ФАГОСОМА: ХАРАКТЕРИСТИКА, ФОРМИРОВАНИЕ И ФУНКЦИИ - БИОЛОГИЯ - 2024

Фагосомы, также известные как эндоцитоз везикулы, является везикула формируется как инвагинация плазматической мембраны , чтобы охватить на фагоцитарную частицу или микроорганизм. Фагоцитоз - единственный метод питания для некоторых простейших, который также используется для этой цели некоторыми низшими многоклеточными животными.

Однако у большинства животных фагоцитарная функция некоторых клеток сохраняется, но они перестают выполнять функцию питания, чтобы стать неспецифическим механизмом защиты от патогенов, а также для удаления мертвых или стареющих клеток.

Базовая иллюстрация фагоцитоза. Взято и отредактировано: GrahamColm в английской Википедии.

Фагосома, образованная во время фагоцитоза, затем сливается с лизосомой, давая начало фаголизосоме. При этом происходит переваривание проглоченного материала. Таким образом, организм может улавливать и уничтожать бактерии. Однако некоторые из них способны выживать и даже процветать в фагосомах.

характеристики

Для образования фагосом патогены или опсонины должны связываться с трансмембранным рецептором, который случайным образом распределяется на поверхности клеток фагоцитов.

Опсонины - это молекулы, которые служат метками, такими как антитела, которые будут связываться с патогенами и регулировать процесс фагоцитоза.

Поскольку фагосома формируется как инвагинация плазматической мембраны, ее мембрана будет иметь такой же основной состав липидного бислоя.

В фагосомах есть мембраносвязанные белки, которые рекрутируются и сливаются с лизосомами с образованием зрелых фаголизосом.

Повышение квалификации

Фагоцитоз - это последовательный процесс, который включает несколько стадий, таких как: хемотаксис, адгезия, эндоцитоз, образование фагосомы, образование фаголизосомы, подкисление фаголизосомы, образование активных кислородных метаболитов, активация лизосомальных гидролаз, высвобождение переваренного материала, образование остаточное тело и, наконец, экзоцитоз.

Эндоцитоз и фагосома

Эндоцитоз - это механизм, с помощью которого частицы или микроорганизмы попадают извне внутрь клетки. Этот процесс может быть оптимизирован опсинизацией частиц и обычно происходит через рецепторы, расположенные в покрытых клатрином областях мембраны.

Процесс включает инвагинацию плазматической мембраны, приводящую к образованию фагоцитарной вакуоли. Адгезия частиц или микроорганизмов к мембране вызывает полимеризацию актина, а также образование псевдоподий. Эти псевдоножки будут окружать проглатываемый материал и сливаться за ним.

Во время этого процесса важно участие нескольких белков, таких как киназа C, фосфоинозитид-3-киназа и фосфолипаза C. Когда инвагинация заканчивается закрытием, образуется везикула или фагосома, которая отделяется от мембраны и дрейфует к ней. внутри клетки.

фаголизосомы

Вскоре после образования фагосомы происходит деполимеризация F-актина, которая изначально связана с фагосомой. Мембрана этой клетки становится доступной для ранних эндосом.

Затем фагосома движется вдоль микротрубочек цитоскелета, проходя серию событий слияния и деления, в которых участвуют различные белки, такие как аннексины и ГТФазы rap7, rap5 и rap1.

Эти события заставляют мембрану фагосомы и ее содержимое созревать и могут сливаться с поздними эндосомами, а затем с лизосомами с образованием фаголизосомы.

Скорость слияния фагосом и лизосом зависит от природы проглоченной частицы, но обычно это занимает 30 минут. Это слияние не обязательно требует полного соединения мембран для формирования фаголизосомы.

В некоторых случаях соединение между фагосомой и лизосомой достигается за счет узких водных мостиков. Эти мосты допускают только ограниченный обмен содержимым обеих структур.

Остаточное тело

После гидролиза частицы или микроорганизма полученные молекулы будут высвобождены в цитозоль клетки, а отходы останутся внутри везикулы, которая становится остаточным телом.

Позже эти отходы будут выпущены за пределы клетки в результате процедуры, называемой экзоцитозом.

Характеристики

Устранение болезнетворных микроорганизмов

Фагосомы, известные как макрофаги и нейтрофилы, называются профессиональными фагоцитами и являются клетками, ответственными за большую часть захвата и устранения патогенов. Эти два типа клеток имеют разные методы разрушения бактерий.

Нейтрофилы производят токсичный кислород, а также производные хлора для уничтожения бактерий, а также используют протеазы и антимикробные пептиды. В свою очередь, макрофаги больше зависят от подкисления фаголизосом, а также от использования протеолитических и гликолитических ферментов для уничтожения патогенов.

Воспаление

Процесс образования фагосом связан с воспалительными процессами через общие сигнальные молекулы. Например, киназа PI-3 и фосфолипаза C участвуют в образовании фагосом, а также являются важными компонентами врожденного иммунного ответа.

Эти белки индуцируют выработку провоспалительных цитокинов в строго регулируемом процессе, воспалительный ответ которого будет зависеть от типа частицы, заключенной в фагосоме.

Презентация антигенов

Незрелые дендритные клетки способны к фагоцитозу патогенных элементов. Фагосомы этих клеток лишь частично разрушают фагоцитированные патогены.

В результате этой частичной деградации получаются фрагменты белка адекватного размера для специфического бактериального распознавания. Эти фрагменты нацелены на главный комплекс гистосовместимости и используются для активации Т-клеток для иммунного ответа.

питание

Многие простейшие используют фагоцитоз в качестве механизма питания. В некоторых случаях это даже их единственный механизм получения питательных веществ. В этих случаях время между поглощением частицы пищи и ее перевариванием фагосомой намного короче, чем время, используемое профессиональными фагоцитами.

Этапы фагоцитоза амебы. Взято и отредактировано: Miklos.

Устранение клеток

Фагосомы отвечают за устранение старых и апоптотических клеток как механизм достижения гомеостаза тканей. Например, красные кровяные тельца имеют один из самых высоких показателей оборота в организме. Таким образом, стареющие эритроциты фагоцитируются макрофагами, расположенными в печени и селезенке.

Ссылки

1. Карп Г. (2008). Клеточная и молекулярная биология. Концепции и эксперименты. 5-е издание. John Wiley & Sons, Inc.
2. SL Wolfe (1977). Клеточная биология. Ediciones Omega, SA
3. О. Рохас-Эспиноса и П. Арсе-Паредес (2003). Фагоцитоз: механизмы и последствия. Первая часть. Биохимия.
4. О. Рохас-Эспиноса и П. Арсе-Паредес (2004). Фагоцитоз: механизмы и последствия. Вторая часть. Биохимия.
5. О. Рохас-Эспиноса и П. Арсе-Паредес (2004). Фагоцитоз: механизмы и последствия. Третья часть. Биохимия.
6. Фагосома. В Википедии. Получено с en.wilipedia.org
7. Фагосома: Что это? Формирование, структура, функция, процесс созревания и бактериальные манипуляции. Получено с arribasalud.com