Koncept, mechanizmus a postupnosť fagocytózy

Premýšľali ste niekedy, ako vírus alebo iný infekčný prostriedok napadne bunku, aby sa infekcia? Mnohé bunky musia byť prenesené na rôzne látky, ako sú baktérie, mŕtve hostiteľské bunky a nečistoty z iných buniek alebo životného prostredia, cez ich plazmatickú membránu a cytoplazmu z rôznych dôvodov.

Niektoré bunky môžu použiť rôzne metódy, ako sú iónové čerpadlá alebo osmóza, pre pohyblivé makromolekuly, ako aj chemikálie cez plazmatickú membránu a cytoplazmu. Ale veľké častice, ako sú vírusy a baktérie, sú príliš veľké na použitie malých kanálov na prepravu cez bunkovú membránu. Aby sa absorbovali väčšie častice, bunky používajú proces s názvom Endocytóza. Existuje niekoľko rôznych typov endocytózy, z ktorých jeden sa nazýva fagocytóza.

Pinocytóza a endocytóza sprostredkovaná receptorom.

Čo je fagocytóza?

Fagocytóza je proces, v ktorom je bunka spojená s požadovanou časticou na povrchu a potom sa obklopuje a ponorí ho do. Proces fagocytózy sa často vyskytuje, keď sa bunka pokúša zničiť niečo, ako je vírus alebo infikovaná bunka, a často používa bunky imunitného systému.

. Receptory bunkového povrchu používané na fagocytózu závisia od typu bunky. Toto sú najčastejšie z nich:

• Receptory opsonínu: Používa sa na viazanie baktérií alebo iných častíc, ktoré boli pokryté imunoglobulínmi G (alebo IgG) protilátkami imunitného systému. Imunitný systém pokrýva potenciálne ohrozenia protilátok, takže iné bunky vedia, že musia byť zničené. . Systém komplementu je iný spôsob imunitného systému zničiť patogény a hrozby pre telo.
• Receptory Jazvery: viažu sa na molekuly, ktoré sú produkované baktériami. . Matica je ideálnym spôsobom pre imunitný systém na identifikáciu typov cudzích v tele, pretože ľudské bunky nevytvárajú rovnakú proteínovú matricu.
• Vysoké receptory: Receptory nazývali na počesť podobného receptora v ovocných muškách kódovaných mýtnym genómom, ktorý sa viaže na určité molekuly produkované baktériami. . Existuje mnoho rôznych typov vysokých receptorov produkovaných telom, z ktorých všetky viažu rôzne molekuly.
• Protilátky: Niektoré imunitné bunky tvoria protilátky, ktoré sa viažu so špecifickými antigénmi. Tento spôsob podobný ako podobné receptory rozpoznávajú a identifikujú, ktorý typ baktérií infikuje majiteľa. Antigény sú molekuly pôsobiace ako patogénna "vizitka", pretože pomáhajú imunitným systémom, aby pochopili, akú hrozbu sa zaoberá.

Ako sa vyskytne fagocytóza?

Na realizáciu procesu fagocytytózy musia bunky vykonať niekoľko po sebe nasledujúcich činností. .

• Vírus a bunka sa musia navzájom kontaktovať. Niekedy imunitná klietka náhodou spadá do vírusu v krvnom obehu. V iných prípadoch sa bunky pohybujú cez proces s názvom "Chemotaxis". CHEMOTAXIS znamená pohyb mikroorganizmu alebo buniek v reakcii na chemický stimul. Mnohé bunky imunitného systému sa pohybujú v reakcii na cytokíny, malé proteíny, ktoré sa používajú špecificky na vysielanie signálov v bunke. Signálne bunky cytokínov presťahovať sa do špecifickej oblasti tela, kde sa deteguje častica (v našom prípade, vírus). Je typické pre infekčné oblasti (napríklad rana pokožky postihnutej baktériami).
• Vírus je spojený s receptormi na bunkovom povrchu makrofágy. Pamätajte, že rôzne typy typov buniek vyjadrujú rôzne receptory. Niektoré receptory sú spoločné, čo znamená, že môžu identifikovať spontánnu molekulu v porovnaní s potenciálnou hrozbou, zatiaľ čo iné sú napríklad veľmi špecifické, napríklad podobné podobným receptorom alebo protilátkam. Makrofágom nezačne fagocytózu bez úspešnej väzby receptorov bunkového povrchu.
• Vírusy môžu mať tiež povrchové receptory špecifické pre vírusy na makrofágu. Vírusy by mali pristupovať k cytoplazme alebo jadru hostiteľskej bunky na replikáciu a spôsobujú infekciu, takže používajú svoje povrchové receptory, aby interakciu s bunkami imunitného systému a používali imunitnú reakciu na zadávanie buniek. Niekedy, keď interaguje vírus a hostiteľská bunka, hostiteľská bunka môže úspešne zničiť vírus a zastaviť šírenie infekcie. V ostatných prípadoch hostiteľská bunka absorbuje vírus, ktorý začína replikovať. Akonáhle sa to stane, infikovaná bunka je identifikovaná a je zničená inými bunkami imunitného systému na zastavenie vírusovej replikácie a distribúciu infekcie.

• . Namiesto pohybu veľkého prvku cez plazmovú membránu, ktorá ju môže poškodiť, fagocytóza využíva invagináciu na zachytenie častíc vo vnútri, obklopuje ho okolo. Invaginácia je pôsobenie ohybu vo vnútri sami, aby vytvorili dutinu alebo tašku. Klietka zachytáva vírus vo vnútri vytvorením recesce vrecka bez poškodenia plazmatickej membrány. Pamätajte, že bunky sú pomerne flexibilné a tekuté.

• Zachytený vírus je úplne uzavretý vo forme bublinovej štruktúry, nazývanej "fagos", vo vnútri cytoplazmy. Pocketové pery vytvorené v dôsledku invaginácie, navzájom sa utiahnite, aby ste uzavreli medzeru. Táto účinok vytvára fagozóm, kde sa plazmatická membrána pohybuje okolo častíc, bezpečne ju umiestni do bunky.

• Fagozómy sa zlúčia s lyzozómom, stávajú sa "fagolisosoma". . Pre lepšie pochopenie funkcií lyzozómov znamená prefix "lýza" separácia alebo rozpúšťanie. Bez zlúčenia s Lysozómom, Fagomy nie je schopná robiť nič s obsahom vnútri.
• Fagolisosoma znižuje pH na zničenie ich obsahu. . Zníženie pH robí životné prostredie v fagolisozóme veľmi kyslé. To je účinný spôsob, ako zabiť alebo neutralizovať všetko, čo je vo vnútri fagelicozómov, aby sa zabránilo infekcii buniek. Niektoré vírusy skutočne používajú znížené pH, aby unikli z fagolizozómov a začali replikovať vo vnútri bunky. Napríklad chrípka používa pokles pH na aktiváciu konformačnej zmeny, čo umožňuje ísť do cytoplazmy.
• Potom, čo obsah bol neutralizovaný, fagelicozóm tvorí zvyškové teleso, ktoré obsahuje odpad z fagolisosómu. Zvyškové telo je nakoniec odvodené z bunky.

Fagocytóza a imunitný systém

Dôležitou súčasťou imunitného systému je fagocytóza. . Pôsobenie fagocytových patogénnych alebo cudzích častíc umožňuje bunkám imunitného systému vedieť, čo boja. Poznať nepriateľa, bunky imunitného systému sa môžu špecificky zacieliť na podobné častice, ktoré cirkulujú v tele.

Ďalším znakom fagocytózy v imunitnom systéme je absorpcia a zničenie patogénov (ako sú vírusy alebo baktérie) a infikované bunky. Zničenie infikovaných buniek, imunitný systém obmedzuje rýchlosť šírenia a reprodukcie infekcie. Uvedené, sme spomenuli, že fagolisosóm vytvára kyslé prostredie na zničenie alebo neutralizáciu jeho obsahu. Bunky imunitného systému, ktoré vykonávajú fagocytózu, môžu tiež použiť iné mechanizmy na zničenie patogénov vo vnútri fagolov, ako napríklad:

• Kyslíkové radikály: Vysoko reaktívne molekuly, ktoré reagujú s proteínmi, lipidmi a inými biologickými molekulami. Počas fyziologického stresu sa počet kyslíkových radikálov v bunke môže dramaticky zvýšiť, čo spôsobuje oxidačný stres schopný zničiť bunkové štruktúry.
• Oxid dusíka: Reaktívna látka podobná radikálom kyslíka, ktoré reagujú so superoxidom, aby sa vytvorili ďalšie molekuly poškodzujúce rôzne typy biologických molekúl.
• Antimikrobiálne proteíny: Proteíny, ktoré špecificky poškodia alebo zabíjajú baktérie. Príklady antimikrobiálnych proteínov zahŕňajú proteázy, ktoré zabíjajú rôzne baktérie, ničia hlavné proteíny a lyzozým, napadnutie bunkových stien grampozitívnych baktérií.
• Antimikrobiálne peptidy: Podobne ako antimikrobiálne proteíny, pretože baktérie tiež zaútočia a zabíjajú. Niektoré antimikrobiálne peptidy, ako sú defensín, útočná bakteriálne bunkové membrány.
• Väzbové proteíny: sú dôležitými hráčmi vrodeného imunitného systému, ako súťažia s proteínmi alebo iónmi, ktoré môžu byť inak užitočné pre baktérie alebo replikáciu vírusov. Laktorrín - väzbový proteín objavený v sliznicových membránach a viaže ióny železa potrebných na rast baktérií.