Koncept, mehanizam i redoslijed fagocitoze

Jeste li se ikad zapitali kako virus ili drugi zarazni agent upadaju u ćeliju da naprave infekciju? Mnoge ćelije treba prenijeti na razne tvari, poput bakterija, mrtvih ćelija i krhotina iz drugih ćelija ili okoliša, kroz njihovu plazma membranu i citoplazmu iz različitih razloga.

Neke ćelije mogu koristiti različite metode, poput jonskih pumpi ili osmoze, za pomicanje makromolekula, kao i hemikalije kroz plazma membranu i citoplazmu. Ali velike čestice, poput virusa i bakterija, prevelike su za korištenje malih kanala za prijevoz kroz staničnu membranu. Da apsorbiraju veće čestice, ćelije koriste proces pod nazivom Endocitosis. Postoji nekoliko različitih vrsta endocitoze, od kojih se jedna naziva fagocitoza.

Binocitoza i endocitoza posredovana receptorom.

Šta je fagocitoza?

Fagocitoza je proces u kojem je ćelija povezana sa željenom česticom na površini, a zatim se omotaju i uranjaju. Proces fagocitoze često se javlja kada ćelija pokuša da uništi nešto, kao što je virus ili zaražena ćelija, a često ih koristi i imunološki sistem.

Fagocitoza se neće dogoditi ako ćelija nije u fizičkom kontaktu sa česticom koju želi upiti. Receptori površine ćelija koji se koriste za fagocitozu ovise o vrsti ćelije. To su najčešće od njih:

• Receptori Opsonina: Koristi se za vezanje bakterija ili drugih čestica koje su bile prekrivene antibodicima imunologlobulina G (ili IGG) imunološkog sistema. Imunološki sustav pokriva potencijalne prijetnje antitijevima tako da druge ćelije znaju da im treba uništiti. Takođe, imunološki sistem može koristiti grupu složenih proteina za etiketiranje bakterija koje se zove kompletni sistem. Saputni sistem je drugi način imunološkog sistema za uništavanje patogena i prijetnji tijelu.
• Receptori SPROVERS: vezati se za molekule koje proizvode bakterije. Većina bakterija i ćelija proizvode matricu proteina koji se okružuju sami (nazvani "ekstracellularna matrica"). Matrica je idealan način za imunološki sustav da identificira vanzemaljske tipove u tijelu, jer ljudske ćelije ne proizvode istu proteinsku matricu.
• Receptori visoke slike: Receptori su pozvali u čast sličnog receptora u voćnim mušicama kodiranim genomom puta, koji se vežu do određenih molekula koje proizvode bakterije. Receptori visoke slične su ključni dio urođenog imunološkog sistema, kao povezan s bakterijskim uzročnikom, prepoznaju određene bakterije i aktiviraju imunološki odgovor. Postoji mnogo različitih vrsta visokih receptora koji proizvede u tijelu, a sve vezuju različite molekule.
• Antitela: Neke imunološke ćelije formiraju antitijela koja se vežu sa specifičnim antigenima. Ovaj proces sličan načinu na koji slični receptori prepoznaju i identificiraju koji vrstu bakterija zarađuje vlasnika. Antigeni su molekuli koji djeluju kao patogena "posjetnica", jer pomažu imunološkom sustavu da shvati s onim prijetnjom da se bavi.

Dok se pojavljuje fagocitoza?

Za provođenje postupka fagocitoze, ćelije moraju obavljati nekoliko uzastopnih akcija. Imajte na umu da različite vrste ćelija obavljaju fagocitozu na različite načine.

• Virus i stanica moraju doći u kontakt jedni s drugima. Ponekad imuni kavez slučajno padne u virus u krvotoku. U drugim slučajevima ćelije se presele kroz proces pod nazivom "Chemotaxis". Chemotaxis znači kretanje mikroorganizama ili ćelija kao odgovor na hemijsku poticaj. Mnoge ćelije imunološkog sistema se kreću kao odgovor na citokine, male proteine ​​koji se posebno koriste za prenošenje signala u ćeliji. Signalne ćelije citokine da se presele u određeno područje tijela, gdje se čestica otkriva (u našem slučaju, virusu). Tipično je za zarazne površine (na primjer, ranu kože pogođene bakterijama).
• Virus je povezan sa receptorima na staničnoj površini makrofage. Zapamtite da različite vrste ćelijskih vrsta izražavaju različite receptore. Neki su receptori uobičajeni, što znači da mogu prepoznati spontani molekul u odnosu na potencijalnu prijetnju, dok su drugi vrlo specifični, na primjer, slični sličnim receptorima ili antitijevima. Macrofage ne pokreće fagocitozu bez uspješnog obvezanja receptora za površinu ćelije.
• Virusi mogu imati i površinske receptore specifične za viruse o makrofagu. Virusi trebaju pristupiti citoplazmi ili kernelu ćelije domaćina da se kopiraju i izazivaju infekciju, tako da koriste svoje površinske receptore za interakciju sa ćelijama imunološkog sistema i koristiti imunološki odgovor na unos ćelije. Ponekad, kada će se virus i ćelija domaćina interakcija, ćelija domaćina uspješno uništiti virus i zaustaviti širenje infekcije. U ostalim slučajevima ćelija domaćina upija virus koji počinje kopirati. Čim se to dogodi, zaražena ćelija je identificirana i uništava se drugim ćelijama imunološkog sustava kako bi zaustavile virusnu replikaciju i distribuciju infekcije.

• Macrofag se kreće okretanje oko virusa, upijajući ga u džep. Umjesto premještanja velikog elementa kroz plazma membranu koja ga može oštetiti, fagocitoza koristi invaziciju da snimi česticu unutra, okružujući ga. Invazinacija je djelovanje savijanja unutar sebe kako bi se formirao šupljinu ili torbu. Kavez snima virus iznutra stvarajući udubljenje džepa bez oštećenja u plazmi membranu. Zapamtite da su ćelije prilično fleksibilne i tekuće.

• Zarobljeni virus potpuno je zatvoren u obliku strukture mjehurića, nazvan "fagos", unutar citoplazma. Džepne usne nastale kao rezultat zavale, zategnite jedni druge da zatvorite jaz. Ova akcija stvara fagosoma, gdje se plazma membrana kreće oko čestica, sigurno je postavljajući u ćeliju.

• Fagosomes se spaja sa lizosom, postajući "fagolisosoma". Lizosomi su također mjehuriće strukture slične favoduzima koji se liječe otpadom unutar ćelije. Za bolje razumijevanje funkcija lizosoma, prefiks "liza" znači odvajanje ili raspuštanje. Bez spajanja sa Lysosom, fagomija nije u stanju učiniti ništa sa sadržajem iznutra.
• Fagolisosoma smanjuje pH da uništi njihov sadržaj. Lysosome ili fagolisosoma mogu uništiti supstancu unutar sebe, dramatično smanjujući pH unutarnjeg medija. Smanjenje pH čini okoliš u fagolisosomu vrlo kiselo. Ovo je efikasan način ubijanja ili neutralizacije svega što je unutar fagelikosoma kako bi se spriječilo infekciju ćelije. Neki virusi zapravo koriste smanjeni pH kako bi pobjegli od fagolisosoma i počnite replicirati unutar ćelije. Na primjer, grip koristi pad pH kako bi aktivirao konformacijsku promjenu, što omogućava ulazak u citoplazmu.
• Nakon što se sadržaj neutralizira, fagelikosom formira preostalo tijelo koje sadrži otpad iz fagolisosoma. Preostalo tijelo je u konačnici izvedeno iz ćelije.

Fagocitoza i imunološki sistem

Fagocitoza je važna komponenta imunološkog sistema. Nekoliko vrsta ćelija imunološkog sistema vrši fagocitoza, poput neutrofila, makrofaga, dendritičkih ćelija i u limfocitima. Akcija fagocitnih patogenih ili stranih čestica omogućava ćelijama imunološkog sistema da znaju šta se bore sa njima. Poznavanje neprijatelja, ćelije imunološkog sistema mogu posebno usmjeriti na slične čestice koji kruže u tijelu.

Druga karakteristika fagocitoze u imunološkom sustavu je apsorpcija i uništavanje patogena (poput virusa ili bakterija) i zaražene ćelije. Uništavanje zaraženih ćelija, imunološki sustav ograničava brzinu širenja i reprodukcije infekcije. Ranije smo spomenuli da fagolisosoma stvara kiselo okruženje za uništavanje ili neutralizaciju njegovih sadržaja. Ćelije imunološkog sistema koji obavljaju fagocitozu mogu koristiti i druge mehanizme za uništavanje patogena unutar fagola, kao što su:

• Radikali za kisik: Visoko reaktivni molekuli koji reagiraju sa proteinima, lipidima i drugim biološkim molekulama. Tokom fiziološkog stresa, broj radikala kisika u ćeliji može dramatično povećati, uzrokujući oksidativni stres koji može uništiti ćelijske strukture.
• Dušikov oksid: Reaktivna supstanca slična kiseoničnim radikalima koja reagira sa superoksidom kako bi stvorili dodatne molekule koji štete raznim vrstama bioloških molekula.
• Antimikrobni proteini: Proteini koji posebno oštećuju ili ubijaju bakterije. Primjeri antimikrobnih proteina uključuju protaa koji ubijaju razne bakterije, uništavajući glavne proteine ​​i lizozim, napadajući stanične zidove gram-pozitivnih bakterija.
• Antimikrobni peptidi: Slično antimikrobnim proteinima, jer bakterije takođe napadaju i ubijaju. Neki antimikrobni peptidi, poput defenzina, napadaju bakterijske stanične membrane.
• Vezni proteini: su važni igrači urođenog imunološkog sistema, kao što se takmiče sa proteinima ili joni, koji inače mogu biti korisni za bakterije ili virusnu replikaciju. Laktorrrin - Vezni protein otkriven u sluznici i veže željezne jone potrebne za rast bakterija.