Bakterijski kemotaksis, u neutrofilima, u upali, u fagocitozi

kemotaksiju to je mehanizam kojim se stanice kreću kao odgovor na kemijski poticaj. Podražaj može biti bilo koja difuzna tvar, koja se detektira receptorom na površini stanice. Postoje dvije glavne vrste kemotaksije: pozitivne i negativne.

Pozitivna kemotaksija je mjesto gdje je kretanje usmjereno prema izvoru stimulusa gdje je koncentracija veća. S druge strane, negativna kemotaksija je mjesto gdje se kretanje odvija u suprotnom smjeru od kemijskog stimulansa. U višestaničnim organizmima, kemotaksija je vitalna za razvoj i normalnu funkciju tijela.

U kemotaksiji bakterije i drugi jednostanični ili višestanični organizmi usmjeravaju svoje pokrete kao odgovor na određene kemikalije u njihovoj okolini (podražaji). 

To je važan mehanizam u imunološkom sustavu koji privlači T limfocite na mjesta gdje se nalazi infekcija. Taj se proces može promijeniti tijekom metastaza.

indeks

• 1 Bakterijski kemotaksis
• 2 Chemotaxis u neutrofilima
  • 2.1 Djelovanje proteina
• 3 Kemotaksija i upala
• 4 Kemotaksija i fagocitoza
  • 4.1 Čimbenici koji ometaju
• 5 Kemotaksija u imunologiji
• 6 Reference

Bakterijski kemotaksis

Bakterije se mogu kretati kroz različite mehanizme, a najčešći je pokret njihovih flagelica. Ovaj pokret je posredovan kemotaksijom koja im pomaže približiti se povoljnim tvarima (kemo-atraktantima) te ih udaljiti od toksičnih (kemoterapenti).

Bakterije, kao Escherichia coli, Imaju nekoliko flagelica koje se mogu rotirati na dva načina:

- Desno U ovom slučaju svaki flagellum "redovi" u drugom smjeru, uzrokujući bakterija okrenuti.

- Lijevo U ovom slučaju flagele su poravnate u jednom smjeru, uzrokujući da bakterije plivaju u ravnoj liniji.

Općenito, kretanje bakterije rezultat je naizmjeničnog mijenjanja ove dvije faze rotacije. Chemotaxis usmjerava bakteriju koja regulira učestalost i trajanje svake.

Ova modulacija smjera kretanja rezultat je vrlo preciznih promjena smjera vrtnje bičica. Stoga, mehanički, bit bakterijske kemotaksije je kontrola smjera vrtnje flagelara.

Kemotaksija u neutrofilima

Neutrofili su vrsta stanica imunološkog sustava koji su temeljni u obrani od infekcija. Unutar tijela, neutrofili migriraju na mjesta gdje postoji infekcija ili ozljeda tkiva.

Migracija tih stanica posredovana je kemotaksijom, koja djeluje kao privlačna sila za određivanje smjera kretanja neutrofila. Ovaj proces se aktivira oslobađanjem specijaliziranih proteina imunološkog sustava, nazvanih interleukini, na mjestima gdje postoji oštećenje tkiva.

Od mnogih neutrofila koji cirkuliraju izvan koštane srži, polovica se nalazi u tkivima, a druga u krvnim žilama. Od onih pronađenih u krvnim žilama, polovica se nalazi unutar glavne struje krvi koja cirkulira brzo u cijelom tijelu.

Ostatak krvnih neutrofila kreće se polako, sa svojim karakterističnim kretanjem amoeboida, duž unutarnjih stijenki krvnih žila. Nakon primitka kemotaktičkog signala, neutrofili brzo ulaze u tkivo kako bi izvršili svoju obrambenu funkciju.

Djelovanje proteina

Kemotaksija u neutrofilima posredovana je proteinima umetnutim u plazmatsku membranu, koji funkcioniraju kao receptori određenih molekula imunološkog sustava. Vezanje receptora na njihove ciljne molekule uzrokuje migraciju neutrofila u mjesta infekcije.

Tijekom kemotaksije, stanice se kreću kao odgovor na kemijske signale. Djelovanje neutrofila je samo jedan primjer kako tijelo koristi kemotaksiju da reagira na infekciju.

Kemotaksija i upala

Tijekom upale, bijele krvne stanice (leukociti) prianjaju na stanice unutar krvnih žila, odakle migriraju kroz sloj endotelnih stanica i kreću se između tkiva do izvora upale, gdje će ispuniti svoju funkciju obrana domaćina.

Kemotaksija leukocita smatra se ključnom za migraciju iz krvi u tkiva gdje postoji upala. Ovaj upalni odgovor uzrokuje infektivni agens ili tvar koja uzrokuje alergiju.

Upala povećava protok krvi i propusnost krvnih žila, što uzrokuje da stanice i proteini pobjegnu iz krvi u tkiva. Zbog tog odgovora, neutrofili su prvi koji reagiraju na upalu (uz stanice koje su već u tkivima, kao što su makrofagi i mastociti).

Kemotaksija i fagocitoza

Tijekom infekcije, kemijski signali privlače fagocite na mjesta gdje je patogen napao tijelo. Te kemikalije mogu doći iz bakterija ili drugih već prisutnih fagocita. Fagociti se stimuliraju tim kemo-atraktantnim molekulama i kreću se kemotaksijom.

Fagociti su klasa stanica koje uključuju makrofage, neutrofile i eozinofile, koji su sposobni za gutanje i uništavanje mikroorganizama odgovornih za induciranje upalnog odgovora..

Prvi koji se akumuliraju oko napadajućih agenata i iniciraju proces fagocitoze su neutrofili. Zatim lokalni makrofagi - koji se nazivaju i profesionalni fagociti - migriraju, a ostatak fagocita iz krvi u tkivo i pokreće fagocitozu.

Čimbenici koji ometaju

Važno je napomenuti da neke vrste bakterija i njihovi proizvodi mogu ometati proces kemotaksije, sprečavajući sposobnost fagocita da putuju do mjesta infekcije..

Na primjer, streptokokni streptokok potiskuje kemotaksiju neutrofila, čak i pri vrlo niskim koncentracijama. Također, poznato je da stanice Mycobacterium tuberculosis inhibiraju migraciju leukocita.

Kemotaksija u imunologiji

Kemotaksija je temeljni proces imunološkog sustava jer koordinira smjer kretanja važnih stanica u obrani organizma. Zahvaljujući ovom mehanizmu, neutrofili mogu otići na mjesta gdje postoji infekcija ili ozljeda.

Uz upalni odgovor, kemotaksija je bitna za migraciju drugih fagocita koji su potrebni za uklanjanje toksina, patogena i staničnih ostataka. Navedeno je dio urođene imunološke obrane.

reference

1. Adler, J. (1975). Kemotaksija u bakterijama. Godišnji pregled biokemije, 44(1), 341-356.
2. Becker, E. (1983). Kemotaktički čimbenici upale, (svibanj), 223-225.
3. Delves, P.; Martin, S.; Burton, D.; Roit, I. (2006). Roittova esencijalna imunologija(11. izdanje). Malden, MA: Izdavaštvo Blackwell.
4. Heinrich, V., & Lee, C.-Y. (2011). Zamagljena linija između kemotaktičke potjere i fagocita: imunofizička perspektiva jedne stanice. Journal of Cell Science, 124(18), 3041-3051.
5. Murphy, K. (2011). Janewayova imunobiologija (8. izdanje). Znanost o Garlandu.
6. Nuzzi, P.A., Lokuta, M.A., i Huttenlocher, A. (2007). Analiza kemotaksije neutrofila. Metode u molekularnoj biologiji, 370, 23-36.
7. Rot, A. (1992). Uloga kemotaksije leukocita u upalama. Biokemija upale, 271-304.
8. Yang, K., Wu, J., Zhu, L., Liu, Y., Zhang, M., i Lin, F. (2017). All-on-chip metoda za brzu analizu kemotaksije neutrofila izravno iz kapi krvi. Kanadski instituti za zdravstvena istraživanja.