Conceptul, mecanismul și secvența de fagocitoză

Ați întrebat vreodată cum virusul sau alt agent infecțios invadează celula pentru a face infecții? .

Unele celule pot folosi diferite metode, cum ar fi pompe ionice sau osmoză, pentru mutarea macromoleculelor, precum și substanțele chimice prin membrana plasmatică și citoplasmă. Dar particulele mari, cum ar fi virușii și bacteriile, sunt prea mari pentru a utiliza canale mici pentru transportul prin membrana celulară. Pentru a absorbi particule mai mari, celulele utilizează un proces numit endocitoză. Există mai multe tipuri diferite de endocitoză, dintre care una se numește fagocitoză.

Pinocitoză și endocitoză mediată de receptor.

Ce este fagocitoza?

Fagocitoza este un procedeu în care celula este asociată cu particula dorită pe suprafață și apoi înconjoară și îl scufundă. Procesul de fagocitoză apare adesea atunci când celula încearcă să distrugă ceva, cum ar fi un virus sau o celulă infectată și este adesea folosită de celulele sistemului imunitar.

Fagocitoza nu se va întâmpla dacă celula nu este în contact fizic cu o particulă pe care vrea să o absoarbă. Receptorii de suprafață celulară utilizați pentru fagocitoză depind de tipul celulei. Acestea sunt cele mai frecvente dintre ele:

• Receptorii Opsonin: Utilizate pentru a lega bacteriile sau alte particule care au fost acoperite cu anticorpi de imunoglobulină G (sau IgG) din sistemul imunitar. Sistemul imunitar acoperă potențialele amenințări la adresa anticorpilor, astfel încât alte celule să știe că trebuie să fie distruse. De asemenea, sistemul imunitar poate folosi un grup de proteine ​​complexe pentru etichetarea bacteriilor numite sistem de complement. Sistemul de completare este un alt mod al sistemului imunitar de a distruge agenții patogeni și amenințările la corpul.
• Receptori Îmbrăcăminte: se leagă la molecule care sunt produse de bacterii. Majoritatea bacteriilor și celulelor produc o matrice de proteine ​​care se înconjoară (numită "matrice extracelulară"). Matrix este o modalitate ideală pentru sistemul imunitar de a identifica tipurile străine în organism, deoarece celulele umane nu produc aceeași matrice de proteine.
• Receptori asemănători înalți: Receptorii au chemat în onoarea unui receptor similar în muștele de fructe codificate de genomul de taxare, care se leagă de anumite molecule produse de bacterii. Receptorii înalți sunt o parte esențială a unui sistem imunitar înnăscut, fiind conectat cu un agent cauzator bacterian, recunosc bacteriile specifice și activează răspunsul imun. Există multe tipuri diferite de receptori asemănători înalți produse de organism, toate legând molecule diferite.
• Anticorpi: Unele celule imune formează anticorpi care se leagă cu antigene specifice. Acest proces similar cu modul în care receptorii similari recunosc și identifică tipul de bacterii infectează proprietarul. Antigenii sunt molecule care acționează ca o "carte de vizită" patogenă, deoarece acestea ajută sistemul imunitar să înțeleagă cu ce amenințare cu care se ocupă.

Ca fagocitoză?

Pentru a implementa procesul de fagocitoză, celulele trebuie să efectueze mai multe acțiuni consecutive. Rețineți că diferite tipuri de celule efectuează fagocitoză în moduri diferite.

• Virusul și celula trebuie să intre în contact între ele. Uneori, cuștii imunități intră accidental în virus în sânge. În alte cazuri, celulele sunt mutate prin procesul numit "chemotaxis". Chemotaxis înseamnă mișcarea microorganismelor sau a celulelor ca răspuns la stimulentele chimice. Multe celule ale sistemului imunitar se mișcă ca răspuns la citokine, proteine ​​mici utilizate în mod specific pentru a transmite semnale în celulă. Cytokine Semnale celulele să se miște într-o anumită zonă a corpului, unde particula este detectată (în cazul nostru, virus). Este tipic pentru zonele infecțioase (de exemplu, rana pielii afectate de bacterii).
• Virusul este asociat cu receptorii de pe suprafața celulară a macrofage. Amintiți-vă că diferite tipuri de tipuri de celule exprimă receptori diferiți. Unii receptori sunt obișnuiți, ceea ce înseamnă că pot identifica molecula spontană comparativ cu o potențială amenințare, în timp ce altele sunt foarte specifice, de exemplu, similare cu receptorii sau anticorpii similari. Macrofage nu inițiază fagocitoză fără legarea cu succes a receptorilor de suprafață celulară.
• Virușii pot avea, de asemenea, receptori de suprafață specifice pentru viruși pe macrofage. Virușii ar trebui să acceseze o citoplasmă sau un kernel al celulei gazdă pentru a replica și provoca infecții, astfel încât să utilizeze receptorii lor superficiali pentru a interacționa cu celulele sistemului imunitar și pentru a utiliza un răspuns imun la intrarea celulară. Uneori, când virusul și celula gazdă interacționează, celula gazdă poate distruge cu succes virusul și poate opri răspândirea infecției. În alte cazuri, celula gazdă absoarbe virusul care începe să reproducă. De îndată ce se întâmplă acest lucru, celula infectată este identificată și este distrusă de alte celule ale sistemului imunitar pentru a opri replicarea virală și distribuția infecției.

• Macrofagul începe să se rotească în jurul virusului, absorbându-l în buzunar. În loc să se deplaseze un element mare printr-o membrană plasmatică care poate deteriora, fagocitoza folosește Invagining pentru a captura o particulă în interior, înconjurați-o în jur. Invagarea este acțiunea de îndoire în interiorul dvs. pentru a forma o cavitate sau o pungă. Cage captează virusul din interior, creând o vacanță de buzunar fără deteriorarea membranei plasmei. Amintiți-vă că celulele sunt destul de flexibile și fluide.

• Virusul capturat este complet închis sub forma unei structuri cu bule, numită "Fagos", în interiorul citoplasmei. Buzele de buzunar formate ca urmare a invaguării, strângeți reciproc pentru a închide decalajul. Această acțiune creează un fagosom, unde membrana plasmatică se deplasează în jurul particulei, plasându-l în siguranță în interiorul celulei.

• Fagozomii se îmbină cu lizozomul, devenind "Fagolisosom". Lizozomii sunt, de asemenea, structuri bule similare fagilor care sunt tratați cu deșeuri în interiorul celulei. Pentru o mai bună înțelegere a funcțiilor lizozomilor, prefixul "Lysis" înseamnă separarea sau dizolvarea. Fără fuziune cu lizozom, fagomia nu este capabilă să facă nimic cu conținutul din interior.
• Fagolisosomul scade pH-ul pentru a distruge conținutul lor. . Scăderea pH-ului face ca mediul în Fagolisosom să fie foarte acid. Aceasta este o modalitate eficientă de a ucide sau de a neutraliza tot ce este în interiorul fagelicozomilor pentru a preveni infecția celulelor. Unii viruși utilizează de fapt un pH redus pentru a scăpa de fagolizozomi și pentru a începe replicarea în interiorul celulei. De exemplu, gripa folosește o scădere a pH-ului pentru a activa schimbarea conformațională, care îi permite să intre în citoplasmă.
• După ce conținutul a fost neutralizat, fagelicozomul formează un corp rezidual care conține deșeuri din Fagolisosoma. Corpul rezidual este în cele din urmă derivat din celulă.

Fagocitoză și sistemul imunitar

Fagocitoza este o componentă importantă a sistemului imunitar. Mai multe tipuri de celule ale sistemului imunitar sunt efectuate prin fagocitoză, cum ar fi neutrofile, macrofagele, celulele dendritice și în limfocite. Acțiunea particulelor patogene sau străine fagocite sau străine permite celulelor sistemului imunitar să știe ce se luptă cu. Cunoașterea inamicului, celulele sistemului imunitar pot viza în mod specific asupra particulelor similare care circulă în organism.

O altă caracteristică a fagocitozei în sistemul imunitar este absorbția și distrugerea agenților patogeni (cum ar fi virușii sau bacteriile) și celulele infectate. Distrugerea celulelor infectate, sistemul imunitar limitează viteza de propagare și reproducerea infecției. Anterior, am menționat că fagolisosomul creează un mediu acid pentru distrugerea sau neutralizarea conținutului său. Celulele sistemului imunitar care efectuează fagocitoză pot utiliza și alte mecanisme pentru distrugerea agenților patogeni în interiorul fagolelor, cum ar fi:

• Radicalii de oxigen: Molecule foarte reactive care reacționează cu proteine, lipide și alte molecule biologice. În timpul stresului fiziologic, numărul radicalilor de oxigen din celulă poate crește dramatic, provocând stres oxidativ capabil să distrugă structurile celulare.
• Oxid de azot: Substanța reactivă similară cu radicalii de oxigen care reacționează cu superoxidul pentru a crea molecule suplimentare care dăunează diferite tipuri de molecule biologice.
• Proteine ​​antimicrobiene: Proteine ​​care afectează sau ucid bacteriile. Exemple de proteine ​​antimicrobiene includ proteaze care ucid diverse bacterii, distrugând principalele proteine ​​și lizozim, atacând pereții celulari ai bacteriilor gram-pozitive.
• Peptide antimicrobiene: Similar cu proteinele antimicrobiene, deoarece bacteriile atacă și ucide. Unele peptide antimicrobiene, cum ar fi defensine, atacă membranele celulare bacteriene.
• Proteine ​​de legare: sunt jucători importanți ai unui sistem imunitar înnăscut, ca concurs cu proteine ​​sau ioni, care altfel pot fi utile pentru bacterii sau replicarea virală. Proteina de legare la laktorrin a fost descoperită în membranele mucoase și leagă ionii de fier necesari pentru creșterea bacteriilor.