Kemotaxi
Kurs: Basvetenskap 6
| Typ | Riktad cellrörelse längs kemisk gradient |
| Nyckelceller | Neutrofila granulocyter, Makrofager, lymfocyter |
| Viktiga signaler | C5a, IL-8, LTB4, fMet-Leu-Phe, Kemokiner |
| Receptortyp | G-proteinkopplade receptorer |
| Sker efter | Rullning, adhesion och Diapedes |
| Klinisk brist | LAD, Chédiak-Higashis syndrom |
Vad är det?
- Kemotaxi är cellens förmåga att röra sig riktat mot högre koncentration av en kemisk signalsubstans (kemoattraktant).
- Det är det sista steget i Leukocytrekryteringen och avgör att vita blodkroppar hittar precis fram till infektionshärden.
- Skiljs från kemokines (ökad slumpmässig rörelse utan riktning) och från haptotaxi (rörelse längs bunden matrixgradient).
Kemoattraktanter
| Substans | Ursprung | Huvudsaklig målcell |
|---|---|---|
| C5a | Komplementsystemet | Neutrofiler, monocyter |
| IL-8 (CXCL8) | Makrofager, endotel, epitel | Neutrofiler |
| LTB4 | Arakidonsyra via 5-lipoxygenas | Neutrofiler |
| fMet-Leu-Phe | Bakteriella proteiner (formylerade) | Neutrofiler, monocyter |
| CCL2 (MCP-1) | Vävnadsceller | Monocyter |
| CXCL12 (SDF-1) | Benmärgsstroma | Stamceller, lymfocyter |
| Eotaxin (CCL11) | Epitel vid allergi | Eosinofila granulocyter |
- Formylerade peptider känns igen som främmande eftersom endast bakterier och mitokondrier startar proteinsyntes med formylmetionin.
Molekylär mekanism
- Kemoattraktanten binder en GPCR som aktiverar Gαi och Gβγ.
- Nedströms aktiveras PI3K med bildning av PIP₃ i cellens främre kant, medan PTEN håller PIP₃-nivån låg baktill — cellen blir polariserad.
- Rho-familjens GTPaser styr formförändringen: Rac driver aktinpolymerisation och lamellipodier framtill, RhoA driver aktomyosinkontraktion baktill, Cdc42 styr riktningen via filopodier.
- Cellen kan detektera en koncentrationsskillnad på så lite som 1–2 % över sin egen längd.
Placering i leukocytrekryteringens kaskad
- Marginalisering → rullning (selektiner: E-, P-, L-selektin mot sialyl-Lewis X) → fast adhesion (Integriner LFA-1 och Mac-1 mot ICAM-1) → Diapedes (PECAM-1/CD31) → kemotaxi genom vävnaden.
- Aktivering av integriner sker genom “inside-out”-signalering utlöst av just kemokiner bundna till endotelets glykokalyx.
Klinisk relevans
| Sjukdom | Defekt | Konsekvens |
|---|---|---|
| LAD typ 1 | CD18 (β2-integrin) | Ingen fast adhesion, sen navelsträngsavfall, ingen varbildning, hög LPK |
| LAD typ 2 | Fukosyltransferas, sialyl-Lewis X | Bristande rullning |
| Chédiak-Higashis syndrom | LYST — jättegranula | Nedsatt kemotaxi och fagolysosomfunktion, albinism |
| Hyper-IgE-syndrom (Jobs) | STAT3 | Nedsatt kemotaxi, kalla abscesser, eksem, hög IgE |
| Kortikosteroider | Farmakologisk | Hämmad adhesion och kemotaxi → Leukocytos med demarginalisering |
- Terapeutisk nytta: Maravirok blockerar CCR5 vid HIV, Plerixafor blockerar CXCR4 för stamcellsmobilisering, Natalizumab blockerar α4-integrin vid Multipel skleros.
Klinisk pärla
Ett spädbarn med sen navelsträngsavstötning (>4 veckor), återkommande infektioner utan var och kraftigt förhöjt LPK ska utredas för leukocytadhesionsdefekt. Frånvaron av var är nyckeln: neutrofilerna finns i blodet men når aldrig vävnaden.
Tenta-fokus
Kunna kaskaden rullning → adhesion → diapedes → kemotaxi med rätt molekyl i varje steg. Kunna de klassiska kemoattraktanterna C5a, IL-8, LTB4 och fMLP samt att formylmetionin signalerar bakteriellt ursprung.
Kopplingar
- Neutrofila granulocyter — huvudsaklig kemotaktisk cell
- C5a — potent kemoattraktant och anafylatoxin
- Kemokiner — signalfamiljen
- Diapedes — föregående steg i rekryteringen
- LAD — sjukdom av defekt leukocytmigration
- Akut inflammation — sammanhanget där kemotaxi sker