Бактериален хемотаксис, при неутрофили, при възпаление, при фагоцитоза

на хемотаксис това е механизъм, чрез който клетките се движат в отговор на химически стимул. Стимулът може да бъде всяка дифузна субстанция, която се открива от рецепторите на повърхността на клетката. Има два основни вида хемотаксис: положителен и отрицателен.

Положителният хемотаксис е там, където движението е насочено към източника на стимула, където концентрацията е по-голяма. От друга страна, негативният хемотаксис е там, където движението се случва в обратна посока на химичния стимул. При многоклетъчните организми хемотаксисът е жизненоважен за развитието и нормалната функция на организма.

При хемотаксис, бактерии и други едноклетъчни или многоклетъчни организми насочват движенията си в отговор на определени химикали в околната среда (стимули). 

Той е важен механизъм в имунната система за привличане на Т лимфоцити до места, където има инфекция. Този процес може да се промени по време на метастазите.

индекс

• 1 Бактериален хемотаксис
• 2 Хемотаксис при неутрофили
  • 2.1 Действие на протеини
• 3 Хемотаксис и възпаление
• 4 Хемотаксис и фагоцитоза
  • 4.1 Фактори, които пречат
• 5 Хемотаксис в имунологията
• 6 Препратки

Бактериален хемотаксис

Бактериите могат да се движат чрез различни механизми, като най-често се движат техните флагели. Това движение се осъществява от хемотаксис, който служи за приближаването им до благоприятните вещества (хемо-атрактанти) и за преместването им от токсичните (хемо-репелентите)..

Бактериите, като Escherichia coli, Те имат няколко флагела, които могат да се въртят по два начина:

- Надясно В този случай всеки флагел "редове" в друга посока, причинявайки бактерията да се обърне.

- Вляво В този случай флагела се подравнява в една посока, което води до плуване на бактериите по права линия.

Като цяло, движението на бактерията е резултат от редуване на тези две фази на въртене. Хемотаксисът насочва бактерията, регулираща честотата и продължителността на всяка от тях.

Тази модулация на посоката на движение е резултат от много прецизни промени в посоката на въртене на флагелата. Следователно, механично, същността на бактериалния хемотаксис е да контролира посоката на въртене на флагела.

Хемотаксис в неутрофили

Неутрофилите са вид клетки на имунната система, които са фундаментални в защитата срещу инфекции. В организма неутрофилите мигрират до места, където има инфекция или тъканно увреждане.

Миграцията на тези клетки се медиира от хемотаксис, който действа като атрактивна сила за определяне на посоката, в която се движат неутрофилите. Този процес се активира чрез освобождаването на специализирани протеини на имунната система, наречени интерлевкини, на места, където има увреждане на тъканите.

От многото неутрофили, които циркулират извън костния мозък, половината са в тъканите, а другата половина в кръвоносните съдове. От тези, намерени в кръвоносните съдове, половината са в кръга на кръвта, циркулираща бързо в цялото тяло.

Останалите кръвни неутрофили се движат бавно, с характерното им амебоидно движение, по вътрешните стени на кръвоносните съдове. При получаване на хемотаксичен сигнал неутрофилите навлизат бързо в тъканите, за да изпълнят защитната си функция.

Действие на протеини

Хемотаксисът в неутрофилите се медиира от протеини, вмъкнати в плазмената мембрана, които функционират като рецептори на определени молекули на имунната система. Свързването на рецепторите към техните таргетни молекули причинява миграция на неутрофилите към местата на инфекцията.

По време на хемотаксис, клетките се движат в отговор на химически сигнали. Действието на неутрофилите е само един пример за това как организмът използва хемотаксис, за да реагира на инфекция.

Хемотаксис и възпаление

По време на възпаление, белите кръвни клетки (левкоцити) се прилепват към клетките в кръвоносните съдове, от където те мигрират през слоя на ендотелните клетки и се движат между тъканите до източника на възпаление, където те ще изпълняват функцията си на защита на домакините.

Хемотаксисът на левкоцитите се счита за съществен за миграция от кръвта към тъкани, където има възпаление. Този възпалителен отговор се причинява от инфекциозен агент или вещество, което причинява алергия.

Възпалението увеличава притока на кръв и пропускливостта на кръвоносните съдове, което причинява излизане на клетките и протеините от кръвта в тъканите. Поради този отговор неутрофилите са първите, които реагират на възпалението (в допълнение към клетките, които вече са в тъкани, като макрофаги и мастни клетки)..

Хемотаксис и фагоцитоза

По време на инфекция химическите сигнали привличат фагоцитите на места, където патогенът е нахлул в тялото. Тези химикали могат да идват от бактерии или други вече съществуващи фагоцити. Фагоцитите се стимулират от тези химио-привличащи молекули и се движат чрез хемотаксис.

Фагоцитите са клас от клетки, които включват макрофаги, неутрофили и еозинофили, които са способни да поглъщат и да разрушават микроорганизмите, отговорни за индуциране на възпалителния отговор..

Първите, които се натрупват около нахлуващите агенти и започват процеса на фагоцитоза, са неутрофили. Тогава локалните макрофаги - наричани още професионални фагоцити - мигрират и останалите фагоцити от кръвта към тъканта и инициират фагоцитоза.

Фактори, които пречат

Важно е да се отбележи, че някои видове бактерии и техните продукти могат да попречат на процеса на хемотаксис, като потискат способността на фагоцитите да пътуват до мястото на инфекцията..

Например, стрептококовия стрептокок потиска хемотаксиса на неутрофилите, дори при много ниски концентрации. Също така е известно, че клетките на Mycobacterium tuberculosis инхибират миграцията на левкоцити.

Хемотаксис в имунологията

Хемотаксисът е фундаментален процес за имунната система, тъй като координира посоката на движенията на важни клетки в защитата на организма. Благодарение на този механизъм неутрофилите могат да отидат на места, където има инфекция или нараняване.

Наред с възпалителния отговор, хемотаксисът е от съществено значение за миграцията на други фагоцити, които са необходими за елиминиране на токсините, патогените и клетъчните остатъци. Горното е част от вродената имунна защита.

препратки

1. Adler, J. (1975). Хемотаксис в бактерии. Годишен преглед на биохимията, 44(1), 341-356.
2. Becker, E. (1983). Хемотактични фактори на възпалението (май), 223-225.
3. Delves, P.; Martin, S.; Burton, D.; Roit, I. (2006). Основна имунология на Ройт(11-то изд.). Malden, MA: Издателство Blackwell.
4. Хайнрих, В., & Ли, В.-Й. (2011 г.). Размазана линия между хемотаксичната лов и фагоцита: имунофизична перспектива на една клетка. Вестник на клетъчната наука, 124(18), 3041-3051.
5. Мърфи, К. (2011). Имунобиологията на Janeway (8-мо изд.). Garland Science.
6. Nuzzi, P.A., Lokuta, М.А., & Huttenlocher, A. (2007). Анализ на неутрофилен хемотаксис. Методи в молекулярната биология, 370, 23-36.
7. Rot, A. (1992). Ролята на левкоцитния хемотаксис при възпаление. Биохимия на възпалението, 271-304.
8. Yang, K., Wu, J., Zhu, L., Liu, Y., Zhang, M., & Lin, F. (2017). Метод за еднократна употреба за бърз анализ на хемотаксис от неутрофили директно от капка кръв. Канадски институти за здравни изследвания.