فاگوسیتوز چیست؟ تعریف، عملکرد، مراحل با مثال

فهرست مطالب نمایش

فاگوسیتوز چیست؟

فاگوسیتوز فرآیندی است که در آن سلول‌ها، ذرات بزرگ (بیش از 0.5 میکرومتر) را به وسیله وزیکول‌های متصل به غشاء به نام فاگوزوم می‌خورند و سپس برای تجزیه آنزیمی به سمت لیزوزوم‌ها می‌برند.
فاگوسیتوز با اپسونیزاسیون باکتری‌ها به شدت افزایش می‌یابد.
چسباندن یک قطعه اختصاصی IgG یا مکمل، C3، می‌تواند کارایی فاگوسیتوز را تا حد زیادی افزایش دهد، اگرچه فاگوسیتوز می‌تواند بدون اپسونیزاسیون رخ دهد.
گیرنده‌های مکمل، CR1 و CR3، گیرنده‌های اولیه برای opsonization توسط مکمل هستند.
لکوسیت‌های پلی‌مورفونوکلئر (PMNs) همچنین گیرنده‌هایی را برای قطعه IgG Fc (FcγRs) بیان می‌کنند که فاگوسیتوز را تسهیل می‌کند.
دو گیرنده Fcγ که در PMNهای در حال گردش وجود دارند به نام‌های FcγRII (CD32) و FcγIII (CD16) شناخته می‌شوند. اتصال به این گیرنده‌ها باعث انفجار اکسیداتیو در PMNها می‌شود.
اتصال گیرنده‌های آنتی‌بادی و مکمل در سطح PMNها فرآیند فاگوسیتوز را فعال می‌کند.

مکانیسم فاگوسیتوز

تخریب میکروب‌ها

عوامل زیر عوامل مهمی هستند که به تخریب میکروارگانیسم‌های موجود در فاگولیزوزوم کمک می‌کنند:

رادیکال‌های اکسیژن: مجموعه‌ای از پروتئین‌ها به نام اکسیداز فاگوسیت در غشای فاگولیزوزوم، رادیکال‌های اکسیژن را در فاگوزوم تولید می‌کند. یک الکترون منفرد از NADPH گرفته شده و به اکسیژن اضافه می‌شود و تا حدی آن را کاهش می‌دهد. مولکول‌های بسیار واکنش پذیر حاصل با پروتئین‌ها، لیپیدها و سایر مولکول‌های بیولوژیکی واکنش می‌دهند.
نیتریک اکسید: نیتریک اکساید سنتاز اکسید نیتریک را سنتز می‌کند، ماده‌ای واکنشی که با سوپراکسید واکنش می‌دهد تا مولکول‌های بیشتری ایجاد کند که به مولکول‌های بیولوژیکی مختلف آسیب می‌رساند.
پروتئین‌های ضد میکروبی: لیزوزوم‌ها حاوی چندین پروتئاز از جمله یک آنزیم با طیف وسیع الاستاز هستند که برای از بین بردن باکتری‌های مختلف مهم یا حتی ضروری است. یکی دیگر از پروتئین‌های ضد میکروبی لیزوزیم است که به دیواره سلولی باکتری‌های خاص (گرم مثبت) حمله می‌کند.
پپتیدهای ضد میکروبی: مدافعان و برخی پپتیدهای دیگر به غشای سلولی باکتری حمله می‌کنند. مولکول‌های مشابه در بسیاری از جانوران یافت می‌شود.
پروتئین‌های اتصال دهنده: لاکتوفرین یون‌های آهن را که برای رشد باکتری‌ها ضروری هستند، متصل می‌کند. پروتئین دیگری به ویتامین B12 متصل می‌شود.
انتقال یون هیدروژن: انتقال دهنده‌های یون هیدروژن (نقش دوم اکسیداز) فاگولیزوزوم را اسیدی می‌کند، که میکروارگانیسم‌های مختلف را می‌کشد و برای عملکرد پروتئازهای شرح داده شده در بالا مهم است.

فاگوسیت‌ها علاوه بر از بین بردن میکروارگانیسم، مولکول‌هایی را نیز آزاد می‌کنند که به سلول‌های دیگر منتشر می‌شوند و به هماهنگ کردن پاسخ کلی به عفونت کمک می‌کنند.

مولکول‌های تنظیم کننده‌ای که پاسخ ایمنی را تنظیم می‌کنند سیتوکین نامیده می‌شوند. بیشتر آن‌ها پروتئین‌های کوچکی هستند و عمدتاً توسط گلبول‌های سفید و گروه‌های وابسته آن‌ها مانند ماکروفاژها آزاد می‌شوند.

چندین نوع سلول در سیستم ایمنی از طریق فاگوسیتوز میکروارگانیسم‌ها را می‌بلعند.

نوتروفیل‌ها: نوتروفیل‌ها در خون فراوان هستند، به سرعت وارد بافت‌ها شده و در التهاب حاد پاتوژن‌ها را فاگوسیت می‌کنند.

ماکروفاژها: ماکروفاژها ارتباط نزدیکی با مونوسیت‌های خون دارند. این سلول‌های طولانی‌تر در التهاب مزمن غالب هستند. آن‌ها همچنین برخی پاراکرین التهابی مهم را آزاد می‌کنند.

سلول‌های دندریتیک: فاگوسیتوز در این سلول‌ها به جای تخریب مستقیم پاتوژن‌ها برای ایجاد یک پاسخ ایمنی خاص حائز اهمیت است.

لنفوسیت‌های B: مقدار کمی فاگوسیتوز در این سلول‌ها اغلب لازم است تا تبدیل به سلول‌هایی شوند که آنتی‌بادی آزاد می‌کنند.

لنفوسیت‌ در خون محیطی. A نشان دهنده‌ی یک لنفوسیت کوچک و B نشان دهنده‌ي یک لنفوسیت بزرگ

PMN ها دارای دو نوع مکانیزم کشتار هستند.
یکی وابسته به اکسیژن و دیگری مستقل از اکسیژن.
فاگوسیتوز میکروب‌ها تولید رادیکال‌های سوپراکسید و دیگر گونه‌های فعال اکسیژن را تحریک می‌کند.
این‌ها عوامل میکروب‌کش قوی هستند و شامل پراکسید هیدروژن و کلرامین هستند.
آنزیم NADPH اکسیداز در غشای سلولی PMNها یافت می‌شود و سوپر اکسید (به نام انفجار تنفسی) تولید می‌کند.
سوپراکسید ناپایدار است و به سرعت به پراکسید هیدروژن و سایر مواد تبدیل می‌شود که میکروب‌کش هستند.
این واکنش‌ها در داخل فاگولیزوزوم (که فاگوزوم نیز نامیده می‌شود) انجام می‌شود.

مراحل فاگوسیتوز یک باکتری

باکتری به وسیله غشایی به نام سودوپودیا متصل می‌شود.
این باکتری بلعیده می‌شود و یک فاگوزوم را تشکیل می‌دهد.
فاگوزوم با لیزوزوم ترکیب می‌شود.
این باکتری از بین می‌رود و سپس توسط آنزیم‌های لیزوزومی هضم می‌شود.
تولیدات گوارشی از یک سلول آزاد می‌شوند.

مثال: ماکروفاژی که یک ویروس را فاگوسیت می‌کند.

ویروس و سلول باید با یکدیگر در تماس باشند.
ویروس به گیرنده‌های سطح سلولی در ماکروفاژ متصل می‌شود.
ماکروفاژ شروع به نفوذ در اطراف ویروس می‌کند و آن را فرو می‌برد.
ویروس داخل سیتوپلاسم به طور کامل در یک ساختار حباب مانند به نام “فاگوزوم” محصور می‌شود.
فاگوزوم با یک لیزوزوم ترکیب شده و به یک “فاگولیزوزوم” تبدیل می‌شود.
فاگولیزوزوم pH را کاهش می‌دهد تا محتویات آن تجزیه شود.
پس از خنثی شدن محتویات، فاگولیزوزوم بخش باقیمانده‌ای را تشکیل می‌دهد که حاوی مواد زائد فاگولیزوزوم است.
بخش باقی مانده در نهایت از سلول خارج می‌شود.

همچنین بخوانید:

مترجم: شقایق مرتاضی

منبع

از این مطلب چقدر راضی بودید؟

روی ستاره کلیک کنید تا نظرتون ثبت بشه