Bakterijski kemotaksis, nevtrofilci, vnetje, fagocitoza



The kemotaksije to je mehanizem, s katerim se celice premikajo kot odgovor na kemično spodbudo. Dražljaj je lahko katera koli razpršena snov, ki jo detektirajo receptorji na površini celice. Obstajata dve glavni vrsti kemotaksije: pozitivna in negativna.

Pozitivna kemotaksija je tista, kjer je gibanje usmerjeno proti izvoru dražljaja, kjer je koncentracija večja. Po drugi strani pa je negativna kemotaksija tista, kjer se gibanje pojavi v nasprotni smeri od kemične stimulacije. Pri večceličnih organizmih je kemotaksija ključnega pomena za razvoj in normalno delovanje telesa.

Pri kemotaksiji bakterije in drugi enocelični ali večcelični organizmi svoje gibanje usmerjajo v odziv na določene kemikalije v svojem okolju (dražljaji).. 

To je pomemben mehanizem v imunskem sistemu za privabljanje limfocitov T na mesta, kjer je okužba. Ta proces se lahko med metastazami spremeni.

Indeks

  • 1 Bakterijski kemotaksis
  • 2 Kemotaksija v nevtrofilcih
    • 2.1 Delovanje beljakovin
  • 3 Kemotaksija in vnetje
  • 4 Kemotaksija in fagocitoza
    • 4.1 Dejavniki, ki vplivajo
  • 5 Kemotaksija v imunologiji
  • 6 Reference

Bakterijski kemotaksis

Bakterije se lahko gibljejo skozi različne mehanizme, najpogostejša pa so gibanja njihovih flagel. To gibanje je posredovano s kemotaksijo, ki jim pomaga približati ugodne snovi (kemo-atraktanti) in jih odmakniti od strupenih snovi (kemoterapiji)..

Bakterije, kot je Escherichia coli, Imajo več flagelov, ki se lahko vrtijo na dva načina:

- Na desno V tem primeru vsak bič "vrstice" v drugo smer, zaradi česar bakterija obrne.

- Na levo V tem primeru se zastavice usmerijo v eno smer, zaradi česar bakterije plavajo v ravni črti.

Na splošno je gibanje bakterije posledica izmenjavanja teh dveh faz vrtenja. Kemotaksija usmerja bakterijo, ki uravnava pogostost in trajanje vsakega.

Ta modulacija smeri gibanja je posledica zelo natančnih sprememb v smeri vrtenja flagele. Zato je mehansko bistvo bakterijske kemotaksije nadzorovanje smeri vrtenja flagelarjev.

Kemotaksija v nevtrofilcih

Neutrofili so vrsta celic imunskega sistema, ki so temeljnega pomena za obrambo pred okužbami. V telesu se nevtrofilci selijo v kraje, kjer obstaja okužba ali poškodba tkiva.

Migracijo teh celic posreduje kemotaksija, ki deluje kot privlačna sila za določanje smeri, v kateri se gibajo nevtrofilci. Ta proces se aktivira s sproščanjem specializiranih proteinov imunskega sistema, imenovanih interlevkini, na mestih, kjer je poškodba tkiva.

Med mnogimi nevtrofili, ki krožijo zunaj kostnega mozga, jih je polovica v tkivih, druga polovica pa v krvnih žilah. Od tistih, ki jih najdemo v krvnih žilah, jih je polovica v glavnem toku krvi, ki hitro kroži po vsem telesu.

Ostali nevtrofilci v krvi se gibljejo počasi, z značilnim amoeboidnim gibanjem, vzdolž notranjih sten krvnih žil. Po prejemu kemotaktičnega signala, nevtrofilci hitro vstopijo v tkivo, da opravijo svojo obrambno funkcijo.

Delovanje beljakovin

Kemotaksijo v nevtrofilcih posredujejo proteini, vstavljeni v plazemsko membrano, ki delujejo kot receptorji določenih molekul imunskega sistema. Vezava receptorjev na njihove ciljne molekule povzroči migracijo nevtrofilcev v kraje okužbe.

Med kemotaksijo se celice odzivajo na kemične signale. Delovanje nevtrofilcev je samo en primer, kako telo uporablja kemotaksijo, da se odzove na okužbo.

Kemotaksija in vnetje

Med vnetjem se bele krvne celice (levkociti) držijo celic v krvnih žilah, od koder se selijo skozi plast endotelijskih celic in se premaknejo med tkivi do vira vnetja, kjer bodo izpolnili svojo funkcijo obramba gostitelja.

Kemotaksija levkocitov je bistvena za migracijo iz krvi v tkiva, kjer je vnetje. Ta vnetni odziv povzroča povzročitelj infekcije ali snov, ki povzroča alergijo.

Vnetje poveča pretok krvi in ​​prepustnost krvnih žil, kar povzroči, da celice in beljakovine pobegnejo iz krvi v tkiva. Zaradi tega odziva se nevtrofilci prvič odzovejo na vnetje (poleg celic, ki so že v tkivih, kot so makrofagi in mastociti)..

Kemotaksija in fagocitoza

Med okužbo kemični signali pritegnejo fagocite na mesta, kjer je patogen napadel telo. Te kemikalije lahko pridejo iz bakterij ali drugih že prisotnih fagocitov. Fagocite stimuliramo s temi kemo-privlačnimi molekulami in jih premikamo s kemotaksijo.

Fagociti so razred celic, ki vključujejo makrofage, nevtrofilce in eozinofile, ki so sposobni zaužiti (pogoltniti) in uničiti mikroorganizme, odgovorne za induciranje vnetnega odziva..

Prvi, ki se nabirajo okoli agensov, ki preplavljajo in sprožijo proces fagocitoze, so nevtrofilci. Potem se lokalni makrofagi - imenovani tudi poklicni fagociti - selijo in preostali fagociti iz krvi v tkivo in začnejo fagocitozo.

Dejavniki, ki vplivajo

Pomembno je omeniti, da lahko nekatere vrste bakterij in njihovi izdelki vplivajo na proces kemotaksije, kar zavira sposobnost fagocitov, da potujejo na mesto okužbe..

Na primer, streptokokni streptokok zmanjša kemotaksijo nevtrofilcev, tudi pri zelo nizkih koncentracijah. Prav tako je znano, da celice Mycobacterium tuberculosis zavirajo migracijo levkocitov.

Kemotaksija v imunologiji

Kemotaksija je temeljni proces za imunski sistem, ker koordinira gibanje pomembnih celic v obrambi organizma. Zaradi tega mehanizma lahko nevtrofilci gredo na mesta, kjer je okužba ali poškodba.

Poleg vnetnega odziva je kemotaksija bistvena za migracijo drugih fagocitov, ki so potrebni za odstranitev toksinov, patogenov in celičnih ostankov. Zgoraj navedeno je del prirojene imunske obrambe.

Reference

  1. Adler, J. (1975). Kemotaksija v bakterijah. Letni pregled biokemije, 44(1), 341-356.
  2. Becker, E. (1983). Kemotaktični dejavniki vnetja (maj), 223-225.
  3. Delves, P.; Martin, S.; Burton, D.; Roit, I. (2006). Roittova bistvena imunologija(11. izd.). Malden, MA: založba Blackwell.
  4. Heinrich, V., & Lee, C.-Y. (2011). Zamegljena črta med kemotaktično chase in fagocitno: imunofizična perspektiva enocelične. Journal of Cell Science, 124(18), 3041-3051.
  5. Murphy, K. (2011). Janewayova imunobiologija (8. izd.). Garland Science.
  6. Nuzzi, P.A., Lokuta, M.A., & Huttenlocher, A. (2007). Analiza kemotaksije nevtrofilcev. Metode v molekularni biologiji, 370, 23-36.
  7. Rot, A. (1992). Vloga kemotaksije levkocitov pri vnetju. Biokemija vnetja, 271-304.
  8. Yang, K., Wu, J., Zhu, L., Liu, Y., Zhang, M., & Lin, F. (2017). All-on-chip metoda za hitro analizo kemotaksije nevtrofilcev neposredno iz kapljice krvi. Kanadski inštituti za zdravstvene raziskave.