A fagocitózis az emberi szervezet egyik legalapvetőbb és egyben leghatékonyabb védekező mechanizmusa. A fagocitózis folyamatának megfelelő működése a megfelelő immunválasz elengedhetetlen összetevője. Tudja meg, mi is pontosan a fagocitózis, hogyan működik a fagocitózis, miért van szükség a fagocitózisra, és milyen hatásai lehetnek a fagocitózisnak?

A fagocitóziskórokozók, elh alt sejttöredékek és apró részecskék lenyelése speciális sejtek, úgynevezett fagociták által. A fagocitózis a sejtszintű „megtisztításhoz” hasonlítható – lehetővé teszi a sejtek számára, hogy megszabaduljanak a szükségtelen vagy veszélyes elemektől.

Tartalom:

  1. Mi a fagocitózis?
  2. A fagocitózis szerepe a szervezetben
  3. Mely sejtek képesek fagocitózisra?
  4. Fagocitózis - típusok
    • spontán (natív) fagocitózis
    • elősegített fagocitózis
  5. Fagocitózis - szakaszok
  6. Fagocitózis – és mi lesz ezután?
  7. A mikroorganizmusok által okozott fagocitózis elkerülésének módjai
  8. Fagocitóziszavarok
    • Krónikus granulomatózisos Betegség
    • Chediak csapat- Higashi

Mi a fagocitózis?

A fagocitózis egy biológiai folyamat, amelyben a sejt felszívja az idegen részecskéket. A fagocitózis jelensége sok élő szervezetben gyakori – a legprimitívebbek (pl. protozoonok) a fagocitózist használják arra, hogy táplálékot vegyenek a külső környezetből.

Emberben a fagocitózis képességét elsősorban az immunrendszer sejtjei használják.

A fagocitózis a veleszületett, azaz a nem specifikus immunitás mechanizmusai közé tartozik. A fagocitózis folyamata tehát szervezetünk egyik első és alapvető védelmi vonala. Az immunrendszerben betöltött szerepe mellett a fagocitózis nagy jelentőséggel bír a szöveti homeosztázis (vagy egyensúlyi állapot) fenntartásában.

A fagocitózis lehetővé teszi a szervezet saját testének elh alt és sérült sejtjeinek eltávolítását, ami viszont lehetővé teszi az összes szövet hatékony regenerálódását és újjáépítését

A fagocitózis az endocitózis egyik fajtája, vagyis a molekulák külső környezetből történő átadásaa sejt belsejében. A fagocitózisban a szilárd részecskék felszívódnak: a fagocitáló sejt először saját sejtmembránjának egy töredékével veszi körül, majd behúzza azt. Ez létrehoz egy vezikulát, amely tartalmazza az abszorbeált részecskét, amelyet fagoszómának neveznek.

A fagoszóma tartalmát ezután különféle vegyszerekkel és enzimekkel emésztik. Az egész folyamat a részecske sejt általi „megevéséhez” hasonlít, amit a fagocitózis kifejezés is tükröz.

A név a görög phagein szóból származik, jelentése "enni, felfalni".

Testünkben folyamatosan fagocitózis megy végbe – fagociták milliárdjai folyamatosan „eszik” a veszélyes mikroorganizmusokat, az elh alt sejttöredékeket vagy a szükségtelen részecskéket. Ez egy általános, bár rendkívül bonyolult folyamat.

A fagocita sejt helyes célfelismerése, valamint a fagocita és a „támadás” célpontja közötti megfelelő interakció megköveteli a különböző fehérjék, jelzőmolekulák, antitestek és segítő sejtek folyamatos együttműködését.

A fagocitózis szerepe a szervezetben

Nem nehéz kitalálni, hogy a fagocitózis folyamatának alapvető alkalmazása szervezetünk védelme a kórokozókkal szemben. A fertőző ágens behatolása a szervezetbe jelzések sorozatát indítja el, hogy a fagocita sejteket a fertőzés helyére "hívja".

Heveny gyulladás kezdődik, melynek szerepe a kórokozó semlegesítése. A fagociták a vérrel együtt áramlanak a lézióba, és az elsődleges immunválasz egyik legfontosabb mechanizmusát alkotják. A gyulladás helyén a fagociták a kórokozókat és a sérült sejteket egyaránt „eszik”.

A fertőzés során egy másik, nagyon fontos fagocitózissal van dolgunk. Ez az úgynevezett eferocitózis.

Az eferocitózis folyamata magában foglalja a haldokló sejtek lenyelését, ahogy a gyulladás alábbhagy. Miután a fagociták betöltötték funkciójukat és eltávolították a kórokozókat, szükségtelenné válnak.

Ezután természetesen meghalnak, majd eferocitózis következik, ami azt jelenti, hogy "megtisztítják a csatateret". Az ilyen típusú fagocitózis csökkenti a gyulladást, és lehetővé teszi a szervezet számára, hogy visszatérjen a fertőzés előtti állapotába.

Ezen a ponton érdemes hangsúlyozni, hogy szervezetünkben a sejtek pusztulása folyamatos folyamat, nem csak a fertőzés következtében. Minden sejtnek meghatározott élettartama van, ezután elpusztul, és helyébe új lép. A programozott sejthalál folyamatát apoptózisnak nevezik.

Az apoptózis egy természetes jelenség, amely lehetővé teszi szöveteink folyamatos megújulását. Azok a haldokló sejtekkicserélhetők új megfelelőikkel, először ki kell takarítani őket. Amint azt könnyen kitalálhatod, ez a fagociták feladata is.

Apoptotikus (haldokló) sejtek speciális jeleket bocsátanak ki sejtmembránjaik felületén, lehetővé téve, hogy a fagociták felismerjék és semlegesítsék őket.

Ebben az esetben a fagocitózis gyulladás nélkül történik. Tehát azt látjuk, hogy a fagocitózis nemcsak védekezési módszer az idegen mikroorganizmusok ellen, hanem olyan folyamat is, amely lehetővé teszi az összes szövet fejlődését, átalakítását és megújulását.

Mely sejtek képesek fagocitózisra?

A fagocitózis végrehajtására képes sejteket fagocitáknak nevezzük. A fagocitózis hatékonyságától és eredményességétől függően megkülönböztetünk ún professzionális és nem professzionális fagociták

A nem professzionális fagociták „rendszeresen” foglalkoznak a fagocitózissal – nem ez a folyamat a fő feladatuk. Néha azonban elh alt sejtek részecskéi/töredékei vannak ezen sejtek közelében, amelyek tisztítást igényelnek.

Ezután némi fagocita aktivitást mutatnak, bár a professzionális fagocitákhoz képest ez jelentősen korlátozott és kevésbé hatékony. Számos sejttípus nem professzionális fagocitáknak minősül, beleértve hámsejtek, egyes kötőszöveti sejtek, valamint az ér endotélium

A professzionális fagociták a fő sejtek, amelyek szervezetünk fagocitózisáért felelősek. Közülük főként neutrofileket, monocitákat és makrofágokat különböztetünk meg. Ezek a sejtek a leukociták vagy fehérvérsejtek családjába tartoznak, amelyek elsősorban immunfunkciókat látnak el. A professzionális fagociták mindhárom típusa a fagocitózisra specializálódott, bár mindegyik kissé eltérően hajtja végre.

A neutrofilek a fő sejtek, amelyek felelősek az akut gyulladás kialakulásáért. Normális esetben a neutrofilek a vérrel együtt keringenek az egész testben. Amikor a fertőzés elkezdődik, ezek a sejtek azonnal a betegség fókuszában csoportosulnak. A neutrofilek által közvetített fagocitózis gyors és intenzív: ezek a sejtek sokféle módon inaktiválják a felszívódott kórokozókat.

A monociták, mint a neutrofilek, keringenek a véráramban, de elhagyhatják a véráramot és megtelepedhetnek különböző szövetekben. Az érett monociták ezután szöveti makrofágokká alakulnak. A makrofágok által közvetített fagocitózis kevésbé gyors és sokkal lassabb. A makrofágok a krónikus gyulladásos helyeken található fő sejtkészlet.

Fagocitózis - típusok

A fagocitózis bonyolult folyamat, amely attól függa fagocita sejt típusa, a fagocitáló objektum és sok közvetítő molekula. A fagocitózisnak két alapvető útvonala van:

  • spontán (natív) fagocitózis

Ez egy viszonylag lassan előforduló fagocitózis, amely ritkán vesz részt az antimikrobiális válaszban. A spontán fagocitózis szerepe az elh alt sejtek eltávolítása és a szöveteken belüli szükségtelen elemek „megtisztítása”. A spontán fagocitózis beindításához serkenteni kell az ún „fogó receptorok” elsősorban a makrofágokon jelennek meg. Az ilyen típusú fagocitózis gyulladáscsökkentő jellegű.

  • elősegített fagocitózis

A könnyített fagocitózis sokkal gyorsabb és hatékonyabb, mint a spontán fagocitózis. Ennek köszönhetően rendkívül hatékonyan pusztítja el a kórokozókat. Ahhoz, hogy a fagocitózis folyamata ilyen intenzíven végbemenjen, szükség van - ahogy a neve is sugallja - néhány létesítményre

Hogyan segíthetik elő a fagociták tevékenységüket? Az egyik leggyakoribb módszer az ártalmatlanítandó tárgyak speciális "jelölése". Ezt a folyamatot opszonizációnak nevezik.

Az opszonizáció lényege bizonyos molekulák kötődése a mikroorganizmus felszínéhez. Ezt a „megjelölt” kórokozót gyorsan célba veszik és elpusztítják a tápláléksejtek. Az opszonizációt lehetővé tevő molekulákat opszoninoknak nevezzük. Ezek elsősorban antitestek és komponensek az ún komplement rendszer.

Az opszoninok hatékonyan felismerik a kórokozókat, megjelölik azokat, és ezáltal jelentősen megkönnyítik a fagocitózis folyamatát.

Fagocitózis - szakaszok

Már tudjuk, mely sejtek, mikor és miért foglalkoznak fagocitózissal. Tehát próbáljuk meg alaposan követni a folyamat menetét:1. A fagociták aktiválódása és beáramlása a fertőzés helyéreA mikroorganizmus behatolása a szervezetbe az immunrendszer azonnali stimulációját okozza. A fertőzés kapujában lévő sejtek elkezdenek jelezni egy létező fenyegetést.

A hírvivő molekulák (főleg az úgynevezett proinflammatorikus citokinek) szétszóródnak a véráramban. Így a fagociták „megtudják”, hogy megfertőződtek és aktiválódnak.

Az aktivált fagociták a vérrel elérik a fertőzés helyét. A fagociták megfelelő helyre történő hatékony beáramlása az ún kemotaxis. Ez a sejt irányított mozgásának folyamata kémiai jelek hatására.

Az aktív fagociták képesek átjutni az erek falán, és gyulladásos infiltrátumot hoznak létre a véredény helyén.fertőzések.

2. Kórokozó diagnózis

Amikor a fagociták elérik a fertőzés helyét, elkezdik felismerni a kórokozókat. Ezt a folyamatot gyakran más molekulák is elősegítik (lásd a 4. fejezetet a megkönnyített fagocitózisról). Minden fagocita sejtmembránjának felületén található az ún receptorok vagy fehérjék, amelyek lehetővé teszik különböző molekulák felismerését.

Amikor a mikroorganizmusok felismeréséért felelős receptorokat stimulálják, a fagocita szorosan kötődik a támadás célpontjához.

3. A kórokozó felszívódása

A kórokozóhoz "ragadt" fagocita elindítja a felszívódását. A fagocita sejtmembrán elkezdi körülvenni a kórokozót, "megmászva" a széleit. Ez létrehoz egy vezikulát, amely a mikroorganizmust tartalmazza. Ez a vezikula, amelyet fagoszómának neveznek, most a fagocita sejtben található. A mikroorganizmus teljes közömbösítése érdekében a fagoszóma tartalmát el kell pusztítani

A fagoszóma tartalmának emésztése

Ahhoz, hogy a fagoszóma tartalma megemészthető legyen, emésztőenzimeket kell eljuttatni a belsejébe. Az ilyen enzimeket speciális vezikulákban, úgynevezett lizoszómákban tárolják

A fagocitózis utolsó stádiuma tehát megköveteli a lizoszóma tartalmának kombinálását a fagoszóma tartalmával - így alakul ki az ún. fagolizoszóma.

A lizoszómák enzimei képesek lebontani a legtöbb összetett vegyszert, ami a mikroorganizmus pusztulásához vezet. A kórokozó eltávolítását emésztőenzimek közreműködésével oxigénfüggetlennek nevezzük.

Amint azt könnyen kitalálhatod, van egy oxigénfüggő elimináció is. Sokkal gyorsabb és hatékonyabb, de csak néhány fagocita képes rá. Oxigénfüggő elimináció csak azokban a sejtekben történik, amelyek képesek generálni az ún "oxigénrobbanás".

Az oxigénrobbanás nagyon aktív oxigénfajták (pl. hidrogén-peroxid) hirtelen felszabadulása, amelynek erős antimikrobiális hatása van. Az oxigénrobbanás kémiai reakciók sorozatát indítja el, amelyek a kórokozók gyors eltávolításához vezetnek. Az oxigénfüggő mikrobiális pusztulás elsősorban a neutrofilekre jellemző.

Fagocitózis – és mi lesz ezután?

A fagocitózis folyamata a sejten belüli fagoszóma emésztésével ér véget. Mi történik a megsemmisült részecskékből származó törmelék mellett? A fagocita sejt úgy szabadul meg a legtöbb felesleges terméktől, hogy egyszerűen "kidobja" azokat. Az emésztés után megmaradt anyagok egy része azonban nagyon hasznos lehet.

Egyes fagociták más szerepet is betöltenek az immunrendszerben. Jó példavannak olyan makrofágok, amelyek a fagocitózison kívül az ún antigének bemutatása. Az antigén bemutatása az elpusztult mikroorganizmusok más immunsejt-fragmenseinek bemutatásán alapul.

A makrofág, miután a kórokozó fagocitózisa befejeződött, a fagocitáló anyag egy részét feltárja a felületén, majd „utazik” vele az egész testben.

Az immunrendszer minden sejtje, amellyel találkozik, ennek köszönhetően "megtanulja", hogyan ismerje fel az adott kórokozót. Ez a jelenség rendkívül fontos az antimikrobiális védekezés hatékony mechanizmusainak kiépítésében.

Azt is érdemes tudni, hogy a fagocitózis folyamata nem mindig ér véget a mikroorganizmus végleges elpusztulásával. Vannak olyan kórokozók, amelyek a speciálisan kifejlesztett védekező mechanizmusoknak köszönhetően túlélnek a fagoszómák belsejében. Jó példa erre a tuberkulózisbacilusok, amelyek sok éven át túlélnek a makrofágokban.

A mikroorganizmusok által okozott fagocitózis elkerülésének módjai

A fagocitózis, mint a "biológiai ellenfelek" megszüntetésének módja egy nagyon régi mechanizmus. Emiatt néhány mikroorganizmusnak sikerült olyan módszert kifejlesztenie, amellyel elkerülheti vagy túlélheti a fagocitózist. Íme a példájuk:

  • fagociták elpusztítása

A fagocitózis elkerülésének legegyszerűbb módja az azt okozó sejt semlegesítése. Egyes mikroorganizmusok képesek olyan anyagokat termelni, amelyek visszafordíthatatlanul károsítják a fagocitákat. Ilyen kórokozó például a Staphylococcus aureus (latinStaphylococcus aureus ), amely toxinokat termel, amelyek a fagociták sejtmembránjának elpusztításával azok halálát okozzák.

  • a gyulladásos válasz megszűnése

A fertőzés kapujában lévő gyulladás megkönnyíti a fertőzési jel továbbítását. Ennek köszönhetően lehetséges a fagociták aktiválása és megérkezése a megfelelő helyre. Vannak olyan kórokozók, amelyek elfedhetik magukat úgy, hogy a gazdaszervezet immunrendszere ne ismerje fel őket, és elkerüljék a gyulladást.

  • opsonizáció elkerülése

A fagocitózis elősegítésének egyik leghatékonyabb módja az opszonizáció vagy a kórokozók speciális "címkézése". Nem csoda, hogy a mikrobák megpróbálják elkerülni. A staphylococcusok egyes törzsei elpusztíthatják az opszoninokat, vagy elrejthetik azokat a felszínükön.

  • fagocita felismerés elkerülése

Ahhoz, hogy a fagocitózis folyamat meginduljon, szükséges, hogy a fagocita felismerje az adott mikroorganizmus ártalmasságát. Egyes kórokozók, például spirochetákTreponema pallidumokozzákA szifilisz a gazdasejtekhez hasonló antigéneket köthet a felszínükhöz. Az immunrendszer ezután sajátjaként ismeri fel őket, ami lehetővé teszi a kórokozók számára, hogy elkerüljék a fagocitózist.

  • fagoszómatermelés blokkolása

A fagocitózis egyik kulcsfontosságú szakasza a megtámadott mikroorganizmus vezikulával körülvéve, amely azután felszívódik a sejtbe. A természetben azonban számos módja van ennek elkerülésére. Egyes mikrobák olyan anyagokat termelnek, amelyek lebontják a fagoszóma falát. Más mechanizmust használ a kék olajpálcika ( Pseudomonas aeruginosa ). Ez a baktérium csúszós bevonatot (biofilmet) hoz létre maga körül, megakadályozva ennek a buboréknak a kialakulását.

  • túlélés a fagocitákon belül

A fagolizoszóma a kórokozók végső élőhelyévé válik a fagocitózis során. Környezete rendkívül ellenséges; tele van enzimekkel és gyilkos anyagokkal. A mikroorganizmusok azonban olyan mechanizmusokat fejleszthetnek ki, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy még ilyen nehéz körülmények között is túléljenek. Ilyen például a tuberkulózis ( Mycobacterium tuberculosis ). Ez a baktérium egy speciális sejtmembránt fejlesztett ki nagyon magas lipidtartalommal, amelyet nem befolyásolnak a szokásos emésztőenzimek.

  • menekülés a fagoszómából

Bármilyen hihetetlennek is hangzik a fagoszómából való kiszabadulás, valóban vannak mikrobák, amelyek ilyen ügyes védekezési mechanizmust fejlesztettek ki. A Listeria monocytogenes olyan anyagokat termel, amelyek képesek elpusztítani a fagoszóma falát. Sőt, ez a kórokozó a fagoszómából való kiszabadulás után a fagocitákon belül is elszaporodhat, és tovább is léphet annak határain.

Fagocitóziszavarok

A megfelelően lezajló fagocitózis folyamat alapvető fontosságú az immunrendszer zavartalan működéséhez. A fagocitózis egyes szakaszaiban fellépő zavarok állnak az immunhiányos betegségek hátterében. Példák az ilyen betegségekre:

  • Krónikus granulomatikus betegség

A krónikus granulomatosus betegség oka a fagocitózis zavara az oxigénkitörés stádiumában. A megfelelő enzim (az ún. NADPH-oxidáz) hiánya megakadályozza a reaktív oxigénfajták képződését, ami viszont nem teszi lehetővé a mikroorganizmusok gyors és hatékony eltávolítását

Az enzim károsodásának genetikai háttere van, így a betegség oki kezelése még nincs. Krónikus granulomatosus betegség során gyakori fertőzések, tályogok, granulomák alakulnak ki a nem megfelelő intracelluláris eliminációs rendszer miatt.kórokozók.

  • Chediak-Higashi Team

A Chediak-Higashi szindrómában a fagocitózis hibája a fagoszóma-lizoszóma kapcsolat szakaszában. Az egyik fehérje genetikai mutációja megakadályozza az emésztőenzimek átjutását a kórokozót tartalmazó vezikulába, így megakadályozza annak eliminációját.

A Chediak-Higashi szindrómára az immunitás jelentős károsodása mellett az albinizmus és az idegrendszer működési zavarai is jellemzőek

A szerzőrőlKrzysztof BialaziteA krakkói Collegium Medicum orvostanhallgatója, aki lassan belép az orvosi munka állandó kihívásainak világába. Különösen érdekli a nőgyógyászat és a szülészet, a gyermekgyógyászat és az életmódgyógyászat. Az idegen nyelvek, az utazás és a hegyi túrázás szerelmese.

Olvasson további cikkeket a szerzőtől

Kategória:

Immunrendszer