Fagositoz insan vücudunun en temel ve aynı zamanda en etkili savunma mekanizmalarından biridir. Fagositoz sürecinin düzgün işleyişi, uygun bir bağışıklık tepkisinin temel bir bileşenidir. Fagositozun tam olarak ne olduğunu, fagositozun nasıl çalıştığını, fagositozun neden gerekli olduğunu ve fagositoz bozukluklarının ne gibi etkileri olabileceğini öğrenin.

Fagositozpatojenlerin, ölü hücre parçalarının ve küçük parçacıkların fagositler adı verilen özel hücreler tarafından yutulmasıdır. Fagositoz, hücresel düzeyde "temizlik" ile karşılaştırılabilir - hücrelerin gereksiz veya tehlikeli elementlerden kurtulmasını sağlar.

İçindekiler:

  1. Fagositoz nedir?
  2. Fagositozun vücuttaki rolü
  3. Hangi hücreler fagositoz yapabilir?
  4. Fagositoz - türleri
    • spontan (doğal) fagositoz
    • kolaylaştırılmış fagositoz
  5. Fagositoz - aşamalar
  6. Fagositoz - peki sonra ne olacak?
  7. Mikroorganizmalar tarafından fagositozdan korunma yolları
  8. Fagositoz bozuklukları
    • Kronik Granülomatöz Hastalık
    • Chediak takımı- Higashi

Fagositoz nedir?

Fagositoz, bir hücrenin yabancı parçacıkları emdiği biyolojik bir süreçtir. Fagositoz fenomeni birçok canlı organizmada yaygındır - en ilkel olanlar (örneğin protozoa) dış ortamdan besin almanın bir yolu olarak fagositozu kullanır.

İnsanlarda fagositoz yeteneği öncelikle bağışıklık sistemi hücreleri tarafından kullanılır.

Fagositoz, doğuştan gelen, yani spesifik olmayan bağışıklık mekanizmalarına aittir. Fagositoz süreci bu nedenle vücudumuzun ilk ve temel savunma hatlarından biridir. Fagositoz, bağışıklık sistemindeki rolüne ek olarak doku homeostazının (veya dengesinin) korunmasında da büyük önem taşır.

Fagositoz, vücudun kendi vücudundaki ölü ve hasarlı hücrelerin uzaklaştırılmasını sağlar ve bu da tüm dokuların verimli bir şekilde yenilenmesini ve yeniden yapılandırılmasını sağlar.

Fagositoz, endositoz türlerinden biridir, yani moleküllerin dış ortamdan transferihücrenin içinde. Fagositozda katı parçacıklar emilir: fagositik hücre önce onları kendi hücre zarının bir parçası ile çevreler ve sonra onu içeri çeker. Bu, fagozom adı verilen emilen parçacığı içeren bir kesecik oluşturur.

Fagozomun içeriği daha sonra çeşitli kimyasallar ve enzimlerle sindirilir. Tüm süreç, hücre tarafından parçacığın "yeme"sine benzer, bu da fagositoz terimine yansır.

Adı, "yemek, yutmak" anlamına gelen Yunanca phagein'den gelir.

Fagositoz vücudumuzda sürekli gerçekleşir - milyarlarca fagosit sürekli olarak tehlikeli mikroorganizmaları, ölü hücre parçalarını veya gereksiz parçacıkları "yer". Son derece karmaşık olsa da yaygın bir işlemdir.

Fagositik hücre tarafından doğru hedef tanıma ve fagosit ile "saldırı" hedefi arasındaki doğru etkileşim, çeşitli proteinlerin, sinyal moleküllerinin, antikorların ve yardımcı hücrelerin sürekli işbirliğini gerektirir.

Fagositozun vücuttaki rolü

Fagositoz sürecinin temel uygulamasının vücudumuzun patojenlere karşı savunması olduğunu tahmin etmek zor değil. Enfeksiyöz bir ajanın vücuda girmesi, fagositik hücreleri enfeksiyon bölgesine "çağırmak" için bir dizi sinyal başlatır.

Rolü patojeni nötralize etmek olan akut inflamasyon başlar. Fagositler, birincil immün yanıtın en önemli mekanizmalarından birini oluşturan kanla lezyona akar. Enflamasyon bölgesinde fagositler hem patojenleri hem de hasarlı hücreleri "yirler".

Enfeksiyon sırasında, çok önemli başka bir fagositoz türüyle karşı karşıyayız. Bu sözde eferositozdur.

Eferositoz süreci, iltihaplanma azaldıkça ölmekte olan hücrelerin yutulmasını içerir. Fagositler işlevlerini yerine getirip patojenleri ortadan kaldırdıktan sonra gereksiz hale gelirler.

Sonra doğal olarak ölürler, ardından eferositoz "savaş alanını temizlemek" anlamına gelir. Bu tip fagositoz iltihabı az altır ve vücudun enfeksiyondan önceki haline dönmesini sağlar.

Bu noktada vücudumuzdaki hücrelerin ölmesinin sadece enfeksiyon sonucu değil, sürekli bir süreç olduğunu vurgulamakta fayda var. Her hücrenin belirli bir ömrü vardır, sonra ölür ve yerine yenisi gelir. Programlanmış hücre ölümü sürecine apoptoz denir.

Apoptoz dokularımızın sürekli yenilenmesini sağlayan doğal bir olaydır. O ölen hücreleryeni muadilleriyle değiştirilebilirlerse, önce temizlenmeleri gerekir. Kolayca tahmin edebileceğiniz gibi bu da fagositlerin görevidir.

Apoptotik (ölmekte olan) hücreler, hücre zarlarının yüzeyinde özel sinyaller yayarak fagositler tarafından tanınmalarını ve nötralize edilmelerini sağlar.

Bu durumda inflamasyon olmadan fagositoz gerçekleşir. Dolayısıyla fagositozun sadece yabancı mikroorganizmalara karşı bir savunma yöntemi olmadığını, aynı zamanda tüm dokuların gelişmesini, yeniden şekillenmesini ve yenilenmesini sağlayan bir süreç olduğunu görüyoruz.

Hangi hücreler fagositoz yapabilir?

Fagositoz yapabilen hücrelere fagositler denir. Fagositozun verimliliğine ve etkinliğine bağlı olarak, sözde ayırt ederiz. profesyonel ve profesyonel olmayan fagositler.

Profesyonel olmayan fagositler "düzenli olarak" fagositozla ilgilenir - bu süreç onların ana görevi değildir. Ancak bazen bu hücrelerin çevresinde temizlik gerektiren ölü hücre parçacıkları/parçaları bulunur.

Ardından, profesyonel fagositlerle karşılaştırıldığında, önemli ölçüde sınırlı ve daha az etkili olmasına rağmen, bir miktar fagositik aktivite gösterirler. Birçok hücre türü, profesyonel olmayan fagositler olarak sınıflandırılır. epitel hücreleri, bazı bağ dokusu hücreleri ve ayrıca vasküler endotel.

Profesyonel fagositler vücudumuzdaki fagositozdan sorumlu ana hücrelerdir. Bunlar arasında esas olarak nötrofilleri, monositleri ve makrofajları ayırt ederiz. Bu hücreler, esas olarak bağışıklık fonksiyonlarını yerine getiren lökosit ailesine veya beyaz kan hücrelerine aittir. Profesyonel fagositlerin üç türü de fagositoz konusunda uzmanlaşmıştır, ancak her biri bunu biraz farklı şekilde gerçekleştirir.

Nötrofiller, akut inflamasyon oluşumundan sorumlu ana hücrelerdir. Normalde, nötrofiller vücutta kanla dolaşır. Bir enfeksiyon başladığında, bu hücreler hemen hastalık odağında kümelenir. Nötrofil aracılı fagositoz hızlı ve yoğundur: bu hücrelerin emilen patojenleri etkisiz hale getirmek için çok çeşitli yolları vardır.

Monositler, nötrofiller gibi kan dolaşımında dolaşırlar, ancak kan dolaşımını terk edebilir ve çeşitli dokuları kolonize edebilirler. Olgun monositler daha sonra doku makrofajlarına dönüşür. Makrofaj aracılı fagositoz daha az hızlı ve çok daha yavaştır. Makrofajlar, kronik inflamasyon bölgelerinde bulunan ana hücre havuzudur.

Fagositoz - türleri

Fagositoz, aşağıdakilere bağlı olan karmaşık bir süreçtir.fagositik hücre tipi, fagositik nesne ve birçok ara molekül. İki temel fagositoz yolu vardır:

  • spontan (doğal) fagositoz

Bu, antimikrobiyal yanıtta nadiren yer alan, nispeten yavaş oluşan bir fagositozdur. Spontan fagositozun rolü, ölü hücreleri uzaklaştırmak ve dokulardaki gereksiz elementleri "temizlemektir". Spontan fagositoz başlatmak için sözde uyarmak gereklidir. "çöpçü reseptörler" öncelikle makrofajlarda bulunur. Bu tip fagositoz, doğada anti-inflamatuardır.

  • kolaylaştırılmış fagositoz

Kolaylaştırılmış fagositoz, spontan fagositozdan çok daha hızlı ve daha etkilidir. Bu sayede patojenleri yok etmede oldukça etkilidir. Fagositoz işleminin bu kadar yoğun gerçekleşebilmesi için - adından da anlaşılacağı gibi - bazı tesisler gereklidir.

Fagositler aktivitelerini nasıl kolaylaştırabilir? En yaygın yöntemlerden biri, imha edilmesi gereken nesnelerin özel "işaretlenmesidir". Bu işleme opsonizasyon denir.

Opsonizasyonun özü, belirli moleküllerin mikroorganizmanın yüzeyine bağlanmasıdır. Bu "işaretli" patojen, gıda hücreleri tarafından hızla hedeflenir ve yok edilir. Opsonizasyonu sağlayan moleküllere opsoninler denir. Bunlar esas olarak antikorlar ve sözde bileşenlerin bileşenleridir. tamamlayıcı sistem

Opsoninler patojenleri verimli bir şekilde tanır, işaretler ve böylece fagositoz sürecinin gidişatını önemli ölçüde kolaylaştırır.

Fagositoz - aşamalar

Hangi hücrelerin, ne zaman ve neden fagositozla uğraştığını zaten biliyoruz. O halde bu sürecin gidişatını yakından takip etmeye çalışalım:1. Fagositlerin enfeksiyon bölgesine aktivasyonu ve akışıMikroorganizmanın vücuda girmesi, bağışıklık sisteminin anında uyarılmasına neden olur. Enfeksiyon kapısındaki hücreler mevcut bir tehdidin sinyalini göndermeye başlar.

Haberci moleküller (esas olarak proinflamatuar sitokinler olarak adlandırılırlar) kan dolaşımına yayılır. Bu şekilde fagositler enfekte olduklarını "öğrenirler" ve aktive olurlar.

Aktive olan fagositler kanla enfeksiyon bölgesine ulaşır. Fagositlerin doğru yere verimli akışı, sözde sayesinde mümkündür. kemotaksis. Kimyasal sinyallerin etkisi altında yönlendirilmiş hücre hareketi sürecidir.

Aktif fagositler ayrıca kan damarlarının duvarlarından geçme yeteneğine sahiptir ve bu da kan damarı bölgesinde inflamatuar bir sızıntı oluşturur.enfeksiyonlar.

2. Patojen teşhisi

Fagositler enfeksiyon bölgesine ulaştığında patojenleri tanımaya başlarlar. Bu süreç genellikle diğer moleküller tarafından kolaylaştırılır (kolaylaştırılmış fagositoz için bölüm 4'e bakınız). Her fagosit, hücre zarının yüzeyinde sözde çeşitli moleküllerin tanınmasını sağlayan reseptörler veya proteinler.

Mikroorganizmaları tanımaktan sorumlu reseptörler uyarıldığında, fagosit saldırı hedefine sıkı sıkıya bağlanır.

3. Patojenin emilimi

Patojene "sıkışmış" fagosit, emilim sürecini başlatır. Fagosit hücre zarı, kenarlarına "tırmanarak" patojeni çevrelemeye başlar. Bu, mikroorganizmayı içeren bir kesecik oluşturur. Fagozom adı verilen bu kesecik artık fagositik hücrenin içindedir. Mikroorganizmayı tamamen nötralize etmek için fagozomun içeriğini yok etmek gerekir.

Fagozom içeriğinin sindirimi

Fagozom içeriğinin sindirilebilmesi için sindirim enzimlerinin iç kısmına iletilmesi gerekir. Bu tür enzimler, lizozom adı verilen özel keseciklerde depolanır.

Fagositozun son aşaması bu nedenle lizozom içeriği ile fagozom içeriğinin birleştirilmesini gerektirir - sözde fagolizozom

Lizozomlardaki enzimler en karmaşık kimyasalları parçalayarak mikroorganizmanın yok olmasına neden olabilir. Sindirim enzimlerinin katılımıyla patojenin ortadan kaldırılması oksijenden bağımsız olarak adlandırılır.

Kolayca tahmin edebileceğiniz gibi oksijene bağlı bir eliminasyon da var. Çok daha hızlı ve etkilidir, ancak bunu yalnızca bazı fagositler yapabilir. Oksijene bağlı eliminasyon, yalnızca sözde üretme kabiliyetine sahip hücrelerde gerçekleşir. "oksijen patlaması".

Oksijen patlaması, güçlü bir antimikrobiyal etkiye sahip çok aktif oksijen türlerinin (örneğin hidrojen peroksit) ani salınımıdır. Bir oksijen patlaması, patojenlerin hızla ortadan kaldırılmasına yol açan bir dizi kimyasal reaksiyonu başlatır. Oksijene bağlı mikrobiyal yıkım öncelikle nötrofillerin özelliğidir.

Fagositoz - peki sonra ne olacak?

Fagositoz süreci, hücre içindeki fagozomun sindirimi ile sona erer. Yok edilen parçacıklardan gelen enkazın yanında ne olur? Fagositik hücre, gereksiz ürünlerin çoğundan basitçe onları dışarı "atarak" kurtulur. Ancak sindirimden sonra arta kalan maddelerin bir kısmı çok faydalı olabilir.

Bazı fagositler ayrıca bağışıklık sisteminde başka roller de oynar. İyi bir örnekFagositoza ek olarak, sözde ile ilgilenen makrofajlar da vardır. antijenlerin sunumu. Antijen sunumu, yok edilen mikroorganizmaların diğer bağışıklık hücrelerinin fragmanlarının gösterilmesine dayanır.

Makrofaj, patojenin fagositozu tamamlandıktan sonra, yüzeyinde fagositik materyalin bir kısmını ortaya çıkarır ve daha sonra onunla birlikte vücutta "dolaşır".

Karşılaştığı bağışıklık sisteminin her hücresi bu sayede belirli bir patojeni nasıl tanıyacağını "öğrenir". Bu fenomen, etkili antimikrobiyal savunma mekanizmaları oluşturmada son derece önemlidir.

Fagositoz sürecinin her zaman mikroorganizmanın nihai yıkımı ile bitmediğini de bilmekte fayda var. Fagozomların içinde özel olarak geliştirilmiş savunma mekanizmaları sayesinde yaşayabilen patojenler vardır. İyi bir örnek, makrofajların içinde uzun yıllar yaşayabilen tüberküloz basilleridir.

Mikroorganizmalar tarafından fagositozdan korunma yolları

"Biyolojik rakipleri" ortadan kaldırmanın bir yolu olarak fagositoz çok eski bir mekanizmadır. Bu nedenle, bazı mikroorganizmalar fagositozdan kaçınmanın veya hayatta kalmanın yollarını geliştirmeyi başarmıştır. İşte örnekleri:

  • fagositleri öldürmek

Fagositozdan kaçınmanın en kolay yolu, ona neden olan hücreyi etkisiz hale getirmek gibi görünüyor. Bazı mikroorganizmalar, fagositlere geri döndürülemez şekilde zarar veren maddeler üretme yeteneğine sahiptir. Böyle bir patojenin bir örneği, fagositlerin hücre zarını tahrip ederek ölümlerine neden olan toksinler üreten staphylococcus aureus'tur (LatinceStaphylococcus aureus ).

  • inflamatuar yanıtın yok olması

Enfeksiyon kapısındaki iltihaplanma, enfeksiyon sinyalinin iletilmesini kolaylaştırır. Bu sayede fagositlerin aktivasyonu ve doğru yere varması mümkündür. Konağın bağışıklık sistemi tarafından tanınmayacak ve iltihaba yol açmayacak şekilde kendilerini maskeleyebilen patojenler vardır.

  • opsonizasyondan kaçınma

Opsonizasyon veya patojenlerin özel "etiketlenmesi", fagositozu kolaylaştırmanın en etkili yollarından biridir. Mikropların bundan kaçınmaya çalışmasına şaşmamalı. Bazı stafilokok türleri opsoninleri yok edebilir veya yüzeylerinde saklayabilir.

  • fagosit tanımadan kaçınma

Fagositoz sürecinin başlayabilmesi için belirli bir mikroorganizmanın fagosit tarafından zararlı olduğunun bilinmesi gerekir. Spiroketler gibi bazı patojenlerTreponema pallidum Frengi, konakçı hücrelere benzer antijenleri yüzeylerine bağlayabilir. Bağışıklık sistemi daha sonra onları kendinin olarak tanır ve bu da patojenlerin fagositozdan kaçınmasını sağlar.

  • fagozom üretiminin tıkanması

Fagositozun en önemli aşamalarından biri, saldırıya uğrayan mikroorganizmanın daha sonra hücre tarafından emilen bir kesecik ile çevrelenmesidir. Bununla birlikte, doğada bundan kaçınmanın birçok yolu vardır. Bazı mikroplar fagozom duvarını parçalayan maddeler üretir. Mavi yağ çubuğu ( Pseudomonas aeruginosa ) tarafından farklı bir mekanizma kullanılır. Bu bakteri kendi etrafında kaygan bir kaplama (biyofilm) oluşturarak bu baloncuğun oluşmasını engeller.

  • fagosit içinde hayatta kalma

Fagolizozom, fagositoz sırasında patojenlerin son yaşam alanı olur. Çevresi son derece düşmanca; enzimler ve öldürücü maddelerle doludur. Ancak mikroorganizmalar, bu kadar zor koşullarda bile hayatta kalmalarını sağlayan mekanizmalar geliştirebilirler. Bir örnek tüberkülozdur ( Mycobacterium tuberculosis ). Bu bakteri, standart sindirim enzimlerinden etkilenmeyen, çok yüksek lipid içeriğine sahip özel bir hücre zarı geliştirmiştir.

  • fagozomdan kaçış

Fagozomdan kaçmak kulağa inanılmaz gelse de, gerçekten de böyle akıllı bir savunma mekanizması geliştiren mikroplar var. Listeria monocytogenes, fagozom duvarını yok edebilen maddeler üretir. Üstelik bu patojen fagozomdan kaçtıktan sonra fagosit içinde çoğalabilir ve sınırlarının ötesine geçebilir.

Fagositoz bozuklukları

Düzgün işleyen bir fagositoz süreci, bağışıklık sisteminin düzgün çalışması için temel öneme sahiptir. İmmün yetmezlik hastalıklarının temelinde fagositozun bazı aşamalarındaki bozukluklar yatmaktadır. Bu tür hastalıklara örnekler:

  • Kronik Granülomatöz Hastalık

Kronik granülomatöz hastalığın nedeni, oksijen patlaması oluşturma aşamasında bir fagositoz bozukluğudur. Uygun bir enzimin (NADPH oksidaz olarak adlandırılan) eksikliği, reaktif oksijen türlerinin oluşumunu engeller ve bu da mikroorganizmaların hızlı ve etkili bir şekilde ortadan kaldırılmasına izin vermez.

Enzim hasarının genetik bir arka planı vardır, bu nedenle hastalığın nedensel bir tedavisi henüz yoktur. Kronik granülomatöz hastalık seyrinde hücre içi eliminasyon sisteminin yetersiz olması nedeniyle sık enfeksiyonlar, apseler ve granülomlar gelişir.patojenler

  • Chediak- Higashi Ekibi

Chediak-Higashi sendromunda fagozom-lizozom bağlantısı aşamasında fagositozda bozukluk vardır. Proteinlerden birinin genetik mutasyonu, patojeni içeren veziküllere sindirim enzimlerinin transferini engeller ve böylece ortadan kaldırılmasını engeller.

Önemli bir bağışıklık bozukluğuna ek olarak, albinizm ve sinir sisteminin işleyişindeki bozukluklar da Chediak-Higashi sendromu için karakteristiktir.

Yazar hakkındaKrzysztof BialazitKrakow'daki Collegium Medicum'da bir tıp öğrencisi, yavaş yavaş doktorun işinin sürekli zorlukları dünyasına giriyor. Özellikle kadın hastalıkları ve doğum, pediatri ve yaşam tarzı tıbbı ile ilgilenmektedir. Yabancı dilleri, seyahatleri ve dağ yürüyüşlerini seven.

Bu yazarın diğer makalelerini okuyun

Kategori:

Bağışıklık sistemi