Два типи фагоцитів

Фагоцити - це тип клітин, які поглинають та «поїдають» інші клітини. Їх роль в імунній системі виявилася завдяки роботі Елі Метчнікова, вченого на рубежі 20 століття. У той час він був дуже відомий своїми відкриттями того, що він назвав "професійними" та "непрофесійними" фагоцитами, хоча ці терміни зазвичай вважаються застарілими зараз. Він також був сильним прихильником дарвінізму і наводив вагомі популярні аргументи для громадськості регулярно вживати йогурт для захисту бактеріального балансу в їх шлунково-кишкових шляхах. Мечников з'ясував, наскільки важливими є професійні фагоцити для здатності імунної системи боротися з інфекцією. Непрофесійні фагоцити - це клітини, які виконують первинні функції, крім поглинання та розчинення клітин, таких як певні клітини навичок. Професійні фагоцити, згідно з термінологією Метчнікова, - це клітини, основна функція яких присвячена фагоцитозу. Іншими словами, їх робота полягає у пошуку та знищенні патогенних клітин, небезпечних для організму.

Багато клітин у тілах багатоклітинних організмів беруть участь у фагоцитозі, наприклад, певні клітини шкіри. Збудниками хвороби є мікроби або будь-які інші сторонні тіла, які можуть завдати шкоди або хвороби. Іноді патогени насправді є не сторонніми тілами, а злоякісними - або раковими - клітинами, які вже є в організмі. Фагоцити працюють над видаленням усіх цих видів потенційно шкідливих патогенів. Фагоцити створюються клітинами, які називаються гемопоетичними стовбуровими клітинами, які присутні в кістковому мозку. Ці стовбурові клітини продукують мієлоїдні та лімфоїдні клітини, які, в свою чергу, дають початок іншим клітинам, включаючи клітини, що мають основне значення для імунної системи. Деякі клітини, які дають мієлоїдні клітини, - це моноцити та нейтрофіли. Нейтрофіли - це тип фагоцитів. Моноцити дають початок макрофагам, які є іншим типом фагоцитів.

TL; ДР (занадто довгий; Не читав)

Фагоцити - це тип клітин, які поглинають та «поїдають» інші клітини. Два типи фагоцитів - це макрофаги та нейтрофіли, які є обома важливими клітинами, що беруть участь в імунітеті. Вони особливо беруть участь у вродженій імунній системі, яка діє з самого початку життя людини. Макрофаги та нейтрофіли зв'язуються з формами, які називаються PAMP, на поверхнях багатьох інвазивних мікробів, а потім поглинають та розчиняють мікроби.

Як і інші хребетні, у людини є два типи імунної системи для захисту від патогенних мікроорганізмів. Одну з імунних систем називають вродженою імунною системою. Вроджена імунна система також присутня в більшості інших форм життя. У хребетних ця система використовує фагоцити як одну зі своїх ліній захисту. Вроджену імунну систему називають так, оскільки інструкції з її роботи записані в генетичні коди видів. Ця система ефективна з самого початку життя людини і реагує на патогени, що існують тисячоліттями. Це на відміну від адаптивної, або придбаної, імунної системи, яка є унікальною для хребетних і є їхньою другою імунною системою. Він пристосовується до патогенних мікроорганізмів, яким піддається індивідуальний організм протягом життя.

Адаптивна імунна система займає більше часу, щоб реагувати на загрози, ніж вроджена імунна система, частково тому, що вона набагато більш конкретна у своїй реакції на загрози. Адаптивна імунна система - це та, на яку люди покладаються, коли отримують щеплення, щоб у майбутньому не захворіти на грип, віспу чи численні інші інфекційні захворювання. Адаптивна імунна система також відповідає за впевненість людини, що вона ніколи більше не буде наприклад, заразитися вітрянкою, оскільки вони хворіли нею, коли їм було шість років старий. У цьому другому виді імунної системи існує перший вплив інфекційного агента, який називається антигеном, або через хворобу, або через вакцинацію. Це перше опромінення вчить адаптивну імунну систему розпізнавати антиген. Якщо антиген вторгнеться іншим разом у майбутньому, рецептори на поверхні антигену спричинять серію імунних відповідей, спеціально розроблених для цього конкретного штаму інфекції. Однак фагоцити головним чином беруть участь у вродженій імунній системі.

До того, як фагоцити беруть участь у боротьбі з патогенами як частина вродженого імунітету Система використовує менш дорогу лінію захисту, яка складається з фізичних бар'єрів та хімічних речовин бар'єри. Навколишнє середовище повно токсинів та збудників інфекцій у повітрі, воді та їжі. В організмі людини існує ряд фізичних бар’єрів, які блокують або виганяють загарбників. Наприклад, як слизові оболонки, так і волоски в ніздрях перешкоджають потраплянню сміття, збудників хвороб та забруднюючих речовин в дихальні шляхи. Тіло виводить токсини та мікроби з організму із сечею через уретру. Шкіра покрита товстим шаром мертвих клітин, які блокують потрапляння патогенів через пори. Цей шар часто линяє, що ефективно видаляє будь-які потенційні мікроби та інші патогени, що прилипають до мертвих клітин шкіри.

Фізичні бар'єри складають одну руку першої лінії захисту у вродженій імунній системі; інша рука складається з хімічних бар'єрів. Ці хімічні речовини є речовинами в організмі, які розщеплюють мікроби та інші патогени до того, як вони можуть завдати шкоди. Кислотність на шкірі від олій та поту запобігає зростанню бактерій та інфікуванню. Висококислий шлунковий сік шлунку вбиває більшість бактерій та інших токсинів, які можуть бути всередину - і блювота діє як фізичний бар'єр для видалення патогенних агентів, таких як "харчове отруєння" так само. Працюючи разом, постійно пильні хімічні та фізичні бар’єри роблять багато, щоб уникнути багатьох мікроскопічних небезпек навколишнього середовища, які намагаються проникнути в організм і заподіяти шкоду.

Хоча перша лінія оборони складається з фізичних та хімічних бар'єрів, друга лінія оборони оборона - це момент, коли процес фагоцитозу бере участь у відбиванні загроз тіло. Багато інфекційних агентів, таких як віруси та бактерії, мають на своїх поверхнях молекули з формою, яка залишалася незмінною протягом історії еволюції. Ці форми називаються "молекулярними моделями, асоційованими з патогенами", або PAMP. Кілька патогенних видів можуть мати один і той же PAMP. На відміну від адаптивної імунної системи, яка «запам’ятовує» форми рецепторів конкретних бактерій та штамів вірусів після першого впливу, вроджена імунна система є неспецифічним і пов'язується лише з цими PAMP. Існує менше 200 PAMP, і клітини, які називаються сторожовими, зв’язуються з ними, а потім викликають набір імунних реакцій. Ці сторожові клітини є макрофагами.

Одними з перших реагуючих на вроджену імунну систему є макрофаги, один із типів фагоцитів. Вони дуже неспецифічні у своїх цілях, але вони реагують на будь-який із 100–200 PAMP, відомих вродженій імунній системі. Коли патоген з впізнаваним PAMP зв’язується з давальницьким рецептором на поверхні макрофага, клітинна мембрана макрофага починає розширюватися таким чином, що охоплює мікроб. Плазматична мембрана закривається таким чином, що мікроб, все ще зв’язаний із платоподібним рецептором, утримується всередині пухирця, який називається фагосомою. Поруч всередині макрофага є інша пухирчатка, що називається лізосомою, яка наповнена травними ферментами. Лізосома і фагосома, яка містить мікроб, зливаються між собою. Травні ферменти розщеплюють мікроб.

Макрофаг використовує будь-які частини мікробів, які він може, і утилізує решту, викидаючи відходи в процесі екзоцитозу. Він зберігає шматочки мікроба, які називаються фрагментами антигену, які зв’язані з молекулами, спеціально призначеними для відображення цих фрагментів. Їх називають антиген-презентуючими молекулами МНС II, і вони вставляються в клітинну мембрану макрофага як важливий етап у адаптаційній імунній системі. Це служить активуючим сигналом клітинним гравцям в адаптивній імунній системі про те, який саме тип збудника вторгся в організм. Однак, як частина вродженої імунної системи, головним призначенням макрофага є пошук і знищення загарбників. Організм може зробити макрофаги швидше, ніж більш спеціалізовані клітини адаптаційної імунної системи, але вони не настільки ефективні або спеціалізовані.

Нейтрофіли - інший тип фагоцитів. Колись Елі Мечников називав їх мікрофагами. Як і макрофаги, нейтрофіли є продуктом гемопоетичних стовбурових клітин кісткового мозку, які продукують мієлоїдні клітини. Окрім отримання моноцитів, які перетворюються на макрофаги, мієлоїдні клітини також дають кілька інших клітин, що складають вроджену імунну систему, включаючи нейтрофіли. На відміну від макрофагів, нейтрофіли дуже малі, і вони тривають лише кілька годин або днів. Вони циркулюють лише у крові, тоді як макрофаги циркулюють у крові та тканинах. Коли макрофаги реагують на патогени, вони виділяють у кров хімічні речовини, зокрема цитокіни, які попереджають імунну систему про загарбників. Макрофагів недостатньо для боротьби з будь-якою інфекцією, тому нейтрофіли реагують на хімічний сигнал і працюють в парі з макрофагами.

Оболонка судин називається ендотелієм. Нейтрофіли настільки крихітні, що ковзають між щілинами, що відокремлюють ендотеліальні клітини, рухаючись всередину та поза судинами. Хімічні речовини, що виділяються макрофагами після зв’язування з патогеном, змушують нейтрофіли міцніше зв’язуватися з ендотеліальними клітинами. Після того, як нейтрофіли надійно зв’язані з ендотелієм, вони просочуються в інтерстиціальну рідину, і ендотелій розширюється. Розширення робить його ще більш проникним, ніж це було до того, як макрофаги реагували на збудників, які дозволяє частині крові надходити в тканини, що оточують судини, роблячи ділянку червоною, теплою, болючою та набряклі. Процес відомий як запальна реакція.

Іноді бактерії виділяють хімічні речовини, які спрямовують нейтрофіли до них. Макрофаги також виділяють хімічні речовини, звані хемокінами, які направляють нейтрофіли до місця зараження. Як і макрофаги, нейтрофіли використовують фагоцитоз для обволікання та знищення збудників. Після виконання цього завдання нейтрофіли гинуть. Якщо на місці зараження достатньо мертвих нейтрофілів, мертві клітини утворюють речовину, відому як гній. Гній - це ознака того, що організм самозцілюється, і його колір і консистенція можуть попередити лікаря про природу інфекції. Оскільки нейтрофіли настільки короткочасні, але такі великі, вони особливо важливі для боротьби з гострими інфекціями, такими як інфікована рана. Натомість макрофаги довгоживуть і корисніші при хронічних інфекціях.

Система комплементу створює місток між вродженою імунною системою та адаптивною імунною системою. Він складається приблизно з 20 білків, що виробляються в печінці, які проводять більшу частину свого часу, циркулюючи по крові в неактивній формі. Коли вони контактують з PAMPs в місцях зараження, вони активуються, і як тільки система комплементу активується, білки активують інші білки каскадом. Після активації білків вони з’єднуються, утворюючи мембрано-атакуючий комплекс (MAC), який штовхає по всій клітинній мембрані інфекційних мікробів, дозволяючи рідинам потрапляти в патоген і викликати його сплеск. Крім того, білки комплементу безпосередньо зв'язуються з PAMP, що позначає їх, дозволяючи фагоцитам легше ідентифікувати збудників для знищення. Білки також полегшують антитілам пошук антигенів, коли залучається адаптивна імунна система.