Les chimiokines sont une classe de protéines qui font partie intégrante d’un processus appelé trafic cellulaire, dans lequel les cellules migratrices reçoivent des « instructions » chimiques sur l’endroit du corps où elles doivent se déplacer. Différents types de chimiokines ont des rôles spécifiques dans la régulation du mouvement de différents types de cellules, y compris les cellules impliquées dans le développement ou l’entretien des tissus et les cellules du système immunitaire. Ce processus est une partie essentielle du système de réparation du corps et du système immunitaire, car il garantit que les cellules migrent vers les bonnes zones du corps lorsqu’elles sont nécessaires.
La famille des protéines chimiokines a été découverte pour la première fois à la fin des années 1980, lorsqu’une protéine précédemment connue sous le nom d’interleukine-8 a été reclassée en tant que ligand de chimiokine CXC 8, ou CXCL8. Cette reclassification s’est produite en raison de la découverte que la protéine était capable d’activer un type de cellule immunitaire appelée neutrophile. Les chimiokines sont parfois appelées cytokines inductibles par activation pro-inflammatoire. Auparavant, ces protéines portaient plusieurs autres noms, notamment les interkines et les familles de cytokines SIG, SCY et SIS.
Des recherches ultérieures ont révélé que les chimiokines agissent à l’aide d’un mécanisme appelé chimiotaxie, permettant aux protéines d’agir comme des signaux moléculaires pour attirer divers types de cellules vers les sites où elles sont nécessaires. Le terme chimiotaxie décrit la façon dont les cellules suivent un gradient chimique créé lorsque les cellules libèrent des chimiokines dans les tissus. Par exemple, les cellules sur le site de la blessure ou de l’infection libèrent ces protéines dans les tissus environnants. Sur le site lui-même, la concentration de chimiokine est très élevée, mais la concentration diminue par rapport à la distance du site. Les cellules immunitaires sont ainsi capables de localiser le site de la lésion ou de l’infection en suivant le gradient chimique d’une concentration de chimiokine faible à élevée.
Les protéines chimiokines sont généralement petites et ont tendance à avoir un niveau élevé d’homologie de séquence. Cela fait référence au fait qu’au niveau de la séquence d’acides aminés au sein de la protéine, il existe une grande similitude. Les principales différences de séquence d’acides aminés entre les différents types de chimiokines concernent les types de cellules pour lesquelles elles sont chimiotactiques. Par exemple, certains ont une séquence d’acides aminés appelée motif de séquence ELR. Ceux qui ont la séquence sont principalement impliqués dans la chimiotaxie des neutrophiles, tandis que ceux qui n’ont pas la séquence régulent le mouvement de plusieurs autres types de cellules immunitaires, à l’exclusion des neutrophiles.
Le rôle principal des protéines chimiokines dans la chimiotaxie du système immunitaire suggère qu’elles pourraient être des cibles d’intervention thérapeutique importantes pour certaines maladies. L’un de ces candidats est connu sous le nom de CCL5 ou RANTES. Cette protéine est impliquée dans la régulation de la réponse immunitaire inflammatoire, et pourrait donc être une cible thérapeutique adaptée dans certains types de maladies auto-immunes et de cancer, ainsi que dans les troubles du système nerveux central, voire les maladies cardiaques. Le rôle central de CCL5 dans l’inflammation signifie également que la protéine pourrait servir de marqueur diagnostique et d’indicateur de pronostic pour ces maladies.