Kahdenlaisia ​​fagosyyttejä

Fagosyytit ovat eräänlainen solu, joka imee ja "syö" muita soluja. Heidän roolinsa immuunijärjestelmässä tuli esiin 1900-luvun vaihteen tutkijan Elie Metchnikoffin työn kautta. Hän oli tuolloin hyvin kuuluisa löytöistään siitä, mitä hän kutsui "ammattimaisiksi" ja "epäammattimaisiksi" fagosyyteiksi, vaikka näitä termejä pidetään yleensä vanhentuneina. Hän oli myös vahvasti kiinni darwinismista ja esitti yleisölle vahvoja, suosittuja argumentteja kuluttaa säännöllisesti jogurttia bakteeritasapainon suojaamiseksi ruoansulatuskanavassa. Metchnikoff selvitti, kuinka tärkeät ammatilliset fagosyytit ovat immuunijärjestelmän kyvyssä torjua infektioita. Ammattimattomat fagosyytit ovat soluja, joilla on muita ensisijaisia ​​toimintoja kuin solujen nieleminen ja liuottaminen, kuten tietyt taitosolut. Ammatilliset fagosyytit ovat Metchnikoffin terminologian mukaan soluja, joiden ensisijainen tehtävä on omistettu fagosytoosille. Toisin sanoen heidän tehtävänään on löytää ja tuhota organismille vaarallisia patogeenisiä soluja.

Monet solut monisoluisten organismien elimissä osallistuvat fagosytoosiin, kuten tietyt ihosolut. Taudinaiheuttajat ovat mikrobeja tai muita vieraita elimiä, jotka voivat aiheuttaa haittaa tai sairauksia. Joskus taudinaiheuttajat eivät itse asiassa ole vieraita elimiä, vaan kehossa jo olevat pahanlaatuiset - tai syöpäsolut. Fagosyytit pyrkivät poistamaan kaikki tällaiset mahdollisesti haitalliset taudinaiheuttajat. Fagosyytit luodaan soluissa, joita kutsutaan luuytimessä oleviksi hematopoieettisiksi kantasoluiksi. Nämä kantasolut tuottavat myelooisia ja lymfoidisia soluja, jotka puolestaan ​​synnyttävät muita soluja, mukaan lukien immuunijärjestelmälle olennaiset solut. Jotkut solut, joita myelooiset solut synnyttävät, ovat monosyyttejä ja neutrofiilejä. Neutrofiilit ovat eräänlainen fagosyytti. Monosyytit aiheuttavat makrofageja, jotka ovat toisen tyyppisiä fagosyyttejä.

TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)

Fagosyytit ovat eräänlainen solu, joka imee ja "syö" muita soluja. Kahden tyyppiset fagosyytit ovat makrofagit ja neutrofiilit, jotka molemmat ovat välttämättömiä immuniteettiin osallistuvia soluja. He osallistuvat erityisesti luontaiseen immuunijärjestelmään, joka on tehokas yksilön elämän alusta. Makrofagit ja neutrofiilit sitoutuvat muotoihin, joita kutsutaan PAMPeiksi monien invasiivisten mikrobien pinnalla, ja absorboivat ja liuottavat sitten mikrobit.

Muiden selkärankaisten tavoin ihmisillä on kahden tyyppinen immuunijärjestelmä suojaamaan taudinaiheuttajia vastaan. Yksi immuunijärjestelmästä on nimeltään synnynnäinen immuunijärjestelmä. Synnynnäinen immuunijärjestelmä on läsnä myös useimmissa muissa elämänmuodoissa. Selkärankaisissa tämä järjestelmä käyttää fagosyyttejä yhtenä puolustuslinjaansa. Synnynnäistä immuunijärjestelmää kutsutaan niin, koska sen toimintaa koskevat ohjeet kirjoitetaan lajien geneettisiin koodeihin. Tämä järjestelmä on tehokas yksilön elämän alusta, ja se reagoi taudinaiheuttajiin, jotka ovat olleet olemassa vuosituhansia. Tämä on ristiriidassa adaptiivisen eli hankitun immuunijärjestelmän kanssa, joka on ainutlaatuinen selkärankaisille ja on heidän toinen immuunijärjestelmänsä. Se sopeutuu patogeeneihin, joille yksittäinen organismi altistuu elämän aikana.

Mukautuva immuunijärjestelmä kestää kauemmin vastaamaan uhkiin kuin synnynnäinen immuunijärjestelmä, osittain siksi, että se on paljon spesifisempi vastauksissaan uhkiin. Ihminen luottaa adaptiiviseen immuunijärjestelmään rokotusten aikana välttääkseen sairastumisen tulevaisuudessa influenssaan, isorokkoihin tai lukuisiin muihin tartuntatauteihin. Adaptiivinen immuunijärjestelmä on vastuussa myös luottamuksesta, jota ihminen ei koskaan enää tee esimerkiksi tarttua vesirokoon, koska he olivat sairastuneet siihen kuuden vuoden iässä vanha. Tässä toisen tyyppisessä immuunijärjestelmässä on ensimmäinen altistuminen tarttuvalle aineelle, jota kutsutaan antigeeniksi, joko sairauden tai rokotuksen kautta. Tämä ensimmäinen altistuminen opettaa adaptiivisen immuunijärjestelmän tunnistamaan antigeenin. Jos antigeeni tunkeutuu toiseen aikaan tulevaisuudessa, antigeenin pinnalla olevat reseptorit laukaisevat sarjan immuunivasteita, jotka on räätälöity kyseiselle infektiokannalle. Fagosyytit ovat kuitenkin pääasiassa mukana luontaisessa immuunijärjestelmässä.

Ennen kuin fagosyytit osallistuvat taudinaiheuttajien torjuntaan osana synnynnäistä immuunijärjestelmää elimistö käyttää halvempaa puolustuslinjaa, joka koostuu fyysisistä esteistä ja kemiallisista aineista rajat. Ympäristö on täynnä toksiineja ja tartuntatauteja ilmassa, vedessä ja ruoassa. Ihmiskehossa on useita fyysisiä esteitä, jotka estävät tai karkottavat hyökkääjiä. Esimerkiksi sekä limakalvot että sierainten karvat estävät roskien, taudinaiheuttajien ja epäpuhtauksien pääsyn hengitysteihin. Keho huuhtelee toksiinit ja mikrobit kehosta virtsassa virtsaputken läpi. Iho on päällystetty paksulla kuolleiden solujen kerroksella, joka estää patogeenien pääsyn huokosiin. Tämä kerros irtoaa usein, mikä poistaa tehokkaasti kaikki kuolleisiin ihosoluihin tarttuvat mahdolliset mikrobit ja muut taudinaiheuttajat.

Fyysiset esteet muodostavat synnynnäisen immuunijärjestelmän ensimmäisen puolustuslinjan yhden käsivarren; toinen varsi koostuu kemiallisista esteistä. Nämä kemikaalit ovat kehossa aineita, jotka hajottavat mikrobit ja muut taudinaiheuttajat ennen kuin ne voivat aiheuttaa vahinkoa. Öljyjen ja hikien happamuus iholla estää bakteerien kasvua ja infektioiden syntymistä. Vatsan erittäin hapan mahalaukun mehu tappaa useimmat bakteerit ja muut toksiinit, jotka saattavat olla nautittu - ja oksentelu toimii fyysisenä esteenä patogeenisten tekijöiden, kuten "ruokamyrkytyksen", poistamiselle yhtä hyvin. Yhteistyössä jatkuvasti valppaana pidettävät kemialliset ja fysikaaliset esteet tekevät paljon, jotta estetään monet ympäristön mikroskooppiset vaarat, jotka yrittävät päästä kehoon ja aiheuttaa vahinkoa.

Vaikka ensimmäinen puolustuslinja koostuu fysikaalisista ja kemiallisista esteistä, toinen puolustuslinja puolustus on piste, jossa fagosytoosiprosessi tulee mukaan torjumaan uhkia Vartalo. Monien tartuntatautien, kuten virusten ja bakteerien, pinnalla on molekyylejä, joiden muoto on pysynyt samana koko evoluution historian ajan. Näitä muotoja kutsutaan "patogeeniin liittyviksi molekyylimalleiksi" tai PAMP: ksi. Useilla patogeenisillä lajeilla voi olla sama PAMP. Toisin kuin adaptiivinen immuunijärjestelmä, joka "muistaa" tiettyjen bakteerien ja viruskantojen reseptorimuodot ensimmäisen altistuksen jälkeen, luontainen immuunijärjestelmä on epäspesifinen ja sitoutuu vain näihin PAMP: iin. PAMP: itä on vähemmän kuin 200, ja sentinelliksi kutsuttuja soluja sitoutuu niihin ja laukaisee sitten joukon immuunireaktioita. Nämä sentinelisolut ovat makrofageja.

Yksi synnynnäisen immuunijärjestelmän ensimmäisistä vasteaineista on makrofagit, yksi fagosyyttien tyypeistä. Ne ovat hyvin epäspesifisiä kohteissaan, mutta ne reagoivat mihin tahansa 100 - 200 PAMP: ista, jotka ovat luontaisen immuunijärjestelmän tuntemia. Kun patogeeni, jolla on tunnistettavissa oleva PAMP, sitoutuu makrofaagin pinnalla olevaan tietullimaisen reseptoriin, makrofagin solukalvo alkaa laajentua siten, että se imee mikrobin. Plasmakalvo sulkeutuu niin, että mikrobi, joka on edelleen sitoutunut maksulliseen reseptoriin, pidetään rakkulan sisällä, jota kutsutaan fagosomiksi. Lähellä makrofagin sisällä on toinen vesikkeli, jota kutsutaan lysosomiksi, joka on täynnä ruoansulatusentsyymejä. Lysosomi ja fagosomi, joka sisältää mikrobin, sulautuvat yhteen. Ruoansulatusentsyymit hajottavat mikrobin.

Makrofagi käyttää mitä tahansa mikrobin osia, jotka se voi, ja hävittää loput poistamalla jätteet eksosytoosiprosessin kautta. Se säästää mikrobikappaleita, joita kutsutaan antigeenifragmenteiksi ja jotka on sitoutunut molekyyleihin, jotka on erityisesti suunniteltu näyttämään nämä fragmentit. Niitä kutsutaan antigeeniä esitteleviksi MHC II -molekyyleiksi, ja ne viedään makrofagin solukalvoon ratkaisevana askeleena adaptiivisessa immuunijärjestelmässä. Tämä toimii aktivoivana signaalina adaptiivisen immuunijärjestelmän solupelaajille siitä, mikä patogeenikanta on tunkeutunut kehoon. Osana synnynnäistä immuunijärjestelmää makrofagien ensisijainen tarkoitus on etsiä ja tuhota hyökkääjät. Keho voi tehdä makrofagit nopeammin kuin adaptiivisen immuunijärjestelmän erikoistuneemmat solut, mutta ne eivät ole yhtä tehokkaita tai erikoistuneita.

Neutrofiilit ovat toisen tyyppisiä fagosyyttejä. Elie Metchnikoff kutsui heitä kerran mikrofageiksi. Makrofagien tavoin neutrofiilit ovat luuytimen hematopoieettisten kantasolujen tuote, jotka tuottavat myelooisia soluja. Makrofagien muodostuvien monosyyttien tuottamisen lisäksi myeloidisolut tuottavat myös useita muita soluja, jotka muodostavat luontaisen immuunijärjestelmän, mukaan lukien neutrofiilit. Toisin kuin makrofagit, neutrofiilit ovat hyvin pieniä, ja ne kestävät vain muutaman tunnin tai päivän. Ne kiertävät vain veressä, kun taas makrofagit kiertävät veressä ja kudoksissa. Kun makrofagit reagoivat taudinaiheuttajiin, ne vapauttavat verenkiertoon kemikaaleja, erityisesti sytokiineja, jotka varoittavat immuunijärjestelmää hyökkääjiltä. Makrofageja ei ole riittävästi yksin tartunnan torjumiseksi, joten neutrofiilit reagoivat kemialliseen hälytykseen ja toimivat yhdessä makrofagien kanssa.

Verisuonten vuorausta kutsutaan endoteeliksi. Neutrofiilit ovat niin pieniä, että ne liukastuvat endoteelisoluja erottavien aukkojen väliin ja liikkuvat verisuonista sisään ja ulos. Makrofagien vapautuneet kemikaalit patogeeniin sitoutumisen jälkeen saavat neutrofiilit sitoutumaan tiukemmin endoteelisoluihin. Kun neutrofiilit ovat sitoutuneet turvallisesti endoteeliin, ne puristuvat tiensä interstitiaaliseen nesteeseen ja endoteeli laajenee. Laajentuminen tekee siitä vielä läpäisevämmän kuin se oli ennen makrofagien reaktiota taudinaiheuttajiin, mikä antaa veren virrata verisuonia ympäröiviin kudoksiin, mikä tekee alueesta punaisen, lämpimän, tuskallisen ja turvonnut. Prosessi tunnetaan tulehdusreaktiona.

Joskus bakteerit vapauttavat kemikaaleja, jotka ohjaavat neutrofiilejä kohti heitä. Makrofagit vapauttavat myös kemokiineiksi kutsuttuja kemikaaleja, jotka ohjaavat neutrofiilejä infektiokohtaan. Makrofagien tavoin neutrofiilit käyttävät fagosytoosia ympäröimään ja tuhoamaan patogeenit. Tämän tehtävän suorittamisen jälkeen neutrofiilit kuolevat. Jos tartuntakohdassa on tarpeeksi kuolleita neutrofiilejä, kuolleet solut muodostavat aineen, joka tunnetaan nimellä mätä. Mäki on merkki siitä, että keho paranee itsestään, ja sen väri ja koostumus voivat varoittaa terveydenhuollon tarjoajaa infektion luonteesta. Koska neutrofiilit ovat niin lyhytaikaisia, mutta niin runsaita, ne ovat erityisen tärkeitä taistellessaan akuutteja infektioita, kuten tartunnan saanutta haavaa. Makrofagit ovat toisaalta pitkäikäisiä ja hyödyllisiä kroonisten infektioiden hoidossa.

Komplementtijärjestelmä luo sillan synnynnäisen immuunijärjestelmän ja adaptiivisen immuunijärjestelmän välille. Se koostuu noin 20: stä maksassa valmistetusta proteiinista, jotka viettävät suurimman osan ajastaan ​​verenkierrossa inaktiivisessa muodossa. Kun ne joutuvat kosketuksiin PAMP: iden kanssa infektiokohdissa, ne aktivoituvat ja kun komplementtijärjestelmä on aktivoitunut, proteiinit aktivoivat muita proteiineja kaskadissa. Sen jälkeen kun proteiinit ovat aktivoituneet, ne liittyvät yhteen muodostaen kalvo-hyökkäyskompleksin (MAC), joka työntyy tarttuvien mikrobien solukalvon poikki, jolloin nesteet voivat virrata taudinaiheuttajaan ja aiheuttaa sen räjähtää. Lisäksi komplementtiproteiinit sitoutuvat suoraan PAMP: iin, jotka merkitsevät ne, jolloin fagosyytit voivat helpommin tunnistaa patogeenit tuhoamista varten. Proteiinit helpottavat vasta-aineiden antigeenien löytämistä myös silloin, kun mukautuva immuunijärjestelmä on mukana.