Dve vrsti fagocitov

Fagociti so vrsta celic, ki zajemajo in "jedo" druge celice. Njihova vloga v imunskem sistemu je razkrila delo Elieja Metchnikoffa, znanstvenika na prelomu 20. stoletja. Takrat je bil zelo znan po svojih odkritjih, ki jih je poimenoval "profesionalni" in "nestrokovni" fagociti, čeprav so ti izrazi zdaj običajno zastareli. Bil je tudi močan privrženec darvinizma in javnosti je dal močne, priljubljene argumente, da redno uživajo jogurt za zaščito ravnovesja bakterij v njihovih prebavilih. Metchnikoff je pojasnil, kako pomembni so profesionalni fagociti za sposobnost imunskega sistema, da se bori proti okužbam. Neprofesionalni fagociti so celice, ki imajo primarne funkcije, razen zajemanja in raztapljanja celic, kot so nekatere spretnostne celice. Poklicni fagociti so po Metchnikoffovi terminologiji celice, katerih primarna funkcija je namenjena fagocitozi. Z drugimi besedami, njihova naloga je najti in uničiti patogene celice, ki so nevarne za organizem.

Številne celice v telesih večceličnih organizmov sodelujejo v fagocitozi, na primer nekatere kožne celice. Patogeni so mikrobi ali kateri koli drugi tujki, ki lahko povzročijo škodo ali bolezen. Včasih patogeni v resnici niso tujka, temveč maligne - ali rakave - celice, ki so že v telesu. Fagociti si prizadevajo odstraniti vse te vrste potencialno škodljivih patogenov. Fagocite ustvarjajo celice, imenovane hematopoetske matične celice, ki so prisotne v kostnem mozgu. Te matične celice proizvajajo mieloične in limfoidne celice, ki nato povzročijo druge celice, vključno s celicami, ki so temeljne za imunski sistem. Nekatere celice, iz katerih nastanejo mieloične celice, so monociti in nevtrofilci. Nevtrofili so vrsta fagocitov. Iz monocitov nastanejo makrofagi, ki so druga vrsta fagocitov.

TL; DR (predolgo; Nisem prebral)

Fagociti so vrsta celic, ki zajemajo in "jedo" druge celice. Dve vrsti fagocitov so makrofagi in nevtrofilci, ki sta bistveni celici, vključeni v imunost. Zlasti sodelujejo v prirojenem imunskem sistemu, ki je učinkovit od začetka posameznikovega življenja. Makrofagi in nevtrofilci se na površinah številnih invazivnih mikrobov vežejo na oblike, imenovane PAMP, nato pa mikrobe absorbirajo in raztopijo.

Tako kot drugi vretenčarji imamo tudi ljudje dve vrsti imunskih sistemov za zaščito pred patogeni. Eden od imunskih sistemov se imenuje prirojeni imunski sistem. Prirojeni imunski sistem je prisoten tudi v večini drugih oblik življenja. Pri vretenčarjih ta sistem kot eno od obrambnih linij uporablja fagocite. Prirojeni imunski sistem se tako imenuje, ker so navodila za njegovo delovanje zapisana v genetske kode vrst. Ta sistem je učinkovit od začetka življenja posameznika in reagira na patogene, ki obstajajo že tisočletja. To je v nasprotju s prilagodljivim ali pridobljenim imunskim sistemom, ki je edinstven za vretenčarje in je njihov drugi imunski sistem. Prilagaja se patogenom, ki jim je posamezen organizem izpostavljen v življenju.

Prilagodljivi imunski sistem traja dlje, da se odzove na grožnje kot prirojeni imunski sistem, deloma tudi zato, ker je pri odzivanju na grožnje veliko bolj natančen. Prilagodljivi imunski sistem je tisti, na katerega se ljudje zanesejo pri cepljenju, da v prihodnosti ne bi zboleli za gripo, črnimi kozami ali številnimi drugimi nalezljivimi boleznimi. Prilagodljivi imunski sistem je odgovoren tudi za samozavest, ki jo ima oseba, da je ne bo nikoli več okužijo se na primer z noricami, ker so zanje zboleli pri šestih letih star. Pri tej drugi vrsti imunskega sistema obstaja prva izpostavljenost nalezljivemu povzročitelju, imenovane antigen, bodisi z boleznijo bodisi s cepljenjem. Ta prva izpostavljenost nauči prilagodljivi imunski sistem prepoznavanja antigena. Če bo antigen v prihodnosti napadel kdaj drugič, bodo receptorji na površini antigena sprožili vrsto imunskih odzivov, prilagojenih temu specifičnemu sevu okužbe. Fagociti pa so v prvi vrsti vključeni v prirojeni imunski sistem.

Preden se fagociti vključijo v boj proti patogenom kot del prirojene imunosti telo uporablja cenejšo obrambno črto, ki jo sestavljajo fizične ovire in kemikalije ovire. Okolje je polno toksinov in povzročiteljev okužb v zraku, vodi in hrani. V človeškem telesu obstajajo številne fizične ovire, ki blokirajo ali izženejo vsiljivce. Tako sluznice kot tudi dlake v nosnicah preprečujejo, da bi drobci, patogeni in onesnaževala vstopili v dihalne poti. Telo toksine in mikrobe iz telesa izloča z urinom skozi sečnico. Koža je prevlečena z debelo plastjo odmrlih celic, ki preprečujejo vstop patogenov skozi pore. Ta plast se pogosto izloča, kar učinkovito odstrani morebitne mikrobe in druge patogene, ki se držijo odmrlih kožnih celic.

Fizične ovire tvorijo eno roko prve obrambne črte v prirojenem imunskem sistemu; drugo roko sestavljajo kemične ovire. Te kemikalije so snovi v telesu, ki razgrajujejo mikrobe in druge patogene, preden lahko povzročijo škodo. Kislost na koži zaradi olj in znoja preprečuje rast bakterij in povzročanje okužb. Zelo želodčni želodčni sok ubije večino bakterij in drugih toksinov, ki bi lahko bili zaužitje - in bruhanje deluje kot fizična ovira za odstranjevanje patogenih povzročiteljev, kot je „zastrupitev s hrano“ prav tako. Vedno budne kemične in fizične ovire v sodelovanju z nami veliko preprečujejo številne mikroskopske nevarnosti okolja, ki poskušajo vstopiti v telo in povzročiti škodo.

Medtem ko prvo obrambno črto sestavljajo fizikalne in kemijske ovire, druga črta obramba je točka, ko se proces fagocitoze vključi v odbijanje groženj telo. Številni nalezljivi povzročitelji, kot so virusi in bakterije, imajo na svojih površinah molekule z oblikami, ki so skozi zgodovino evolucije ostale enake. Te oblike se imenujejo "molekularni vzorci, povezani s patogeni" ali PAMP. Več patogenih vrst ima lahko isti PAMP. Za razliko od prilagodljivega imunskega sistema, ki po prvi izpostavljenosti "zapomni" oblike receptorjev določenih bakterij in virusnih sevov, je prirojeni imunski sistem je nespecifičen in se veže samo na te PAMP-je. PAMP-jev je manj kot 200, celice, imenovane sentineli, pa se nanje vežejo in nato sprožijo niz imunskih reakcij. Te stražne celice so makrofagi.

Eni prvih odzivov na prirojeni imunski sistem so makrofagi, ena od vrst fagocitov. V svojih ciljih so zelo nespecifični, vendar se odzovejo na katerega koli od 100 do 200 PAMP-jev, ki jih pozna prirojeni imunski sistem. Ko se patogen s prepoznavnim PAMP veže na cestninsko podoben receptor na površini makrofaga, se začne celična membrana makrofaga širiti tako, da zajame mikrobe. Plazemska membrana se zapre, tako da se mikrob, ki je še vedno vezan na cestninsko podoben receptor, zadrži v mehurčku, imenovanem fagosom. V bližini je znotraj makrofaga še ena vezikula, imenovana lizosom, ki je napolnjena s prebavnimi encimi. Lizom in fagosom, ki vsebuje mikrob, se združita. Prebavni encimi razgrajujejo mikrobe.

Makrofag uporablja vse dele mikroba, ki jih lahko, in preostale odstranjuje tako, da odpadke izloča s postopkom eksocitoze. Prihrani koščke mikroba, imenovane fragmenti antigena, ki so vezani na molekule, posebej zasnovane za prikaz teh fragmentov. Imenujejo se molekule MHC II, ki predstavljajo antigen in jih vstavijo v celično membrano makrofaga kot ključni korak v prilagodljivem imunskem sistemu. To služi kot aktivacijski signal celičnim akterjem v prilagodljivem imunskem sistemu o tem, kateri sev patogenov je napadel telo. Kot del prirojenega imunskega sistema pa je glavni namen makrofaga iskati in uničiti napadalce. Telo lahko telo naredi hitreje kot bolj specializirane celice prilagodljivega imunskega sistema, vendar niso tako učinkovite ali specializirane.

Nevtrofili so druga vrsta fagocitov. Elie Metchnikoff jih je nekoč imenoval mikrofagi. Tako kot makrofagi so tudi nevtrofilci produkt hematopoetskih matičnih celic v kostnem mozgu, ki proizvajajo mieloične celice. Poleg tega, da dajejo monocite, ki postanejo makrofagi, mieloične celice dajo tudi več drugih celic, ki tvorijo prirojeni imunski sistem, vključno z nevtrofilci. Za razliko od makrofagov so nevtrofili zelo majhni in trajajo le nekaj ur ali dni. Krožijo samo v krvi, medtem ko makrofagi krožijo v krvi in ​​tkivih. Ko se makrofagi odzovejo na patogene, sprostijo v krvni obtok kemikalije, zlasti citokine, ki imunski sistem opozorijo na vsiljivce. Ni dovolj makrofagov, da bi se sami borili proti kateri koli okužbi, zato se nevtrofilci odzovejo na kemijsko opozorilo in delujejo skupaj z makrofagi.

Obloga krvnih žil se imenuje endotelij. Nevtrofilci so tako majhni, da zdrsnejo med vrzeli, ki ločujejo endotelijske celice, ki se gibljejo v in iz krvnih žil. Kemikalije, ki jih makrofagi sprostijo po vezavi na patogen, povzročijo, da se nevtrofilci močneje vežejo na endotelijske celice. Ko so nevtrofili varno vezani na endotelij, se stisnejo v intersticijsko tekočino in endotelij se razširi. Zaradi dilatacije je še bolj prepustna, kot je bila, preden so makrofagi reagirali na patogene, ki omogoča, da nekaj krvi teče v tkiva, ki obdajajo krvne žile, zaradi česar je območje rdeče, toplo, boleče in otekle. Proces je znan kot vnetni odziv.

Včasih bakterije sproščajo kemikalije, ki vodijo nevtrofilce proti njim. Makrofagi sproščajo tudi kemikalije, imenovane kemokine, ki vodijo nevtrofilce proti mestu okužbe. Tako kot makrofagi tudi nevtrofili uporabljajo fagocitozo, da ovojnice in uničijo patogene. Ko nevtrofilci opravijo to nalogo, umrejo. Če je na mestu okužbe dovolj mrtvih nevtrofilcev, odmrle celice tvorijo snov, imenovano gnoj. Gnoj je znak, da se telo zdravi samo, njegova barva in konsistenca pa lahko zdravstvenega delavca opozori na naravo okužbe. Ker so nevtrofilci tako kratkotrajni, a tako obilni, so še posebej pomembni za boj proti akutnim okužbam, kot je okužena rana. Makrofagi pa so dolgoživi in ​​bolj koristni za kronične okužbe.

Sistem komplementa ustvarja most med prirojenim imunskim sistemom in prilagodljivim imunskim sistemom. Sestavljen je iz približno 20 beljakovin, proizvedenih v jetrih, ki večino svojega časa v neaktivni obliki krožijo po krvnem obtoku. Ko pridejo v stik s PAMP-ji na okuženih mestih, se aktivirajo in ko se sistem komplementa aktivira, beljakovine kaskadno aktivirajo druge beljakovine. Ko se proteini aktivirajo, se združijo in tvorijo membranski napadalni kompleks (MAC), ki potiska čez celično membrano nalezljivih mikrobov, kar omogoča tekočinam, da se preplavijo v povzročitelja in ga povzročijo izbruh. Poleg tega se proteini komplementa neposredno vežejo na PAMP-je, ki jih označijo, kar fagocitom omogoča lažje prepoznavanje patogenov za uničenje. Beljakovine tudi olajšajo protitelesa, da najdejo antigene, ko se vključi prilagodljivi imunski sistem.