Φαγοκυττάρωση-Εισαγωγή και Μηχανισμοί – Σημειώσεις Μικροβιολογίας

• Ένας σημαντικός αμυντικός μηχανισμός του έμφυτο σύστημα.
• Φαγοκυττάρωση: Διαδικασία του έγχυση εις τον στόμαχο και πέψη του εξωκυτταρικού σωματιδιακού υλικού από τα φαγοκυτταρικά κύτταρα.
• Εξωκυτταρικά σωματίδια περιλαμβάνει πλήρεις μικροοργανισμούς (παθογόνα), αδιάλυτα σωματίδια.
• Ενδογενής ύλη όπως τα νεκρά κύτταρα-ξενιστές, τα υπολείμματα σωματιδίων και οι ενεργοποιημένοι παράγοντες πήξης επίσης φαγοκυτταρώνονται.

Φαγοκυτταρικά κύτταρα

• Φαγοκυτταρικά κύτταρα, τα οποία περιλαμβάνουν ουδετερόφιλα, μονοκύτταρα αίματος και μακροφάγους ιστών.

Βήματα Φαγοκυττάρωσης

1. Τα μακροφάγα έλκονται από χημειοτακτικούς παράγοντες – αυτή η διαδικασία ονομάζεται χημειοταξία.
2. Τα βακτήρια ή τα αντιγόνα προσκολλώνται στις μεμβρανικές εκκενώσεις (ψευδόποδα).
3. Το καταποθέν βακτήριο συγχωνευμένο με ψευδοπόδια περικλείεται στο φαγόσωμα.
4. Τα φαγοσώματα οδηγούν προς το εσωτερικό του κυττάρου και συντήκονται με λυσοσώματα, σχηματίζονται φαγολυσοσώματα.
5. Στα φαγολυσοσώματα, τα προσλαμβανόμενα σωματίδια πέπτονται από λυσοζύμη.
6. Τα χωνεμένα σωματίδια απελευθερώνονται από το κύτταρο από εξωκυττάρωση.

Μηχανισμός Φαγοκυττάρωσης

• Τα μακροφάγα ενεργοποιούνται από κατηγορίες αντιγόνων που δεσμεύουν αντισώματα, γνωστά ως οψονίνες.
• Opsonins ενισχύω το ποσοστό της φαγοκυττάρωσης.
• Η διαδικασία ονομάζεται οψωνισμός.
• Αντιμικροβιακές & Κυτταροτοξικές ουσίες απελευθερώνεται από ενεργοποιημένα μακροφάγα.
• Και οι δύο ουσίες έχουν την τάση να καταστρέφουν τους μικροοργανισμούς που έχουν καταποθεί

Μηχανισμοί θανάτωσης που εξαρτώνται από το οξυγόνο

• Ενδιάμεσα αντιδρώντα οξυγόνου (ROI) & ενδιάμεσα ενεργού αζώτου – παράγεται από ενεργοποιημένα μακροφάγα.
• Και τα δύο αντιδραστικά ενδιάμεσα Ο2 και Ν2 έχουν αποτελεσματικό αντιμικροβιακή δράση.
• Κατά τη διάρκεια της φαγοκυττάρωσης, μια διαδικασία της αναπνευστική έκρηξη εμφανίζεται στα μακροφάγα
  • Στο οποίο, δεσμευμένο με μεμβράνη οξειδάση ενεργοποιείται
  • Μείωση Ο2 —> καταλύει ——> Ανιόν υπεροξειδίου (αντιδραστικό ενδιάμεσο O2)
  • Δημιουργείται ανιόν υπεροξειδίου ρίζες υδροξυλίου & υπεροξείδιο του υδρογόνου (οξειδωτικά μέσα)
• Στο φαγολυσόσωμα, το ένζυμο μυελοϋπεροξειδάση καταλύω ιόντα υδροϋπεροξειδίου και χλωρίου ——> Υποχλωριώδες
• Το υποχλωριώδες άλας είναι τοξικό για τους μικροοργανισμούς που καταπίνονται, επομένως χρησιμοποιείται σε οικιακή χλωρίνη.
• Γενικά, ο μακροφάγος ενεργοποιείται από Λιποπολυσακχαρίτη (LPS) -> Συστατικό του βακτηριακού κυττάρου.
• Για μυκοβακτήρια, διπεπτίδιο μουραμυλίου + κυτοκίνες προερχόμενες από Τ-κύτταρα (IFN-λ)—–>εκφράζω συνθετάση νιτρικού οξειδίου (υψηλά επίπεδα)
• Ένζυμο συνθετάση μονοξειδίου του αζώτου —–> οξειδώνω —–>L-αργινίνη σε—–> L-κιτρουλίνη + μονοξείδιο του αζώτου (αντιδραστικά ενδιάμεσα N2).
  • Νιτρικό οξύ έχει αποτελεσματική αντιμικροβιακή δράση.
  • Συνδυασμός με ιόντα υπεροξειδίου παράγει πιο αποτελεσματικές αντιμικροβιακές ενώσεις.

Οξυγόνο- Ανεξάρτητοι Φονικοί Μηχανισμοί

• Τα ενεργοποιημένα μακροφάγα παράγουν πολλά υδρολυτικά ένζυμα και λυσοζύμες.
• Αυτά τα ένζυμα έχουν καταστροφική δραστηριότηταχωρίς τη συμμετοχή οξυγόνου.
• Επιπλέον, παράγεται μια ομάδα πεπτιδίων, τα οποία έχουν αντιμικροβιακή και κυτταροτοξική δράση γνωστή ως άμυνες.
  • Τα πλούσια σε κυστεΐνη μόρια αποτελούνται από 29-35 υπολείμματα αμινοξέων.
  • Σχηματίστε κανάλια στις κυτταρικές μεμβράνες των βακτηρίων, που είναι διαπερατά από ιόντα.
  • Μπορεί να σκοτώσει την ποικιλία των βακτηρίων που περιλαμβάνει, E.Coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumonia.
• Κυτοκίνη όπως παράγοντας νέκρωσης όγκου (TNF-α)απελευθερώνεται από ενεργοποιημένο μακροφάγο
  • Έχουν κυτταροτοξικά αποτελέσματα στα καρκινικά κύτταρα.

Αναφορές και Πηγές

1. https://immunologysystem.blogspot.com/2016/07/mononuclear-phagocytes.html
2. https://www.researchgate.net/publication/7464252_Targeted_Drug_Delivery_to_Macrophages_in_Parasitic_Infections
3. https://en.wikipedia.org/wiki/Phagocytosis
4. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0005273616300311

Διαβάστε επίσης: