- ominaisuudet
- koulutus
- Endosytoosi ja fagosomi
- fagolysosomista
- Jäännöskeho
- ominaisuudet
- Taudinaiheuttajien poistaminen
- Tulehdus
- Antigeenien esittely
- Ravitsemus
- Solujen eliminointi
- Viitteet
Fagosomin, joka tunnetaan myös endosyyttirakkulan, on muodostunut vesikkeli kuin invaginaatiolla solukalvon käsittämään fagosyyttisen hiukkanen tai mikro-organismin. Fagosytoosi on joidenkin protistien ainoa ruokintamenetelmä, ja jotkut alemmat metatsoanit käyttävät sitä tähän tarkoitukseen.
Useimmissa eläimissä kuitenkin joidenkin solujen fagosyyttinen toiminta ylläpidetään, mutta niiden lakkaa toimimasta ravitsemustoiminnassa tullakseen epäspesifiseksi suojamekanismiksi patogeenejä vastaan, samoin kuin kuolleiden tai vanhentuvien solujen poistamiseksi.
Peruskuva fagosytoosista. Kuvannut ja muokannut: GrahamColm englanniksi Wikipediasta.
Fagosytoosin aikana muodostunut fagosomi sulautuu sitten lysosomiin, jolloin syntyy fagolysosomi. Tässä nautittu materiaali hajoaa. Tällä tavalla keho voi vangita ja tappaa bakteerit. Jotkut näistä pystyvät kuitenkin selviytymään ja jopa menestymään fagosomien sisällä.
ominaisuudet
Jotta fagosomit muodostuisivat, patogeenien tai opsoniinien on sitoututtava kalvon läpäisevään reseptoriin, joka jakautuu satunnaisesti fagosyyttisolujen pinnalle.
Opsoniinit ovat molekyylejä, jotka toimivat leimoina, kuten vasta-aineina, jotka sitoutuvat patogeeneihin ja säätelevät fagosytoosin prosessia.
Koska fagosomi muodostetaan plasmamembraanin invaginaationa, sen kalvolla on sama lipidikaksoiskerroksen emäksinen koostumus.
Phagosomeissa on membraaniin sitoutuneita proteiineja rekrytoitumaan ja sulautumaan lysosomien kanssa kypsien fagolysosomien muodostamiseksi
koulutus
Fagosytoosi on peräkkäinen prosessi, joka sisältää useita vaiheita, kuten: kemotaksia, tarttuminen, endosytoosi, fagosomin muodostuminen, fagolysosomin muodostuminen, fagolysosomin happamaksi tekeminen, reaktiivisten happimetaboliittien muodostuminen, lysosomaalisten hydrolaasien aktivointi, sulatetun materiaalin vapauttaminen, hajoamisen muodostuminen. jäännöskappale ja lopulta eksosytoosi.
Endosytoosi ja fagosomi
Endosytoosi on mekanismi, jolla hiukkaset tai mikro-organismit kulkevat solujen ulkopuolelta. Tämä prosessi voidaan optimoida hiukkasten opsinisaatiolla ja tapahtuu yleensä kalvojen klatriinilla päällystetyillä alueilla sijaitsevien reseptoreiden kautta.
Prosessiin sisältyy plasmamembraanin invaginaatio, jolloin syntyy fagosyyttinen tyhjö. Hiukkasten tai mikro-organismien tarttuminen membraaniin aiheuttaa aktiinipolymeroitumisen ja myös pseudopodian muodostumisen. Nämä pseudopodit ympäröivät nieltävää materiaalia ja sulavat sen takana.
Tämän prosessin aikana on tärkeätä useiden proteiinien, kuten kinaasi C, fosfoinositidi-3-kinaasi ja fosfolipaasi C., osallistuminen. Kun invaginaatio loppuu sulkeutumiseen, muodostuu vesikkeli tai fagosomi, joka erottuu membraanista ja ajautuu kohti solun sisällä.
fagolysosomista
Pian fagosomien muodostumisen jälkeen tapahtuu F-aktiinin depolymeroituminen, joka alun perin liittyy fagosomiin. Tämän solun membraanista tulee varhaisten endosomien saataville.
Sitten fagosomi liikkuu sytoskeleton mikrotubuluksia pitkin samalla kun se kulkee sarjan fuusio- ja fissiotapahtumia, joihin osallistuu erilaisia proteiineja, kuten anneksiineja ja rap7, rap5 ja rap1 GTPaaseja.
Nämä tapahtumat tekevät fagosomikalvon ja sen sisällön kypsäksi ja voivat sulautua myöhäisten endosomien ja myöhemmin lysosomien kanssa muodostaen fagolysosomin.
Fagosomien ja lysosomien sulautumisen nopeus riippuu nautitun hiukkasen luonteesta, mutta yleensä siihen tarvitaan 30 minuuttia. Tämä fuusio ei välttämättä edellytä membraanien kokoontumista kokonaan fagolysosomin muodostu- miseksi.
Joissakin tapauksissa fagosomin ja lysosomin välinen liitos saadaan aikaan kapeilla vesisilloilla. Nämä sillat sallivat vain rajoitetun vaihdon molempien rakenteiden sisällöstä.
Jäännöskeho
Kun hiukkasen tai mikro-organismin hydrolyysi on tapahtunut, tuloksena olevat molekyylit vapautuvat solun sytosoliin ja jätemateriaali pysyy rakkuloiden sisällä, josta tulee jäännöskappale.
Myöhemmin tämä jätemateriaali vapautuu solun ulkopuolelle eksosytoosiksi kutsutun menettelyn avulla.
ominaisuudet
Taudinaiheuttajien poistaminen
Phagosomeja, joita kutsutaan makrofageiksi ja neutrofiileiksi, kutsutaan ammattimaisiksi fagosyyteiksi, ja ne ovat solut, jotka vastaavat suurimmasta osasta taudinaiheuttajien kaappaamista ja eliminointia. Näillä kahdella solutyypillä on erilaisia menetelmiä bakteerien hajottamiseksi.
Neutrofiilit tuottavat myrkyllisiä happea sekä kloorijohdannaisia tappamaan bakteereja samoin kuin käyttämällä proteaaseja ja antimikrobisia peptidejä. Makrofaagit puolestaan riippuvat enemmän fagolysosomien happamoitumisesta sekä proteolyyttisten ja glykolyyttisten entsyymien käytöstä patogeenien tuhoamiseksi.
Tulehdus
Fagosomien muodostumisprosessi liittyy tulehdusprosesseihin yleisten signalointimolekyylien kautta. Esimerkiksi PI-3-kinaasi ja fosfolipaasi C osallistuvat fagosomien muodostumiseen ja ovat myös tärkeitä komponentteja luontaiselle immuunivasteelle.
Nämä proteiinit indusoivat tulehduksellisten sytokiinien tuotannon tiukasti säännellyssä prosessissa ja joiden tulehduksellinen vaste riippuu fagosomiin kuuluvien hiukkasten tyypistä.
Antigeenien esittely
Epäkypsät dendriittisolut kykenevät patogeenisten elementtien fagosytoosiin. Näiden solujen fagosomit hajottavat vain osittain fagosytoidut patogeenit.
Tämän osittaisen hajoamisen tuloksena saadaan proteiinifragmentit, jotka ovat riittävän suuria spesifisen bakteerien tunnistamisen kannalta. Nämä fragmentit on kohdennettu pääasialliseen histoyhteensopivuuskompleksiin ja niitä käytetään T-solujen aktivoimiseen immuunivastetta varten.
Ravitsemus
Monet protistit käyttävät fagosytoosia ruokintamekanismina. Joissakin tapauksissa tämä on jopa heidän ainoa mekanismi ravinteiden saamiseksi. Näissä tapauksissa ruokahiukkasten imeytymisen ja fagosomissa sulattamisen välillä kulunut aika on paljon lyhyempi kuin ammattimaisissa fagosyyteissä käytetty aika.
Fagosytoosin vaiheet Amoebassa. Kuvannut ja muokannut: Miklos.
Solujen eliminointi
Fagosomit ovat vastuussa vanhojen ja apoptoottisten solujen eliminoinnista mekanismina kudoksen homeostaasin saavuttamiseksi. Esimerkiksi punasoluilla on yksi korkeimmista vaihtuvuuksista kehossa. Siten maksassa ja pernassa sijaitsevat makrofagit fagosytoivat vanhentavia punasoluja.
Viitteet
- G. Karp (2008). Solu- ja molekyylibiologia. Käsitteet ja kokeilut. 5. painos. John Wiley & Sons, Inc.
- SL Wolfe (1977). Solu biologia. Ediciones Omega, SA
- O. Rojas-Espinosa ja P. Arce-Paredes (2003). Fagosytoosi: mekanismit ja seuraukset. Ensimmäinen osa. Biokemia.
- O. Rojas-Espinosa ja P. Arce-Paredes (2004). Fagosytoosi: mekanismit ja seuraukset. Toinen osa. Biokemia.
- O. Rojas-Espinosa ja P. Arce-Paredes (2004). Fagosytoosi: mekanismit ja seuraukset. Kolmas osa. Biokemia.
- Fagosomin. Wikipediassa. Palautettu osoitteesta en.wilipedia.org
- Phagosome: Mikä se on? Muodostuminen, rakenne, toiminta, kypsymisprosessi ja bakteerien manipulointi. Palautettu osoitteesta arribasalud.com