De fagolysosom det er et cellulært rom som skyldes fusjon av et fagosom med et lysosom, i fravær av autofagi; selv om fagosomet også kunne smelte til et endosom, før fusjon med lysosomet.
Fagosomet er et rom omgitt av en enkelt membran, som dannes som et resultat av fagocytose. Det nydannede fagosomet gjennomgår en prosess som kalles modning, som involverer fusjon til lysosomer. Dette fenomenet produserer et modent fagolysosom, hvis indre er surt og svært hydrolytisk..
Celler spesialisert i fagocytose, som makrofager og nøytrofiler, ødelegger patogener inn i cellen og utskiller proinflammatoriske cytokiner. Disse eksemplene fremhever betydningen av fagolysosomer.
Artikkelindeks
Fagolysosomer er preget av følgende:
- De har en sur pH (rundt pH 5). I likhet med lysosomer og endosomer reguleres pH gjennom protonpumpekomplekset ATPase-V. Sur pH skaper et ugjestmildt miljø for patogener, favoriserer superoksyddemutasjon og er den optimale pH for hydrolytiske enzymer.
PH i fagolysosomer er bestemt ved forskjellige metoder. En av dem består av å bruke fargestoffer som akridinoransje, hvis fluorescens avhenger av pH..
- Høy hydrolytisk aktivitet av enzymer som nedbryter proteiner (cathepsiner), lipider og sukker (beta-galaktosidase). I makrofager hjelper lysozym for eksempel med å nedbryte peptidoglykan-ryggraden i bakterier..
En metode for å oppdage enzymaktivitet består av merking av partikler, som vil bli fagocytosert, med et substrat som endrer deres fluorescerende egenskaper etter katalyse. Denne metoden brukes til å måle oksygenfrie radikaler (ROS).
- Eksplosjon av superoksidaktivitet. NADPH oksidase deltar i dannelsen av superoksydradikaler (Oto• -), som blir transformert til hydrogenperoksid (HtoELLERto) ved superoksyd-dismutase.
I tillegg kombineres superoksid med nitrogenoksid og danner peroksynitritt, som har antimikrobiell aktivitet..
Pattedyrceller har et stort antall celletyper som utfører fagocytose. Denne prosessen begynner med interaksjonen av liganden på reseptorens overflate. Liganden kan være en bakterie eller en apoptotisk celle. Reseptoren bundet til liganden er internalisert i form av en vesikkel, kalt fagosom.
Internalisering krever blant annet aktivering av kinaser og endring av fosfolipidmetabolisme. Imidlertid nedbryter fagosomet ikke liganden. Begavelsen av lytisk aktivitet til fagosomet avhenger av dets interaksjon med lysosomer.
Eksperimentelle bevis indikerer at nydannede fagosomer, kalt tidlige fagosomer, fortrinnsvis samhandler med endosomer. Fagosomer uttrykker signaler som utløser og leder deres fusjon til elementer i den endocytiske banen.
Bevis på dette er at tidlige fagosomer inneholder komponenter i plasmamembranen og typiske proteiner av endosomer, slik som transferrinreseptorer (TfRs), EEA1, Rab5, Rab 7.
Fusjonen av tidlige fagosomer med lysomer kan verifiseres ved deres proteinsammensetning. I dette tilfellet har fagolysomene proteinene LAMP og cathepsin D..
Reguleringen av fagosommodning er kompleks og avhenger av guaninnukleotidutvekslingsproteiner (GEF), proteiner som hydrolyserer GTP (GAP), blant andre effektorer..
Fagocytter, eller celler som gjør fagocytose, klassifiseres som fagocytter med lav (ikke-profesjonell), middels (para-profesjonell) og høy (profesjonell) fagocytisk dyktighet. Neutrofiler og makrofager er profesjonelle fagocytter i immunsystemet.
Disse fagocyttene er ansvarlige for å fange opp og ødelegge apoptotiske vertsceller, forurense partikler og organismer med patogent potensial..
Neutrofiler og makrofager dreper fagocytiserte mikrober. Død av mikrober utføres gjennom en sekvens av trinn, som er følgende:
- Aktivering av proteolytiske enzymer, slik som elastase. Dette siste enzymet er en serinprotease, involvert i død av mange typer bakterier. Et annet protein som er involvert er cathepsin G.
- Aktivering av fagocyttoksidasesystemet, som er et multimert enzym som finnes i fagolysosommembranen. Fagocyttoksydase induseres og aktiveres av stimuli, for eksempel IFN-gamma- og TLR-signaler. Dette enzymet reduserer ROS ved å bruke NADPH som et elektrondonersubstrat..
- Makrofager produserer nitrogenoksid gjennom induserbar nitrogenoksidsyntase. Dette enzymet katalyserer omdannelsen av arginin til citrullin og nitrogenoksid, som reagerer med superoksid og danner peroksynitril, en kraftig gift som dreper mikrober..
Det er en økende interesse for å studere genetiske sykdommer relatert til defekter i fagocytose. I tillegg til denne interessen har bekymringer blitt reist om antibiotikaresistens i bakterier, som har måter å forhindre død i fagocytter på..
Derfor vil studiet av immunforsvaret og dets interaksjon med patogene mikrober tillate utvikling av nye antimikrobielle strategier..
Kronisk granulomatøs sykdom (CGD) skyldes en immunsvikt som får pasienter til å ofte lide av infeksjoner forårsaket av bakterier og sopp. De vanligste mikrober er Staphylococcus aureus, og arter av slektene Aspergillus, Klebsiella Y Salmonella.
Pasienter med CGD har en inflammatorisk tilstand, preget av tilstedeværelse av granulomer, kolitt, ikke-infeksiøs leddgikt, osteomyelitt og peri-rektal tilgang, blant andre symptomer..
Betennelse er forårsaket av mangel på autofagisk forsvar mot mikrober. Følgelig frigjøres IL-1beta og regulering av T-celler er dårlig..
CGD oppstår som et resultat av mangelen på enzymet NADPH oksidase i leukocytter. NADPH oksidase har fem komponenter (gp91, p22, p47, p67 og p40). Den vanligste mutasjonen er i CYBB-genet, som koder for gp91.
En sjeldnere mutasjon forekommer i NCF1-genet, som koder for p47, og den sjeldneste mutasjonen forekommer i NCF2-genet, som koder for p67..
Sykdommen behandles vanligvis med antibiotika og soppdrepende. Behandling mot gramnegative bakterier inkluderer en kombinasjon av ceftazidim og karbapen. Mens sopp behandles med orale triazoler, som itrakonazol og posakonazol.
Under infeksjonsfrie perioder anbefales bruk av trimetopinsulfametoksazol sammen med et soppdrepende middel som itrakonazol..
Vieira, O.V., Botelho, R.J. Grinstein, S. 2002. Fagosommodning: aldring elegant. Biochemestry Journal, 366: 689-704.
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.