- raksturojums
- Apmācība
- Endocitoze un fagosoma
- Phagolysosome
- Atlikušais ķermenis
- Iespējas
- Patogēnu izvadīšana
- Iekaisums
- Antigēnu prezentācija
- Uzturs
- Šūnu izvadīšana
- Atsauces
Phagosome, zināms arī kā endocytic vezikulu, ir vezikulu veidota kā invagination no plazmas membrānu, lai aptvertu fagocītu daļiņu vai mikroorganismu. Fagocitoze ir vienīgā barošanas metode dažiem protistiem, un to šim nolūkam izmanto arī daži zemāki metazoāni.
Tomēr lielākajā daļā dzīvnieku dažu šūnu fagocītiskā funkcija tiek uzturēta, taču tām vairs nav uztura funkciju, lai tās kļūtu par nespecifisku aizsardzības mehānismu pret patogēniem, kā arī mirušu vai novecojušu šūnu likvidēšanai.
Fagocitozes pamata ilustrācija. Uzņemts un rediģēts no: GrahamColm angļu Vikipēdijā.
Pēc tam fagosoma, kas veidojas fagocitozes laikā, saplūst ar lizosomu, veidojot fagolizosomu. Šajā laikā notiek uzņemtā materiāla sagremšana. Šādā veidā ķermenis var sagūstīt un nogalināt baktērijas. Tomēr daži no tiem spēj izdzīvot un pat plaukt fagosomās.
raksturojums
Lai veidotos fagosomas, patogēniem vai oppsonīniem jāsaistās ar transmembranālo receptoru, kas nejauši izkliedēts uz fagocītu šūnu virsmas.
Opsonīni ir molekulas, kas kalpo kā marķējumi, piemēram, antivielas, kas saistīsies ar patogēniem un regulēs fagocitozes procesu.
Tā kā fagosoma tiek veidota kā plazmas membrānas invaginācija, tās membrānai būs tāds pats lipīdu divslāņu pamata sastāvs.
Fagosomām ir olbaltumvielas, kas saistītas ar membrānām, lai tās varētu rekrutēt un saplūst ar lizosomām, veidojot nobriedušas fagolizosomas.
Apmācība
Fagocitoze ir secīgs process, kas ietver vairākus posmus, piemēram: ķemotaksis, adhēzija, endocitoze, fagosomas veidošanās, fagolizosomas veidošanās, fagolizosomas paskābināšana, reaktīvo skābekļa metabolītu veidošanās, lizosomu hidrolāžu aktivizēšana, sagremotā materiāla izdalīšana, sadalīšanās veidošanās. ķermeņa atlikuma un visbeidzot eksocitoze.
Endocitoze un fagosoma
Endocitoze ir mehānisms, ar kura palīdzību daļiņas vai mikroorganismi nonāk šūnās no ārpuses. Šo procesu var optimizēt ar daļiņu opsinizēšanu, un tas parasti notiek caur receptoriem, kas atrodas membrānas apgabalos, kas pārklāti ar klatrīnu.
Process ietver plazmas membrānas invagināciju, izraisot fagocītisko vakuolu. Daļiņu vai mikroorganismu adhēzija ar membrānu izraisa aktīna polimerizāciju un arī pseidopodijas veidošanos. Šie pseidopodi ieskauj norādāmo materiālu un saplūst aiz tā.
Šajā procesā svarīga ir vairāku olbaltumvielu, piemēram, kināzes C, fosfoinositīda 3-kināzes un fosfolipāzes C, līdzdalība. Kad invaginācija beidzas, veidojas pūslīši vai fagosomas, kas atdalās no membrānas un virzās uz šūnas iekšpusē.
Phagolysosome
Neilgi pēc fagosomu veidošanās notiek F-aktīna depolimerizācija, kas sākotnēji tiek saistīta ar fagosomu. Šīs šūnas membrāna kļūst pieejama agrīnām endosomām.
Pēc tam fagosoma pārvietojas pa citoskeleta mikrotubulām, vienlaikus iziet cauri saplūšanas un dalīšanās gadījumiem, kuros ir iesaistīti dažādi proteīni, piemēram, aneksīni un rap7, rap5 un rap1 GTPāzes.
Šie notikumi padara fagosomu membrānu un tās saturu nobriedušu un var saplūst ar vēlīnām endosomām un vēlāk ar lizosomām, veidojot fagolizosomu.
Fagosomu un lizosomu saplūšanas ātrums ir atkarīgs no uzņemto daļiņu rakstura, taču parasti tas prasa 30 minūtes. Šī saplūšana ne vienmēr prasa membrānu pilnīgu salikšanu, lai veidotos fagolizosoma.
Dažos gadījumos savienojums starp fagosomu un lizosomu tiek panākts ar šauru ūdens tiltu palīdzību. Šie tilti ļauj ierobežoti apmainīties ar abu struktūru saturu.
Atlikušais ķermenis
Tiklīdz ir notikusi daļiņas vai mikroorganisma hidrolīze, iegūtās molekulas tiks izlaistas šūnas citosolā, un izlietotais materiāls paliks ietverts pūslīša iekšpusē, kas kļūst par ķermeņa atlikumu.
Vēlāk šis atkritumu materiāls tiks atbrīvots ārpus šūnas, izmantojot procedūru, ko sauc par eksocitozi.
Iespējas
Patogēnu izvadīšana
Fagosomas, kas pazīstamas kā makrofāgi un neitrofīli, sauc par profesionāliem fagocītiem, un tās ir šūnas, kas atbild par lielāko daļu patogēnu uztveršanas un izvadīšanas. Šiem diviem šūnu veidiem ir dažādas baktēriju sadalīšanas metodes.
Neitrofīli ražo toksisku skābekli, kā arī hlora atvasinājumus, lai iznīcinātu baktērijas, kā arī izmantojot proteāzes un pretmikrobu peptīdus. Makrofāgi savukārt ir vairāk atkarīgi no fagolizosomu paskābināšanas, kā arī no proteolītisko un glikolītisko enzīmu izmantošanas patogēnu iznīcināšanai.
Iekaisums
Fagosomu veidošanās process ir saistīts ar iekaisuma procesiem caur kopīgām signālmolekulām. Piemēram, PI-3 kināze un fosfolipāze C piedalās fagosomu veidošanā un ir arī iedzimtas imūnās atbildes nozīmīgas sastāvdaļas.
Šie proteīni stingri regulētā procesā inducē pretiekaisuma citokīnus, kuru iekaisuma reakcija būs atkarīga no fagosomā iekļauto daļiņu veida.
Antigēnu prezentācija
Nenobriedušas dendrītiskās šūnas spēj patogēno elementu fagocitozi. Šo šūnu fagosomas tikai daļēji noārda fagocitizētos patogēnus.
Šīs daļējās noārdīšanās rezultātā tiek iegūti pietiekama lieluma olbaltumvielu fragmenti specifiskai baktēriju atpazīšanai. Šie fragmenti ir vērsti uz galveno histocompatibility kompleksu un tiek izmantoti, lai aktivizētu T šūnas imūnās atbildes reakcijai.
Uzturs
Daudzi protisti kā barošanas mehānismu izmanto fagocitozi. Dažos gadījumos tas ir pat viņu vienīgais barības vielu iegūšanas mehānisms. Šajos gadījumos laiks starp pārtikas daļiņu absorbēšanu un sagremošanu fagosomā ir daudz īsāks nekā laiks, ko izmanto profesionāli fagocīti.
Fagocitozes stadijas Amēbā. Uzņemts un rediģēts no: Miklos.
Šūnu izvadīšana
Fagosomas ir atbildīgas par veco un apoptotisko šūnu elimināciju kā mehānismu audu homeostāzes sasniegšanai. Piemēram, sarkano asins šūnu skaits ir viens no augstākajiem apgrozījuma rādītājiem organismā. Tādējādi sensošos eritrocītus fagocitizē faktori, kas atrodas makrofāgos, kas atrodas aknās un liesā.
Atsauces
- G. Karps (2008). Šūnu un molekulārā bioloģija. Koncepcijas un eksperimenti. 5. izdevums. John Wiley & Sons, Inc.
- SL Wolfe (1977). Šūnu bioloģija. Ediciones Omega, SA
- O. Rojas-Espinosa un P. Arce-Paredes (2003). Fagocitoze: mehānismi un sekas. Pirmā daļa. Bioķīmija.
- O. Rojas-Espinosa un P. Arce-Paredes (2004). Fagocitoze: mehānismi un sekas. Otrā daļa. Bioķīmija.
- O. Rojas-Espinosa un P. Arce-Paredes (2004). Fagocitoze: mehānismi un sekas. Trešā daļa. Bioķīmija.
- Phagosome. Vietnē Wikipedia. Atgūts no vietnes en.wilipedia.org
- Fagosoms: kas tas ir? Veidošanās, struktūra, darbība, nogatavināšanas process un baktēriju manipulācijas. Atgūts no arribasalud.com