Fagocytosis fasen en functies

Wat is fagocytose?

Fagocytose is het proces waarbij de cellen verschillende stoffen en moleculen uit het midden "vangen" uit het midden die hen omringen dankzij de vorming van invaginaties van het plasmamembraan, dat intracellulaire blaasjes vormt, bekend als endosomen. Fagocytose, samen met pinocytose en receptor -gemedieerde endocytose, tellen bij aan de drie soorten endocytose

Pinocytose heeft te maken met vloeibare inname en kleine moleculen, terwijl receptor -gemedieerde endocytose de unie impliceert van specifieke moleculen voor membraan die eiwitten ontvangen. Fagocytose wordt beschouwd als een vorm van voedsel, omdat het verband houdt met de inname van grote moleculen, andere cellen of "overblijfselen" van andere cellen.

Fagocytose van een bacterie (Bron: Grahamcolm bij Engelse Wikipedia [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/3.0)] via Wikimedia Commons)

In meercellige organismen zoals planten, dieren en schimmels hebben niet alle cellen het vermogen om externe elementen te fagocyten, wat betekent dat er voor dit doel enkele gespecialiseerde cellen zijn, die bekend staan ​​als "fagocytische cellen".

Fagocytische cellen worden verdeeld door alle lichaamsweefsels en oefenen verschillende functies uit. Macrofagen zijn een goed voorbeeld van fagocytische cellen die behoren tot het immuunsysteem, waarvan de functie is om onszelf te verdedigen tegen de micro -organismen die ons lichaam binnenkomen.

Fagocytose / foto hersteld van fagositosis77.Blogspot.com

Het fagocytose -proces zou niet zinvol zijn in eukaryotische cellen zonder het bestaan ​​van een intracellulaire ornaul.

Fagocytose is ook bekend als "heterofagie" (inname van extracellulaire verbindingen), omdat het verschilt van "autofagie", het normale proces dat plaatsvindt in de lysosomen van vrijwel alle eukaryotische cellen.

Fagocytoses fasen

Zodra de macrofaag een virus (1-3) overspoelt, breekt het het in stukken met lysosomen (4.5) die vervolgens uit de cel worden vrijgegeven als afval (6). Foto hersteld van: Askabioloog.naar zijn.Edu.

In hogere eukaryot -organismen komen de belangrijkste fagocytische cellen af ​​van een gemeenschappelijke voorloper die zijn oorsprong heeft in het beenmerg. Deze cellen staan ​​bekend als "witte bloedcellen" en zijn polymorfonucleaire leukocyten (neutrofielen), monocyten en macrofagen.

Het fagocytose -proces kan worden geanalyseerd als een reeks stappen of opeenvolgende fasen, die bestaan ​​uit (1) de herkenning van het materiaal dat fagocyt is, (2) in de vorming van fagosoom, dat een soort intracellulaire galblaas is, en (3 ) In de vorming van het fagolisosoom, een gebeurtenis die eindigt met de "digestie".

Kan u van dienst zijn: Celgalblaas: kenmerken, typen en functies

Herkenningsstadium

Fagocytose is geen eenvoudig proces. Onder vele andere dingen impliceert het de herkenning van specifieke signalen en de vereniging van deeltjes of organismen voor specifieke receptoren die zich op het buitenste gezicht van het plasmamembraan van fagocytische cellen bevinden.

Dit eerste proces kan worden beschouwd als een soort "neutralisatie", vooral als het gaat om fagocytose gemedieerd door bepaalde immuunsysteemcellen, die verantwoordelijk zijn voor de eliminatie van invasieve cellen.

Aldus is het oppervlak van het plasmamembraan van de fagocytische cellen (of van de eencellige organismen die fagocytan) zijn uitgerust met een batterij receptoren die in staat zijn specifieke moleculen (liganden) te herkennen die worden aangetroffen op het oppervlak van de invasieve cellen of zij zijn typerend voor voedseldeeltjes.

Deze receptoren, die over het algemeen uitgebreide membraaneiwitten zijn met extracellulaire extensies, binden aan hun liganden, die een reeks interne signaalgebeurtenissen activeren die een bericht sturen dat zich vertaalt als "er is voedsel buiten".

Fagosoma Formation Stage

Phagocytose -proces

Zodra de cel die een voedseldeeltje of andere "buitenlandse" cel fagocytiseert, de boodschap ontvangt die van het oppervlak wordt verzonden, is er in het plasmamembraan een invaginatie, wat betekent dat de cel het materiaal "overspoelt" membraan.

In dit stadium wordt waargenomen hoe het membraan zich uitstrekt over de andere cel en deze extensie wordt soms bekend als "pseudopod". Wanneer de uitersten van de pseudopod worden verzameld door het vreemde element om te sluiten, wordt een interne "galblaas" gevormd.

Fase van fagolisosoom en digestie -vorming

De faag. Deze hebben de mogelijkheid om samen te fuseren met andere intracellulaire organellen: lysosomes.

Vergelijking tussen fagocytose en exocytose. Bron: BiEstudiant19, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

De fusie tussen fagosomen en lysosomen resulteert in fagolisosomen, die overeenkomen met samengestelde organellen waarbij "digestie" of "desintegratie" van fagocyted verbindingen (of hele cellen, delen ervan of andere extracellulaire moleculen) plaatsvindt).

Kan u van dienst zijn: chromatine: typen, kenmerken, structuur, functies

Aangezien lysosomen de organellen zijn die de lading van de afbraak van slecht of afvalintracellulair materiaal zijn, zijn deze uitgerust met verschillende hydrolytische en proteolytische enzymen die hen het vermogen geven om de deeltjes in de fagosomen waarmee ze samenvoegen desintegreren (in kleinere fragmenten).

Het materiaal dat voortvloeit uit deze fagolisomale afbraak kan definitief worden geëlimineerd als afvalmateriaal uit fagocytische cellen of kan worden gebruikt als een "bouwblok" voor de synthese van nieuwe intracellulaire verbindingen.

Functie

Fagocytose heeft veel belangrijke functies bij eukaryotische organismen. In protozoa en andere eencellige wezens, bijvoorbeeld, is dit proces essentieel voor voeding, omdat de meeste voedingsmiddelen op deze manier worden ingenomen.

Fagocytose in een amoeba

In veel meercellige organismen is fagocytose daarentegen essentieel voor specifieke en niet -specifieke verdediging, dat wil zeggen voor aangeboren immuniteit en adaptieve immuniteit.

Het heeft primaire functies in de "vernietiging" van pathogene binnenvallende micro -organismen zoals bacteriën, parasieten, enz., En het is ook betrokken bij het herstel van normale aandoeningen in de locaties waar infectie of ontsteking is opgetreden, dat wil zeggen, het is belangrijk voor wondherstel.

Ook in de immuuncontext is fagocytose essentieel voor de presentatieprocessen van antigenen en activering van de specifieke lymfocyten van het immuunsysteem (B -cellen en T -cellen), die deelnemen aan de verdediging van het lichaam tegen vreemde of buitenlandse middelen.

Fagocytose is ook betrokken bij de eliminatie en "recycling" van lichaamscellen die door apoptotische gebeurtenissen gaan, zodat hun componenten kunnen worden hergebruikt of gericht op de vorming van nieuwe moleculen of intracellulaire organellen.

Als een merkwaardig feit zijn de macrofagen van het menselijk lichaam verantwoordelijk voor de dagelijkse inname van meer dan 100 miljoen van de erytrocyten die dragen of dat ze onjuist functioneren in de bloedbaan.

Het kan u van dienst zijn: Cromafin -cellen: kenmerken, histologie, functies

Immuunsysteemcellen die fagocytose uitvoeren

Vereenvoudigde fagocytose -schema. Bron: phagocytosis_in_three_steps.PNG: Graham Colm Talk.Grahamcolm bij in.Wikipediaderivative Work: Retama, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

Immuunsysteemcellen uitgevoerd door fagocytose kunnen ook veel mechanismen gebruiken om pathogenen te vernietigen, zoals:

Zuurstofradicalen

Het zijn zeer reactieve moleculen die reageren met eiwitten, lipiden en andere biologische moleculen. Tijdens fysiologische stress kan de hoeveelheid zuurstofradicalen in een cel dramatisch toenemen, wat oxidatieve stress veroorzaakt, die cellulaire structuren kan vernietigen.

Stikstofoxide

Het is een reactieve stof, vergelijkbaar met zuurstofradicalen, die reageren met superoxide om andere moleculen te creëren die verschillende biologische moleculen beschadigen.

Antimicrobiële eiwitten

Het zijn eiwitten die schade of doden specifiek bacteriën. Voorbeelden van antimicrobiële eiwitten omvatten proteasen, die verschillende bacteriën doden die essentiële eiwitten vernietigen, en gladheid, die celwanden van gram positieve bacteriën aanvallen.

Antimicrobiële peptiden

Antimicrobiële peptiden zijn vergelijkbaar met antimicrobiële eiwitten waarin ze bacteriën aanvallen en doden. Sommige antimicrobiële peptiden, zoals verdedigingen, aanvallen bacteriële celmembranen.

Unie -eiwitten

Unie -eiwitten zijn vaak belangrijke actoren in het aangeboren immuunsysteem omdat eiwitten of ionen die anders gunstig zouden zijn geweest voor bacteriën of virale replicatie concurrerend binden.

Referenties

1. Alberts, B., Dennis, B., Hopkin, K., Johnson, a., Lewis, J., Raff, m.,... Walter, P. (2004). Essentiële celbiologie. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
2. Bruin, e. (negentienvijfennegentig). Fagocytose. Biosessen, 17(2), 109-117.
3. Garrett, W. S., & Mellman, ik. (2001). Studies van endocytose. In Dendritische cellen (Ten tweede, PP. 213-CP1). Academische pers.
4. Lodish, h., Berk, een., Kaiser, c. NAAR., Krieger, m., Bretscher, een., Plaath, h.,... Martin, K. (2003). Moleculaire celbiologie (5e ed.)). Freeman, W. H. & Bedrijf.
5. Platt, n., & Fineran, p. (2015). Het meten van de fagoclytische activiteit van cellen. Methoden in celbiologie, 126, 287-304.
6. Rosales, c., & Uribe-querol, en. (2017). Fagocytose: een fundamenteel proces in immuniteit. Biomed Research International, 1-18.
7. Sbarra, a. J., & Karnovskyi, m. L. (1959). De biochemische basis van fagocytose. Journal of Biological Chemistry, 2. 3. 4(6), 1355-1362.
8. Solomon, E., Berg, L., & Martin, D. (1999). Biologie (5e ed.)). Philadelphia, Pennsylvania: Saunders College Publishing.
9. Stuart, l. M., & Ezechowitz, r. NAAR. B. (2005). Fagocytose: elegante complexiteit. Immuniteit, 22(5), 539-550.