FAGOZÓM: CHARAKTERISTIKA, FORMÁCIA A FUNKCIE - BIOLÓGIE

Fagosomem tiež známy ako endocytického vačku, je vytvorená ako vačok invagináciu plazmatické membrány tak, že zahŕňa fagocytárnu častice alebo mikroorganizmus. Fagocytóza je jedinou metódou kŕmenia niektorých protistov a na tento účel ju používajú aj niektoré nižšie metazoany.

U väčšiny zvierat je však zachovaná fagocytárna funkcia niektorých buniek, ale prestávajú mať nutričnú funkciu, aby sa stali nešpecifickým ochranným mechanizmom proti patogénom, ako aj na elimináciu mŕtvych alebo starnúcich buniek.

Základné zobrazenie fagocytózy. Prevzaté a upravené z: GrahamColm na anglickej Wikipédii.

Fagozóm, ktorý sa tvorí počas fagocytózy, sa potom fúzuje k lyzozómu, aby vznikol fagolyzozóm. Pritom dochádza k tráveniu požitého materiálu. Týmto spôsobom môže telo zachytiť a zabiť baktérie. Niektoré z nich sú však schopné prežiť a dokonca prosperovať aj vo fagozómoch.

vlastnosti

Aby sa fagozómy mohli tvoriť, musia sa patogény alebo opsoníny viazať na transmembránový receptor, ktorý je náhodne distribuovaný na povrchu fagocytových buniek.

Opsoníny sú molekuly, ktoré slúžia ako značky, ako sú protilátky, ktoré sa viažu na patogény a regulujú proces fagocytózy.

Pretože fagozóm sa vytvára ako invaginácia plazmatickej membrány, bude mať jej membrána rovnaké základné zloženie ako lipidová dvojvrstva.

Fagozómy majú proteíny viazané na membránu, ktoré sa získavajú a fúzujú s lyzozómami, aby vytvorili zrelé fagolyzozómy.

výcvik

Fagocytóza je postupný proces, ktorý zahŕňa niekoľko štádií, ako napríklad: chemotaxia, adhézia, endocytóza, tvorba fagozómu, tvorba fagolyzozómu, okyslenie fagolyzozómu, tvorba reaktívnych metabolitov kyslíka, aktivácia lyzozomálnych hydroláz, uvoľnenie štiepeného materiálu, tvorba zvyškové telo a nakoniec exocytóza.

Endocytóza a fagozóm

Endocytóza je mechanizmus, ktorým častice alebo mikroorganizmy prechádzajú zvonka do vnútra buniek. Tento proces môže byť optimalizovaný opsinizáciou častíc a všeobecne sa uskutočňuje prostredníctvom receptorov umiestnených v oblastiach membrány potiahnutých klatrínom.

Tento proces zahŕňa inváziu plazmovej membrány, čo vedie k vzniku fagocytárnej vakuoly. Adhézia častíc alebo mikroorganizmov na membránu spôsobuje polymerizáciu aktínov a tiež tvorbu pseudopódií. Tieto pseudopody obklopia materiál, ktorý sa má prehltnúť, a za ním sa poistia.

Počas tohto procesu je dôležitá účasť niekoľkých proteínov, ako je napríklad kináza C, fosfoinozitid 3-kináza a fosfolipáza C. Keď sa ukončí invaginácia, vytvorí sa vezikula alebo fagozóm, ktorý sa oddeľuje od membrány a unáša sa smerom k vo vnútri bunky.

Phagolysosome

Krátko po vytvorení fagozómu dochádza k depolymerizácii F-aktínu, ktorá je spočiatku spojená s fagozómom. Membrána tejto bunky sa stáva prístupnou pre včasné endozómy.

Potom sa fagozóm pohybuje pozdĺž mikrotubulov cytoskeletu, zatiaľ čo prechádza celým radom fúznych a štiepnych udalostí, pričom zahŕňa rôzne proteíny, ako sú annexiny a GTPázy rap7, rap5 a rap1.

Tieto udalosti spôsobujú, že fagozómová membrána a jej obsah dozrievajú a môžu sa spojiť s neskorými endozómami a neskôr s lyzozómami, aby vytvorili fagolyzozóm.

Rýchlosť, pri ktorej sa fagozóm a lyzozómová poistka závisia od povahy požitej častice, zvyčajne to trvá 30 minút. Táto fúzia nevyhnutne nevyžaduje, aby sa membrány úplne spojili, aby sa vytvoril fagolyzozóm.

V niektorých prípadoch sa spojenie medzi fagozómom a lyzozómom dosiahne úzkymi vodnými mostíkmi. Tieto mosty umožňujú len obmedzenú výmenu obsahu oboch štruktúr.

Zvyškové telo

Akonáhle dôjde k hydrolýze častice alebo mikroorganizmu, výsledné molekuly sa uvoľnia do cytosolu bunky a odpadový materiál zostane obsiahnutý vo vnútri vezikula, čo sa stane zvyškovým telom.

Neskôr sa tento odpadový materiál uvoľní mimo bunky pomocou postupu nazývaného exocytóza.

Vlastnosti

Eliminácia patogénov

Fagozómy známe ako makrofágy a neutrofily sa nazývajú profesionálne fagocyty a sú bunkami zodpovednými za väčšinu zachytávania a eliminácie patogénov. Tieto dva typy buniek majú rôzne metódy rozkladu baktérií.

Neutrofily produkujú toxický kyslík, ako aj deriváty chlóru na ničenie baktérií, ako aj použitie proteáz a antimikrobiálnych peptidov. Makrofágy sú viac závislé viac od acidifikácie fagolyzozómov, ako aj od použitia proteolytických a glykolytických enzýmov na ničenie patogénov.

zápal

Proces tvorby fagozómov súvisí so zápalovými procesmi prostredníctvom bežných signálnych molekúl. Napríklad PI-3 kináza a fosfolipáza C sa podieľajú na tvorbe fagozómov a sú tiež dôležitými zložkami vrodenej imunitnej reakcie.

Tieto proteíny indukujú tvorbu prozápalových cytokínov striktne regulovaným procesom, ktorého zápalová reakcia bude závisieť od typu častice obsiahnutej vo fagozóme.

Prezentácia antigénov

Nezrelé dendritické bunky sú schopné fagocytózy patogénnych prvkov. Fagozómy týchto buniek degradujú fagocytované patogény iba čiastočne.

V dôsledku tejto čiastočnej degradácie sa získajú proteínové fragmenty primeranej veľkosti na špecifické rozpoznanie baktérií. Tieto fragmenty sú zamerané na hlavný histokompatibilný komplex a používajú sa na aktiváciu T buniek na imunitnú odpoveď.

Výživa

Mnoho protistov používa ako mechanizmus kŕmenia fagocytózu. V niektorých prípadoch je to dokonca ich jediný mechanizmus na získavanie živín. V týchto prípadoch je doba medzi pohltením potravinovej častice a jej strávením vo fagozóme oveľa kratšia ako doba, ktorú používajú profesionálne fagocyty.

Fagocytóza v štádiu améby. Prevzaté a upravené: Miklos.

Eliminácia buniek

Fagozómy sú zodpovedné za elimináciu starých a apoptotických buniek ako mechanizmu na dosiahnutie homeostázy tkanív. Napríklad červené krvinky majú jednu z najvyšších mier obratu v tele. Preto sú staršie erytrocyty fagocytované makrofágmi nachádzajúcimi sa v pečeni a slezine.

Referencie

G. Karp (2008). Bunková a molekulárna biológia. Koncepty a experimenty. 5. vydanie. John Wiley & Sons, Inc.
SL Wolfe (1977). Bunková biológia. Ediciones Omega, SA
O. Rojas-Espinosa a P. Arce-Paredes (2003). Fagocytóza: mechanizmy a dôsledky. Prvá časť. Biochémie.
O. Rojas-Espinosa a P. Arce-Paredes (2004). Fagocytóza: mechanizmy a dôsledky. Druhá časť. Biochémie.
O. Rojas-Espinosa a P. Arce-Paredes (2004). Fagocytóza: mechanizmy a dôsledky. Tretia časť. Biochémie.
Fagosomem. Na Wikipédii. Obnovené z en.wilipedia.org
Fagozóm: Čo je to? Tvorba, štruktúra, funkcia, proces dozrievania a bakteriálna manipulácia. Získané z arribasalud.com

FAGOZÓM: CHARAKTERISTIKA, FORMÁCIA A FUNKCIE - BIOLÓGIE - 2026