Due tipi di fagociti

I fagociti sono un tipo di cellula che fagocita e "mangia" altre cellule. Il loro ruolo nel sistema immunitario è venuto alla luce grazie al lavoro di Elie Metchnikoff, uno scienziato all'inizio del XX secolo. Era molto famoso all'epoca per le sue scoperte di quelli che chiamava fagociti "professionali" e "non professionali", sebbene questi termini siano in genere considerati obsoleti ora. Era anche un forte sostenitore del darwinismo e sostenne argomenti forti e popolari affinché il pubblico consumasse regolarmente yogurt per proteggere gli equilibri batterici nei loro tratti gastrointestinali. Metchnikoff ha chiarito quanto siano essenziali i fagociti professionali per la capacità del sistema immunitario di combattere le infezioni. I fagociti non professionali sono cellule che hanno funzioni primarie diverse dall'inghiottire e dissolvere le cellule, come alcune cellule abilità. I fagociti professionali, secondo la terminologia di Metchnikoff, sono cellule la cui funzione primaria è dedicata alla fagocitosi. In altre parole, il loro compito è trovare e distruggere le cellule patogene pericolose per l'organismo.

Molte cellule nei corpi di organismi multicellulari si impegnano nella fagocitosi, come alcune cellule della pelle. Gli agenti patogeni sono microbi o altri corpi estranei che possono causare danni o malattie. A volte gli agenti patogeni non sono infatti corpi estranei, ma cellule maligne – o cancerose – già presenti nel corpo. I fagociti lavorano per rimuovere tutti questi tipi di agenti patogeni potenzialmente dannosi. I fagociti sono creati da cellule chiamate cellule staminali ematopoietiche che sono presenti nel midollo osseo. Queste cellule staminali producono cellule mieloidi e linfoidi, che a loro volta danno origine ad altre cellule, comprese le cellule fondamentali per il sistema immunitario. Alcune delle cellule che le cellule mieloidi danno origine sono monociti e neutrofili. I neutrofili sono un tipo di fagocita. I monociti danno origine ai macrofagi, che sono un altro tipo di fagocita.

TL; DR (troppo lungo; non letto)

I fagociti sono un tipo di cellula che fagocita e "mangia" altre cellule. Due tipi di fagociti sono macrofagi e neutrofili, che sono entrambe cellule essenziali coinvolte nell'immunità. Sono particolarmente coinvolti nel sistema immunitario innato, che è efficace fin dall'inizio della vita di un individuo. Macrofagi e neutrofili si legano a forme chiamate PAMP sulle superfici di molti microbi invasivi, quindi assorbono e dissolvono i microbi.

Come altri vertebrati, gli esseri umani hanno due tipi di sistemi immunitari per la protezione contro i patogeni. Uno dei sistemi immunitari è chiamato sistema immunitario innato. Il sistema immunitario innato è presente anche nella maggior parte delle altre forme di vita. Nei vertebrati, questo sistema impiega i fagociti come una delle sue linee di difesa. Il sistema immunitario innato è chiamato così perché le istruzioni per le sue operazioni sono scritte nei codici genetici delle specie. Questo sistema è efficace dall'inizio della vita di un individuo e reagisce agli agenti patogeni che esistono da millenni. Questo è in contrasto con il sistema immunitario adattivo, o acquisito, che è unico per i vertebrati ed è il loro secondo sistema immunitario. Si adatta agli agenti patogeni a cui il singolo organismo è esposto durante la vita.

Il sistema immunitario adattativo impiega più tempo a rispondere alle minacce rispetto al sistema immunitario innato, in parte perché è molto più specifico nella sua risposta alle minacce. Il sistema immunitario adattativo è quello su cui gli esseri umani fanno affidamento quando ricevono le vaccinazioni per evitare di ammalarsi in futuro di influenza, vaiolo o numerose altre malattie infettive. Il sistema immunitario adattivo è anche responsabile della fiducia che una persona ha che non lo farà mai più si sono infettati con la varicella, per esempio, perché ne erano ammalati quando avevano sei anni vecchio. In questo secondo tipo di sistema immunitario, c'è una prima esposizione a un agente infettivo, chiamato antigene, attraverso una malattia o una vaccinazione. Quella prima esposizione insegna al sistema immunitario adattativo a riconoscere l'antigene. Se l'antigene invade un'altra volta in futuro, i recettori sulla superficie dell'antigene attiveranno una serie di risposte immunitarie su misura per quello specifico ceppo di infezione. I fagociti, tuttavia, sono principalmente coinvolti nel sistema immunitario innato.

Prima che i fagociti vengano coinvolti nella lotta contro i patogeni come parte del sistema immunitario innato sistema, il corpo utilizza una linea di difesa meno costosa che consiste in barriere fisiche e chimiche barriere. L'ambiente è pieno di tossine e agenti infettivi presenti nell'aria, nell'acqua e negli alimenti. Ci sono una serie di barriere fisiche nel corpo umano che bloccano o espellono gli invasori. Ad esempio, sia le mucose che i peli nelle narici impediscono a detriti, agenti patogeni e inquinanti di entrare nelle vie aeree. Il corpo elimina le tossine e i microbi dal corpo nelle urine, attraverso l'uretra. La pelle è ricoperta da uno spesso strato di cellule morte che impediscono agli agenti patogeni di entrare attraverso i pori. Questo strato si libera frequentemente, rimuovendo efficacemente tutti i potenziali microbi e altri agenti patogeni che aderiscono alle cellule morte della pelle.

Le barriere fisiche costituiscono un braccio della prima linea di difesa del sistema immunitario innato; l'altro braccio è costituito da barriere chimiche. Queste sostanze chimiche sono sostanze nel corpo che distruggono i microbi e altri agenti patogeni prima che possano causare danni. L'acidità sulla pelle di oli e sudore impedisce ai batteri di crescere e causare infezioni. Il succo gastrico altamente acido dello stomaco uccide la maggior parte dei batteri e altre tossine che potrebbero essere ingerito - e il vomito agisce come una barriera fisica per rimuovere agenti patogeni come "intossicazione alimentare", anche. Lavorando insieme, le sempre vigili barriere chimiche e fisiche fanno molto per tenere fuori molti dei microscopici pericoli dell'ambiente che tentano di entrare nel corpo e causare danni.

Mentre la prima linea di difesa è costituita da barriere fisiche e chimiche, la seconda linea di la difesa è il punto in cui il processo di fagocitosi viene coinvolto nel respingere le minacce a il corpo. Molti agenti infettivi come virus e batteri hanno molecole sulla loro superficie con forme che sono rimaste le stesse nel corso della storia dell'evoluzione. Queste forme sono chiamate "modelli molecolari associati ai patogeni" o PAMP. Più specie patogene possono condividere lo stesso PAMP. A differenza del sistema immunitario adattativo, che "ricorda" le forme recettoriali di specifici batteri e ceppi virali dopo la prima esposizione, il sistema immunitario innato non è specifico e si lega solo a questi PAMP. Ci sono meno di 200 PAMP e le cellule chiamate sentinelle si legano a loro e quindi innescano una serie di reazioni immunitarie. Queste cellule sentinella sono macrofagi.

Uno dei primi soccorritori del sistema immunitario innato sono i macrofagi, uno dei tipi di fagociti. Sono molto aspecifici nei loro obiettivi, ma rispondono a uno qualsiasi dei 100-200 PAMP noti al sistema immunitario innato. Quando un agente patogeno con un PAMP riconoscibile si lega a un recettore simile a un pedaggio sulla superficie del macrofago, la membrana cellulare del macrofago inizia ad espandersi in modo tale da inghiottire il microbo. La membrana plasmatica si chiude in modo che il microbo, ancora legato al recettore toll-like, sia trattenuto all'interno di una vescicola chiamata fagosoma. Nelle vicinanze, c'è un'altra vescicola all'interno del macrofago chiamata lisosoma, che è piena di enzimi digestivi. Il lisosoma e il fagosoma, che contiene il microbo, si fondono insieme. Gli enzimi digestivi scompongono il microbo.

Il macrofago utilizza tutte le parti del microbo che può e smaltisce il resto espellendo i rifiuti attraverso il processo di esocitosi. Salva pezzi del microbo chiamati frammenti di antigene, che sono legati a molecole specificamente progettate per visualizzare questi frammenti. Sono chiamate molecole MHC II presentanti l'antigene e vengono inserite nella membrana cellulare del macrofago, come passaggio cruciale nel sistema immunitario adattativo. Questo serve come segnale di attivazione per i giocatori cellulari nel sistema immunitario adattativo su quale ceppo di patogeno ha invaso il corpo. Come parte del sistema immunitario innato, tuttavia, lo scopo principale del macrofago è cercare e distruggere gli invasori. I macrofagi possono essere prodotti più rapidamente dall'organismo rispetto alle cellule più specializzate del sistema immunitario adattativo, ma non sono altrettanto efficaci o specializzati.

I neutrofili sono un altro tipo di fagocita. Una volta erano chiamati microfagi da Elie Metchnikoff. Come i macrofagi, i neutrofili sono un prodotto delle cellule staminali ematopoietiche nel midollo osseo, che producono cellule mieloidi. Oltre a produrre i monociti che diventano macrofagi, le cellule mieloidi producono anche diverse altre cellule che compongono il sistema immunitario innato, inclusi i neutrofili. A differenza dei macrofagi, i neutrofili sono molto piccoli e durano solo poche ore o giorni. Circolano solo nel sangue, mentre i macrofagi circolano nel sangue e nei tessuti. Quando i macrofagi rispondono agli agenti patogeni, rilasciano sostanze chimiche nel flusso sanguigno, in particolare le citochine, che allertano il sistema immunitario degli invasori. Non ci sono abbastanza macrofagi per combattere qualsiasi infezione da soli, quindi i neutrofili rispondono all'allarme chimico e lavorano in tandem con i macrofagi.

Il rivestimento dei vasi sanguigni è chiamato endotelio. I neutrofili sono così piccoli che scivolano tra gli spazi che separano le cellule endoteliali, entrando e uscendo dai vasi sanguigni. Le sostanze chimiche rilasciate dai macrofagi dopo il legame con un patogeno fanno sì che i neutrofili si leghino più saldamente alle cellule endoteliali. Una volta che i neutrofili sono saldamente legati all'endotelio, si insinuano nel liquido interstiziale e l'endotelio si dilata. La dilatazione lo rende ancora più permeabile di quanto non fosse prima che i macrofagi reagissero ai patogeni, il che consente al sangue di fluire nei tessuti che circondano i vasi sanguigni, rendendo l'area rossa, calda, dolorosa e gonfio. Il processo è noto come risposta infiammatoria.

A volte i batteri rilasciano sostanze chimiche che guidano i neutrofili verso di loro. I macrofagi rilasciano anche sostanze chimiche chiamate chemochine che guidano i neutrofili verso il sito di infezione. Come i macrofagi, i neutrofili usano la fagocitosi per avvolgere e distruggere i patogeni. Una volta completato questo compito, i neutrofili muoiono. Se ci sono abbastanza neutrofili morti in un sito di infezione, le cellule morte formano la sostanza nota come pus. Il pus è un segno che il corpo si sta guarendo e il suo colore e la sua consistenza possono allertare un operatore sanitario sulla natura dell'infezione. Poiché i neutrofili sono così di breve durata ma così abbondanti, sono particolarmente importanti per combattere le infezioni acute, come una ferita infetta. I macrofagi, invece, sono longevi e sono più utili per le infezioni croniche.

Il sistema del complemento crea un ponte tra il sistema immunitario innato e il sistema immunitario adattativo. Consiste di circa 20 proteine ​​prodotte nel fegato, che passano la maggior parte del loro tempo a circolare nel flusso sanguigno in forma inattiva. Quando entrano in contatto con i PAMP nei siti di infezione si attivano e, una volta attivato il sistema del complemento, le proteine ​​attivano altre proteine ​​a cascata. Dopo che le proteine ​​si attivano, si uniscono per formare un complesso di attacco alla membrana (MAC), che spinge attraverso la membrana cellulare dei microbi infettivi, consentendo ai fluidi di inondare l'agente patogeno e provocarlo scoppiare. Inoltre, le proteine ​​del complemento si legano direttamente ai PAMP, che li etichettano, consentendo ai fagociti di identificare più facilmente i patogeni da distruggere. Le proteine ​​rendono anche più facile per gli anticorpi trovare gli antigeni quando viene coinvolto il sistema immunitario adattativo.