PHAGOSZÓMA: JELLEMZŐK, KIALAKULÁS ÉS FUNKCIÓK - BIOLÓGIA - 2026

A fagoszóma, más néven endocitikus vezikulum, egy vezikulum, amelyet úgy alakítanak ki, hogy a plazmamembrán beoltja a fagocitikus részecskét vagy mikroorganizmust. Néhány protisz esetében a fagocitózis az egyetlen táplálkozási módszer, és néhány alacsonyabb mezoanónia is használ erre a célra.

A legtöbb állatban azonban bizonyos sejtek fagocitikus funkciója fennmarad, ám ezek táplálkozási funkciója megszűnik, hogy a kórokozók elleni nem specifikus védelmi mechanizmussá váljanak, valamint az elpusztult vagy az öreg sejtek kiküszöbölésére szolgáljanak.

A fagocitózis alapvető illusztrációja. Felvétel és szerkesztés: GrahamColm, az angol Wikipedia-n.

A fagocitózis során képződött fagoszóma ezután egy lizoszómává fuzionálódik, és így fagolizoszómát eredményez. Ebben az anyag emésztése történik. Ily módon a test képes baktériumokat elfogni és megölni. Ezek közül néhány azonban képes túlélni, sőt a fagoszómákon belül is virágzik.

jellemzők

A fagoszómák kialakulásához a kórokozóknak vagy az opsoninoknak kötődniük kell egy transzmembrán receptorhoz, amelyek véletlenszerűen oszlanak el a fagocita sejtek felületén.

Az Opsoninok olyan molekulák, amelyek címkékként szolgálnak, például antitestekként, amelyek kötődnek a kórokozókhoz és szabályozzák a fagocitózis folyamatát.

Mivel a phagoszóma a plazmamembrán invaginációjaként képződik, membránjának ugyanaz az alapvető összetétele lesz, mint a lipid kettős rétegben.

A fagoszómák membránhoz kötött fehérjékkel toboroznak és lizoszómákkal fuzionálódnak, hogy érett fagolizoszómákat képezzenek

Kiképzés

A fagocitózis szekvenciális folyamat, amely több szakaszból áll, mint például: kemotaxis, adhézió, endocitózis, a fagoszóma képződése, a fagolizoszóma képződése, a fagolizoszóma megsavanyítása, reaktív oxigén metabolitok képződése, a lizoszomális hidrolázok aktiválása, az emésztett anyag felszabadítása, az emésztés kialakulása testmaradvány és végül exocitózis.

Endocitózis és fagoszóma

Az endocitózis az a mechanizmus, amellyel a részecskék vagy a mikroorganizmusok kívülről a sejtekbe jutnak. Ezt a folyamatot a részecskék opszinizálásával lehet optimalizálni, és általában a membrán klarinnal bevont részein elhelyezkedő receptorokon keresztül zajlik.

A folyamat során a plazmamembránt invaginálják, és így fagocitikus vákuum alakul ki. A részecskék vagy mikroorganizmusok tapadása a membránhoz az aktin polimerizációját és az ál állatok kialakulását okozza. Ezek az állábak veszik körül a lenyelni kívánt anyagot, és mögötte megolvadnak.

E folyamat során számos fehérje részvétele fontos, mint például a kináz C, a foszfoinositid-3-kináz és a foszfolipáz C. Amikor az invagináció bezáródik, vezikulum vagy fagoszóma képződik, amely elválasztja a membránt, és eltolódik a a cellában.

fagolizoszóma

Röviddel a phagoszóma képződése után megtörténik az F-aktin depolimerizáció, amely kezdetben társul a phagoszómához. Ennek a sejtnek a membránja a korai endoszómák számára hozzáférhetővé válik.

Ezután a fagoszóma a citoszkeleton mikrotubulusai mentén mozog, miközben fúziós és hasadási események sorozatán megy keresztül, különböző proteinekkel, például anetineinekkel, valamint a rap7, rap5 és rap1 GTPázokkal.

Ezek az események a fagoszóma membránját és annak tartalmát éretté teszik, és késő endoszómákkal, később lizoszómákkal összeolvadva képezhetik a fagolizoszómát.

A fagoszóma és a lizoszóma megolvadásának sebessége függ a bevitt részecske természetétől, de általában 30 percig tart. Ehhez a fúzióhoz nem szükséges, hogy a membránok teljes mértékben összeférjenek a fagolizoszóma kialakulásához.

Bizonyos esetekben a fagoszóma és a lizoszóma közötti kapcsolódást keskeny vizes hidakon keresztül lehet elérni. Ezek a hidak csak a két szerkezet tartalmának korlátozott cseréjét teszik lehetővé.

Maradványtest

Miután megtörtént a részecske vagy a mikroorganizmus hidrolízise, ​​a kapott molekulák felszabadulnak a sejt citoszoljába, és a hulladék anyag marad a vezikulában, amely maradványtestré válik.

Később ezt a hulladékanyagot a sejtön kívül exocitózisnak nevezett eljárás útján szabadítják fel.

Jellemzők

A kórokozók kiküszöbölése

A makrofágok és a neutrofilek néven ismert fagoszómákat professzionális fagocitáknak nevezzük, és a sejtek felelősek a kórokozók elfogásáért és eltávolításáért. Ennek a két sejttípusnak a baktériumok lebontására különböző módszerei vannak.

A neutrofilek toxikus oxigént és klórszármazékokat termelnek a baktériumok elpusztítására, valamint proteázok és antimikrobiális peptidek felhasználásával. A makrofágok viszont inkább függnek a fagolizoszómák savanyításától, valamint a proteolitikus és glikolitikus enzimek felhasználásától a kórokozók elpusztításához.

Gyulladás

A phagoszómaképződés folyamata összefügg a közös jelző molekulák révén a gyulladásos folyamatokkal. A PI-3 kináz és a foszfolipáz C például részt vesz a fagoszómák kialakulásában, és szintén fontos elemei a veleszületett immunválasznak.

Ezek a fehérjék szigorúan szabályozott folyamatban indukálják a gyulladást elősegítő citokinek termelését, amelynek gyulladásos reakciója a fagoszómában levő részecske típusától függ.

Antigének bemutatása

Az éretlen dendritikus sejtek képesek a patogén elemek fagocitózisára. Ezen sejtek fagoszómái csak részben bontják le a fagocitózist kórokozókat.

A részleges lebomlás eredményeként a baktériumok felismeréséhez megfelelő méretű fehérjefragmensek jönnek létre. Ezek a fragmensek a fő hisztokompatibilitási komplexet célozzák meg, és a T-sejtek immunválasz aktiválására használják.

Táplálás

Számos protista táplálék-mechanizmusként használja a fagocitózist. Egyes esetekben ez még az egyetlen mechanizmusuk a tápanyagok előállításához. Ezekben az esetekben az élelmiszerrészecskék elnyelése és a fagoszómán belüli emésztése között sokkal rövidebb az idő, amelyet a hivatásos phagociták használnak.

A fagocitózis stádiumai Amőbában. Felvett és szerkesztette: Miklos.

Sejtek eltávolítása

A fagoszómák felelősek a régi és apoptotikus sejtek eltávolításáért, mint a szövetek homeosztázisának elérésének mechanizmusáért. Például a vörösvértestek az egyik legnagyobb testmozgással rendelkeznek. Így az idősödő eritrocitákat a májban és a lépben található makrofágok fagocitálják.

Irodalom

1. Karp G. (2008). Sejt- és molekuláris biológia. Fogalmak és kísérletek. 5. kiadás. John Wiley & Sons, Inc.
2. SL Wolfe (1977). Sejtbiológia. Ediciones Omega, SA
3. Rojas O.-Espinosa és P. Arce-Paredes (2003). Phagocytosis: mechanizmusok és következmények. Első rész. Biokémia.
4. Rojas O.-Espinosa és P. Arce-Paredes (2004). Phagocytosis: mechanizmusok és következmények. Második rész. Biokémia.
5. Rojas O.-Espinosa és P. Arce-Paredes (2004). Phagocytosis: mechanizmusok és következmények. Harmadik rész. Biokémia.
6. Fagoszómájában. A Wikipedia. Helyreállítva az en.wilipedia.org webhelyről
7. Phagosome: Mi ez? Kialakulás, felépítés, funkció, érési folyamat és baktériumok manipulálása. Helyreállítva az arribasalud.com webhelyről