Aastatel 1882-1883. kuulus vene zooloog I. I. Mechnikov viis oma uurimistööd läbi Itaalias, Messina väina kaldal.Teadlast huvitas, kas mitmerakuliste organismide üksikutel rakkudel on säilinud võime toitu püüda ja seedida, nagu seda teevad üherakulised organismid, näiteks amööb. . Reeglina seeditakse ju paljurakulistes organismides toit seedekanalis ja rakud neelavad valmis toitainelahuseid. Mechnikov jälgis meritähe vastseid. Need on läbipaistvad ja nende sisu on selgelt nähtav. Nendel vastsetel ei ole ringlevat verd, kuid neil on rakud, mis rändavad läbi vastse. Nad püüdsid kinni vastsele viidud punase karmiinvärvi osakesed. Aga kui need rakud imavad värvi, siis äkki püüavad nad kinni mingid võõrosakesed? Tõepoolest, vastse sisse torgatud roosiokkad osutusid ümbritsetuks karmiiniga värvitud rakkudega.

Rakud suutsid kinni püüda ja seedida kõik võõrosakesed, sealhulgas patogeensed mikroobid. Mechnikov nimetas rändrakke fagotsüütideks (kreeka sõnadest phagos - sööja ja kytos - mahuti, siin - rakk). Ja nende poolt erinevate osakeste hõivamise ja seedimise protsess on fagotsütoos. Hiljem täheldas Mechnikov fagotsütoosi vähilaadsetel, konnadel, kilpkonnadel, sisalikel ja ka imetajatel – merisigadel, küülikutel, rottidel ja inimestel.

Fagotsüüdid on spetsiaalsed rakud. Püütud osakeste seedimine pole vajalik nende toitmiseks, nagu amööbid ja muud ainuraksed organismid, vaid keha kaitsmiseks. Meritähe vastsetes rändavad fagotsüüdid kogu kehas, kõrgematel loomadel ja inimestel aga veresoontes. See on üks valgete vereliblede ehk leukotsüütide tüüpidest - neutrofiilid. Just nemad, keda meelitavad ligi mikroobide mürgised ained, liiguvad nakkuskohta (vt Taksod). Pärast veresoontest lahkumist on sellistel leukotsüütidel väljakasvud - pseudopodia või pseudopodia, mille abil nad liiguvad samamoodi nagu amööb ja meritähe vastsete hulkuvad rakud. Mechnikov nimetas selliseid fagotsüütilisi leukotsüüte mikrofaagideks.

Kuid mitte ainult pidevalt liikuvad leukotsüüdid, vaid ka mõned istuvad rakud võivad muutuda fagotsüütideks (nüüd on need kõik ühendatud ühtseks fagotsüütiliste mononukleaarsete rakkude süsteemiks). Mõned neist tormavad ohtlikesse kohtadesse, näiteks põletikukohta, teised aga jäävad oma tavapärastele kohtadele. Neid mõlemaid ühendab fagotsütoosi võime. Need koerakud (histotsüüdid, monotsüüdid, retikulaar- ja endoteelirakud) on peaaegu kaks korda suuremad kui mikrofaagid – nende läbimõõt on 12-20 mikronit. Seetõttu nimetas Mechnikov neid makrofaagideks. Eriti palju neid põrnas, maksas, lümfisõlmedes, luuüdis ja veresoonte seintes.

Mikrofaagid ja rändavad makrofaagid ise ründavad aktiivselt “vaenlasi”, liikumatud makrofaagid aga ootavad, kuni “vaenlane” neist veres või lümfivoolus mööda ujub. Fagotsüüdid "jahivad" kehas mikroobe. Juhtub, et ebavõrdses võitluses nendega lüüakse. Mäda on surnud fagotsüütide kogunemine. Teised fagotsüüdid lähenevad sellele ja hakkavad tegelema selle kõrvaldamisega, nagu nad teevad kõikvõimalike võõrosakestega.

Fagotsüüdid puhastavad kudesid pidevalt surevatest rakkudest ja osalevad keha erinevates ümberstruktureerimises. Näiteks kullese muutumisel konnaks, kui koos muude muutustega kaob järk-järgult ka saba, hävitavad kullese saba kudesid terved fagotsüütide hordid.

Kuidas satuvad osakesed fagotsüütidesse? Selgub, et pseudopoodide abil, mis neid lööb nagu ekskavaatori kopp. Järk-järgult pseudopood pikeneb ja seejärel sulgub üle võõrkeha. Mõnikord tundub, et see on surutud fagotsüütidesse.

Mechnikov soovitas, et fagotsüüdid peaksid sisaldama spetsiaalseid aineid, mis seedivad mikroobid ja muud nende poolt kinni püütud osakesed. Tõepoolest, sellised osakesed - lüsosdma avastati 70 aastat pärast fagotsütoosi avastamist. Need sisaldavad ensüüme, mis võivad suuri orgaanilisi molekule lagundada.

Nüüd on selgunud, et lisaks fagotsütoosile osalevad antikehad valdavalt võõrainete neutraliseerimisel (vt Antigeen ja antikeha). Kuid nende tootmisprotsessi alguseks on vajalik makrofaagide osalemine, kes püüavad kinni võõrvalgud (antigeenid), lõikavad need tükkideks ja paljastavad nende tükid (nn antigeensed determinandid) nende pinnale. Siin puutuvad nendega kokku need lümfotsüüdid, mis on võimelised tootma antikehi (immunoglobuliini valke), mis neid determinante seovad. Pärast seda sellised lümfotsüüdid paljunevad ja eritavad verre palju antikehi, mis inaktiveerivad (seondavad) võõrvalke – antigeene (vt Immuunsus). Nende küsimustega tegeleb immunoloogiateadus, mille üks rajajaid oli I. I. Mechnikov.

Mechnikov jälgis meritähe vastseid. Need on läbipaistvad ja nende sisu on selgelt nähtav. Nendel vastsetel ei ole ringlevat verd, kuid neil on rakud, mis rändavad läbi vastse. Nad püüdsid kinni vastsele viidud punase karmiinvärvi osakesed. Aga kui need rakud imavad värvi, siis äkki püüavad nad kinni mingid võõrosakesed? Tõepoolest, vastse sisse torgatud roosiokkad osutusid ümbritsetuks karmiiniga värvitud rakkudega.

Nii püütakse osakest fagotsüüt kinni.

Ta viis läbi oma uurimistööd Itaalias, Messina väina rannikul. Teadlast huvitas, kas üksikutel mitmerakulistel organismidel on säilinud võime toitu kinni püüda ja seedida, nagu seda teevad üherakulised organismid, näiteks amööb. Tõepoolest, reeglina seeditakse paljurakulistes organismides toit seedekanalis ja imenduvad valmis toitainelahused. vaadeldud meritähe vastseid. Need on läbipaistvad ja nende sisu on selgelt nähtav. Nendel vastsetel ei ole ringlevat, vaid kogu vastse ulatuses hulkuv vastne. Nad püüdsid kinni vastsele viidud punase karmiinvärvi osakesed. Aga kui need imavad värvi, siis äkki püüavad nad kinni ka võõrosakesed? Tõepoolest, vastse sisse torgatud roosiokkad osutusid ümbritsetuks karmiinivärvilistega.

Nad suutsid kinni püüda ja seedida kõik võõrosakesed, sealhulgas patogeensed mikroobid. nimetatakse rändfagotsüütideks (kreeka sõnadest phages - õgija ja kytos - mahuti, siin -). Ja nende poolt erinevate osakeste hõivamise ja seedimise protsess on fagotsütoos. Hiljem täheldas ta fagotsütoosi vähilaadsetel, konnadel, kilpkonnadel, sisalikel, aga ka imetajatel – merisigadel, küülikutel, rottidel ja inimestel.

Fagotsüüdid on erilised. Püütud osakeste seedimine pole vajalik nende toitmiseks, nagu amööbid ja muud ainuraksed organismid, vaid keha kaitsmiseks. Meritähe vastsetes rändavad fagotsüüdid kogu kehas, kõrgematel loomadel ja inimestel aga veresoontes. See on üks valgete vereliblede ehk leukotsüütide tüüpidest - neutrofiilid. Just nemad liiguvad mikroobide toksiliste ainete ahvatlemisel nakkuskohta (vt.). Pärast veresoontest lahkumist on sellistel leukotsüütidel väljakasvud - pseudopodia ehk pseudopodia, mille abil nad liiguvad samamoodi nagu amööb ja hulkuvad meritähe vastsed. Selliseid fagotsütoosivõimelisi leukotsüüte nimetatakse mikrofaagideks.

Kuid mitte ainult pidevalt liikuvad leukotsüüdid, vaid ka mõned istuvad leukotsüüdid võivad muutuda fagotsüütideks (nüüd on need kõik ühendatud üheks fagotsüütiliste mononukleaarsete rakkude süsteemiks). Mõned neist tormavad ohtlikesse kohtadesse, näiteks põletikukohta, teised aga jäävad oma tavapärastele kohtadele. Neid mõlemaid ühendab fagotsütoosi võime. Need kuded (histotsüüdid, monotsüüdid, retikulaar- ja endoteel) on peaaegu kaks korda suuremad kui mikrofaagid – nende läbimõõt on 12-20 mikronit. Seetõttu kutsusid nad neid makrofaagideks. Eriti palju neid põrnas, maksas, lümfisõlmedes, luuüdis ja veresoonte seintes.

Mikrofaagid ja rändavad makrofaagid ise ründavad aktiivselt “vaenlasi”, liikumatud makrofaagid aga ootavad, kuni “vaenlane” neist voolus või lümfis mööda ujub. Fagotsüüdid "jahivad" kehas mikroobe. Juhtub, et ebavõrdses võitluses nendega lüüakse. Mäda on surnud fagotsüütide kogunemine. Teised fagotsüüdid lähenevad sellele ja hakkavad tegelema selle kõrvaldamisega, nagu nad teevad kõikvõimalike võõrosakestega.

Fagotsüüdid puhastatakse pidevalt surevast ja osalevad keha erinevates ümberstruktureerimises. Näiteks kullese muutumisel konnaks, kui koos muude muutustega kaob järk-järgult ka saba, hävitavad kullese saba terved fagotsüütide hordid.

Ta soovitas, et fagotsüüdid peaksid sisaldama spetsiaalseid aineid, mis seedivad mikroobid ja muud nende poolt kinni püütud osakesed. Tõepoolest, sellised osakesed avastati 70 aastat pärast fagotsütoosi avastamist. Need on võimelised lagundama suuri orgaanilisi molekule.

Nüüd on selgunud, et lisaks fagotsütoosile on nad valdavalt seotud võõrainete neutraliseerimisega (vt.). Kuid nende tootmisprotsessi alustamiseks on makrofaagide osalemine vajalik. Nad jäädvustavad välismaalasi

Tegelikult kulges evolutsioon seda teed, et üks ainurakne sõi teist. Kes sööb keda kiiremini. Üherakulised organismid ühinesid organiseeritud rühmadeks – selle tulemusena tekkisid mitmerakulised organismid. Nii oli turvalisem. Iga sellise organismi rakk omandas oma spetsialiseerumise. Mitmerakuliste organismide ilmumisel ei kaotanud olulisust mõiste "kes kelle kiiremini sööb". Rakkude korraldusest paistsid silma need, millest hiljem moodustus primitiivne immuunsüsteem. Arenenumad mitmerakulised organismid arendasid välja spetsiaalsed immuunrakud.
Mõned immuunkaitse koostises on kõige olulisemad rakud, mis on võimelised fagotsütoosiks. Üks rakk neelab teise. Selle hävitamiseks sööge ära või hankige seeläbi teavet ("loendage" patogeen ja hoiatage teisi).

Üldiselt on fagotsütoosi mehhanism üks vanimaid immuunvastuse mehhanisme. Fagotsütoosi täheldas Ilja Iljitš Mechnikov, kui ta torkas roosiokkaga meritähe vastset (selgrootud, esimesed fossiilsed selgrootud elasid 485 miljonit aastat tagasi).
Tulevikus täiendab immuunsüsteemi "antikehade" mehhanism. Kui toodetakse spetsiifilisi valke (antikehi) ja patogeen inaktiveeritakse.

Lisaks sellele, et fagotsütoos on üks naljakamaid sõnu bioloogias, on see üsna tähelepanuväärne ja lahe. Kas mäletate vana Pac-Mani mängu? Ümmargune kollane suure suuga pall jookseb labürindis ringi, põikleb vaenlastest kõrvale ja sööb väikseid kollaseid täppe.

Otsustasin kirjutada artikli enne järgnevaid, mis on pühendatud. See on stafülokoki infektsioon, mis on mädaoperatsioonis domineeriv. Ja mis on mäda? See on kõik, mis jääb pärast immuunsüsteemi rakkude ja mikroorganismide võitlust ... Fagotsütoos võitluses stafülokoki vastu mängib võtmerolli.

Mis on fagotsütoos?

Bioloogias on termin "entsütoos". Osakese, molekuli, teise raku või bakteri neeldumise protsess rakus. Kui imendub suur ja tahke osake, nimetatakse endotsütoosi fagotsütoosiks.

Makrofaagid vs mikroob. Mis on makrofaag?

Maailm, kus me elame, on üsna räpane koht. Kuna looduses kipub kõik kaosesse, siis ka meie elus kipub kõik risustama. Peame pidevalt tagama, et meie majas oleks kõik alati puhas ja asjad omal kohal.
Sarnane olukord esineb ka meie kehas. Pidevalt toimub uute rakkude sünd ja surm, iga päev ja tund meie kehas toimub mõnes rakus geneetiline rike – see muutub vähiks. Bakterid elavad soolestikus, tungides portaalveeni kaudu pidevalt maksa. Viirused, bakterid, algloomad, mis üritavad muuta meie keha toitainekeskkonnaks ...
Meie immuunsüsteem töötab pidevalt, hoides pidevalt korda. Selle süsteemi lahutamatu osa on makrofaagid.

See on amööbitaoline organism (nagu limalaadne hea mees filmis Ghostbusters). Makrofaagi ülesanne on puhastada keha mikroskoopilistest prahist ja bakteritest. Makrofaagide kodumaa on luuüdi, eelkäija on valged verelibled - monotsüüt.
Makrofaagid elavad umbes poolteist kuud, selle aja jooksul patrullivad nad kehas (vereanalüüsis vaatleme segmenteeritud neutrofiile, sattudes kudedesse, neist saavad makrofaagid).

Koe makrofaag suhtleb abistaja lümfotsüüdiga. Pseudopodia (tsütoplasma väljaulatuvad osad), ta "sondib" väliskeskkonda.

Fagotsütoosi etapid

Mõelge sellele protsessile leukotsüütide näitel (neutrofiilid on neist kõige arvukamad) kui immuunsüsteemi rakud, mis absorbeerivad kahjulikku bakterit. Noh, esiteks peab leukotsüüt selgelt aru saama, et tegemist on võõrorganismiga. Tunnustamisprotsess on üsna keeruline.
Immuunrakk tuvastab bakteri poolt vabastatud molekulid signaalina tegutsemiseks. Siis peaks leukotsüüt kinni haarama, bakterite külge kleepuma. Selleks on selle pinnal spetsiaalsed retseptorid, mille abil toimub kleepumine võõrale rakule (see võib olla mitte ainult bakter, vaid ka oma rakk, mis ei reageeri käskudele - näiteks vähirakk ).

Pärast kleepumist paisub membraan väljapoole ja ümbritseb justkui bakteriraku. Selle tulemusena ilmub kutsumata külaline justkui seebimullis – fagosoomina.
Fagosoomi sees eritab fagotsüütide rakk ensüüme, mis lagundavad bakteriraku seina, hävitades selle.

Mõelgem järjekorras.
1. Kemotaksis. Ja lõhn on nagu koera lõhn ... Kuidas makrofaag võõrkeha leiab? Kas tõesti on vaja kõiki rakke (nagu inimene ruumis, öösel, puudutusega) retseptoritega “puudutada”?
Ei. Kemotaksis on suunatud liikumine objekti suhtes, sõltuvalt kemikaalidest, mida see objekt vabastab. Negatiivsest hemotaksist oli ühes zooloogiaõpikus kirjutatud: vette visati soolakristall ja amööb üritas sellisest naabruskonnast eemale roomata. Makrofaagide puhul on kemotaksis positiivne. Roomab vastuseks võõrorganismide poolt eralduvatele kemikaalidele. Tõmbavad ligi ka ained – tsütokiinid, mida eritavad nende enda rakud: nad kutsuvad abi. Tuberculosis bacillus näiteks ei eralda toksiine (“ei haise”), mistõttu immuunsüsteem ei tuvasta neid kohe.

Esimesena rändavad põletikukoldesse verest pärit neutrofiilid ja “suur sööja” saabub palju hiljem. Kemotaksise kiiruse järgi on need rakud identsed, kuid makrofaagid aktiveeruvad märgatavalt hiljem.

2. Makrofaagide adhesioon objektiga. Või "kleepumine". Nii tervete kui ka patoloogiliste rakkude ja mikroobide pinnal on teatud hulk keemilisi molekule, mis annavad makrofaagile märku: “söö mind” või “ära söö mind”.
Tuvastamist teostavad spetsiaalsed retseptorid. Ja kuigi makrofaagid on võimelised fagotsüteerima elutuid rakke (söetükid, asbest, klaas), aktiveerub fagotsüütiline protsess pärast teiste rakkude - T-abistajate - käsku.
Just T-abistajad (teatud tüüpi lümfotsüüdid) "valgustavad" seda, mida peate sööma: spetsiifilised valgud, opsoniinid, kleepuvad "ettevalmistamata" objekti külge. Makrofaag läheb opsoniinide "lõhna".

3. Kohas, kus tekkis kontakt mikroobiga, aktiveerub rakumembraan. Ta nõjatub kuidagi sisse.

4. Fagosoomi moodustumine. Fagosoom on õõnsus, milles asub neeldumisobjekt. Omamoodi "kõht", milles ensüümide toimel toimub võõrorganismi lõhenemine.
Vesinikperoksiid osaleb lüüsis (lõhenemises) (lõpetage haavale peroksiidi pidev kallamine, nii saavad kahjustada ka terved rakud!), Dilämmastikoksiid, lüsosüüm. Erinevad ensüümid - proteaasid, lipaasid.
Lüsosoomide kõige mõjuvam ensüüm on elastaas.

5. Seeditavate jääkainete väljutamine.

Kasum! Minge sammu №1 juurde!

See on ideaalsetes tingimustes. Tegelikkuses juhtub kõik palju huvitavamalt. Makroorganismi (sina ja mina) ja mikroorganismi (kõik, mis on läbi mikroskoobi näha) immuunvastuse mehhanism on juba miljoneid aastaid kestnud võidurelvastumise tulemus.
Vaherahu selles vastasseisus ei kavandata ja keegi ei kirjuta alla relvastuse piiramise lepingule. Kes keda kavaldab.
Mikroobi ülesanne on imbuda, paljuneda ja levida. Ja evolutsioon püüdis omada midagi nende plaanide elluviimiseks. Seetõttu on nii mikro- kui ka makroorganismi poolt kogunenud rikkalik kohanemiste arsenal.
On patogeene (nagu Mycobacterium tuberculosis või gonokokk), mille puhul on makrofaagide allaneelamine oluline arenguetapp.
Ja kus on parim koht immuunsüsteemi eest peitu pugemiseks? Muidugi selle immuunsüsteemi esindaja sees!

Kui kõik pole nii lihtne: mittetäielik fagotsütoos

On mikroorganisme, mille puhul makrofaagide rünnak neile ei ole probleem. Vastupidi, see on nende arengu oluline etapp. Nagu juba mainitud, neelab makrofaag mikroobi, moodustades fagosoomi. Ja see on koht, kus ebaõnnestumine toimub. Ensüümid, mis osalevad kõige selle, mida makrofaagid on neelanud, lagundamiseks koonduvad teise "seebimulli" - lüsosoomi.

Tavaliselt sulandub lüsosoom fagosoomiga. Fagosoomis tekib happeline keskkond, pH langeb. Happelises keskkonnas hakkavad toimima ensüümid, mis lagundavad baktereid.
Aga näiteks listeria eritab aineid, mis takistavad liposoomi (sisaldab ensüüme) kinnitumist fagosoomi külge. Fagosoom-lüsosomaalse sulandumise blokaad on iseloomulik ka gripiviirusele ja toksoplasmale. Makrofaag ei saa "seedida" gonokoki infektsiooni tekitajat. Gonococcus (stafülokokk, muide, ka) on lüsosomaalsete ensüümide suhtes üsna vastupidav. Ja riketsia hävitab fagosoomi ja võib vabalt ujuda koos fagotsüütide tsütoplasmaga.

Kuidas tulla toime millegagi, mida ei saa seedida ja hävitada?

Enne loo jätkamist tasub rääkida sellest, kuidas uuriti fagotsütoosi enda mehhanismi. Täpsemalt, tänu kellele. Dictiostellium.
Just see mikroorganism mängib fagotsütoosi uurimisel kõige olulisemat rolli. Raku lima hallitus. Tahtsin kirjutada, et tegemist on üherakulise organismiga, aga see pole päris tõsi... Aga mitte ka mitmerakuline.
Seda amööbitaolist organismi kirjeldati 1935. aastal. Tänu sellele, et teda on väga lihtne laboris kasvatada, on sellest saanud enim uuritud mikroorganism. Fagotsütoosi mehhanism on väga iidne, limahallituses ja meie makrofaagides on see väga sarnane. Ta elab märjas lehepesakonnas ja toitub bakteritest. Veel üks ainulaadne omadus on see, et diktüosteliumil on kolm sugu ja seksuaalseks paljunemiseks piisab kahest kolmest mis tahes kombinatsioonis. Suurema osa oma elust elab diktüosteel üksikute amööbidena, toitudes lehepesakonna bakteritest.

Ja nüüd kõige huvitavam. Kas mäletate filmi trafodest, kui mitu robotit koondati üheks tohutuks?
Nii moodustavad need amööbid toidupuuduse korral rakulisi agregaate ja sellise rakulise moodustise mõõtmed mikrokosmose jaoks on tohutud - kuni 1 cm. See makroorganism suudab roomata ja moodustab seejärel “viljakeha”.

Diktüosteliumi "viljakeha", mis on võimeline liikuma

Lima hallitusseened, enne mitmerakulise organismi (pseudoplasmoodiumi) moodustamist, absorbeerivad baktereid, kuid ei seedi neid. Veelgi enam, uues kohas lastakse neil bakteritel paljuneda. Sellised on üherakulised aednikud.

Ka meie keha makrofaagid on võimelised looma sellist mitmerakulist moodustist. Seda "koletist" nimetatakse Pirogov-Langhansi rakuks. Varem tuvastati need mitmetuumalised rakud kui immuunvastus tuberkuloosibatsilli sissetoomisele.

Kui pikaajalise köhaga patsiendil soovitatakse teha rögaanalüüs, kirjutatakse järeldusele "AFB-d ei tuvastatud". AFB on happekindlad mükobakterid. Meie immuunsüsteemi tuberkuloosibatsillirakud ei saa täielikult fagotsüteerida.
Kui makroorganism puutub kokku Mycobacterium tuberculosis'ega, astuvad võitlusesse esimesena neutrofiilid. Ja kõik surevad. Mükobakterid on nende jaoks liiga sitked. Siis läheb lahingusse "suur vend" – makrofaag. Makrofaag neelab baktereid ükshaaval, kuid ei suuda neid täielikult seedida. Bakter on resistentne fagosoomi happelise keskkonna suhtes, samuti mõjutab see fagosoomi-lüsosoomi sulandumist.

Makrofaagid teevad seda tõhusamalt, kui T-abilised või abistajad neid seda tegema õpetavad. Iga järgmine makrofaagide põlvkond muutub "haritumaks". Muide, esmasest kokkupuutest tuberkuloosibatsilliga. Kõik mäletavad Mantouxi reaktsiooni koolis? Selle testiga tehakse kindlaks, kas meie immuunsüsteem on tuberkuloosibatsilliga tuttav või mitte. Tuberkuliinitesti käik on alles esimene kokkupuude mükobakteriga.

Immuunsüsteemil on ülimalt raske võidelda tuberkuloosi tekitajaga (miks kliinik sõltub suuresti organismi sattunud bakterite arvust). Nakkuse leviku piiramiseks hakkavad mükobakteritest "kuhjatud" makrofaagid ühinema suureks mitmerakuliseks struktuuriks - Pirogov-Langhansi rakuks. Algul omistati selline mikroskoopiline leid tuberkuloosi põletikule, kuid siis avastati ka muid haigusi (näiteks aktinomükoos).

Tohutu mitmetuumaline Pirogov-Langhansi rakk

See on umbes selline põletikuline protsess ja nad ütlevad: spetsiifiline. No mida peaks keha tegema tuberkuloosibatsilliga, mis ei taha kuidagi surra? Konkreetse põletiku tsooni ümber moodustub mingi sarkofaag. Algul koosneb see kiulisest valgust – fibriinist, siis lubjab. Goni fookus kopsudes on fluorograafias tavaline leid. Tuberkuloosist on võimatu täielikult taastuda. Inimene on püsivalt nakatunud (kuid kliiniliselt täiesti terve).
BCG on tuberkuloosivastane vaktsiin. Sisaldab tapetud baktereid, et tutvustada immuunrakke patogeeni antigeenidega. Vaktsiin ei saa tagada kaitset (selge, miks), kuid immuunvastuse efektiivsus suureneb. Jällegi oleneb kõik bakterite arvust ja organismi seisundist.

Goni fookus tuvastatakse kõige sagedamini subpleuraalselt ja paremini ventileeritavate kopsude ülemistes lobides: mükobakterid tunnevad end hapnikukeskkonnas hästi.

Mõned hiljutised uuringud fagotsütoosi kohta.

Kuidas uni mõjutab fagotsüütilist aktiivsust

Üks magamata öö pole kindlasti hea, kuid enamasti ei too see kaasa mingeid tagajärgi.
Teine asi – lugematu arv unetuid öid. Ühes ajakirjas Neuroscience avaldatud uuringus hinnati unepuuduse bioloogilisi mõjusid laborihiirtel. Leiti, et aju kahjustab ennast pikaajalise unepuudusega. Laboriloomad jagati nelja rühma. Üks rühm oli “hästi puhanud”, teise rühma hiired olid perioodiliselt äratatud, kolmandas rühmas ei maganud loomad mitu päeva. Pärast seda uurisid teadlased iga rühma ajutegevust. Hiirtel, kes olid pikka aega magamata, ilmnes fagotsütoosi aktiivsuse suurenemine. Fagotsüüdid on puhtamad rakud, mida aju vajab kogu päeva jooksul närvitegevuse kõrvalsaaduste puhastamiseks.
Pärast pikaajalist unepuudust lülitub aju ülekoormusele, mis võib olla väga kahjulik. Ärge sattuge paanikasse, kui teie une-ärkveloleku ajakava pole ideaalses vormis, vaid proovige piisavalt magada.

Fagotsütoos ja hüperglükeemia

Miks määravad kirurgid mäda-põletikuliste protsesside korral sageli vereanalüüsi glükoositaseme määramiseks?
Miks on diabeedihaigete nakkushaigused raskemad? Üks tegureid: kiired süsivesikud mõjutavad makrofaagide aktiivsust.
Inimestele anti 100-grammised portsjonid süsivesikuid glükoosist, fruktoosist, sahharoosist, mett. Seejärel võeti veeniveri 1,2,3 ja 5 tundi pärast sööki. Verele lisati (Staphylococcus epidermidis) sisaldav suspensioon.
Seejärel uuriti makrofaagide aktiivsust. On kindlaks tehtud, et kiiresti seeditavad süsivesikud pärsivad makrofaagide fagotsüütilist aktiivsust.
Seetõttu on väga oluline jälgida glükoosi taset, eriti suhkurtõvega patsientidel, kes saavad ravi mädaste-põletikuliste protsesside tõttu.

Lõpuks

Ja kuigi fagotsütoos on kõige iidseim viis võõrorganismide eest kaitsmiseks, pole see oma tähtsust kaotanud. See mehhanism on stafülokoki infektsiooni vastu võitlemisel võtmetähtsusega.

Palamartšuk Vjatšeslav

Kui leiate tekstist kirjavea, andke mulle sellest teada. Tõstke tekstiosa esile ja klõpsake Ctrl+Enter.

Fagotsütoos on võõrosakeste või rakkude imendumine ja nende edasine hävitamine.

Fagotsütoos on omane neutrofiilidele, eosinofiilidele, monotsüütidele ja makrofaagidele, millel on äärmiselt lai valik organismi nakatumise vastu suunatud funktsioone, et säilitada kõrge immuunsustase ja eemaldada koldest denatureeritud valgud, surnud rakkude jäägid, kuded ja mitmesugused tooted. põletikust või infektsioonist. Lisaks toodavad kõik aktiveerimisprotsessis olevad fagotsüüdid märkimisväärse hulga bioloogiliselt aktiivseid ühendeid, mis mängivad olulist rolli keha füsioloogiliste funktsioonide reguleerimisel nii normaalsetes kui patoloogilistes tingimustes.

Fagotsütoosi etapid:

1) fagotsüüdi lähenemine fagotsütoositud objektile või ligandile;

2) ligandi kokkupuude fagotsüütide membraaniga;

3) ligandi absorptsioon;

4) fagotsütoositud objekti seedimine või hävitamine.

Fagotsüütide liikumine ligandi suunas

Kõiki fagotsüüte iseloomustab amööboidne liikuvus. Adhesiooni substraadiga, mida mööda leukotsüüt liigub, nimetatakse adhesioon. Ainult fikseeritud või kleepunud leukotsüüdid on võimelised fagotsütoosiks.

Fagotsüüt suudab tabada kaugeid signaale (kemotaksis) ja rändavad nende suunas (kemokinees). Kuigi leukotsüütide liikuvust mõjutavad sajad tooted, avaldub nende toime ainult spetsiifiliste ühendite juuresolekul - kemoatraktandid, või kemokiinid, mis kokku on veidi rohkem kui kuuskümmend. Aktiivsemad fagotsüütide stimulaatorid on opsoniseeritud mikroorganismid, üksikud komplemendi komponendid, immuunkompleksid, mõnede bakterite poolt sekreteeritavad N-formüülmetionüülpeptiidid, lipiidide metabolismi bioaktiivsed produktid, PAF, leukotrieenid (LTB 4), lipopolüsahhariidid, bakteriaalsed endotoksiinid, fibriin, Hagemani faktor, plasmiin , Ifg , IL-8, IL-16, TNFa, GM-CSF, ägeda faasi valgud jne.

On vaja peatuda veel ühel mehhanismil, mis aitab kaasa fagotsüütide ligitõmbamisele vigastuskohta. On teada, et füsioloogilistes tingimustes toimuvad vabade radikaalide reaktsioonid kõigis rakkudes ja membraanistruktuurides. lipiidide peroksüdatsioon (LPO), vaoshoitud rasvlahustuvate antioksüdantidega. Oluline roll lipiidide peroksüdatsiooni pärssimisel on membraani struktuursel korraldusel. Samal ajal põhjustab rakustruktuuri mis tahes kahjustus lipiidide peroksüdatsiooni suurenemist. Järelikult on LPO aktiveerimine rakkude ja kudede universaalne reaktsioon mis tahes kahjustusele, mis toimib fagotsütoosi käivitajana.

Peamised lipiidide peroksüdatsiooniproduktid membraanides on hüdroperoksiidid. Tulevikus aga tekivad LPO protsesside süvenemise tulemusena bioloogiliselt aktiivsed aldehüüdid - 2-alkenaal ja 4-hüdroksüalkenaal. Niisiis, arahhidoon- ja linoolhapete, mis on eranditult kõigi rakkude membraanide osa, oksüdatsiooni käigus moodustub aldehüüd. 4-hüdroksünonenaal, millel on äärmiselt kõrge kemotaktiline toime granulotsüütide vastu. Samal ajal on selle aldehüüdi väga kõrge kontsentratsiooni korral peaaegu täielikult blokeeritud neutrofiilide liikumine kahjustuskoha suunas, mis on kaitsvate fagotsüütiliste reaktsioonide tekkeks äärmiselt ebasoodne.

Tänu kemotaksisele liigub fagotsüüt sihikindlalt kahjustava aine poole. Mida suurem on kemoatraktandi kontsentratsioon, seda suurem on fagotsüütide arv kahjustustsooni ja seda kiiremini nad liiguvad. Kemoatraktantidel on spetsiifilised glükoproteiinide moodustised - retseptorid; nende arv neutrofiilide kohta on vahemikus 2´103 kuni 2´105. Liikumine toimub aktiini ja müosiini koosmõjul. Sel juhul on pseudopoodia arenenud, mis toimib fagotsüütide liikumise tugipunktina. Substraadi külge kleepuv pseudopoodium tõmbab fagotsüüdi uude asukohta. Mikrotuubulid mängivad olulist rolli fagotsüütide liikumises. Need mitte ainult ei taga struktuuri jäikust, vaid võimaldavad ka fagotsüüdil orienteeruda liikumissuunas. Tubulid hakkavad toimima alles pärast seda, kui nad saavad teavet spetsiifiliste rakuliste vahendajate kaudu, mille hulka kuuluvad tsüklilised nukleotiidid - adenosiinmonofosfaat (cAMP) ja guanosiinmonofosfaat (cGMP). cAMP kontsentratsiooni suurenemine viib fagotsüütide funktsionaalse aktiivsuse vähenemiseni, cGMP taseme tõus põhjustab selle tõusu. Ilmselt kuuluvad fagotsüütide retseptorite hulka adenülaattsüklaas ja guanülaattsüklaas, ensüümid, mis vastutavad tsükliliste nukleotiidide sünteesi eest.

Leukotsüüdid, liikudes, on võimelised ületama takistusi ja eriti läbima kapillaari endoteeli. Liimmolekulide abil veresoone seinale kleepudes vabastab see pseudopoodi, mis tungib läbi veresoone seina. Leukotsüütide keha voolab järk-järgult sellesse eendisse. Lisaks eraldatakse leukotsüüdid veresoone seinast ja võivad kudedes liikuda.

Neutrofiilide paigutamine nakatunud kudedesse on keeruline mitmeetapiline protsess. Esiteks peab toimuma reaktsioon neutrofiilide ja endoteelirakkude vahel, mis viiakse läbi kleepuvate molekulide abil. Verevooluga liikuvad neutrofiilid peavad peatuma, läbima veresoonte endoteelirakkude vahel, misjärel nad on võimelised liikuma kahjustuse (põletiku) kohale. Lümfotsüütide liikumise protsess erineb vähe neutrofiilide liikumisest, kuid see on alati spetsiifiline ja suunatud sihtorganitele.

Kontakt fagotsüütide ja ligandi vahel

Mikroobide sidumiseks fagotsüütide membraanil on immunoglobuliinide Fc fragmendi ja komplemendi C3 komponendi fragmentide jaoks spetsiaalsed retseptorid. Mikroobide sisenemisel inimkehasse tekivad antikehad (Abs) - M ja G klassi immunoglobuliinid (IgM, IgG), mis sorbeeritakse mikroobi pinnal. IgM sorptsiooni korral on neile lisaks kinnitatud C3b komplemendi fragment. Järelikult ei seo fagotsüüt mikroobi, vaid kompleksi “mikroob + IgG antikeha” või “mikroob + IgM antikeha + C3” loetletud retseptorite kaudu. Seega toimib siin kui opsoniinid Fagotsütoosi soodustavad tegurid.

Sarnane mehhanism toimib mitte ainult mikroorganismide, vaid ka muude objektide - vanade ja vähirakkude ning muude osakeste - fagotsütoosi ajal.

Opsoniinide omadused on IgG proteaaside lõhustumisproduktid. Seega saab IgG-st eraldada tetrapeptiidi (nimi ise viitab sellele, et see koosneb 4 aminohappest), mis sai nime tuftsin. See ühend suurendab äärmiselt väikestes annustes järsult leukotsüütide fagotsüütilist aktiivsust.

Glükoproteiin toimib sageli opsoniinina. fibronektiin(molekulmass 440 000 Da), millel on märkimisväärne kleepuvus, mis hõlbustab fagotsüütide ja ligandi vahelist interaktsiooni. Fibronektiini leidub lahustumatul kujul sidekoes ja lahustuval kujul plasma a2-globuliini fraktsioonis. Lisaks osaleb fibronektiiniga struktuurilt sarnane valk fagotsüütide ja fagotsütoositud objekti interaktsioonis. laminiin, samuti ioonid Ca++ ja Mg++.

Ligandi omastamine

Niipea kui ligand seondub kirjeldatud mehhanismi järgi retseptoriga, muutub viimase konformatsioon ja signaal edastatakse retseptoriga ühendatud ensüümile ühtseks kompleksiks, mille tõttu fagotsütoositud objekt neeldub.

On 5 peamist imendumismehhanismi ehk 5 peamist fagotsütoosi tüüpi: 1. tagasitõmbamine või sisseviimine; 2. ümber mähkima; 3. keskkond; 4. invaginatsioon ja 5. volvulus. Kõik fagotsütoosi mehhanismid taanduvad asjaolule, et ligand on suletud fagotsüütide membraani ja samal ajal fagosoom. Selle moodustamisel mängivad olulist rolli fagotsüütide kontraktiilsed valgud. Nagu juba märgitud, sarnanevad nende omadused lihastes aktiini ja müosiiniga. Kuid erinevalt fagotsüütide lihastest ei aktiveeri aktiin müosiiniga seotud ATPaasi, vaid saab seda teha ainult spetsiaalse valgu, kofaktori juuresolekul. Lisaks on fagotsüütide tsütoplasmas spetsiaalne valk, mis seob aktiini filamente kimpudeks ja mida nimetatakse aktiini siduv valk. Fagotsüütide tsütoplasmas olev aktiin muutub geeliks, misjärel müosiin ja kofaktor sisenevad reaktsiooni, mis Mg 2+ ioonide ja ATP juuresolekul redutseerivad aktiini geeli, muutes selle kompaktseteks agregaatideks.

Saadud aktiinigeel kinnitub seestpoolt plasmamembraanile ja selle kokkutõmbumisel vastu fagotsütoosiobjekti tekib lohk. Sel juhul ümbritseb objekt ennast tsütoplasma eenditega, mis haarab selle kinni nagu küünised. Nii et see paistab fagosoom, mis murdub membraanist lahti ja liigub raku keskmesse, kus ühineb lüsosoomidega, mille tulemuseks on fagolüsosoom. Viimases fagotsüteeritud objekt sureb. See nn lõpetatud fagotsütoos. Kuid see juhtub sageli mittetäielik fagotsütoos, siis saab fagotsütoositud objekt fagotsüüdis elada ja areneda. Sarnast nähtust täheldatakse ka mõne nakkushaiguse puhul - tuberkuloos, gonorröa, meningokokk- ja viirusnakkused.

Ligandi hävitamine

Fagotsütoosi viimane etapp on ligandi hävitamine. Fagotsüütide peamised relvad on hapniku osalise redutseerimise produktid - vesinikperoksiid ja nn vabad radikaalid. Need põhjustavad lipiidide, valkude ja nukleiinhapete peroksüdatsiooni, mille tõttu rakumembraan kahjustub.

Fagotsüütide aktiveerimine on seotud oluliste muutustega raku funktsioonis. See esineb juba fagotsüütide ja fagotsütoositud kompleksi kokkupuutel. Sel juhul toimub rida morfoloogilisi ja biokeemilisi protsesse, millest kõige silmatorkavamad on suurenenud ainevahetus, migratsioon, adhesioon ja degranulatsioon.

Fagotsüütide ja stimulaatori interaktsiooni, rakkude glükoositarbimise, üksikute ensüümide aktiveerimise, reaktiivsete hapnikuliikide ja muude prooksüdantide moodustumise tulemusena suureneb järsult tsüklo- ja lipoksügenaaside aktivatsiooniproduktide ilmumine. . Need reaktsioonid arenevad ootamatult ja äärmise kiirusega, mis andis selle nähtuse nimetuse "hapnik" või "hingamisplahvatus". On kindlaks tehtud, et pärast polümorfonukleaarsete leukotsüütide (PMN) stimuleerimist suureneb hapnikutarbimine 50-100 korda.

Üldine fagotsüütide aktivatsiooni tunnus on Ca 2+ sisalduse suurenemine tsütosoolis. See reaktsioon on kiireim reaktsioon stimulatsioonile ja see viiakse läbi üsna keerukate biokeemiliste transformatsioonide ahela abil, millega kaasneb membraani fosfolipiidide koostise muutus, prostaglandiinide ja leukotrieenide ilmumine jne. Ca 2+ -ioonid sisenevad tsütosooli keskkonnast ja nn intratsellulaarsetest depoodest.

Ca 2+ sisalduse suurenemine leukotsüütide tsütosoolis käivitab kaltsiumist sõltuvad protsessid, mis põhjustavad kruntimine rakke, mis väljendub selle funktsionaalse aktiivsuse suurenemises, bioloogiliselt aktiivsete ühendite sünteesi suurenemises, nagu NO, superoksiidi aniooni radikaal, hüpokloriidanioon, H 2 O 2 jne. Hapniku metabolismi saadustel on bakteritsiidne toime , samas kui lämmastikoksiid avaldab mõju vere mikrotsirkulatsioonile, kuna see lõdvestab veresooni. Viimane toob kaasa vasodilatatsiooni ja mikrotsirkulatsiooni paranemise. Leukotsüütides vastutab NO sünteesi eest indutseeritav NO süntaas, mille ilmumine toimub mitmete stiimulite, sealhulgas lipopolüsahhariidide (LPS), tsütokiinide, komplemendi süsteemi fragmentide jne mõjul. In vivo indutseeritav NO süntaas moodustub fagotsüütides, mis paiknevad patoloogiliselt muutunud kudedes, eriti põletikukoldes.

Fagotsüütide stimuleerimise kõige silmatorkavam ilming on "hapnikuplahvatus" aktiveerimise tõttu NADP. H2-sõltuv oksüdaas.