φαγοκυττάρωση

Η φασοκυττάρωση [από τη φάγηση, τρώει + κυτό, κυττάρων + - sis, διαδικασία] επιτρέπει στο κύτταρο να απορροφά τους ιούς, τα βακτήρια, τα ολόκληρα κύτταρα και τα συντρίμμια τους και οποιοδήποτε άλλο είδος σωματιδίων. Πολλά πρωτόζωα και μερικοί μονοκυτταρικοί ευκαρυωτικοί, όπως οι αμοιβάδες, κάνουν τη φαγοκυττάρωση τη βασική τους στρατηγική για να αποκτήσουν τα θρεπτικά συστατικά που χρειάζονται. Στα ζώα, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων, υπάρχουν μερικά κύτταρα εξειδικευμένα στη φαγοκυττάρωση, ικανά ως τέτοια να ενσωματώνουν και να χώνουν τα βακτήρια και άλλα ξένα σωματίδια. Αυτοί οι πρωταγωνιστές του ανοσοποιητικού συστήματος (λευκά αιμοσφαίρια) παίρνουν τη γενική ονομασία των φαγοκυττάρων και αντιπροσωπεύονται από τους λεγόμενους μακροφάγους (που προέρχονται από μονοκύτταρα) και τα μικροκύτταρα (λευκοκύτταρα ουδετερόφιλων). Εκτός από την κατάποση και την καταστροφή των εισβάλλοντων μικροοργανισμών, αυτοί οι σαρωτές κατακλύζουν επίσης νεκρά, ανώμαλα ή σοβαρά κατεστραμμένα κύτταρα, αδιάλυτα σωματίδια και θρόμβους.

Γενικά, τα ουδετερόφιλα κοκκιοκύτταρα είναι ιδιαίτερα δραστικά στην υπεράσπιση του οργανισμού από πυρηνικά βακτηρίδια, ενώ τα μακροφάγα είναι πιο αποτελεσματικά στην αντίδραση στη μόλυνση με ενδοκυτταρικούς μικροοργανισμούς. Παράλληλα με αυτά τα κύτταρα, για τα οποία η φαγοκυττάρωση αποτελεί εξέχουσα λειτουργία, υπάρχουν και τα αποκαλούμενα προαιρετικά φαγοκύτταρα (ινοβλάστες, μαστοκύτταρα, ενδοθηλιακά, κλπ.) Για τα οποία η διαδικασία είναι εντελώς περιθωριακή.

Η διαδικασία φαγοκυττάρωσης

Η διαδικασία φαγοκυττάρωσης («σποραδική» πράξη κατανάλωσης) επιτρέπει την πρόσληψη σωματιδίων με διάμετρο μεγαλύτερη από 1-2 μm. Μια παρόμοια κυτταρική δραστηριότητα, που ονομάζεται πονόκωση (πράξη της κατανάλωσης), επιτρέπει την πρόσληψη υγρών σταγονιδίων, μαζί με τις διαλυμένες ουσίες και τα διάφορα μόρια που περιέχουν. Τέλος, στην ενδοκύτωση («τρέχουσα» πράξη κατανάλωσης), τα ενσωματωμένα μόρια έχουν ενδιάμεσες διαστάσεις.

Σε αντίθεση με την ποντικοκυττάρωση, η φαγοκυττάρωση είναι μια εκλεκτική διαδικασία που απαιτεί την κατανάλωση ενέργειας και επομένως της ΑΤΡ από το κύτταρο.

Διαχωριζόμενο σε διάφορα στάδια, η φαγοκυττάρωση αποτελείται από τις ακόλουθες φάσεις:

Α) Αναγνώριση και προσάρτηση σωματιδίων στην επιφάνεια του φαγοκυττάρου

Β) Κατάποση (ενδοκυττάρωση) του ίδιου του σωματιδίου

Γ) Θανάτωση και αποικοδόμηση του προσλαμβανόμενου μικροβίου ή ενσωματωμένου σωματιδίου

Η αναγνώριση είναι η αρχική φάση της φαγοκυττάρωσης και καθίσταται δυνατή από ειδικούς υποδοχείς μεμβράνης. Διακρίνεται μια άμεση αναγνώριση, στην οποία το φαγοκύτταρο διαθέτει συγκεκριμένους υποδοχείς για το σωματίδιο που πρόκειται να ενσωματωθεί και ένα έμμεσο. Στην τελευταία περίπτωση, αν και δεν έχει ειδικούς υποδοχείς, το φαγοκύτταρο αναγνωρίζει το ξένο κύτταρο χρησιμοποιώντας μόρια σήματος, που ονομάζονται αντισώματα, τα οποία οι άλλοι παράγοντες του ανοσοποιητικού συστήματος ισχύουν για το ξένο κύτταρο (οψωνισμός) έτσι ώστε να γίνει πιο "ευχάριστο" . Τα αντισώματα ή ανοσοσφαιρίνες, επομένως, δρουν ως προσδέματα για συγκεκριμένους υποδοχείς μεμβράνης φαγοκυττάρων (βλέπε εικόνα).

Η διαδικασία κατάποσης προκαλείται από τις κυτταροσκελετικές συσταλτικές πρωτεΐνες, οι οποίες επιτρέπουν στο κύτταρο που εμπλέκεται στη φαγοκυττάρωση να τυλίξει το βακτήριο με την κυτταρική μεμβράνη, μέχρι να συμπεριληφθεί σε ένα κενοτοπικό σχηματισμό νεο-σχηματισμού που περιβάλλεται από μεμβράνη (φαγόσωμα). Μόλις το κυστίδιο κλείσει και εσωτερικοποιηθεί, συντηρείται με λυσοσώματα, κυτταρικά οργανίδια υπεύθυνα για την υποβάθμιση και την πέψη ή / και την καταστροφή ξένων μορίων. Έτσι σχηματίζεται το λεγόμενο φαγολυσόσωμα, στο οποίο (μιλάμε για τα φαγοκύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος) ενεργοποιούνται οι μηχανισμοί «δολοφόνων» που ενεργοποιούνται για να καταστρέψουν τον εμπλεκόμενο παθογόνο οργανισμό. Με αυτή την έννοια, οξειδωτικές ρίζες και άλλες ουσίες (λυσοσωμικά ένζυμα) είναι ικανές να αδρανοποιούν και να καταστρέφουν το παθογόνο.

Όπως αναμένεται, η φαγοκυττάρωση είναι μια διαδικασία πολύ παρόμοια με την ενδοκυττάρωση, ένας εναλλακτικός μηχανισμός με τον οποίο μεγάλα μόρια ή σωματίδια μπορούν να εισέλθουν σε κύτταρα. Σε αυτή την περίπτωση, ωστόσο, η κυτταρική μεμβράνη δεν πιέζεται να περιβάλλει αυτές τις ουσίες (όσο μικρότερες από αυτές που ενσωματώνονται στη φαγοκυττάρωση), αλλά δημιουργεί ένα κοίλο με σχηματισμό πολύ μικρότερων κυστιδίων. Υπάρχει λοιπόν μια διόγκωση μεμβράνης αντί της εξωθήσεως του. Τόσο η ενδοκυττάρωση όσο και η φαγοκυττάρωση είναι διαμεσολαβούμενη από υποδοχείς, ενώ η ποντικοκυττάρωση είναι μια μη ειδική διαδικασία.