Fagocytóza je proces, při kterém buňky „zachycují“ různé látky a molekuly z prostředí, které je obklopuje, díky tvorbě invaginací plazmatické membrány, které tvoří intracelulární vezikuly známé jako endosomy. Fagocytóza spolu s pinocytózou a receptorem zprostředkovanou endocytózou tvoří až tři typy endocytózy
Pinocytóza souvisí s požitím tekutin a malých molekul, zatímco endocytóza zprostředkovaná receptorem zahrnuje vazbu specifických molekul na membránové receptory. Fagocytóza je považována za formu potravy, protože souvisí s požitím velkých molekul, jiných buněk nebo „zbytků“ jiných buněk.
V mnohobuněčných organismech, jako jsou rostliny, zvířata a houby, ne všechny buňky mají schopnost pohltit vnější prvky, což znamená, že pro tento účel existují některé specializované buňky, které jsou známé jako „fagocytické buňky“..
Fagocytické buňky jsou distribuovány ve všech tělesných tkáních a plní různé funkce. Makrofágy jsou dobrým příkladem fagocytujících buněk patřících do imunitního systému, jejichž funkcí je bránit se před mikroorganismy, které vstupují do našeho těla.
Proces fagocytózy by v eukaryotických buňkách neměl smysl, aniž by existoval typ intracelulárních organel zvaných lysosom, protože tam jsou „zpracovávány“ nebo „tráveny“ živiny z materiálu, kterým jsou buňky fagocytózy..
Fagocytóza je také známá jako „heterofagie“ (požití extracelulárních sloučenin), protože se liší od „autofagie“, což je normální proces, který probíhá v lysozomech prakticky všech eukaryotických buněk..
U vyšších eukaryotických organismů jsou hlavní fagocytické buňky odvozeny od běžného předchůdce pocházejícího z kostní dřeně. Tyto buňky jsou známé jako „bílé krvinky“ a jsou to polymorfonukleární leukocyty (neutrofily), monocyty a makrofágy..
Proces fagocytózy lze analyzovat jako sérii kroků nebo postupných stádií, která spočívají v (1) rozpoznání materiálu, který je fagocytován, (2) ve tvorbě fagozomu, což je druh intracelulárního váčku, a ( 3) při tvorbě fagolysozomu, události, která končí „trávením“.
Fagocytóza není jednoduchý proces. Mimo jiné zahrnuje rozpoznání specifických signálů a vazbu částic nebo organismů na specifické receptory umístěné na vnější straně plazmatické membrány fagocytických buněk..
Tento počáteční proces lze považovat za druh „neutralizace“, zejména pokud jde o fagocytózu zprostředkovanou určitými buňkami imunitního systému, které jsou odpovědné za eliminaci napadajících buněk..
Takže povrch plazmatické membrány fagocytických buněk (nebo jednobuněčných organismů, které jsou fagocytující) je vybaven řadou receptorů, které jsou schopné rozpoznat specifické molekuly (ligandy) nacházející se na povrchu napadajících buněk nebo které jsou typické pro částice jídla.
Tyto receptory, které jsou obecně integrálními membránovými proteiny s extracelulárními extenzemi, se vážou na své ligandy a spouštějí řadu vnitřních signalizačních událostí, které vysílají zprávu, která se překládá jako „venku je jídlo“..
Jakmile buňka, která pohlcuje částice potravy nebo jiná „cizí“ buňka, přijme zprávu odeslanou z povrchu, dojde v plazmatické membráně k invaginaci, což znamená, že buňka „pohltí“ materiál, který má být fagocytován, a obklopí jej svým vlastním membrána..
V této fázi je pozorováno, jak se membrána šíří přes druhou buňku, a toto rozšíření je někdy známé jako „pseudopod“. Když se konce pseudopodu spojí a uzavřou cizí prvek, vytvoří se vnitřní „váček“ nazývaný fagozom.
Fagozomy obsahující fagocytované prvky jsou intracelulární vezikuly pokryté membránou. Ty mají schopnost fúzovat s jinými intracelulárními organelami: lysozomy.
Fúze mezi fagozomy a lysozomy vede k fagolysozomům, které odpovídají složeným organelám, kde dochází k „trávení“ nebo „dezintegraci“ fagocytovaných sloučenin (ať už jsou to celé buňky, jejich části nebo jiné extracelulární molekuly).
Vzhledem k tomu, že lysozomy jsou organely odpovědné za degradaci nedostatečného nebo odpadního intracelulárního materiálu, jsou vybaveny různými hydrolytickými a proteolytickými enzymy, které jim dávají schopnost rozkládat (na menší fragmenty) částice obsažené ve fagozomech, se kterými se spojují.
Materiál, který je výsledkem této fagolysozomální degradace, může být definitivně odstraněn jako odpadní materiál z fagocytických buněk nebo může být použit jako „stavební kámen“ pro syntézu nových intracelulárních sloučenin..
Fagocytóza má v eukaryotických organismech mnoho důležitých funkcí. Například u prvoků a jiných jednobuněčných bytostí je tento proces nezbytný pro výživu, protože většina potravy je přijímána tímto způsobem.
V mnoha mnohobuněčných organismech je naopak fagocytóza nezbytná pro specifickou a nespecifickou obranu, tj. Pro vrozenou imunitu a adaptivní imunitu..
Má základní funkce při „ničení“ napadajících patogenních mikroorganismů, jako jsou bakterie, paraziti atd., A podílí se také na obnovení normálních podmínek v místech, kde došlo k infekci nebo zánětu, to znamená, že je důležité pro opravy ran.
I v imunologickém kontextu je fagocytóza nezbytná pro procesy prezentace antigenu a aktivace specifických lymfocytů imunitního systému (B buňky a T buňky), které se podílejí na obraně těla před cizími nebo cizími látkami..
Fagocytóza se také podílí na eliminaci a „recyklaci“ buněk v těle, které procházejí apoptotickými událostmi, takže jejich složky mohou být znovu použity nebo směrovány k tvorbě nových intracelulárních molekul nebo organel..
Zajímavostí je, že makrofágy v lidském těle jsou odpovědné za každodenní požití více než 100 milionů erytrocytů, které se opotřebovávají nebo špatně fungují v krevním řečišti..
Buňky imunitního systému, které provádějí fagocytózu, mohou také použít mnoho mechanismů ke zničení patogenů, například:
Jsou to vysoce reaktivní molekuly, které reagují s proteiny, lipidy a dalšími biologickými molekulami. Během fyziologického stresu se může množství kyslíkových radikálů v buňce dramaticky zvýšit, což způsobí oxidační stres, který může zničit buněčné struktury.
Jedná se o reaktivní látku, podobnou kyslíkovým radikálům, která reaguje s superoxidem za vzniku dalších molekul, které poškozují různé biologické molekuly.
Jsou to bílkoviny, které specificky poškozují nebo zabíjejí bakterie. Příklady antimikrobiálních proteinů zahrnují proteázy, které ničí různé bakterie ničením esenciálních proteinů, a lysozym, který napadá buněčné stěny grampozitivních bakterií..
Antimikrobiální peptidy jsou podobné antimikrobiálním proteinům v tom, že napadají a ničí bakterie. Některé antimikrobiální peptidy, jako jsou defensiny, napadají buněčné membrány bakterií.
Vazebné proteiny jsou často důležitými hráči vrozeného imunitního systému, protože se kompetitivně vážou na proteiny nebo ionty, které by jinak byly prospěšné pro bakterie nebo virovou replikaci..
Zatím žádné komentáře