To typer fagocytter

Fagocytter er en type celle, der opsluger og "spiser" andre celler. Deres rolle i immunsystemet kom frem gennem arbejdet af Elie Metchnikoff, en videnskabsmand ved begyndelsen af ​​det 20. århundrede. Han var dengang meget berømt for sine opdagelser af, hvad han kaldte "professionelle" og "uprofessionelle" fagocytter, selvom disse udtryk typisk betragtes som forældede nu. Han var også en stærk tilhænger af darwinismen og fremførte stærke, populære argumenter for offentligheden for regelmæssigt at forbruge yoghurt for at beskytte bakteriebalancerne i deres mave-tarmkanaler. Metchnikoff belyste, hvor vigtigt de professionelle fagocytter er for immunsystemets evne til at bekæmpe infektion. Uprofessionelle fagocytter er celler, der har andre primære funktioner end at opsluge og opløse celler, såsom visse færdighedsceller. Professionelle fagocytter er ifølge Metchnikoffs terminologi celler, hvis primære funktion er dedikeret til fagocytose. Med andre ord er deres job at finde og ødelægge patogene celler, der er farlige for organismen.

Mange celler i kroppen af ​​flercellede organismer deltager i fagocytose, såsom visse hudceller. Patogener er mikrober eller andre fremmedlegemer, der kan forårsage skade eller sygdom. Nogle gange er patogener faktisk ikke fremmedlegemer, men ondartede - eller kræftceller - der allerede findes i kroppen. Fagocytter arbejder på at fjerne alle disse slags potentielt skadelige patogener. Fagocytter er skabt af celler kaldet hæmatopoietiske stamceller, der er til stede i knoglemarven. Disse stamceller producerer myeloide og lymfoide celler, som igen giver anledning til andre celler, herunder celler, der er grundlæggende for immunsystemet. Nogle af de celler, som de myeloide celler giver anledning til, er monocytter og neutrofiler. Neutrofiler er en type fagocyt. Monocytter giver anledning til makrofager, som er en anden type fagocyt.

TL; DR (for lang; Har ikke læst)

Fagocytter er en type celle, der opsluger og "spiser" andre celler. To typer fagocytter er makrofager og neutrofiler, som begge er essentielle celler involveret i immunitet. De er især involveret i det medfødte immunsystem, som er effektivt fra begyndelsen af ​​en persons liv. Makrofager og neutrofiler binder sig til former kaldet PAMP'er på overfladerne af mange invasive mikrober og absorberer og opløser derefter mikroberne.

Som andre hvirveldyr har mennesker to typer immunsystemer til beskyttelse mod patogener. Et af immunsystemerne kaldes det medfødte immunsystem. Det medfødte immunsystem er også til stede i de fleste andre livsformer. Hos hvirveldyr anvender dette system fagocytter som en af ​​dets forsvarslinjer. Det medfødte immunsystem kaldes det, fordi instruktionerne til dets operationer er skrevet i artsgenetiske koder. Dette system er effektivt fra begyndelsen af ​​et individs liv, og det reagerer på patogener, der har eksisteret i årtusinder. Dette er i modsætning til det adaptive eller erhvervede immunsystem, som er unikt for hvirveldyr, og som er deres andet immunsystem. Den tilpasser sig patogener, som den enkelte organisme udsættes for i løbet af livet.

Det adaptive immunsystem tager længere tid at reagere på trusler end det medfødte immunsystem, dels fordi det er meget mere specifikt i dets reaktion på trusler. Det adaptive immunsystem er det, som mennesker stoler på, når de modtager vaccinationer for at undgå at blive syg i fremtiden med influenza, kopper eller adskillige andre smitsomme sygdomme. Det adaptive immunsystem er også ansvarlig for den tillid, en person har, at de aldrig vil igen blive smittet med skoldkopper, for eksempel fordi de var syge af det, da de var seks år gammel. I denne anden form for immunsystem er der en første eksponering for et infektiøst middel, kaldet et antigen, enten gennem sygdom eller vaccination. Den første eksponering lærer det adaptive immunsystem at genkende antigenet. Hvis antigenet invaderer en anden tid i fremtiden, vil receptorer på overfladen af ​​antigenet udløse en række immunresponser skræddersyet til den specifikke infektionsstamme. Fagocytter er imidlertid primært involveret i det medfødte immunsystem.

Før fagocytterne bliver involveret i kampen mod patogener som en del af det medfødte immunforsvar system bruger kroppen en billigere forsvarslinje, der består af fysiske barrierer og kemiske stoffer barrierer. Miljøet er fyldt med toksiner og smitsomme stoffer i luften, vandet og maden. Der er en række fysiske barrierer i den menneskelige krop, der blokerer eller udviser angribere. For eksempel forhindrer både slimhinder og hår i næseborene snavs, patogener og forurenende stoffer i at komme ind i luftvejene. Kroppen skyller toksiner og mikrober ud af kroppen i urinen gennem urinrøret. Huden er overtrukket med et tykt lag af døde celler, der blokerer patogener fra at komme ind gennem porerne. Dette lag kaster ofte, hvilket effektivt fjerner eventuelle mikrober og andre patogener, der klamrer sig fast til de døde hudceller.

De fysiske barrierer udgør en arm af den første forsvarslinje i det medfødte immunsystem; den anden arm består af kemiske barrierer. Disse kemikalier er stoffer i kroppen, der nedbryder mikrober og andre patogener, før de kan forårsage skade. Surhed på huden fra olier og sved forhindrer bakterier i at vokse og forårsage infektioner. Den meget sure mavesaft i maven dræber de fleste bakterier og andre toksiner, der måtte være indtaget - og opkastning fungerer som en fysisk barriere for at fjerne patogene stoffer såsom "madforgiftning" såvel. Når vi arbejder sammen, gør de stadigt årvågne kemiske og fysiske barrierer meget for at holde mange af de mikroskopiske farer ved miljøet, der forsøger at komme ind i kroppen og forårsage skade, ude.

Mens den første forsvarslinje består af fysiske og kemiske barrierer, er den anden linje af forsvar er det punkt, hvor processen med fagocytose bliver involveret i at afværge trusler mod kroppen. Mange smitsomme stoffer som vira og bakterier har molekyler på deres overflader med former, der har været de samme gennem evolutionens historie. Disse former kaldes "patogenassocierede molekylære mønstre" eller PAMP'er. Flere patogene arter kan dele den samme PAMP. I modsætning til det adaptive immunsystem, som "husker" receptorformerne af specifikke bakterier og virusstammer efter den første eksponering, er det medfødte immunsystem er ikke-specifik og binder kun til disse PAMP'er. Der er færre end 200 PAMP'er, og celler kaldet sentineller binder sig til dem og udløser derefter et sæt immunreaktioner. Disse sentinel celler er makrofager.

En af de første respondenter af det medfødte immunsystem er makrofager, en af ​​typerne af fagocytter. De er meget uspecifikke i deres mål, men de reagerer på nogen af ​​de 100 til 200 PAMP'er, der er kendt for det medfødte immunsystem. Når et patogen med en genkendelig PAMP binder sig til en afgiftslignende receptor på overfladen af ​​makrofagen, begynder makrofagens cellemembran at ekspandere på en sådan måde, at den omslutter mikroben. Plasmamembranen lukkes således, at mikroben, der stadig er bundet til den toll-lignende receptor, holdes inde i en vesikel kaldet fagosom. I nærheden er der en anden vesikel inde i makrofagen kaldet et lysosom, som er fyldt med fordøjelsesenzymer. Lysosomet og fagosomet, der indeholder mikroben, smelter sammen. Fordøjelsesenzymerne nedbryder mikroben.

Makrofagen bruger alle dele af den mikrobe, den kan, og bortskaffer resten ved at udvise affaldet via eksocytoseprocessen. Det sparer stykker af mikroben kaldet antigenfragmenter, som er bundet til molekyler, der er specielt designet til at vise disse fragmenter. De kaldes antigenpræsenterende MHC II-molekyler, og de indsættes i makrofagens cellemembran som et afgørende trin i det adaptive immunsystem. Dette tjener som et aktiverende signal til de cellulære spillere i det adaptive immunsystem om præcis hvilken stamme af patogen, der er invaderet kroppen. Som en del af det medfødte immunsystem er makrofagens primære formål imidlertid at søge og ødelægge angriberne. Makrofager kan fremstilles hurtigere af kroppen end de mere specialiserede celler i det adaptive immunsystem, men de er ikke så effektive eller specialiserede.

Neutrofiler er en anden type fagocyt. De blev engang kaldt mikrofager af Elie Metchnikoff. Ligesom makrofager er neutrofiler et produkt af hæmatopoietiske stamceller i knoglemarv, der producerer myeloide celler. Ud over at give de monocytter, der bliver makrofager, giver myeloidceller også flere andre celler, der udgør det medfødte immunsystem, herunder neutrofiler. I modsætning til makrofager er neutrofiler meget små, og de varer kun et par timer eller dage. De cirkulerer kun i blodet, mens makrofager cirkulerer i blodet og vævet. Når makrofager reagerer på patogener, frigiver de kemikalier i blodstrømmen, især cytokiner, som advarer immunforsvaret mod angribere. Der er ikke nok makrofager til at bekæmpe enhver infektion alene, så neutrofiler reagerer på den kemiske alarm og arbejder sammen med makrofager.

Foringen af ​​blodkar kaldes endotel. Neutrofiler er så små, at de glider mellem hullerne, der adskiller endotelceller, og bevæger sig ind og ud af blodkarrene. Kemikalier frigivet af makrofagerne efter binding til et patogen får neutrofiler til at binde mere fast til endotelcellerne. Når neutrofilerne er bundet sikkert til endotelet, klemmer de sig ind i den interstitielle væske, og endotelet udvides. Udvidelsen gør det endnu mere permeabelt, end det var før makrofagerne reagerede på patogenerne, som lader noget blod strømme ind i vævene omkring blodkarrene, hvilket gør området rødt, varmt, smertefuldt og opsvulmet. Processen er kendt som det inflammatoriske respons.

Nogle gange frigiver bakterier kemikalier, der styrer neutrofilerne mod dem. Makrofagerne frigiver også kemikalier kaldet kemokiner, der styrer neutrofiler mod infektionsstedet. Ligesom makrofager bruger neutrofiler fagocytose til at omslutte og ødelægge patogenerne. Når denne opgave er afsluttet, dør neutrofiler. Hvis der er nok døde neutrofiler på et infektionssted, danner de døde celler stoffet kendt som pus. Pus er et tegn på, at kroppen heler sig selv, og dens farve og konsistens kan advare en sundhedsudbyder om infektionens art. Fordi neutrofiler er så kortvarige, men så rigelige, er de især vigtige for at bekæmpe akutte infektioner, såsom et inficeret sår. Makrofager er derimod langvarige og er mere nyttige til kroniske infektioner.

Komplementsystemet skaber en bro mellem det medfødte immunsystem og det adaptive immunsystem. Den består af cirka 20 proteiner, der produceres i leveren, som bruger det meste af deres tid på at cirkulere gennem blodbanen i en inaktiv form. Når de kommer i kontakt med PAMP'er på infektionssteder, bliver de aktiverede, og når komplementsystemet er aktiveret, aktiverer proteinerne andre proteiner i en kaskade. Når proteinerne er aktiveret, går de sammen for at danne et membranangrebskompleks (MAC), som skubber over cellemembranen af ​​infektiøse mikrober, så væsker kan strømme ind i patogenet og få det til briste. Derudover binder komplementproteinerne direkte til PAMP'er, som mærker dem, så fagocytter lettere kan identificere patogenerne til destruktion. Proteinerne gør det også lettere for antistoffer at finde antigenerne, når det adaptive immunsystem bliver involveret.