Bakterinė chemotaksė, neutrofiluose, uždegime, fagocitozėje



The chemotaksė tai yra mechanizmas, kuriuo ląstelės vyksta reaguojant į cheminį stimulą. Šis stimulas gali būti bet kokia difuzinė medžiaga, kurią aptinka ląstelės paviršiaus receptoriai. Yra du pagrindiniai chemotakso tipai: teigiami ir neigiami.

Teigiamas chemotaksis yra tai, kur judėjimas yra nukreiptas į stimulo šaltinį, kur koncentracija yra didesnė. Kita vertus, neigiamas chemotaksis yra tai, kur judėjimas vyksta priešinga kryptimi. Daugelio ląstelių organizmuose chemotaksė yra gyvybiškai svarbi organizmo vystymuisi ir normaliai funkcijai.

Chemotaksyje bakterijos ir kiti vienaląsčiai arba daugiašaliai organizmai nukreipia jų judėjimą atsakydami į tam tikras chemines medžiagas savo aplinkoje. 

Svarbus imuninės sistemos mechanizmas yra pritraukti T limfocitus į vietas, kur yra infekcija. Šis procesas gali būti keičiamas metastazių metu.

Indeksas

  • 1 Bakterinė chemotaksė
  • 2 Chemotaksė neutrofiluose
    • 2.1 Baltymų poveikis
  • 3 Chemotaksė ir uždegimas
  • 4 Chemotaksė ir fagocitozė
    • 4.1 Veiksniai, kurie trukdo
  • 5 Chemotaksė imunologijoje
  • 6 Nuorodos

Bakterinė chemotaksė

Bakterijos gali judėti įvairiais mechanizmais, dažniausiai yra jų vėliavos judėjimas. Šį judėjimą sąlygoja chemotaksė, kuri padeda juos priartinti prie palankių medžiagų (chemo-atraktantų) ir perkelti juos iš nuodingų medžiagų (chemo-repelentų)..

Bakterijos, kaip Escherichia coli, Jie turi keletą vėliavų, kurie gali suktis dviem būdais:

- Į dešinę Tokiu atveju kiekviena vėliava „eina“ į kitą pusę, sukeldama bakteriją.

- Į kairę Šiuo atveju vėliavos yra nukreiptos viena kryptimi, todėl bakterijos plaukia tiesia linija.

Apskritai, bakterijos judėjimas yra pakaitinis šių dviejų rotacijos etapų rezultatas. Chemotaxis nukreipia bakteriją, reguliuojančią kiekvienos jų dažnį ir trukmę.

Šis judėjimo krypties moduliavimas yra labai tikslių vėliavos sukimosi krypties pokyčių rezultatas. Todėl mechaniškai bakterijų chemotaksės esmė yra kontroliuoti vėliavos sukimosi kryptį.

Chemotaksė neutrofiluose

Neutrofilai yra imuninės sistemos ląstelės, kurios yra svarbios apsaugant nuo infekcijų. Neutrofilai kūno viduje migruoja į vietas, kur yra infekcija ar audinių pažeidimas.

Šių ląstelių migraciją sąlygoja chemotaksė, kuri veikia kaip patraukli jėga, nustatanti neutrofilų judėjimo kryptį. Šį procesą aktyvina specifinių imuninės sistemos baltymų, vadinamų interleukinais, išleidimas vietose, kur yra audinių pažeidimas.

Iš daugelio neutrofilų, kurie cirkuliuoja ne kaulų čiulpuose, pusė yra audiniuose, o kita pusė - kraujagyslėse. Iš jų, esančių kraujagyslėse, pusė yra kraujo cirkuliacija, greitai cirkuliuojanti organizme.

Likusieji kraujo neutrofilai lėtai juda, pasižymintys amoeboidiniu judėjimu, palei vidines kraujagyslių sienas. Gavę chemotaktinį signalą, neutrofilai greitai patenka į audinius, kad galėtų atlikti savo gynybos funkciją.

Baltymų veikla

Neutrofilų chemotaksą skatina baltymai, įterpti į plazmos membraną, kurie veikia kaip tam tikrų imuninės sistemos molekulių receptoriai. Dėl receptorių prisijungimo prie jų tikslinių molekulių neutrofilai migruoja į infekcijos vietas.

Chemotaksės metu ląstelės juda atsakydamos į cheminius signalus. Neutrofilų poveikis yra tik vienas iš pavyzdžių, kaip organizmas chemotaksiją reaguoja į infekciją.

Chemotaksė ir uždegimas

Uždegimo metu baltųjų kraujo kūnelių (leukocitų) prisijungia prie ląstelių, esančių kraujagyslių viduje, iš kur jie migruoja per endotelinių ląstelių sluoksnį ir perkelia tarp audinių prie uždegimo šaltinio, kur jie atliks savo funkciją. šeimininko gynyba.

Leukocitų chemotaksė yra laikoma būtina migracijai iš kraujo į audinius, kuriuose yra uždegimas. Šį uždegiminį atsaką sukelia infekcinis agentas arba medžiaga, sukelianti alergiją.

Uždegimas padidina kraujagyslių kraujotaką ir pralaidumą, todėl ląstelės ir baltymai išeina iš kraujo į audinius. Dėl šio atsako neutrofilai yra pirmieji, kurie reaguoja į uždegimą (be ląstelių, kurios jau yra audiniuose, pvz., Makrofaguose ir stiebų ląstelėse)..

Chemotaksė ir fagocitozė

Infekcijos metu cheminiai signalai pritraukia fagocitus į vietas, kur patogenas įsiveržė į kūną. Šios cheminės medžiagos gali būti iš jau esančių bakterijų ar kitų fagocitų. Fagocitai yra stimuliuojami šiomis chemoterapinėmis molekulėmis ir juda chemotaksu.

Fagocitai yra ląstelių klasė, apimanti makrofagus, neutrofilus ir eozinofilus, galinčius nuryti (nuryti) ir sunaikinti mikroorganizmus, atsakingus už uždegiminio atsako sukėlimą..

Pirmasis, sukaupęs aplink invazinius agentus ir inicijuojantį fagocitozės procesą, yra neutrofilai. Tada vietiniai makrofagai - taip pat vadinami profesionaliais fagocitais - migruoja, o kiti fagocitai iš kraujo į audinius ir inicijuoja fagocitozę..

Veiksniai, kurie trukdo

Svarbu pažymėti, kad kai kurios bakterijų rūšys ir jų produktai gali trukdyti chemotaksės procesui, slopindami fagocitų gebėjimą keliauti į infekcijos vietą..

Pavyzdžiui, streptokokinė streptokokai slopina neutrofilų chemotaksiją net ir labai mažomis koncentracijomis. Taip pat žinoma, kad Mycobacterium tuberculosis slopina leukocitų migraciją.

Chemotaksis imunologijoje

Chemotaksis yra esminis imuninės sistemos procesas, nes jis koordinuoja svarbių ląstelių judėjimo kryptį organizmo apsaugai. Dėl šio mechanizmo neutrofilai gali patekti į vietas, kur yra infekcija ar sužalojimas.

Kartu su uždegiminiu atsaku chemotaksis yra būtinas kitų fagocitų, reikalingų toksinams, patogenams ir ląstelių šiukšlėms pašalinti, migracijai. Aukščiau yra įgimtos imuninės gynybos dalis.

Nuorodos

  1. Adler, J. (1975). Chemotaksė bakterijose. Metinė biochemijos apžvalga, 44(1), 341-356.
  2. Becker, E. (1983). Chemotaktiniai uždegimo veiksniai, (gegužės mėn.), 223-225.
  3. Delves, P .; Martin, S .; Burton, D .; Roit, I. (2006). Roitt's Essential Immunology(11-asis red.). Malden, MA: „Blackwell Publishing“.
  4. Heinrich, V., & Lee, C.-Y. (2011). Neryški linija tarp chemotaktinės chazės ir fagocitinės: imunofizinė vienos ląstelės perspektyva. Ląstelių mokslo leidinys, 124(18), 3041-3051.
  5. Murphy, K. (2011). Janeway imunobiologija (8-asis red.). Garland Science.
  6. Nuzzi, P. A., Lokuta, M.A. & Huttenlocher, A. (2007). Neutrofilinių chemotaksų analizė. Molekulinės biologijos metodai, 370, 23-36.
  7. Rot, A. (1992). Leukocitų chemotakso vaidmuo uždegime. Uždegimo biochemija, 271-304.
  8. Yang, K., Wu, J., Zhu, L., Liu, Y., Zhang, M., ir Lin, F. (2017). Visų grandinių metodas greitam neutrofilų chemotaksės tyrimui tiesiogiai iš kraujo lašelio. Kanados sveikatos tyrimų institutai.