Fagocitózis - Phagocytosis
A fagocitózis (a ógörög φαγεῖν ( phagein ) „enni”, és κύτος , ( kytos ) „cell”) az a folyamat, amelynek során a sejt használja a plazma membrán , hogy elnyelje a nagy részecske (≥ 0,5 um), aminek egy belső rekesz, a fagoszóma . Ez az endocitózis egyik típusa . Egy sejt, amely végrehajtja fagocitózis hívják phagocyta .
A többsejtű szervezet immunrendszerében a fagocitózis a kórokozók és a sejtmaradványok eltávolításának egyik fő mechanizmusa . Az elfogyasztott anyagot ezután a fagoszómában emésztik. A baktériumok, az elhalt szövetsejtek és a kis ásványi részecskék mind példák a fagocitizálható tárgyakra. Egyes protozoonok fagocitózist használnak a tápanyagok megszerzésére.
Történelem
A fagocitózist először William Osler kanadai orvos (1876) jegyezte meg , később Élie Metchnikoff (1880, 1883) tanulmányozta és nevezte el .
Az immunrendszerben
A fagocitózis a veleszületett immunvédelem egyik fő mechanizmusa . Ez az egyik első fertőzésre reagáló folyamat , és az adaptív immunválasz egyik kezdeményező ága is . Bár a legtöbb sejt képes fagocitózisra, egyes sejttípusok fő funkciójuk részeként végzik azt. Ezeket „professzionális fagocitáknak” nevezik. A fagocitózis evolúciós szempontból régi, még a gerinctelenekben is jelen van .
Professzionális fagocita sejtek
A neutrofilek , makrofágok , monociták , dendritikus sejtek , osteoclastok és eozinofilek professzionális fagocitáknak minősíthetők. Az első háromnak van a legnagyobb szerepe a legtöbb fertőzés elleni immunválaszban.
A neutrofilek szerepe a véráramban való járőrözés és a szövetekbe történő gyors migráció nagy számban csak fertőzés esetén. Ott közvetlen mikrobicid hatásuk van a fagocitózis által. Lenyelés után a neutrofilek hatékonyan elpusztítják a kórokozókat. A neutrofilek főként az Fcy receptorokon és az 1. és 3. komplement receptorokon keresztül fagocitóznak. A neutrofilek mikrobicid hatása az előre kialakított granulátumokban található molekulák nagy repertoárjának köszönhető. Az ezekben a granulátumokban előállított enzimek és más molekulák proteázok, például kollagenáz , zselatináz vagy szerin proteázok , mieloperoxidáz , laktoferrin és antibiotikus fehérjék. Degranuláció Ezeknek a fagoszóma, amelyet magas reaktív oxigénfajták termelés (oxidatív burst) erősen mikrobicid.
A monociták és a belőlük érő makrofágok elhagyják a vérkeringést, hogy a szöveteken keresztül vándoroljanak. Ott rezidens sejtek és nyugalmi akadályt képeznek. A makrofágok fagocitózist indítanak el mannózreceptorok , megkötő receptorok , Fcy receptorok és 1., 3. és 4. komplementreceptorok segítségével . A makrofágok hosszú életűek, és új lizoszómák képződésével folytathatják a fagocitózist.
A dendritikus sejtek a szövetekben is tartózkodnak, és fagocitózissal lenyelik a kórokozókat. Szerepük nem a mikrobák elpusztítása vagy eltávolítása, hanem azok lebontása az antigén bemutatása érdekében az adaptív immunrendszer sejtjei számára.
Kezdő receptorok
A fagocitózis receptorait az elismert molekulák két kategóriába sorolhatják. Az első, opszonikus receptorok az opszoninoktól függenek . Ezek közé tartoznak a receptorok, amelyek felismerik a kötött IgG antitestek Fc részét , a lerakódott komplementet vagy receptorokat, amelyek felismerik más sejt- vagy plazma eredetű opsoninokat. A nem opszonikus receptorok közé tartoznak a lektin típusú receptorok, a Dectin receptorok vagy a megkötő receptorok. Néhány fagocita útvonal második jelzést igényel a mintafelismerő receptoroktól (PRR), amelyeket a kórokozókkal kapcsolatos molekuláris mintákhoz (PAMPS) való kapcsolódás aktivál , ami NF-κB aktiváláshoz vezet .
Fcy receptorok
Az Fcγ receptorok felismerik az IgG -vel bevont célpontokat. A fő elismert rész az Fc töredék . A receptor molekulája intracelluláris ITAM domént tartalmaz, vagy társul egy ITAM tartalmú adaptermolekulához. Az ITAM tartományok továbbítják a jelet a fagocita felszínéről a magba. Például, aktiváló receptorok a humán makrofágok FcyRI , FcyRIlA , és FcyRIII . Az Fcy receptor által közvetített fagocitózis magában foglalja a „fagocita csésze” nevű sejt kiemelkedéseinek kialakulását, és aktiválja a neutrofilek oxidatív kitörését.
Komplement receptorok
Ezek a receptorok felismerik a plazma komplementből C3b , C4b és C3bi bevonatú célpontokat . A receptorok extracelluláris doménje lektinszerű komplementkötő domént tartalmaz. A komplement receptorok általi felismerés nem elegendő ahhoz, hogy további jelek nélkül internalizálódjon. A makrofágokban a CR1 , CR3 és CR4 felelős a célpontok felismeréséért. A komplementbevonatú célpontokat a fagocita -membránba „süllyesztve”, kiemelkedések nélkül internalizálják.
Mannóz receptorok
A mannózreceptor felismeri a mannózt és más kórokozókkal kapcsolatos cukrokat, például a fukózt . Nyolc lektinszerű domén alkotja a receptor extracelluláris részét. A mannózreceptor által közvetített lenyelés molekuláris mechanizmusokban különbözik az Fcy receptor vagy a komplement receptor által közvetített fagocitózistól.
Phagosome
Az anyag felszívódását elősegíti az aktin-miozin összehúzó rendszer. A fagoszóma az anyag fagocitózisa által képződött organella. Ezután a fagocita centroszómája felé mozog, és lizoszómákkal olvad össze , fagolizoszómát képezve, és degradációhoz vezet. A fagolizoszóma fokozatosan megsavanyodik, aktiválva a lebontó enzimeket.
A lebomlás lehet oxigénfüggő vagy oxigénfüggetlen.
- Az oxigénfüggő lebomlás a NADPH-tól és a reaktív oxigénfajok termelésétől függ . A hidrogén -peroxid és a mieloperoxidáz aktiválja a halogénező rendszert, ami hipoklorit keletkezéséhez és a baktériumok elpusztításához vezet.
- Az oxigénfüggetlen lebomlás függ a granulátumok felszabadulásától, amelyek enzimeket, például lizozimeket és kationos fehérjéket, például defensineket tartalmaznak . Más antimikrobiális peptidek is jelen vannak ezekben a granulátumokban, beleértve a laktoferrint is , amely vasat köt le , hogy kedvezőtlen növekedési körülményeket biztosítson a baktériumok számára. Más enzimek, mint a hialuronidáz, lipáz, kollagenáz, elasztáz, ribonukleáz, dezoxiribonukleáz szintén fontos szerepet játszanak a fertőzés terjedésének megakadályozásában és az alapvető mikrobiális biomolekulák sejthalálhoz vezető lebontásában.
A leukociták hidrogén -cianidot termelnek a fagocitózis során, és számos más mérgező vegyület előállításával elpusztítják a baktériumokat , gombákat és más kórokozókat.
Egyes baktériumok, például a Treponema pallidum , az Escheria coli és a Staphylococcus aureus számos mechanizmus segítségével képesek elkerülni a fagocitózist.
Apoptózisban
Az apoptózist követően a haldokló sejteket fel kell venni a környező szövetekbe a makrofágokkal az efferocitózisnak nevezett folyamatban . Az apoptotikus sejt egyik jellemzője, hogy különféle sejten belüli molekulák jelennek meg a sejtfelszínen, például kalretikulin , foszfatidil -szerin (a plazmamembrán belső rétegéből), annexin A1 , oxidált LDL és megváltozott glikánok . Ezeket a molekulákat a makrofág sejtfelszínén található receptorok, például a foszfatidil-szerin receptor vagy az oldható (szabadon lebegő) receptorok, például a trombospondin 1 , a GAS6 és az MFGE8 ismerik fel , amelyek aztán kötődnek a makrofág más receptoraihoz, például a CD36-hoz és alfa-v béta-3 integrin . Az apoptotikus sejt -clearance hibái általában a makrofágok fagocitózisának károsodásával járnak. Az apoptotikus sejtmaradványok felhalmozódása gyakran autoimmun rendellenességeket okoz; így a fagocitózis farmakológiai erősítése orvosi potenciállal rendelkezik az autoimmun betegségek bizonyos formáinak kezelésében.
Protistákban
Sok protistában a fagocitózist táplálékként használják, amely részben vagy egészben táplálja őket. Ezt fagotróf táplálkozásnak nevezik, megkülönböztetve az ozmotróf táplálkozástól, amely felszívódással történik.
- Bizonyos, például az amőba , fagocitózis zajlik a környező a cél objektumot pseudopods , mint az állati fagocitákkal. Emberben az amoebozoan Entamoeba histolytica fagocitálni képes a vörösvértesteket .
- A ciliátok fagocitózisban is részt vesznek. A csillósejtekben egy speciális barázda vagy kamra található a sejtben, ahol fagocitózis zajlik, az úgynevezett citoszóma vagy száj.
Mint a fagocita immunsejtek, a kapott fagoszóma össze lehet vonni a lizoszómák ( élelmiszer vacuolumok ) tartalmazó emésztő enzimeket , amely egy fagolizoszóma . Az élelmiszer -részecskéket ezután megemésztik, és a felszabadult tápanyagokat diffundálják vagy a citoszolba szállítják , hogy más anyagcsere -folyamatokban felhasználhassák.
A mixotrófia magában foglalhatja a fagotróf táplálkozást és a fototróf táplálkozást.
Lásd még
Hivatkozások
Külső linkek
-
A fagocitózishoz kapcsolódó média a Wikimedia Commonsban - Fagocitózis az amerikai National Library of Medicine orvosi tárgyszórendszere (mm)
