The opsonins ir imūnās sistēmas molekulas, kas saistās ar antigēnu un zināmo kā fagocīti imūnsistēmas šūnas, kas veicina fagocitozi. Daži fagocītisko šūnu piemēri, kas var piedalīties šajā procesā, ir makrofāgi.
Kad patogēns ir pārvarējis saimnieka anatomiskos un fizioloģiskos šķēršļus, ir iespējams izraisīt infekciju un slimības. Tādēļ imūnsistēma reaģē uz šo iebrukumu, caur sensoriem atrodot svešķermeni un uzbrūkot tam ar sarežģītu atbildes mehānismu.
Oponsīnu darbība. Autors: Graham Colm, no Wikimedia Commons. Lai arī fagocītiem nav nepieciešami oponsīni, lai tie varētu atpazīt un apņemt mērķus, viņi viņu klātbūtnē darbojas daudz efektīvāk. Šo mehānismu, kas saista opsonīnus ar ārvalstu patogēniem un darbojas kā birka, sauc par opsonizāciju. Bez šī mehānisma iebrucēju atpazīšana un iznīcināšana būtu neefektīva.
Iespējas
Opsonīni pārklāj fagocitizējamās daļiņas, mijiedarbojoties ar antigēniem. Tādā veidā fagocītiskās šūnas, piemēram, makrofāgi un dendrītiskās šūnas, kas ekspresē opsonīnu receptorus, caur šiem receptoriem saistās ar opsonizētajiem patogēniem un visbeidzot tos fagocitozē.
Tādējādi oppsonīni darbojas kā sava veida tilts starp fagocītu un fagocitizējamo daļiņu.
Opsonīni ir atbildīgi par atbaidīšanas spēka novēršanu starp negatīvajām šūnu sienām un veicina patogēna absorbciju makrofāgos.
Neveicot oponsīnu darbību, patogēna un fagocītu negatīvi uzlādētās šūnu sienas atgrūž viena otru, tāpēc svešais aģents var apiet to iznīcināšanu un turpināt replicēt saimniekorganismā.
Tātad, opsonization ir pretmikrobu stratēģija, lai palēninātu un novērstu slimības izplatību.
Veidi
Pastāv vairāki oponsīnu veidi, ieskaitot mannozi saistošo lektīnu, IgG izotipa imūnglobulīnus un komplementa sistēmas komponentus, piemēram, C3b, iC3b vai C4b.
Mannozi saistošais lektīns tiek ražots aknās un izdalās asinīs. Tam ir spēja saistīties ar mikroorganismos esošo cukuru atkārtošanos, veicinot to iznīcināšanu, aktivizējot komplementa sistēmu, izmantojot serīna proteāzes.
IgG ir vienīgais imūnglobulīna izotips, kura mazā izmēra dēļ spēj šķērsot placentu. Ir 4 subisotipi, kuriem ir īpašas funkcijas.
C3b ir galvenā sastāvdaļa, kas veidojas pēc komplementa sistēmas C3 olbaltumvielu sadalīšanās.
iC3b veidojas, kad komplementa faktors I šķeļ C3b proteīnu.
Visbeidzot, C4b ir C1q proteolīzes produkts, kas ir olbaltumvielu komplekss, kas, veidojoties antigēna-antivielu kompleksiem, tiek aktivizēts pēc secības.
Svarīgi ir tas, ka patogēna opsonizācija var notikt, izmantojot antivielas vai komplementa sistēmu.
Antivielas
Antivielas ir daļa no adaptīvās imūnsistēmas, kuras ražo plazmas šūnas, reaģējot uz noteiktu antigēnu. Antivielai ir sarežģīta struktūra, kas piešķir specifiskumu noteiktiem antigēniem.
Smago un vieglo ķēžu beigās antivielām ir mainīgi reģioni (antigēnu saistošās vietas), kas ļauj antivielai ietilpt kā “atslēgai slēdzenē”. Kad antigēnu saistošās vietas ir aizņemtas, antivielas cilmes reģions saistās ar fagocītu receptoru.
Tādā veidā patogēns apņem fagosomu un iznīcina lizosomas.
Turklāt antigēna-antivielu komplekss var aktivizēt arī komplementa sistēmu. Piemēram, imūnglobulīns M (IgM) ir ļoti efektīvs komplementa aktivizēšanā.
IgG antivielas arī spēj saistīties ar imūno efektoru šūnām caur to pastāvīgo domēnu, izraisot līzes produktu izdalīšanos no imūno efektora šūnas.
Papildināšanas sistēma
Komplementa sistēmā savukārt ir vairāk nekā 30 olbaltumvielu, kas uzlabo antivielu un fagocītisko šūnu spēju cīnīties ar iebrukušajiem organismiem.
Komplementa olbaltumvielas, kuras komplementam apzīmētas ar burtu "C", sastāv no 9 olbaltumvielām (C1 līdz C9), kuras ir neaktīvas, kad tās cirkulē visā cilvēka ķermenī. Tomēr, atklājot patogēnu, proteāzes šķeļ neaktīvos prekursorus un aktivizē tos.
Tomēr ķermeņa reakciju uz patogēna vai svešķermeņa klātbūtni var veikt pa trim ceļiem: klasisko, alternatīvo un lektīna ceļu.
Vairāk nekā 3o olbaltumvielas darbojas kopā, lai papildinātu antivielu darbību patogēnu iznīcināšanā. Perhelions, no Wikimedia Commons. Neatkarīgi no aktivizācijas ceļa, visi trīs saplūst vienā vietā, kur veidojas membrānas uzbrukuma komplekss (MAC).
MAC veido kompleksu olbaltumvielu komplements, kas ir saistīts ar patogēno baktēriju plazmatiskās membrānas ārējo daļu un veido sava veida poras. Poru veidošanās galvenais mērķis ir izraisīt mikroorganismu līzi.
Uztvērēji
Kad C3b ir izveidots, izmantojot jebkuru no komplementa sistēmas ceļiem, tas saistās ar vairākām vietām uz patogēna šūnu virsmas un pēc tam pievieno receptoriem, kas izteikti uz makrofāgu vai neitrofilu virsmas.
Četru veidu receptori, kas atpazīst C3b fragmentus, tiek izteikti leikocītos: CR1, CR2, CR3 un CR4. Šo receptoru deficīts padara cilvēku jutīgāku pret nepārtrauktām infekcijām.
C4b, tāpat kā C3b, var saistīties ar CR1 receptoru. Kamēr iC3b pievienojas CR2.
Starp Fc receptoriem izceļas FcℽR, kas atpazīst dažādus IgG subisotipus.
Opsonizēto daļiņu saistīšanās ar šūnu virsmas fagocītu receptoriem (Fc receptoriem) izraisa pseidopodus, kas apņem svešas daļiņas rāvējslēdzējam līdzīgā veidā, izmantojot mijiedarbību starp receptoriem un opsonīniem.
Kad pseidopodi satiekas, tie saplūst, veidojot vakuolu vai fagosomu, kas pēc tam saistās ar fagocītos esošo lizosomu, kas izlādē fermentu un toksisko antibakteriālo skābekļa sugu akumulatoru, uzsākot svešu daļiņu sagremošanu, lai to likvidētu.
Atsauces
- Makkulloks J, Martins SJ. Šūnu aktivitātes testi. 1994. Cellular Immunology, 95.-113.lpp.
- Roos A, Xu W, Castellano G, Nauta AJ, Garred P, Daha MR, van Kooten C. Mini-pārskats: iedzimtas imunitātes galvenā loma apoptozes šūnu attīrīšanā. Eiropas Imunoloģijas žurnāls. 2004; 34 (4): 921-929.
- Sarma JV, Ward PA. Komplementa sistēma. Šūnu un audu izpēte. 2011; 343 (1), 227–235.
- Thau L, Mahajan K. Fizioloģija, Opsonization. 2018. StatPearls izdevniecība. Izgūts no https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK534215/
- Thomas J, Kindt Richard A. Goldsby Amherst koledža Barbara A. Osborne. Havjers de Leons Fraga (red.). 2006. Kubija imunoloģijas sestajā izdevumā. lpp. 37, 94-95.
- Wah S, Aimanianda V. Uzņēmēja šķīstošie starpnieki: Aspergillus fumigatus Conidia imunoloģiskās inerces nomākšana. Sēnīšu žurnāls. 2018. gads; 4 (3): 1-9.
- Džan Y, Hoppe AD, Swanson JA. Fc receptoru signālu koordinācija regulē šūnu saistības ar fagocitozi. Nacionālās zinātņu akadēmijas raksti. 2010; 107 (45): 19332-9337.