Fagosytoosia on biologia , on solun prosessi, jossa tietyt solut on ryhmitelty yleisnimitys fagosyyttien voi nielemään vieraita hiukkasia kiinteä mikrometrinen mittakaavassa. Fagosytoosia pidetään yleensä erityisenä endosytoosin muotona. Se eroaa muista solujen sisäistämisprosesseista ( endosytoosi , pinosytoosi ) ainakin kahdella yleisellä kriteerillä:
Olennainen osa immuniteetti , se on havaittu myöhään XIX : nnen vuosisadan Elie Mechnikov (1845-1916), myönnettiin Nobelin fysiologian tai lääketieteen palkinto vuonna 1908 yhdessä Paul Ehrlich . Vuonna amoebae , sillä on ravitsemuksellinen merkitys, jotta he voivat kaapata ja nielemään bakteereja.
Vaikka fagosytoosia on havaittu kokeellisesti useissa solutyypeissä, se liittyy yleensä vahvasti tiettyihin leukosyyttiryhmiin , kuten makrofageihin , dendriittisoluihin tai neutrofiileihin . Fagosyyttisen toiminnan seuraukset ovat lukuisia ja tärkeitä. Mainittakoon erityisesti olla tehty poistaminen taudinaiheuttajien , esittämiseen antigeenien ja lymfosyyttien , poistamista pro- inflammatoristen solujen roskia . Fagosytoosia voidaan hyödyntää myös biolääketieteessä , esimerkiksi farmaseuttisten molekyylien kohdennettuun antamiseen tai kasvainten vastaiseen immunoterapiaan .
Kutsutut fagosyytit kaikki solut pystyvät fagosytoosiin. In vitro -tutkimukset ovat osoittaneet, että monet solutyypit voisivat tietyissä olosuhteissa käyttäytyä fagosyytteinä. Tämä pätee esimerkiksi fibroblasteihin , epiteelisoluihin tai endoteelisoluihin . Fagosytoosin aiheuttavat kuitenkin pääasiassa niin kutsutut "ammattimaiset" fagosyytit. Tämä määrittelijä tulee heidän huomattavasti korkeammasta fagosytoosinopeudestaan sekä sisäisen molekyylikoneistonsa mukauttamisesta tähän sisäistämisprosessiin. Nämä "ammattimaiset" fagosyytit kuuluvat leukosyyttien luokkaan . Erotamme erityisesti makrofagit , neutrofiilit ja dendriittisolut . Fagosytoosin molekyyli- ja mekaanisten emästen tutkimukset koskevat pääasiassa kahta ensimmäistä.
Fagosytoosi esitetään kirjallisuudessa yleensä kalvon ulkoneman muodostumisena verenä, fagosyyttisenä leikkauksena, joka muodostuu fagosyytin ja fagosyyttisen kohteen välisen kontaktin tasolla. Fagosytoosiin johtavat kalvon muodonmuutokset ovat kuitenkin hyvin vaihtelevia morfologioita, riippuen kohdekohdasta ja mukana olevien ligandien ja fagosyyttisten reseptorien luonteesta .
Tämän monimuotoisuuden fysikaalis-kemialliset syyt sekä toiminnalliset seuraukset (tehokkuus, nopeus jne.) Ovat vielä vähän tunnettuja.
Fagosytoosi erotetaan muista solun nielemismuotoista fagosyytin ja sen kohteen välisen kontaktin tarpeen avulla. Joitakin passiivisen fagosytoosin tapauksia on kuvattu. Tässä tapauksessa kohde / fagosyyttiparin fysikaalis-kemialliset ominaisuudet (sähkövarat, hydrofobisuus) ovat riittävät kohteen sisällyttämiseksi passiivisesti. Toisaalta useimmat tapaukset koskevat aktiivista fagosytoosia, jossa prosessi aloitetaan vain yhden tai useamman fagosyyttisen reseptorin (fagosyytin kantaman) ja yhden tai useamman ligandin ( fagosyytin kuljettaman kohteen) pariliitoksen jälkeen . Tämän aktiivisen fagosytoosin seurauksena on fagosytoosin spesifisyyden käsitteen käyttöönotto. Aktiivisen fagosytoosin tapauksista tehdään ero niiden välillä, joissa kohteella on jo ligandeja, ja niiden välillä, joissa ligandit kiinnittyvät kohteeseen ulkoisten kemiallisten reaktioiden seurauksena, jota kutsutaan opsonisaatioksi. Tunnetuin esimerkki opsonisaatiosta on IgG- vasta-aineiden rooli : vasta kun IgG sitoutuu kohteeseensa, fagosyyttien pinnalla olevat FcR-reseptorit voivat kiinnittyä siihen ja aloittaa fagosytoosiprosessin.
Se on yleensä jaettu kolmeen vaiheeseen: tarttuvuus, nieleminen ja pilkkominen - tämä viimeinen vaihe ei ole systemaattinen.
Makrofagien ensimmäinen kuvattu tehtävä on niiden kyky fagosytoosiin, toisin sanoen fagosyyttiset solut pystyvät sitomaan tietyn pinnan omaavien molekyylien kautta tiettyjä mikro-organismien, loisten tai solujen pinnalla tunnistettuja komponentteja.
Nyt tiedetään, että fagosytoituja hiukkanen ympäröi valejalka solun, joka muodostaa uusi solunsisäisen vakuoli , The ” fagosomin ”. Solutyypistä ja fagosytoosin olosuhteista riippuen muut lähteet kuin plasmakalvo voivat tarjota fagosomikalvon. Nämä ovat kierrättävät endosomit ja endoplasminen verkkokalvo .
Tärkeimmät fagosytoosiprosesseihin osallistuvat makrofagireseptorit ovat opsoniinireseptorit (komplementtireseptorit immunoglobuliinien Fc-osassa ), CD14 ja mannoosi-fukoosireseptorit.
Mikro-organismin tai minkä tahansa muun hiukkasen sitoutuminen makrofagin pintamolekyyliin johtaa signaalikaskaadiin, jota säätelevät pääasiassa fosforylaatioprosessit . Tämä signalointi johtaa syviin muutoksiin solun sytoskeletossa , kun F- aktiinia kertyy plasmakalvon alle.
Pitkän ajan uskottiin, että fagosytoosi oli fagosyyttien ainoa tehtävä ja että näillä soluilla oli yksi tehtävä, että ne palvelivat organismillemme vieraiden alkuaineiden roskien kerääjinä. Nykyään on käynyt selväksi, että polymorfonukleaariset solut, kuten fagosyytit, kykenevät suorittamaan monia muita toimintoja kuin ne, jotka määrittelevät fagosytoosin.
Siten nämä solut pystyvät syntetisoimaan, erittämään muun tyyppisiin soluihin vaikuttavia metaboliitteja, tuhoamaan kasvainsolut, tietyt loiset ja vasta-aineiden herkistämät normaalit tai kasvainsolut, sisällyttämättä niitä.
Tämä on vaihe, jonka aikana fagosyyttisen solun membraani tarttuu hiukkaseen, jonka se syö. Tämä vaihe tehdään lektiinien (monimutkaisten glukoosien) ansiosta, jotka ovat vieraiden kappaleiden pinnalla. Immuunisolujen membraaniglykoproteiinien ja vieraiden kappaleiden osien välille muodostuu sidoksia. Tarttumista helpottaa myös vieraiden kappaleiden opsonisaatio .
On pitkään uskottu, että fagosytoosi tapahtuu kalvon invaginaation (taittumisen) avulla hiukkasen ympärillä ja sekundaarisen muodostumisen fagosytoosi- vakuoliin tai fagosomiin . Nyt tiedetään, että fagosytoitua partikkelia ympäröi näiden pseudopodioiden välinen solun pseudopodi, muodostuu uusi solunsisäinen vakuoli , fagosomi . Solutyypistä ja fagosytoosin olosuhteista riippuen muut lähteet kuin plasmakalvo voivat tarjota fagosomikalvon. Nämä ovat kierrättävät endosomit ja endoplasminen verkkokalvo.
Tämän fagosomin sisällä hiukkasen kohtalo voi olla kolmen tyyppinen:
Fagosytoosiin liittyy useimmiten solujen hapenkulutuksen äkillinen kasvu . Itse asiassa eksogeenisen hiukkasen sitoutuminen sen membraanireseptoriin aiheuttaa NADPH-oksidaasin aktivaation , joka siirtää elektroneja NADPH: sta molekyylihappeen. Muodostuneet aktiiviset hapen muodot (H 2 O 2, OH • ja O 2 radikaalilla ) löytyy korkeina pitoisuuksina fagosomista, jossa ne aiheuttavat myrkyllisiä vaikutuksia fagosytoituja mikro-organismeja. Lisäksi tietyt makrofagit pystyvät NO-syntaasin indusoinnin jälkeen tuottamaan nitraatteja, erityisesti typpimonoksidia , hapettamalla L- arginiinin typpirenkaat . Typpioksidi, joka vapautuu bakteerien, hiivojen , loisten tai sienien aiheuttamien makrofagien tartunnan aikana , auttaa poistamaan nämä organismit.
Ruuansulatusvaiheen aikana tapahtuu lysosomien aktivaatio , muodostaen siten fagolysosomin . Erilaiset entsyymit vuotavat ja spesifisyydestään riippuen hyökkäävät hiukkasen tai mikro-organismin eri ainesosat täydellisen pilkkomisen aikaansaamiseksi.
Fagosytoosin toiminta jakautuu dendriittisoluille ja kahdelle leukosyyttien (tai valkosolujen) perheeseen kuuluvalle solulajikkeelle:
Neutrofiilit ovat ensimmäiset vierailla sivustolla tulehduksen. Seuraavien tuntien aikana monosyytit saavuttavat tulehduksellisen fokuksen.
Niille tehdään erilaistuminen makrofageiksi siellä , ja ne jatkuvat vaihtelevan ajan tulehduspaikasta riippuen, mutta kaiken kaikkiaan paljon kauemmin kuin neutrofiilit . Toisin kuin jälkimmäisessä, monosyytit voivat selviytyä fagosytoosin jälkeen.
Mikro-organismien (bakteerien tai virusten) pysyvyydessä esiintyy osittainen pilkkominen antigeenisten peptidien esittämisellä MHC : n luokan II molekyylien avulla .
Mikro-organismin lisääntyminen:
Kaikissa tapauksissa makrofagi on aktivoitava: Th1-solun rooli aktivoi interferonien erityksen kautta "hämmentyneen" makrofagin.