- karakteristike
- Trening
- Endokitoza i fagosom
- fagolizosom
- Preostalo tijelo
- Značajke
- Eliminacija patogena
- Upala
- Prezentacija antigena
- ishrana
- Izlučivanje stanica
- Reference
Phagosome, također poznat kao endocytic vezikule je vezikula oblikovan kao invaginacije plazma membrane da obuhvati fagocitne čestica ili mikroorganizam. Fagocitoza je jedina metoda hranjenja kod nekih proteista, a u tu svrhu koriste je i neki niži metazozi.
U većini životinja, međutim, održava se fagocitna funkcija nekih stanica, ali one prestaju imati prehrambenu funkciju kako bi postale nespecifični zaštitni mehanizam protiv patogena, kao i za uklanjanje mrtvih ili starosnih stanica.
Osnovna ilustracija fagocitoze. Preuzeto i uredjeno iz: GrahamColm s engleske Wikipedije.
Fagosom, formiran tijekom fagocitoze, tada će se stopiti s lizosomom, da bi se stvorio fagolizom. Pri tome dolazi do probave progutanog materijala. Na taj način tijelo može uhvatiti i ubiti bakterije. Međutim, neki od njih sposobni su preživjeti, pa čak i napredovati unutar fagosoma.
karakteristike
Da bi se tvorili fagosomi, patogeni ili opsonini moraju se vezati za transmembranski receptor, koji se nasumično raspodjeljuje na površini stanica fagocita.
Opsonini su molekule koje služe kao oznake, poput antitijela, koje će se vezivati za patogene i regulirati proces fagocitoze.
Budući da se fagosom formira kao invaginacija plazma membrane, njegova membrana će imati isti osnovni sastav lipidnog sloja.
Phagosomi imaju proteine vezane na membranu kako bi se regrutovali i stapali s lizosomima kako bi tvorili zrele fagolysomome
Trening
Fagocitoza je sekvencijalni proces koji uključuje nekoliko faza kao što su: hemotaksija, adhezija, endocitoza, formiranje fagosoma, formiranje fagolizoma, zakiseljavanje fagolizoma, stvaranje reaktivnih kisikovih metabolita, aktivacija lizosomalnih hidrolaze, oslobađanje razgrađenog materijala, stvaranje zaostalo tijelo i na kraju egzocitoza.
Endokitoza i fagosom
Endocitoza je mehanizam kojim čestice ili mikroorganizmi idu izvana u unutrašnjost stanica. Taj se postupak može optimizirati opsinizacijom čestica, a obično se odvija putem receptora smještenih u membranskim oblastima prekrivenim kthrinima.
Postupak uključuje invagaciju plazma membrane, stvarajući fagocitnu vakuolu. Adhezija čestica ili mikroorganizama na membranu uzrokuje polimerizaciju aktina i stvaranje pseudopodije. Ti će pseudopodi okružiti materijal koji se proguta i osigurati se iza njega.
Tijekom ovog procesa važno je sudjelovanje nekoliko proteina poput kinaze C, fosfoinozid 3-kinaze i fosfolipaze C. Kada invaginacija završi, formira se vezikula ili fagosom koji se odvaja od membrane i odlazi prema unutar ćelije.
fagolizosom
Ubrzo nakon formiranja fagosoma dolazi do depolimerizacije F-aktina, koja je u početku povezana s fagosomom. Membrana ove stanice postaje dostupna ranim endosomima.
Zatim se fagozom kreće duž mikrotubula citoskeleta, dok prolazi kroz niz događaja fuzije i fisije, u kojima su uključeni različiti proteini kao što su aneksini i rap7, rap5 i rap1 GTPaze.
Ovi događaji čine da fagozomska membrana i njezin sadržaj sazrijevaju i mogu se stopiti s kasnim endosomima i kasnije s lizosomima kako bi tvorili fagolizom.
Brzina stapanja fagosoma i lizosoma ovisi o prirodi gutane čestice, ali za to im je obično potrebno 30 minuta. Ta fuzija ne zahtijeva nužno da se membrane potpuno sjedine kako bi se fagolizom tvorio.
U nekim se slučajevima spajanje između fagosoma i lizosoma postiže uskim vodenim mostovima. Ovi mostovi dopuštaju samo ograničenu razmjenu sadržaja obje strukture.
Preostalo tijelo
Nakon što dođe do hidrolize čestice ili mikroorganizma, rezultirajuće molekule oslobađat će se u citosolu stanice, a otpadni materijal će se nalaziti unutar vezikula, koji postaje rezidualno tijelo.
Kasnije će se ovaj otpad otpustiti izvan ćelije postupkom koji se naziva egzocitoza.
Značajke
Eliminacija patogena
Fagosomi poznati kao makrofagi i neutrofili nazivaju se profesionalnim fagocitima i stanice su odgovorne za većinu hvatanja i uklanjanja patogena. Ove dvije vrste stanica imaju različite metode razgradnje bakterija.
Neutrofili proizvode toksični kisik, kao i derivate klora za ubijanje bakterija, kao i korištenje proteaza i antimikrobnih peptida. Makrofagi, sa svoje strane, ovise više o zakiseljavanju fagolizosoma, kao i upotrebi proteolitičkih i glikoliznih enzima za uništavanje patogena.
Upala
Proces tvorbe fagosoma povezan je s upalnim procesima pomoću zajedničkih signalnih molekula. Primjerice, PI-3 kinaza i fosfolipaza C sudjeluju u stvaranju fagosoma i također su važni dijelovi urođenog imunološkog odgovora.
Ti proteini potiču proizvodnju proupalnih citokina u strogo reguliranom procesu, čiji će upalni odgovor ovisiti o vrsti čestice koja je obuhvaćena unutar fagosoma.
Prezentacija antigena
Nezrele dendritične stanice sposobne su za fagocitozu patogenih elemenata. Fagosomi ovih stanica samo djelomično razgrađuju fagocitozne patogene.
Kao rezultat ove djelomične razgradnje, dobivaju se fragmenti proteina odgovarajuće veličine za specifično prepoznavanje bakterija. Ti su fragmenti ciljani na glavni kompleks histokompatibilnosti i koriste se za aktiviranje T stanica za imunološki odgovor.
ishrana
Mnogi protetičari koriste fagocitozu kao mehanizam hranjenja. U nekim je slučajevima to čak i njihov jedini mehanizam za dobivanje hranjivih sastojaka. U tim je slučajevima vrijeme proteklo između gutanja čestica hrane i njezine razgradnje unutar fagosoma mnogo kraće od vremena koje koriste profesionalni fagociti.
Stadiji fagocitoze u Amebi. Preuzeto i uredjeno iz: Miklos.
Izlučivanje stanica
Phagosomi su odgovorni za eliminaciju starih i apoptotskih stanica kao mehanizam za postizanje homeostaze tkiva. Na primjer, crvena krvna zrnca imaju jednu od najvećih stopa prometa u tijelu. Dakle, starosna eritrociti fagocitoziraju makrofage smještene u jetri i slezini.
Reference
- G. Karp (2008). Stanična i molekularna biologija. Koncepti i eksperimenti. 5. izdanje John Wiley & Sons, Inc.
- SL Wolfe (1977). Stanična biologija. Ediciones Omega, SA
- O. Rojas-Espinosa i P. Arce-Paredes (2003). Fagocitoza: mehanizmi i posljedice. Prvi dio. Biokemija.
- O. Rojas-Espinosa i P. Arce-Paredes (2004). Fagocitoza: mehanizmi i posljedice. Drugi dio. Biokemija.
- O. Rojas-Espinosa i P. Arce-Paredes (2004). Fagocitoza: mehanizmi i posljedice. Treći dio. Biokemija.
- Phagosome. Na Wikipediji. Oporavilo s en.wilipedia.org
- Fagosome: Što je to? Formiranje, struktura, funkcija, proces sazrijevanja i bakterijska manipulacija. Oporavak od web stranice prihodabasalud.com