Fagocitozė yra vienas iš pagrindinių ir kartu veiksmingiausių žmogaus organizmo gynybos mechanizmų. Tinkamas fagocitozės proceso veikimas yra esminis tinkamo imuninio atsako komponentas. Sužinokite, kas tiksliai yra fagocitozė, kaip veikia fagocitozė, kodėl fagocitozė reikalinga ir kokį poveikį gali turėti fagocitozės sutrikimai?

Fagocitozėyra patogenų, negyvų ląstelių fragmentų ir mažų dalelių įsisavinimas specializuotų ląstelių, vadinamų fagocitais. Fagocitozė gali būti lyginama su „išsivalymu“ ląstelių lygyje – ji leidžia ląstelėms atsikratyti nereikalingų ar pavojingų elementų.

Turinys:

  1. Kas yra fagocitozė?
  2. Fagocitozės vaidmuo organizme
  3. Kurios ląstelės gali fagocituoti?
  4. Fagocitozė - tipai
    • spontaninė (gimtoji) fagocitozė
    • palengvinta fagocitozė
  5. Fagocitozė - stadijos
  6. Fagocitozė – o kas toliau?
  7. Būdai išvengti mikroorganizmų sukeltos fagocitozės
  8. Fagocitozės sutrikimai
    • Lėtinė granuliomatinė liga
    • Chediak komanda- Higashi

Kas yra fagocitozė?

Fagocitozė yra biologinis procesas, kurio metu ląstelė sugeria pašalines daleles. Fagocitozės reiškinys būdingas daugeliui gyvų organizmų – primityviausi (pvz., pirmuonys) naudoja fagocitozę kaip maisto iš išorinės aplinkos paėmimo būdą.

Žmonių gebėjimą fagocituoti pirmiausia naudoja imuninės sistemos ląstelės.

Fagocitozė priklauso įgimto, t.y. nespecifinio imuniteto mechanizmams. Todėl fagocitozės procesas yra viena iš pirmųjų ir pagrindinių mūsų kūno gynybos linijų. Be savo vaidmens imuninėje sistemoje, fagocitozė yra labai svarbi palaikant audinių homeostazę (arba pusiausvyrą).

Fagocitozė leidžia pašalinti negyvas ir pažeistas paties organizmo ląsteles, o tai savo ruožtu įgalina efektyvų visų audinių regeneraciją ir rekonstrukciją

Fagocitozė yra viena iš endocitozės rūšių, t.y. molekulių pernešimas iš išorinės aplinkosląstelės viduje. Fagocitozės metu kietosios dalelės yra absorbuojamos: fagocitinė ląstelė pirmiausia apgaubia jas savo ląstelės membranos fragmentu, o paskui įtraukia į vidų. Taip susidaro pūslelė, kurioje yra absorbuota dalelė, vadinama fagosoma.

Tada fagosomos turinys virškinamas įvairiomis cheminėmis medžiagomis ir fermentais. Visas procesas panašus į dalelės „valgimą“ ląstelėje, kuri taip pat atsispindi fagocitozės termine.

Pavadinimas kilęs iš graikų kalbos fageino, reiškiančio „valgyti, valgyti“.

Fagocitozė mūsų organizme vyksta nuolat – milijardai fagocitų nuolat „suvalgo“ pavojingus mikroorganizmus, negyvų ląstelių fragmentus ar nereikalingas daleles. Tai įprastas, nors ir itin sudėtingas procesas.

Kad fagocitinė ląstelė atpažintų taikinį ir tinkamai sąveikautų tarp fagocitų ir „atakos“ objekto, reikalingas nuolatinis įvairių b altymų, signalinių molekulių, antikūnų ir pagalbinių ląstelių bendradarbiavimas.

Fagocitozės vaidmuo organizme

Nesunku atspėti, kad pagrindinis fagocitozės proceso taikymas yra mūsų organizmo apsauga nuo patogenų. Infekcinio agento prasiskverbimas į organizmą pradeda signalų kaskadą, kad fagocitinės ląstelės „pašauktų“ į infekcijos vietą.

Prasideda ūmus uždegimas, kurio vaidmuo – neutralizuoti ligos sukėlėją. Fagocitai su krauju patenka į pažeidimo vietą ir yra vienas iš svarbiausių pirminio imuninio atsako mechanizmų. Uždegimo vietoje fagocitai „suvalgo“ ir patogenus, ir pažeistas ląsteles.

Infekcijos eigoje susiduriame su kita, labai svarbia fagocitozės rūšimi. Tai vadinamoji eferocitozė.

Eferocitozės procesas apima mirštančių ląstelių rijimą, kai uždegimas mažėja. Kai fagocitai atlieka savo funkciją ir pašalina patogenus, jie tampa nereikalingi.

Tada jie miršta natūraliai, o po to prasideda eferocitozė, reiškia „mūšio lauko valymas“. Šio tipo fagocitozė sumažina uždegimą ir leidžia kūnui grįžti į būseną, buvusią prieš infekciją.

Šioje vietoje verta pabrėžti, kad mūsų kūno ląstelių žūtis yra nuolatinis procesas, ne tik dėl infekcijos. Kiekviena ląstelė turi tam tikrą gyvenimo trukmę, po kurios ji miršta ir pakeičiama nauja. Užprogramuotos ląstelių mirties procesas vadinamas apoptoze.

Apoptozė yra natūralus reiškinys, leidžiantis mūsų audiniams nuolat atsinaujinti. Tos mirštančios ląstelėsgali būti pakeisti naujais analogais, pirmiausia juos reikia išvalyti. Kaip galite lengvai atspėti, tai taip pat yra fagocitų užduotis.

Apoptotinės (mirštančios) ląstelės savo ląstelių membranų paviršiuje skleidžia specialius signalus, leidžiančius jas atpažinti ir neutralizuoti fagocitams.

Šiuo atveju fagocitozė vyksta be uždegimo. Taigi matome, kad fagocitozė yra ne tik gynybos nuo pašalinių mikroorganizmų būdas, bet ir procesas, leidžiantis vystytis, remodeliuotis ir atsinaujinti visiems audiniams.

Kurios ląstelės gali fagocituoti?

Ląstelės, galinčios atlikti fagocitozę, vadinamos fagocitais. Pagal fagocitozės efektyvumą ir efektyvumą skiriame vadinamąsias profesionalūs ir neprofesionalūs fagocitai.

Neprofesionalūs fagocitai „reguliariai“ susiduria su fagocitoze – šis procesas nėra pagrindinė jų užduotis. Tačiau kartais šalia šių ląstelių yra negyvų ląstelių dalelių / fragmentų, kuriuos reikia išvalyti.

Tada jie rodo tam tikrą fagocitinį aktyvumą, nors, palyginti su profesionaliais fagocitais, jis yra žymiai ribotas ir mažiau veiksmingas. Daugelis ląstelių tipų priskiriamos neprofesionaliems fagocitams, įskaitant. epitelio ląstelės, kai kurios jungiamojo audinio ląstelės, taip pat kraujagyslių endotelis.

Profesionalūs fagocitai yra pagrindinės ląstelės, atsakingos už fagocitozę mūsų organizme. Tarp jų daugiausia skiriame neutrofilus, monocitus ir makrofagus. Šios ląstelės priklauso leukocitų, arba b altųjų kraujo kūnelių, šeimai, kurios daugiausia atlieka imunines funkcijas. Visi trys profesionalių fagocitų tipai specializuojasi fagocitozėje, nors kiekvienas ją vykdo šiek tiek skirtingai.

Neutrofilai yra pagrindinės ląstelės, atsakingos už ūminio uždegimo susidarymą. Paprastai neutrofilai su krauju cirkuliuoja visame kūne. Kai prasideda infekcija, šios ląstelės iš karto susitelkia ligos židinyje. Neutrofilų sukelta fagocitozė yra greita ir intensyvi: šios ląstelės turi daugybę būdų, kaip inaktyvuoti absorbuotus patogenus.

Monocitai, kaip ir neutrofilai, cirkuliuoja kraujyje, tačiau gali išeiti iš kraujotakos ir kolonizuoti įvairius audinius. Tada subrendę monocitai virsta audinių makrofagais. Makrofagų sukelta fagocitozė yra ne tokia greita ir daug lėtesnė. Makrofagai yra pagrindinis ląstelių telkinys, randamas lėtinio uždegimo vietose.

Fagocitozė - tipai

Fagocitozė yra sudėtingas procesas, kuris priklauso nuofagocitinės ląstelės tipas, fagocitinis objektas ir daugelis tarpinių molekulių. Yra du pagrindiniai fagocitozės keliai:

  • spontaninė (gimtoji) fagocitozė

Tai gana lėtai vykstanti fagocitozė, kuri retai dalyvauja antimikrobiniame atsake. Spontaniškos fagocitozės vaidmuo yra pašalinti negyvas ląsteles ir „išvalyti“ nereikalingus elementus audiniuose. Norint pradėti spontanišką fagocitozę, būtina stimuliuoti vadinamąją „valytojų receptoriai“, daugiausia esantys makrofaguose. Šio tipo fagocitozė yra priešuždegiminio pobūdžio.

  • palengvinta fagocitozė

Supaprastinta fagocitozė yra daug greitesnė ir efektyvesnė nei spontaninė fagocitozė. Dėl šios priežasties jis labai efektyviai naikina patogenus. Tam, kad fagocitozės procesas vyktų taip intensyviai, reikia – kaip rodo pavadinimas – kai kurios priemonės

Kaip fagocitai gali palengvinti jų veiklą? Vienas iš labiausiai paplitusių būdų – specialus daiktų, kuriuos reikėtų utilizuoti, „ženklinimas“. Šis procesas vadinamas opsonizavimu.

Opsonizacijos esmė – tam tikrų molekulių prisirišimas prie mikroorganizmo paviršiaus. Šis „pažymėtas“ patogenas greitai patenka į taikinį ir sunaikinamas maisto ląstelių. Molekulės, įgalinančios opsonizaciją, vadinamos opsoninais. Tai daugiausia antikūnai ir vadinamųjų komponentų papildymo sistema.

Opsoninai efektyviai atpažįsta patogenus, juos pažymi ir taip žymiai palengvina fagocitozės eigą.

Fagocitozė - stadijos

Mes jau žinome, kurios ląstelės, kada ir kodėl susiduria su fagocitoze. Taigi pabandykime atidžiai stebėti šio proceso eigą:1. Fagocitų aktyvacija ir patekimas į infekcijos vietąMikroorganizmo prasiskverbimas į organizmą iš karto sužadina imuninę sistemą. Infekcijos vartuose esančios ląstelės pradeda siųsti signalą apie esamą grėsmę.

Pasiuntinių molekulės (daugiausia vadinamieji priešuždegiminiai citokinai) pasklinda po visą kraujotaką. Tokiu būdu fagocitai „sužino“, kad jie užsikrėtė ir yra aktyvuojami.

Suaktyvinti fagocitai pasiekia infekcijos vietą su krauju. Veiksmingas fagocitų antplūdis į tinkamą vietą yra įmanomas dėl vadinamųjų chemotaksė. Tai nukreipto ląstelių judėjimo veikiant cheminiams signalams procesas.

Aktyvūs fagocitai taip pat turi galimybę prasiskverbti pro kraujagyslių sieneles, sukurdami uždegiminį infiltratą kraujagyslės vietoje.infekcijos.

2. Patogeno diagnozė

Kai fagocitai pasiekia infekcijos vietą, jie pradeda atpažinti patogenus. Šį procesą dažnai palengvina kitos molekulės (žr. 4 skyrių apie palengvintą fagocitozę). Kiekvienas fagocitas savo ląstelės membranos paviršiuje turi vadinamąjį receptoriai arba b altymai, kurie leidžia atpažinti įvairias molekules.

Kai stimuliuojami receptoriai, atsakingi už mikroorganizmų atpažinimą, fagocitas glaudžiai prisijungia prie atakos tikslo.

3. Patogeno absorbcija

Fagocitas, „prilipęs“ prie patogeno, pradeda jo absorbcijos procesą. Fagocitų ląstelės membrana pradeda apsupti sukėlėją, „lipa“ jo pakraščiais. Taip susidaro pūslelė, kurioje yra mikroorganizmas. Ši pūslelė, vadinama fagosoma, dabar yra fagocitinės ląstelės viduje. Norint visiškai neutralizuoti mikroorganizmą, būtina sunaikinti fagosomos turinį.

Fagosomų turinio virškinimas

Kad fagosomos turinys būtų virškinamas, į jos vidų būtina tiekti virškinimo fermentus. Tokie fermentai saugomi specialiose pūslelėse, vadinamose lizosomomis.

Todėl paskutinė fagocitozės stadija reikalauja derinti lizosomų turinį su fagosomos turiniu – taip atsiranda vadinamoji. fagolizosoma.

Lizosomose esantys fermentai gali suskaidyti sudėtingiausias chemines medžiagas, todėl mikroorganizmas sunaikinamas. Patogeno pašalinimas dalyvaujant virškinimo fermentams vadinamas nepriklausomu nuo deguonies.

Kaip galite lengvai atspėti, pašalinimas taip pat priklauso nuo deguonies. Tai daug greitesnė ir efektyvesnė, tačiau tai gali padaryti tik kai kurie fagocitai. Nuo deguonies priklausomas pašalinimas vyksta tik ląstelėse, turinčiose galimybę generuoti vadinamąjį „deguonies sprogimas“.

Deguonies sprogimas yra staigus labai aktyvių deguonies rūšių (pvz., vandenilio peroksido) išsiskyrimas, turintis stiprų antimikrobinį poveikį. Deguonies sprogimas prasideda cheminių reakcijų serija, dėl kurios greitai pašalinami patogenai. Nuo deguonies priklausomas mikrobų naikinimas visų pirma būdingas neutrofilams.

Fagocitozė – o kas toliau?

Fagocitozės procesas baigiasi fagosomos virškinimu ląstelės viduje. Kas atsitinka šalia sunaikintų dalelių šiukšlių? Fagocitinė ląstelė atsikrato daugumos nereikalingų produktų tiesiog „išmesdama“ juos į lauką. Tačiau kai kurios medžiagos, likusios po virškinimo, gali būti labai naudingos.

Kai kurie fagocitai imuninėje sistemoje taip pat atlieka kitus vaidmenis. Geras pavyzdysyra makrofagų, kurie, be fagocitozės, susidoroja ir su vadinamaisiais antigenų pristatymas. Antigeno pateikimas pagrįstas kitų sunaikintų mikroorganizmų imuninių ląstelių fragmentų rodymu.

Makrofagas, pasibaigus patogeno fagocitozei, atskleidžia dalį fagocitinės medžiagos savo paviršiuje ir tada „keliauja“ su ja po visą kūną.

Kiekviena imuninės sistemos ląstelė, su kuria jis susiduria, „išmoksta“ to, kaip atpažinti tam tikrą patogeną. Šis reiškinys itin svarbus kuriant veiksmingus antimikrobinės gynybos mechanizmus.

Taip pat verta žinoti, kad fagocitozės procesas ne visada baigiasi galutiniu mikroorganizmo sunaikinimu. Yra patogenų, kurie gali išgyventi fagosomų viduje dėl specialiai sukurtų gynybos mechanizmų. Geras pavyzdys yra tuberkuliozės bacilos, kurios makrofaguose gali išgyventi daugelį metų.

Būdai išvengti mikroorganizmų sukeltos fagocitozės

Fagocitozė kaip būdas pašalinti "biologinius priešininkus" yra labai senas mechanizmas. Dėl šios priežasties kai kuriems mikroorganizmams pavyko sukurti būdus, kaip išvengti fagocitozės arba ją išgyventi. Štai jų pavyzdžiai:

  • naikina fagocitus

Atrodo, kad paprasčiausias būdas išvengti fagocitozės yra neutralizuoti ją sukeliančią ląstelę. Kai kurie mikroorganizmai turi galimybę gaminti medžiagas, kurios negrįžtamai pažeidžia fagocitus. Tokio patogeno pavyzdys yra auksinis stafilokokas (lot.Staphylococcus aureus ), gaminantis toksinus, kurie, sunaikindami fagocitų ląstelės membraną, sukelia jų mirtį.

  • uždegiminio atsako išnykimas

Uždegimas infekcijos vartuose palengvina infekcijos signalo perdavimą. Jo dėka galimas fagocitų aktyvavimas ir patekimas į reikiamą vietą. Yra patogenų, kurie gali užmaskuoti save taip, kad šeimininko imuninė sistema jų neatpažintų ir nesukeltų uždegimo.

  • vengiant opsonizacijos

Opsonizacija arba specialus patogenų „ženklinimas“ yra vienas iš efektyviausių būdų fagocitozei palengvinti. Nenuostabu, kad mikrobai stengiasi to išvengti. Kai kurios stafilokokų padermės gali sunaikinti opsoninus arba paslėpti juos ant paviršiaus.

  • išvengiant fagocitų atpažinimo

Kad prasidėtų fagocitozės procesas, fagocitas turi atpažinti tam tikro mikroorganizmo kenksmingumą. Kai kurie patogenai, pvz., spirochetosTreponema pallidumsukeliaSifilis prie savo paviršiaus gali pritvirtinti antigenus, panašius į šeimininko ląsteles. Tada imuninė sistema atpažįsta juos kaip savus, o tai leidžia patogenams išvengti fagocitozės.

  • fagosomų gamybos blokada

Viena iš pagrindinių fagocitozės stadijų yra užpulto mikroorganizmo apsupimas pūslele, kuri vėliau absorbuojama į ląstelę. Tačiau gamtoje yra daugybė būdų, kaip to išvengti. Kai kurie mikrobai gamina medžiagas, kurios ardo fagosomų sienelę. Kitoks mechanizmas naudojamas mėlynos alyvos lazdelėje ( Pseudomonas aeruginosa ). Ši bakterija aplink save sukuria slidžią dangą (bioplėvelę), neleidžiančią susidaryti šiam burbului.

  • išlikimas fagocitų viduje

Fagolizosoma tampa galutine patogenų buveine fagocitozės metu. Jo aplinka itin priešiška; jame gausu fermentų ir žudančių medžiagų. Tačiau mikroorganizmai gali sukurti mechanizmus, leidžiančius jiems išgyventi net tokiomis sunkiomis sąlygomis. Vienas iš pavyzdžių yra tuberkuliozė ( Mycobacterium tuberculosis ). Ši bakterija sukūrė specialią ląstelių membraną su labai dideliu lipidų kiekiu, kuriai nedaro įtakos standartiniai virškinimo fermentai.

  • pabėgti nuo fagosomos

Kad ir kaip neįtikėtinai skambėtų pabėgimas iš fagosomos, iš tiesų yra mikrobų, kurie sukūrė tokį protingą gynybos mechanizmą. Listeria monocytogenes gamina medžiagas, galinčias sunaikinti fagosomų sienelę. Be to, šis patogenas, pabėgęs iš fagosomos, gali daugintis fagocito viduje ir taip pat patekti toliau už jo ribų.

Fagocitozės sutrikimai

Tinkamai vykstantis fagocitozės procesas yra labai svarbus sklandžiam imuninės sistemos funkcionavimui. Kai kurių fagocitozės stadijų sutrikimai yra imunodeficito ligų pagrindas. Tokių ligų pavyzdžiai:

  • Lėtinė granuliomatinė liga

Lėtinės granulomatinės ligos priežastis yra fagocitozės sutrikimas deguonies pliūpsnio susidarymo stadijoje. Tinkamo fermento (vadinamosios NADPH oksidazės) trūkumas neleidžia susidaryti reaktyviosioms deguonies dalims, o tai savo ruožtu neleidžia greitai ir efektyviai pašalinti mikroorganizmų.

Fermento pažeidimas turi genetinį pagrindą, todėl priežastinio ligos gydymo dar nėra. Sergant lėtine granulomatine liga, dėl nepakankamos tarpląstelinės eliminacijos sistemos išsivysto dažnos infekcijos, atsiranda pūlinių, granulomų.patogenai.

  • Chediak-Higashi Team

Sergant Chediak-Higashi sindromu yra fagocitozės defektas fagosomų ir lizosomų jungties stadijoje. Genetinė vieno iš b altymų mutacija neleidžia virškinimo fermentams pernešti į pūslelę, kurioje yra patogenas, taip užkertant kelią jos pašalinimui.

Chediak-Higashi sindromui būdingas ne tik didelis imuniteto susilpnėjimas, bet ir albinizmas bei nervų sistemos veiklos sutrikimai.

Apie autoriųKšyštofas ​​BialazitasMedicinos studentė Collegium Medicum Krokuvoje, pamažu patenkanti į nuolatinių gydytojo darbo iššūkių pasaulį. Ji ypač domisi ginekologija ir akušerija, pediatrija ir gyvenimo būdo medicina. Užsienio kalbų, kelionių ir kalnų žygių mėgėjas.

Skaityti daugiau šio autoriaus straipsnių

Kategorija:

Imuninė sistema