A fagociták olyan sejtek, amelyek elnyelik és „megeszik” a többi sejtet. Az immunrendszerben betöltött szerepük Elie Metchnikoff, a 20. század fordulójának tudósának munkáján keresztül derült ki. Abban az időben nagyon híres volt felfedezéseiről, amelyeket „profi” és „szakszerűtlen” fagocitáknak nevezett, bár ezeket a kifejezéseket ma már általában elavultnak tartják. Emellett erősen ragaszkodott a darwinizmushoz, és erőteljes, népszerű érveket fogalmazott meg a nyilvánosság előtt, hogy rendszeresen fogyasszon joghurtot, hogy megvédje a gyomor-bél traktusban található baktériumok egyensúlyát. Metchnikoff kiderítette, mennyire elengedhetetlenek a professzionális fagociták az immunrendszer fertőzés elleni küzdelemben való képességéhez. A nem professzionális fagociták olyan sejtek, amelyek elsődleges funkciókkal rendelkeznek, nem pedig a sejtek elnyelésén és feloldódásán, például bizonyos készségsejteken. A professzionális fagociták, Metchnikoff terminológiája szerint, olyan sejtek, amelyek elsődleges funkciója a fagocitózis. Más szóval, az a feladatuk, hogy megtalálják és elpusztítsák a szervezetre veszélyes patogén sejteket.
A többsejtű szervezetek testében számos sejt vesz részt fagocitózisban, például bizonyos bőrsejtek. A kórokozók mikrobák vagy bármely más idegen testek, amelyek kárt vagy betegséget okozhatnak. Néha a kórokozók valójában nem idegen testek, hanem rosszindulatú - vagy rákos - sejtek már a testben vannak. A fagociták azon dolgoznak, hogy eltávolítsák az összes ilyen potenciálisan káros kórokozót. A fagocitákat hematopoietikus őssejteknek nevezett sejtek hozzák létre, amelyek jelen vannak a csontvelőben. Ezek az őssejtek myeloid és lymphoid sejteket termelnek, amelyek viszont más sejteket eredményeznek, beleértve az immunrendszer szempontjából alapvető sejteket is. A myeloid sejtek által létrehozott sejtek egy része monocita és neutrofil sejt. A neutrofilek a fagociták egy típusa. A monociták makrofágokat eredményeznek, amelyek a fagociták másik típusa.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
A fagociták olyan sejtek, amelyek elnyelik és „megeszik” a többi sejtet. A fagociták két típusa a makrofágok és a neutrofilek, amelyek mind az immunitásban nélkülözhetetlen sejtek. Különösen a veleszületett immunrendszerben vesznek részt, amely az egyén életének kezdetétől hatékony. A makrofágok és a neutrofilek sok invazív mikroba felületén PAMP-nak nevezett alakzatokhoz kötődnek, majd elnyelik és feloldják a mikrobákat.
Két immunrendszer
A többi gerinceshez hasonlóan az embernek is kétféle immunrendszere van a kórokozók elleni védelemben. Az egyik immunrendszert veleszületett immunrendszernek nevezik. A veleszületett immunrendszer a legtöbb más életformában is jelen van. A gerinceseknél ez a rendszer a fagocitákat alkalmazza egyik védelmi vonalaként. A veleszületett immunrendszert azért hívják, mert működésének utasításait a fajok genetikai kódjaiba írják. Ez a rendszer az egyén életének kezdetétől hatékony, és reagál az évezredek óta fennálló kórokozókra. Ez ellentétben áll az adaptív vagy megszerzett immunrendszerrel, amely egyedülálló a gerincesek számára, és ez a második immunrendszerük. Alkalmazkodik azokhoz a kórokozókhoz, amelyeknek az egyes szervezetek az élet során ki vannak téve.
Az adaptív immunrendszernek hosszabb ideig kell reagálnia a fenyegetésekre, mint a veleszületett immunrendszernek, részben azért, mert sokkal specifikusabban reagál a fenyegetésekre. Az adaptív immunrendszer az, amelyre az emberek támaszkodnak az oltások során annak érdekében, hogy a jövőben elkerüljék az influenza, himlő vagy számos más fertőző betegség megbetegedését. Az adaptív immunrendszer felelős azért is, hogy az ember magabiztos legyen abban, hogy soha többé nem fog például bárányhimlővel fertőződnek meg, mert hat évesen betegek voltak tőle régi. Ebben a második típusú immunrendszerben először fertőző ágensnek, úgynevezett antigénnek van kitéve betegség vagy oltás útján. Ez az első expozíció megtanítja az adaptív immunrendszert az antigén felismerésére. Ha az antigén a jövőben más alkalommal támad meg, az antigén felszínén található receptorok immunválaszok sorozatát váltják ki, amely a fertőzés adott törzséhez igazodik. A fagociták azonban elsősorban a veleszületett immunrendszerben vesznek részt.
Az első védelmi vonal
Mielőtt a fagociták a veleszületett immun részeként bekapcsolódnának a kórokozók elleni harcba A test olcsóbb védelmi vonalat alkalmaz, amely fizikai akadályokból és kémiai anyagokból áll akadályok. A környezet tele van toxinokkal és fertőző ágensekkel a levegőben, a vízben és az ételekben. Az emberi testben számos fizikai akadály akadályozza vagy elűzi a betolakodókat. Például mind az orrlyukak nyálkahártyái, mind a szőrszálak megakadályozzák a törmelék, kórokozók és szennyező anyagok bejutását a légutakba. A test a toxinokat és a mikrobákat a vizelettel, a húgycsövön keresztül üríti ki a testből. A bőrt vastag holt sejtréteg borítja, amely megakadályozza a kórokozók bejutását a pórusokba. Ez a réteg gyakran leválik, ami hatékonyan eltávolítja az elhalt bőrsejtekhez tapadó potenciális mikrobákat és egyéb kórokozókat.
A fizikai akadályok alkotják a veleszületett immunrendszer első védelmi vonalának egyik karját; a másik kar kémiai akadályokból áll. Ezek a vegyi anyagok olyan anyagok a szervezetben, amelyek lebontják a mikrobákat és más kórokozókat, mielőtt azok kárt okozhatnak. Az olajok és verejték bőr savassága megakadályozza a baktériumok szaporodását és fertőzések kialakulását. A gyomor erősen savas gyomornedve megöli a legtöbb baktériumot és egyéb méreganyagot lenyelve - és a hányás fizikai gátként hat az olyan kórokozók eltávolítására, mint az „ételmérgezés”. is. Az állandóan éber kémiai és fizikai akadályok együtt dolgozva sokat tesznek azért, hogy elkerüljék a környezet számos mikroszkopikus veszélyét, amelyek megpróbálnak bejutni a testbe és kárt okoznak.
A fagociták mint őrszemek
Míg az első védelmi vonal fizikai és kémiai akadályokból áll, a második vonal a a védekezés az a pont, amikor a fagocitózis folyamata bekapcsolódik az őket fenyegető veszélyek elhárításába a test. Számos fertőző ágens, például vírusok és baktériumok felületén olyan molekulák találhatók, amelyek alakja az evolúció története során változatlan maradt. Ezeket az alakzatokat "patogénnel társult molekuláris mintáknak" vagy PAMP-nek nevezzük. Több patogén faj azonos PAMP-vel rendelkezik. Ellentétben az adaptív immunrendszerrel, amely az első expozíció után „megjegyzi” a specifikus baktériumok és vírustörzsek receptoralakját, a veleszületett immunrendszer nem specifikus, és csak ezekhez a PAMP-okhoz kötődik. Kevesebb mint 200 PAMP van, és az őrszemeknek nevezett sejtek kötődnek hozzájuk, majd immunreakciók halmazát váltják ki. Ezek az őrszemek makrofágok.
A makrofágok az első válaszadók
A veleszületett immunrendszer egyik első válaszadója a makrofágok, a fagociták egyik típusa. Céljaikban nagyon nem specifikusak, de a veleszületett immunrendszer által ismert 100-200 PAMP bármelyikére reagálnak. Amikor egy felismerhető PAMP-vel rendelkező kórokozó kötődik a makrofág felszínén lévő díjszerű receptorhoz, a makrofág sejtmembránja olyan módon kezd tágulni, hogy elnyelje a mikrobát. A plazmamembrán bezárul, így a mikroba, amely még mindig az útdíjszerű receptorhoz kötődik, a phagosomának nevezett vezikulum belsejében tart. A közelben a makrofág belsejében található egy másik vezikulum, az úgynevezett lizoszóma, amely tele van emésztőenzimekkel. A lizoszóma és a mikrobát tartalmazó phagosoma összeolvad. Az emésztőenzimek lebontják a mikrobát.
A makrofág a mikroba bármely részét felhasználja, és a többit megsemmisíti azáltal, hogy a hulladékot exocitózis útján elűzi. Menti a mikroba úgynevezett antigénfragmens darabjait, amelyek olyan molekulákhoz vannak kötve, amelyeket kifejezetten e fragmentumok megjelenítésére terveztek. Antigént bemutató MHC II molekuláknak nevezik őket, és beillesztik őket a makrofág sejtmembránjába, az adaptív immunrendszer döntő lépéseként. Ez aktiváló jelként szolgál az adaptív immunrendszer sejtjeinek számára arról, hogy pontosan melyik kórokozó-törzs hatolt be a testbe. A veleszületett immunrendszer részeként azonban a makrofág elsődleges célja a betolakodók felkutatása és megsemmisítése. A makrofágokat a test gyorsabban képes előállítani, mint az adaptív immunrendszer speciálisabb sejtjeit, de ezek nem annyira hatékonyak vagy speciálisak.
Rövid életű neutrofilek
A neutrofilek a fagociták egy másik típusa. Valamikor Elie Metchnikoff nevezte őket mikrofágoknak. A makrofágokhoz hasonlóan a neutrofilek is a csontvelőben lévő hematopoietikus őssejtek termékei, amelyek myeloid sejteket termelnek. A makrofágokká váló monociták termelése mellett a mieloid sejtek számos más, a veleszületett immunrendszert alkotó sejtet is eredményeznek, beleértve a neutrofileket is. A makrofágokkal ellentétben a neutrofilek nagyon kicsiek, és csak néhány óráig vagy napig tartanak. Csak a vérben keringenek, míg a makrofágok a vérben és a szövetekben. Amikor a makrofágok reagálnak a kórokozókra, vegyi anyagokat bocsátanak ki a véráramba, különösen a citokineket, amelyek figyelmeztetik az immunrendszert a betolakodókra. Nincs elegendő makrofág a fertőzések egyedüli leküzdésére, ezért a neutrofilek reagálnak a kémiai riasztásra, és a makrofágokkal párhuzamosan működnek.
Az erek bélését endotheliumnak hívják. A neutrofilek annyira aprók, hogy az endothel sejteket elválasztó rések között csúsznak, be-ki mozognak az erekből. A makrofágok által a kórokozóhoz való kötődés után felszabaduló vegyi anyagok a neutrofilek erősebben kötődnek az endothel sejtekhez. Miután a neutrofilek biztonságosan meg vannak kötve az endotheliummal, benyomódnak az intersticiális folyadékba, és az endothelium kitágul. A tágulás még átjárhatóbbá teszi, mint azelőtt volt, hogy a makrofágok reagáltak volna a kórokozókra, ami lehetővé teszi némi vér áramlását az ereket körülvevő szövetekbe, így a terület vörös, meleg, fájdalmas és duzzadt. A folyamat gyulladásos válaszként ismert.
Néha a baktériumok olyan vegyi anyagokat bocsátanak ki, amelyek a neutrofileket feléjük terelik. A makrofágok emellett kemokineknek nevezett vegyi anyagokat is felszabadítanak, amelyek a neutrofileket a fertőzés helye felé terelik. A makrofágokhoz hasonlóan a neutrofilek is fagocitózist használnak a kórokozók burkolására és elpusztítására. A feladat elvégzése után a neutrofilek meghalnak. Ha egy fertőzés helyén van elegendő elhalt neutrofil, az elhalt sejtek alkotják a genny néven ismert anyagot. A genny annak a jele, hogy a test gyógyítja önmagát, színe és állaga figyelmeztetheti az egészségügyi szolgáltatót a fertőzés természetére. Mivel a neutrofilek olyan rövid életűek, de olyan bőségesek, különösen fontosak az akut fertőzések, például a fertőzött seb leküzdésében. A makrofágok viszont hosszú életűek, és inkább krónikus fertőzések esetén hasznosak.
Kiegészítő rendszer
A komplementrendszer hidat teremt a veleszületett immunrendszer és az adaptív immunrendszer között. Körülbelül 20 fehérjéből áll, amelyeket a májban állítanak elő, és idejük nagy részét inaktív formában keringik a véráramon keresztül. Amikor a fertőzés helyén érintkeznek a PAMP-kkal, aktiválódnak, és miután a komplementrendszer aktiválódik, a fehérjék kaszkádban aktiválják a többi fehérjét. Miután a fehérjék aktiválódnak, összekapcsolódva egy membrán-támadás komplexet (MAC) alkotnak, amely tolja a fertőző mikrobák sejtmembránján keresztül, lehetővé téve a folyadékok beáramlását a kórokozóba és annak okozását robbanás. Ezenkívül a komplementfehérjék közvetlenül kötődnek a PAMP-khoz, amelyek megcímkézik őket, lehetővé téve a fagociták számára, hogy könnyebben azonosítsák a károsító kórokozókat. A fehérjék megkönnyítik az antitestek számára az antigének megtalálását, amikor az adaptív immunrendszer bekapcsolódik.
