένα συγκεκριμένο μοτίβο. Εάν αυτό το μέρος της χημειοκίνης έχει ίσιο σχήμα, καταφέρνει να ενεργοποιήσει τον υποδοχέα. Αλλά εάν τα αμινοξέα αλλάξουν, το μόριο υιοθετεί ένα ελαφρώς διαφορετικό σχήμα το οποίο, αν και διατηρεί πολύ ισχυρό δεσμό με τον υποδοχέα, αποτρέπει την ενεργοποίησή του», εξήγησαν οι ερευνητές. Αυτές οι μικρές αλλαγές κάνουν τη διαφορά μεταξύ ενεργοποιητών υποδοχέων και αναστολέων.
Παρά την σχεδόν ίδια αρχιτεκτονική, οι μικρές δομικές διαφορές μεταξύ των μηχανικών χημειοκινών καθορίζουν την ικανότητά τους να ενεργοποιούν ή να αναστέλλουν τον υποδοχέα. Μια λεπτομερής κατανόηση αυτού του μηχανισμού θα επιτρέψει τη βελτίωση των φαρμάκων αναπτύσσοντας νέες ενώσεις ικανές να βελτιώσουν το ανοσοποιητικό σύστημα.
Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Science Advances.
