Fagocytosstadier och funktioner

Vad är fagocytos?

Fagocytos är processen där cellerna "fångar" olika ämnen och molekyler från mitten som omger dem tack vare bildningen av invaginationer av plasmamembranet, som bildar intracellulära vesiklar kända som endosomer. Fagocytos, tillsammans med pinocytos och receptormedierad endocytos, lägg till de tre typerna av endocytos

Pinocytos har att göra med flytande intag och små molekyler, medan receptormedierad endocytos innebär föreningen av specifika molekyler till membranmottagande proteiner. Fagocytos anses vara en form av mat, eftersom den är relaterad till intag av stora molekyler, andra celler eller "kvar" av andra celler.

Fagocytos av en bakterie (källa: Grahamcolm på engelska Wikipedia [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/3.0)] via Wikimedia Commons)

I multicellulära organismer som växter, djur och svampar har inte alla celler förmågan att fagocyt externa element, vilket innebär att det finns några specialiserade celler för detta ändamål, som kallas "fagocytiska celler".

Fagocytiska celler distribueras av alla kroppsvävnader och utövar olika funktioner. Makrofager är ett bra exempel på fagocytiska celler som tillhör immunsystemet, vars funktion är att försvara oss från de mikroorganismer som kommer in i vår kropp.

Fagocytos / foto återhämtat sig från fagositos77.Bloggfläck.com

Fagocytosprocessen skulle inte vara meningsfull i eukaryota celler utan att det finns en intracellulär ornaul.

Fagocytos är också känd som "heterofagi" (intag av extracellulära föreningar), eftersom det skiljer sig från "autofagi", vilket är den normala processen som sker i lysosomerna av praktiskt taget alla eukaryota celler.

Fagocytossteg

När makrofagen uppslukar ett virus (1-3) bryter det det i bitar med lysosomer (4.5) som sedan frigörs från cellen som avfall (6). Foto återhämtat sig från: askabiolog.till dess.Edu.

I högre eukaryotorganismer härrör de huvudsakliga fagocytiska cellerna från en gemensam föregångare som har sitt ursprung i benmärgen. Dessa celler är kända som "vita blodkroppar" och är polymorfonukleära leukocyter (neutrofiler), monocyter och makrofager.

Fagocytosprocessen kan analyseras som en serie steg eller sekventiella steg, som består i (1) erkännande av materialet som är fagocyt, (2) i bildningen av fagosom, som är en slags intracellulär gallblåsan och (3 ) Vid bildandet av fagolisosom, en händelse som slutar med "matsmältningen".

Kan tjäna dig: cellgallblåsan: egenskaper, typer och funktioner

Erkännande

Fagocytos är inte en enkel process. Bland många andra saker innebär det erkännande av specifika signaler och föreningen av partiklar eller organismer till specifika receptorer belägna på det yttre ansiktet av plasmamembranet i fagocytiska celler.

Denna initiala process kan betraktas som en slags "neutralisering", särskilt när det gäller fagocytos medierad av vissa immunsystemceller, som är ansvariga för eliminering av invasiva celler.

Således är ytan på plasmamembranet i de fagocytiska cellerna (eller av de encellulära organismerna som fagocytan) utrustad med ett batteri av receptorer som kan känna igen specifika molekyler (ligander) som finns på ytan av de invasiva cellerna eller de de är typiska för matpartiklar.

Dessa receptorer, som i allmänhet är omfattande membranproteiner med extracellulära tillägg, binder till sina ligander, som utlöser en serie interna signalhändelser som skickar ett meddelande som översätter som "det finns mat utanför".

Fagosombildning

Fagocytosprocess

När cellen som är fagocytiserande en matpartikel eller annan "främmande" cell får meddelandet som skickas från ytan, i plasmamembranet finns det en invagination, vilket innebär att cellen "uppslukar" materialet som ska vara fagocyt som omger det med sin egen membran.

I detta skede observeras det hur membranet sträcker sig över den andra cellen och denna förlängning är ibland känd som "pseudopod". När extrema pseudopod samlas in genom att omsluta det främmande elementet, bildas en intern "gallblåsan".

Fagolisosom- och matsmältningsbildningsstadiet

Fag. Dessa har förmågan att smälta samman med andra intracellulära organeller: lysosomer.

Jämförelse mellan fagocytos och exocytos. Källa: Bioestudiant19, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Fusionen mellan fagosomer och lysosomer resulterar i fagolisosomer, som motsvarar sammansatta organeller där "matsmältning" eller "sönderdelning" av fagocyerade föreningar (vare sig hela celler, delar av dem eller andra extracellulära molekyler) äger rum).

Kan tjäna dig: kromatin: typer, egenskaper, struktur, funktioner

Eftersom lysosomer är de organeller som ansvarar för nedbrytningen av dåligt eller avfalls intracellulärt material, är dessa utrustade med olika hydrolytiska och proteolytiska enzymer som ger dem förmågan att sönderdelas (i mindre fragment) partiklarna i fagosomerna med vilka de sammanfogas som de sammanfogas.

Det material som härrör från denna fagolisomala nedbrytning kan definitivt elimineras som avfallsmaterial från fagocytiska celler eller kan användas som ett "konstruktionsblock" för syntesen av nya intracellulära föreningar.

Funktioner

Fagocytos har många viktiga funktioner i eukaryota organismer. I protozoer och andra encelliga varelser, till exempel, är denna process avgörande för näring, eftersom de flesta livsmedel intas på detta sätt.

Fagocytos i en amoeba

I många multicellulära organismer, å andra sidan, är fagocytos avgörande för specifikt och ospecifikt försvar, det vill säga för medfödd immunitet och adaptiv immunitet.

Det har primära funktioner i "förstörelsen" av patogena invaderande mikroorganismer som bakterier, parasiter, etc., Och det är också involverat i återställningen av normala förhållanden på de platser där infektion eller inflammation har inträffat, det vill säga det är viktigt för sårreparation.

Även i immunkontext är fagocytos avgörande för processerna för presentation av antigener och aktivering av de specifika lymfocyterna i immunsystemet (B -celler och T -celler), som deltar i försvaret av kroppen mot konstiga eller främmande medel.

Fagocytos är också involverad i eliminering och "återvinning" av kroppsceller som passerar genom apoptotiska händelser, så att deras komponenter kan återanvändas eller syftar till bildandet av nya molekyler eller intracellulära organeller.

Som ett nyfiken faktum är makrofagerna i människokroppen ansvariga för det dagliga intaget av mer än 100 miljoner av erytrocyterna som bär eller att de fungerar felaktigt i blodomloppet.

Det kan tjäna dig: Cromafin Celler: Egenskaper, histologi, funktioner

Immunsystemceller som utför fagocytos

Förenklad fagocytosschema. Källa: Phagocytosis_in_three_steps.PNG: Graham Colm Talk.Grahamcolm på i.Wikipedierarivativ arbete: Retama, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

Immunsystemceller utförda genom fagocytos kan också använda många mekanismer för att förstöra patogener, såsom:

Syre radikaler

De är mycket reaktiva molekyler som reagerar med proteiner, lipider och andra biologiska molekyler. Under fysiologisk stress kan mängden syrradikaler i en cell öka dramatiskt och orsaka oxidativ stress, vilket kan förstöra cellstrukturer.

Kväveoxid

Det är ett reaktivt ämne, liknande syreradikaler, som reagerar med superoxid för att skapa andra molekyler som skadar flera biologiska molekyler.

Antimikrobiella proteiner

De är proteiner som skadar eller dödar specifikt bakterier. Exempel på antimikrobiella proteiner inkluderar proteaser, som dödar flera bakterier som förstör väsentliga proteiner och jämnhet, som attackerar cellväggar av Gram -positiva bakterier.

Antimikrobiella peptider

Antimikrobiella peptider liknar antimikrobiella proteiner där de attackerar och dödar bakterier. Vissa antimikrobiella peptider, såsom försvar, attackera bakteriecellmembran.

Unionsproteiner

Unionsproteiner är ofta viktiga aktörer i det medfödda immunsystemet eftersom protein eller joner som annars skulle ha varit fördelaktiga för bakterier eller viral replikation är konkurrenskraftigt bindande.

Referenser

1. Alberts, b., Dennis, b., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, m.,... Walter, s. (2004). Essential Cell Biology. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
2. Brun, E. (nittonhundranittiofem). Fagocytos. Bioessays, 17(2), 109-117.
3. Garrett, W. S., & Mellman, jag. (2001). Studier av endocytos. I Dendritiska celler (För det andra, sid. 213-CP1). Akademisk press.
4. Lodish, h., Berk, A., Kaiser, c. TILL., Krieger, m., Bretscher, a., Ploegh, h.,... Martin, K. (2003). Molekylärcellbiologi (5: e upplagan.). Freeman, W. H. Och företag.
5. Platt, n., & Fineran, s. (2015). Mäta cellernas fagoclytiska aktivitet. Metoder i cellbiologi, 126, 287-304.
6. Rosales, c., & Uribe-querol, och. (2017). Fagocytos: En grundläggande process i immunitet. Biomed Research International, 1-18.
7. Sbarra, a. J., & Karnovskyi, M. L. (1959). Den biokemiska grunden för fagocytos. Journal of Biologic Chemistry, 2. 3. 4(6), 1355-1362.
8. Salomo, E., Berg, L., & Martin, D. (1999). Biologi (5: e upplagan.). Philadelphia, Pennsylvania: Saunders College Publishing.
9. Stuart, L. M., & Ezekowitz, r. TILL. B. (2005). Fagocytos: Elegant komplexitet. Immunitet, 22(5), 539-550.