The fagolysozom jedná se o buněčný kompartment, který je výsledkem fúze fagozomu s lysozomem při absenci autofagie; ačkoli fagozom mohl také fúzovat na endozom, před fúzí s lysozomem.
Fagozom je kompartment obklopený jedinou membránou, která se tvoří v důsledku fagocytózy. Nově vytvořený fagozom prochází procesem zvaným zrání, který zahrnuje jeho fúzi s lysozomy. Tento jev vytváří zralý fagolysozom, jehož vnitřek je kyselý a vysoce hydrolytický..
Buňky specializované na fagocytózu, jako jsou makrofágy a neutrofily, ničí patogeny vstupující do buňky a vylučují prozánětlivé cytokiny. Tyto příklady zdůrazňují význam fagolysozomů.
Rejstřík článků
Fagolysozomy jsou charakterizovány následujícími:
- Mají kyselé pH (kolem pH 5). Podobně jako u lysozomů a endosomů je pH regulováno prostřednictvím komplexu protonové pumpy ATPázy-V. Kyselé pH vytváří nehostinné prostředí pro patogeny, podporuje dismutaci superoxidu a je optimálním pH pro hydrolytické enzymy.
Hodnota pH ve fagolysozomech byla stanovena různými metodami. Jedním z nich je použití barviv, jako je akridinová oranžová, jejichž fluorescence závisí na pH..
- Vysoká hydrolytická aktivita enzymů, které degradují proteiny (katepsiny), lipidy a cukry (beta-galaktosidáza). Například v makrofágech lysozym pomáhá degradovat peptidoglykanový řetězec bakterií..
Jeden způsob detekce aktivity enzymu spočívá v značení částic, které budou fagocytovány, substrátem, který po katalýze změní své fluorescenční vlastnosti. Tato metoda se používá k měření volných radikálů kyslíku (ROS).
- Výbuch aktivity superoxidu. NADPH oxidáza se podílí na tvorbě superoxidových radikálů (Odva• -), které se transformují na peroxid vodíku (HdvaNEBOdva) superoxiddismutázou.
Superoxid se navíc kombinuje s oxidem dusnatým a vytváří peroxynitrit, který má antimikrobiální aktivitu..
Savčí buňky mají velké množství buněčných typů, které provádějí fagocytózu. Tento proces začíná interakcí ligandu na povrchu receptoru. Ligandem může být bakterie nebo apoptotická buňka. Receptor navázaný na ligand je internalizován ve formě vezikul, nazývaného fagozom.
Internalizace mimo jiné vyžaduje aktivaci kináz a změnu metabolismu fosfolipidů. Fagozom však nedegraduje ligand. Dotace lytické aktivity na fagozom závisí na jeho interakci s lysozomy.
Experimentální důkazy naznačují, že nově vytvořené fagozomy, nazývané rané fagozomy, přednostně interagují s endozomy. Fagozomy vyjadřují signály, které spouští a vedou jejich fúzi s prvky endocytické dráhy.
Důkazem toho je, že časné fagozomy obsahují složky plazmatické membrány a typické proteiny endosomů, jako jsou receptory transferinu (TfR), EEA1, Rab5, Rab 7.
Fúzi časných fagozomů s lyzomy lze ověřit podle jejich proteinového složení. V tomto případě fagolyzomy vlastní proteiny LAMP a katepsin D..
Regulace fagozomového zrání je složitá a závisí mimo jiné na efektorových proteinech pro výměnu guaninových nukleotidů (GEF), proteinech, které hydrolyzují GTP (GAP)..
Fagocyty nebo buňky, které fagocytují, jsou klasifikovány jako fagocyty s nízkou (neprofesionální), střední (para-profesionální) a vysokou (profesionální) fagocytární zdatností. Neutrofily a makrofágy jsou profesionální fagocyty imunitního systému.
Tyto fagocyty jsou odpovědné za zachycení a zničení apoptotických hostitelských buněk, kontaminaci částic a organismů s patogenním potenciálem..
Neutrofily a makrofágy ničí fagocytované mikroby. Smrt mikrobů se provádí prostřednictvím řady kroků, které jsou následující:
- Aktivace proteolytických enzymů, jako je elastáza. Tento poslední enzym je serinová proteáza, která se účastní smrti mnoha druhů bakterií. Dalším zapojeným proteinem je katepsin G..
- Aktivace systému fagocytové oxidázy, což je multimerní enzym nacházející se v membráně fagolysozomu. Fagocytová oxidáza je indukována a aktivována stimuly, jako jsou signály IFN-gama a TLR. Tento enzym redukuje ROS pomocí NADPH jako substrátu donoru elektronů..
- Makrofágy produkují oxid dusnatý prostřednictvím indukovatelné syntázy oxidu dusnatého. Tento enzym katalyzuje přeměnu argininu na citrulin a oxid dusnatý, který reaguje s superoxidem za vzniku peroxynitrilu, silného jedu, který ničí mikroby..
Roste zájem o studium genetických chorob souvisejících s defekty fagocytózy. Kromě tohoto zájmu byly vzneseny obavy ohledně antibiotické rezistence u bakterií, které mají způsoby prevence smrti ve fagocytech..
Studie imunitního systému a jeho interakce s patogenními mikroby proto umožní vývoj nových antimikrobiálních strategií..
Chronické granulomatózní onemocnění (CGD) je způsobeno imunodeficiencí, která způsobuje, že pacienti často trpí infekcemi způsobenými bakteriemi a houbami. Nejběžnější mikroby jsou Zlatý stafylokok, a druhy rodů Aspergillus, Klebsiella Y Salmonella.
Pacienti s CGD vykazují kromě jiných příznaků zánětlivý stav charakterizovaný přítomností granulomů, kolitidy, neinfekční artritidy, osteomyelitidy a perirektálního přístupu..
Zánět je způsoben nedostatkem autofagické obrany proti mikrobům. V důsledku toho se uvolňuje IL-lbeta a regulace T buněk je špatná..
K CGD dochází v důsledku nedostatku enzymu NADPH oxidázy v leukocytech. NADPH oxidáza má pět složek (gp91, p22, p47, p67 a p40). Nejběžnější mutace je v genu CYBB, který kóduje gp91.
Méně častá mutace se vyskytuje v genu NCF1, který kóduje p47, a nejvzácnější mutace se vyskytuje v genu NCF2, který kóduje p67..
Onemocnění je obvykle léčeno antibiotiky a antimykotiky. Léčba proti gramnegativním bakteriím zahrnuje kombinaci ceftazidimu a karbapenu. Zatímco houby jsou léčeny orálními triazoly, jako je itrakonazol a posakonazol.
Během období bez infekce se doporučuje užívání trimethopinsulfamethoxazolu spolu s antimykotikem, jako je itrakonazol..
Vieira, O.V., Botelho, R.J. Grinstein, S. 2002. Fagozomové zrání: půvabné stárnutí. Biochemestry Journal, 366: 689-704.
Zatím žádné komentáře