Fagocytoza to proces, w którym komórki „wychwytują” różne substancje i molekuły z otaczającego je środowiska dzięki tworzeniu wgłębień błony komórkowej, które tworzą wewnątrzkomórkowe pęcherzyki zwane endosomami. Fagocytoza wraz z pinocytozą i endocytozą zależną od receptorów sumują się do trzech typów endocytozy
Pinocytoza ma związek z przyjmowaniem płynów i małych cząsteczek, podczas gdy endocytoza za pośrednictwem receptorów wiąże się z wiązaniem określonych cząsteczek z białkami receptora błonowego. Fagocytoza jest uważana za formę pożywienia, ponieważ jest związana ze spożyciem dużych cząsteczek, innych komórek lub „pozostałości” innych komórek.
W organizmach wielokomórkowych, takich jak rośliny, zwierzęta i grzyby, nie wszystkie komórki mają zdolność pochłaniania elementów zewnętrznych, co oznacza, że istnieją do tego celu wyspecjalizowane komórki zwane „komórkami fagocytarnymi”..
Komórki fagocytarne są rozmieszczone we wszystkich tkankach ciała i pełnią różne funkcje. Makrofagi są dobrym przykładem komórek fagocytarnych należących do układu odpornościowego, których funkcją jest obrona przed mikroorganizmami, które dostają się do naszego organizmu.
Proces fagocytozy nie miałby sensu w komórkach eukariotycznych bez istnienia rodzaju wewnątrzkomórkowych organelli zwanych lizosomami, ponieważ to tam składniki odżywcze z materiału są „przetwarzane” lub „trawione” przez komórki fagocytozy.
Fagocytoza jest również znana jako „heterofagia” (spożycie związków zewnątrzkomórkowych), ponieważ różni się od „autofagii”, która jest normalnym procesem zachodzącym w lizosomach praktycznie wszystkich komórek eukariotycznych..
W organizmach wyższych eukariotów główne komórki fagocytarne pochodzą od wspólnego prekursora pochodzącego ze szpiku kostnego. Komórki te znane są jako „białe krwinki” i są to leukocyty polimorfojądrowe (neutrofile), monocyty i makrofagi..
Proces fagocytozy można analizować jako serię etapów lub kolejnych etapów, które obejmują (1) rozpoznanie materiału, który jest fagocytozowany, (2) tworzenie fagosomu, który jest rodzajem pęcherzyka wewnątrzkomórkowego oraz ( 3) w tworzeniu fagolizosomu, zdarzeniu, które kończy się „trawieniem”.
Fagocytoza nie jest prostym procesem. Polega ona między innymi na rozpoznawaniu określonych sygnałów i wiązaniu się cząstek lub organizmów z określonymi receptorami znajdującymi się na zewnątrz błony plazmatycznej komórek fagocytarnych..
Ten początkowy proces można uznać za rodzaj „neutralizacji”, zwłaszcza jeśli chodzi o fagocytozę, w której pośredniczą określone komórki układu odpornościowego, które są odpowiedzialne za eliminację atakujących komórek..
Zatem powierzchnia błony plazmatycznej komórek fagocytarnych (lub organizmów jednokomórkowych, które fagocytują) jest wyposażona w baterię receptorów, które są zdolne do rozpoznawania specyficznych cząsteczek (ligandów) znajdujących się na powierzchni atakujących komórek lub typowych dla cząsteczki jedzenia.
Te receptory, które są ogólnie integralnymi białkami błonowymi z zewnątrzkomórkowymi rozszerzeniami, wiążą się ze swoimi ligandami, wyzwalając serię wewnętrznych zdarzeń sygnalizacyjnych, które wysyłają wiadomość, która tłumaczy się jako „na zewnątrz jest jedzenie”..
Gdy komórka pochłaniająca cząstkę pokarmu lub inną „obcą” komórkę otrzyma wiadomość wysłaną z powierzchni, w błonie komórkowej następuje wgłobienie, co oznacza, że komórka „pochłania” materiał, który ma być fagocytowany, otaczając go własnym membrana..
Na tym etapie obserwuje się, jak błona rozprzestrzenia się po drugiej komórce i to rozszerzenie jest czasami określane jako „pseudopod”. Kiedy końce pseudonóża łączą się, otaczając obcy element, powstaje wewnętrzny „pęcherzyk” zwany fagosomem.
Fagosomy zawierające elementy fagocytozy to wewnątrzkomórkowe pęcherzyki pokryte błoną. Mają zdolność łączenia się z innymi organellami wewnątrzkomórkowymi: lizosomami.
Fuzja między fagosomami i lizosomami daje początek fagolizosomom, które odpowiadają organellom złożonym, w których zachodzi „trawienie” lub „rozpad” fagocytowanych związków (czy to całych komórek, ich części, czy innych cząsteczek zewnątrzkomórkowych).
Ponieważ lizosomy są organellami odpowiedzialnymi za degradację brakującego lub odpadowego materiału wewnątrzkomórkowego, są one wyposażone w różne enzymy hydrolityczne i proteolityczne, które dają im zdolność do rozpadu (na mniejsze fragmenty) cząstek zawartych w fagosomach, z którymi się łączą.
Materiał powstały w wyniku tej degradacji fagolizosomalnej można definitywnie wyeliminować jako materiał odpadowy z komórek fagocytarnych lub wykorzystać jako „budulec” do syntezy nowych związków wewnątrzkomórkowych..
Fagocytoza pełni wiele ważnych funkcji w organizmach eukariotycznych. Na przykład u pierwotniaków i innych organizmów jednokomórkowych proces ten jest niezbędny do odżywiania, ponieważ większość pożywienia jest spożywana w ten sposób.
Z drugiej strony, w wielu organizmach wielokomórkowych fagocytoza jest niezbędna dla swoistej i niespecyficznej obrony, to znaczy dla odporności wrodzonej i odporności adaptacyjnej..
Ma podstawowe funkcje w „niszczeniu” atakujących patogennych mikroorganizmów, takich jak bakterie, pasożyty itp., A także bierze udział w przywracaniu normalnych warunków w miejscach, w których wystąpiła infekcja lub stan zapalny, to znaczy jest ważny dla gojenie ran.
Również w kontekście immunologicznym fagocytoza jest niezbędna dla procesów prezentacji antygenu i aktywacji określonych limfocytów układu odpornościowego (limfocyty B i limfocyty T), które uczestniczą w obronie organizmu przed obcymi lub obcymi czynnikami..
Fagocytoza jest również zaangażowana w eliminację i „recykling” komórek w organizmie, które przechodzą przez zdarzenia apoptotyczne, tak aby ich składniki mogły zostać ponownie wykorzystane lub skierowane do tworzenia nowych cząsteczek wewnątrzkomórkowych lub organelli..
Co ciekawe, makrofagi w ludzkim ciele są odpowiedzialne za codzienne spożywanie ponad 100 milionów erytrocytów, które zużywają się lub nieprawidłowo funkcjonują we krwi..
Komórki układu odpornościowego, które dokonują fagocytozy, mogą również wykorzystywać wiele mechanizmów niszczenia patogenów, takich jak:
Są to wysoce reaktywne cząsteczki, które reagują z białkami, lipidami i innymi cząsteczkami biologicznymi. Podczas stresu fizjologicznego ilość rodników tlenowych w komórce może dramatycznie wzrosnąć, powodując stres oksydacyjny, który może zniszczyć struktury komórkowe.
Jest to substancja reaktywna, podobna do rodników tlenowych, która reaguje z nadtlenkiem, tworząc inne cząsteczki, które uszkadzają różne cząsteczki biologiczne.
Są to białka, które w szczególności uszkadzają lub zabijają bakterie. Przykłady białek przeciwdrobnoustrojowych obejmują proteazy, które zabijają różne bakterie poprzez niszczenie niezbędnych białek, oraz lizozym, który atakuje ściany komórkowe bakterii Gram-dodatnich..
Peptydy przeciwdrobnoustrojowe są podobne do białek przeciwdrobnoustrojowych, ponieważ atakują i zabijają bakterie. Niektóre peptydy przeciwdrobnoustrojowe, takie jak defensyny, atakują błony komórkowe bakterii.
Białka wiążące często odgrywają ważną rolę we wrodzonym układzie odpornościowym, ponieważ konkurują z białkami lub jonami, które w innym przypadku byłyby korzystne dla bakterii lub replikacji wirusa..
Jeszcze bez komentarzy