Zdieľam:
Bakteriálna chemotaxia, pri neutrofiloch, pri zápale, pri fagocytóze
chemotaxie je to mechanizmus, ktorým sa bunky pohybujú v reakcii na chemický stimul. Podnetom môže byť akákoľvek difúzna látka, ktorá je detegovaná receptormi na povrchu bunky. Existujú dva hlavné typy chemotaxie: pozitívne a negatívne.
Pozitívna chemotaxia je tam, kde je pohyb nasmerovaný na zdroj stimulu, kde je koncentrácia väčšia. Na druhej strane negatívna chemotaxia je tam, kde sa pohyb uskutočňuje v opačnom smere ako chemický stimul. V mnohobunkových organizmoch je chemotaxia životne dôležitá pre vývoj a normálnu funkciu tela.
Pri chemotaxii baktérie a iné jednobunkové alebo mnohobunkové organizmy riadia svoje pohyby v reakcii na určité chemikálie v ich prostredí (stimuly).
Je to dôležitý mechanizmus v imunitnom systéme, ktorý priťahuje T lymfocyty do miest, kde je infekcia. Tento proces môže byť zmenený počas metastáz.
index
- 1 Bakteriálna chemotaxia
- 2 Chemotaxia v neutrofiloch
- 2.1 Pôsobenie proteínov
- 3 Chemotaxia a zápal
- 4 Chemotaxia a fagocytóza
- 4.1 Faktory, ktoré zasahujú
- 5 Chemotaxia v imunológii
- 6 Referencie
Bakteriálna chemotaxia
Baktérie sa môžu pohybovať rôznymi mechanizmami, z ktorých najbežnejší je pohyb ich bičíkov. Tento pohyb je sprostredkovaný chemotaxiou, ktorá slúži na ich priblíženie k priaznivým látkam (chemo-atraktantom) a ich presunutie od toxických látok (chemo-repelenty)..
Baktérie, podobne Escherichia coli, Majú niekoľko bičíkov, ktoré sa môžu otáčať dvoma spôsobmi:
- Vpravo V tomto prípade každý bičík "riadkov" v inom smere, čo spôsobuje baktérie obrátiť.
- Vľavo V tomto prípade sú bičíky zarovnané v jednom smere, čo spôsobuje, že baktérie plávajú v priamej línii.
Vo všeobecnosti je pohyb baktérie výsledkom striedania týchto dvoch fáz rotácie. Chemotaxia riadi baktériu regulujúcu frekvenciu a trvanie každého z nich.
Táto modulácia smeru pohybu je výsledkom veľmi presných zmien smeru otáčania bičíka. Teda, mechanicky, podstatou bakteriálnej chemotaxie je riadiť smer bičíkovej rotácie.
Chemotaxia v neutrofiloch
Neutrofily sú typom buniek imunitného systému, ktoré sú základom v obrane proti infekciám. V tele migrujú neutrofily na miesta, kde dochádza k infekcii alebo poškodeniu tkaniva.
Migrácia týchto buniek je sprostredkovaná chemotaxiou, ktorá pôsobí ako príťažlivá sila na určenie smeru pohybu neutrofilov. Tento proces je aktivovaný uvoľňovaním špecializovaných proteínov imunitného systému, nazývaných interleukíny, v miestach, kde dochádza k poškodeniu tkaniva.
Z mnohých neutrofilov, ktoré cirkulujú mimo kostnej drene, je polovica v tkanivách a druhá polovica v krvných cievach. Z tých, ktoré sa nachádzajú v krvných cievach, je polovica v hlavnom prúde krvi, ktorá cirkuluje v celom tele.
Zvyšok krvných neutrofilov sa pohybuje pomaly s ich charakteristickým amoeboidným pohybom pozdĺž vnútorných stien krvných ciev. Po prijatí chemotaktického signálu sa neutrofily rýchlo dostanú do tkanív, aby vykonali svoju obrannú funkciu.
Pôsobenie proteínov
Chemotaxia v neutrofiloch je sprostredkovaná proteínmi vloženými do plazmatickej membrány, ktoré fungujú ako receptory určitých molekúl imunitného systému. Väzba receptorov na ich cieľové molekuly spôsobuje migráciu neutrofilov na miesta infekcie.
Počas chemotaxie sa bunky pohybujú v reakcii na chemické signály. Pôsobenie neutrofilov je len jedným príkladom toho, ako telo využíva chemotaxiu na reakciu na infekciu.
Chemotaxia a zápal
Počas zápalu biele krvinky (leukocyty) priľnú k bunkám vo vnútri krvných ciev, odkiaľ migrujú cez vrstvu endotelových buniek a pohybujú sa medzi tkanivami k zdroju zápalu, kde budú plniť svoju funkciu. obrany hostiteľa.
Chemotaxia leukocytov sa považuje za nevyhnutnú pre migráciu z krvi do tkanív, kde dochádza k zápalu. Táto zápalová reakcia je spôsobená infekčným činidlom alebo látkou, ktorá spôsobuje alergiu.
Zápal zvyšuje prietok krvi a priepustnosť krvných ciev, čo spôsobuje únik buniek a proteínov z krvi do tkanív. Vzhľadom na túto reakciu reagujú neutrofily ako prvé na zápal (okrem buniek, ktoré sú už v tkanivách, ako sú makrofágy a žírne bunky)..
Chemotaxia a fagocytóza
Počas infekcie priťahujú chemické signály fagocyty do miest, kde patogén prenikol do tela. Tieto chemikálie môžu pochádzať z už prítomných baktérií alebo iných fagocytov. Fagocyty sú stimulované týmito chemoatraktantnými molekulami a pohybujú sa chemotaxiou.
Fagocyty sú triedou buniek, ktorá zahŕňa makrofágy, neutrofily a eozinofily, ktoré sú schopné požitia (prehltnutie) a zničenie mikroorganizmov zodpovedných za vyvolanie zápalovej odpovede..
Prvé, ktoré sa akumulujú okolo inváznych činidiel a iniciujú proces fagocytózy, sú neutrofily. Potom miestne makrofágy - tiež nazývané profesionálne fagocyty - migrujú a zvyšok fagocytov z krvi do tkaniva a iniciuje fagocytózu.
Faktory, ktoré zasahujú
Je dôležité poznamenať, že niektoré druhy baktérií a ich produkty môžu interferovať s procesom chemotaxie, čo inhibuje schopnosť fagocytov cestovať do miesta infekcie..
Streptokoky streptokokov napríklad potláčajú chemotaxiu neutrofilov, dokonca aj pri veľmi nízkych koncentráciách. Tiež je známe, že bunky Mycobacterium tuberculosis inhibujú migráciu leukocytov.
Chemotaxia v imunológii
Chemotaxia je základným procesom imunitného systému, pretože koordinuje smer pohybu dôležitých buniek v obrane organizmu. Vďaka tomuto mechanizmu sa neutrofily môžu dostať na miesta, kde dochádza k infekcii alebo zraneniu.
Spolu so zápalovou odpoveďou je chemotaxia nevyhnutná na migráciu iných fagocytov, ktoré sú nevyhnutné na elimináciu toxínov, patogénov a bunkových zvyškov. Vyššie uvedené je súčasťou vrodenej imunitnej obrany.
referencie
- Adler, J. (1975). Chemotaxia v baktériách. Ročný prehľad biochémie, 44(1), 341-356.
- Becker, E. (1983). Chemotaktické faktory zápalu, (máj), 223-225.
- Delves, P; Martin, S.; Burton, D .; Roit, I. (2006). Roittova Základná imunológia(11. vydanie). Malden, MA: Blackwell Publishing.
- Heinrich, V., & Lee, C.-Y. (2011). Rozmazaná čiara medzi chemotaktickou naháňačkou a fagocytmi: imunofyzikálna jednobunková perspektíva. Journal of Cell Science, 124(18), 3041-3051.
- Murphy, K. (2011). Janewayovej imunobiológie (8. vydanie). Garland Science.
- Nuzzi, P.A., Lokuta, M.A., & Huttenlocher, A. (2007). Analýza chemotaxie neutrofilov. Metódy molekulárnej biológie, 370, 23-36.
- Rot, A. (1992). Úloha chemotaxie leukocytov pri zápale. Biochémia zápalu, 271-304.
- Yang, K., Wu, J., Zhu, L., Liu, Y., Zhang, M., & Lin, F. (2017). Metóda all-on-chip pre rýchlu analýzu neutrofilov chemotaxie Priamo z kvapky krvi. Kanadské ústavy výskumu zdravia.