Bakteriaalne kemotaksis, neutrofiilides, põletikus, fagotsütoos



The kemotaksis see on mehhanism, mille abil rakud liiguvad vastusena keemilisele stiimulile. Stimul võib olla mis tahes difundeeruv aine, mis tuvastatakse raku pinnal olevate retseptorite poolt. Keemiataksis on kaks peamist tüüpi: positiivne ja negatiivne.

Positiivne kemotaksis on see, kus liikumine on suunatud stiimuli allikale, kus kontsentratsioon on suurem. Teisest küljest on negatiivne kemotaksis, kus liikumine toimub keemilise stiimuli vastassuunas. Mitmerakuliste organismide puhul on kemotaksis elutähtis keha arengu ja normaalse funktsiooni jaoks.

Kemotaksis juhivad bakterid ja teised ühikulised või mitmerakulised organismid nende liikumist vastusena teatud kemikaalidele oma keskkonnas (stiimulid). 

Immuunsüsteemi oluline mehhanism on T-lümfotsüütide ligitõmbamine nakkusohtudesse. Seda protsessi saab metastaaside ajal muuta.

Indeks

  • 1 Bakteriaalne kemotaksis
  • 2 Kemotaksis neutrofiilides
    • 2.1 Valkude toime
  • 3 Kemotaksis ja põletik
  • 4 Kemotaksis ja fagotsütoos
    • 4.1 Tegurid, mis segavad
  • 5 Kemotaksis immunoloogias
  • 6 Viited

Bakteriaalne kemotaksis

Bakterid võivad liikuda mitmesuguste mehhanismide kaudu, kõige levinum on nende lipu liikumine. Seda liikumist vahendab kemotaksis, mis aitab neid lähemale soodsatele ainetele (kemo-atraktandid) ja viia need mürgistest (kemo-repellendid) eemale..

Bakterid, nagu Escherichia coli, Neil on mitu lippu, mida saab pöörata kahel viisil:

- Paremale Sellisel juhul liigub iga flagellum "rida" erinevas suunas, põhjustades bakteri ümberpööramist.

- Vasakule Sellisel juhul on lipukese joondamine ühes suunas, mis põhjustab bakterite sirgjoonelise ujumise.

Üldiselt on bakteri liikumine tingitud nende kahe rotatsioonifaasi vaheldumisest. Chemotaxis juhib bakterit, mis reguleerib iga ravimi sagedust ja kestust.

See liikumissuuna moduleerimine on väga täpsed muutused lipu pöörlemissuunas. Seetõttu on mehaaniliselt bakteriaalse kemotaksise olemus juhtida lipulaarse pöörlemise suunda.

Kemotaksis neutrofiilides

Neutrofiilid on immuunsüsteemi rakud, mis on infektsioonide vastases kaitses olulised. Kehas liiguvad neutrofiilid nakkuse või koekahjustusega kohtadesse.

Nende rakkude migratsiooni vahendab kemotaksis, mis toimib atraktiivse jõuna neutrofiilide liikumise suuna määramiseks. Seda protsessi aktiveerib immuunsüsteemi spetsiifiliste valkude vabanemine, mida nimetatakse interleukiinideks kohtades, kus esineb koe kahjustus.

Paljudest neutrofiilidest, mis ringlevad väljaspool luuüdi, on pooled kudedes ja teine ​​pool veresoontes. Veresoonte hulgas on pooled kehas kiiresti ringleva vere peavoolu sees.

Ülejäänud veres neutrofiilid liiguvad aeglaselt koos iseloomuliku amoeboidi liikumisega mööda veresoonte siseseinu. Kemotaktilise signaali saamisel sisenevad neutrofiilid kudesid kiiresti, et täita oma kaitsefunktsiooni.

Valkude toime

Neutrofiilide kemotaksist vahendavad plasmamembraani sisestatud valgud, mis toimivad teatud immuunsüsteemi molekulide retseptoritena. Retseptorite seondumine nende sihtmolekulidega põhjustab neutrofiilide migreerumise nakkuskohtadesse.

Kemotaksise ajal liiguvad rakud reageerides keemilistele signaalidele. Neutrofiilide toime on vaid üks näide sellest, kuidas organism kasutab kemotaksist nakkusele reageerimiseks.

Kemotaksis ja põletik

Põletiku ajal haarduvad valgeverelibled (leukotsüüdid) veresoonte sees olevatest rakkudest, kust nad rändavad läbi endoteelirakkude kihi ja liiguvad kudede vahel põletiku allikani, kus nad täidavad oma funktsiooni. vastuvõtva kaitse.

Leukotsüütide kemotaksist peetakse hädavajalikuks verest migratsiooniks kudedesse, kus esineb põletik. See põletikuline reaktsioon on põhjustatud nakkusetekitajast või ainest, mis põhjustab allergiat.

Põletik suurendab veresoonte verevoolu ja läbilaskvust, mis põhjustab rakkude ja valkude pääsemist verest kudedesse. Selle vastuse tõttu reageerivad neutrofiilid esimesena põletikule (lisaks rakkudele, mis on juba kudedes, näiteks makrofaagides ja nuumrakkudes)..

Kemotaksis ja fagotsütoos

Infektsiooni ajal meelitavad keemilised signaalid fagotsüüte kohtadesse, kus patogeen on kehasse tunginud. Need kemikaalid võivad olla pärit juba olemasolevatest bakteritest või muudest fagotsüütidest. Fosotsüüte stimuleerivad need kemo-atraktiivsed molekulid ja liiguvad kemotaksise abil.

Fagotsüüdid on rakkude klass, mis sisaldab makrofaage, neutrofiile ja eosinofiile, mis on võimelised neelama (neelama) ja hävitama põletikulise vastuse indutseerimise eest vastutavaid mikroorganisme.

Esimene, mis koguneb ümber sissetungivate ainete ja algatab fagotsütoosi, on neutrofiilid. Siis rändavad kohalikud makrofaagid - mida nimetatakse ka professionaalseteks fagotsüütideks - ja ülejäänud fagotsüüdid verest kudedesse ja alustavad fagotsütoosi..

Tegurid, mis segavad

Oluline on märkida, et mõned bakteriliigid ja nende tooted võivad sekkuda kemotaksise protsessi, pärssides fagotsüütide võimet nakatada nakkuskohale.

Näiteks pärsib streptokoki streptokokk neutrofiilide kemotaksist isegi väga väikestes kontsentratsioonides. Samuti on teada, et rakud on Mycobacterium tuberculosis inhibeerivad leukotsüütide migratsiooni.

Kemotaksis immunoloogias

Kemotaksis on immuunsüsteemi põhiprotsess, sest see koordineerib organismi kaitsmisel oluliste rakkude liikumise suunda. Tänu sellele mehhanismile võivad neutrofiilid minna nakkuse või vigastuse tekkimiskohtadesse.

Koos põletikulise ravivastusega on kemotaksis oluline teiste toksiinide, patogeenide ja rakujäätmete kõrvaldamiseks vajalike fagotsüütide migratsiooniks. Ülaltoodud on osa kaasasündinud immuunsüsteemi kaitsest.

Viited

  1. Adler, J. (1975). Kemotaksis bakterites. Iga-aastane ülevaade biokeemiast, 44(1), 341-356.
  2. Becker, E. (1983). Põletiku kemotaktilised faktorid (mai), 223-225.
  3. Delves, P .; Martin, S .; Burton, D .; Roit, I. (2006). Roitt's Essential Immunology(11. väljaanne). Malden, MA: Blackwell Publishing.
  4. Heinrich, V., & Lee, C.-Y. (2011). Hägusad jooned kemotaktilise jada ja fagotsüütide vahel: immunofüüsiline ühe raku perspektiiv. Journal of Cell Science, 124(18), 3041-3051.
  5. Murphy, K. (2011). Janeway's Immunobioloogia (8. väljaanne). Garland Science.
  6. Nuzzi, P. A., Lokuta, M.A. & Huttenlocher, A. (2007). Neutrofiilide kemotaksise analüüs. Molekulaarbioloogia meetodid, 370, 23-36.
  7. Rot, A. (1992). Leukotsüütide kemotaksise roll põletikul. Põletiku biokeemia, 271-304.
  8. Yang, K., Wu, J., Zhu, L., Liu, Y., Zhang, M., & Lin, F. (2017). All-on-chip meetod kiireks neutrofiilide kemotaksise analüüsiks otse vereplasmast. Kanada terviseuuringute instituudid.