De fagolysosom det är ett cellulärt fack som härrör från fusion av en fagosom med en lysosom, i frånvaro av autofagi; även om fagosomen också kunde smälta till en endosom före fusion med lysosomen.
Fagosomen är ett fack som omges av ett enda membran som bildas som ett resultat av fagocytos. Den nybildade fagosomen genomgår en process som kallas mognad, vilket innefattar dess fusion till lysosomer. Detta fenomen producerar en mogen fagolysosom, vars inre är surt och mycket hydrolytiskt..
Celler specialiserade på fagocytos, såsom makrofager och neutrofiler, förstör patogener in i cellen och utsöndrar proinflammatoriska cytokiner. Dessa exempel belyser vikten av fagolysosomer.
Artikelindex
Fagolysosomer kännetecknas av följande:
- De har ett surt pH (runt pH 5). I likhet med lysosomer och endosomer regleras pH genom protonpumpskomplexet ATPase-V. Surt pH skapar en ogästvänlig miljö för patogener, gynnar superoxiddemutation och är det optimala pH för hydrolytiska enzymer.
PH i fagolysosomer har bestämts med olika metoder. En av dem består av att använda färgämnen som akridinorange, vars fluorescens beror på pH..
- Hög hydrolytisk aktivitet hos enzymer som bryter ned proteiner (cathepsins), lipider och sockerarter (beta-galaktosidas). Till exempel, i makrofager hjälper lysozym att bryta ner peptidoglykan-ryggraden i bakterier..
En metod för att detektera enzymaktivitet består av märkning av partiklar, som kommer att fagocytoseras, med ett substrat som ändrar deras fluorescerande egenskaper efter katalys. Denna metod används för att mäta syrefria radikaler (ROS).
- Explosion av superoxidaktivitet. NADPH oxidas deltar i bildandet av superoxidradikaler (Otvå• -som transformeras till väteperoxid (HtvåELLERtvågenom superoxiddismutas.
Dessutom kombinerar superoxid med kväveoxid och bildar peroxynitrit, som har antimikrobiell aktivitet..
Däggdjursceller har ett stort antal celltyper som utför fagocytos. Denna process börjar med interaktionen av liganden på receptorn. Liganden kan vara en bakterie eller en apoptotisk cell. Receptorn bunden till liganden är internaliserad i form av en vesikel, kallad fagosom.
Internalisering kräver bland annat aktivering av kinaser och förändring av fosfolipidmetabolismen. Fagosomen försämrar dock inte liganden. Utdelningen av lytisk aktivitet till fagosomen beror på dess interaktion med lysosomer.
Experimentella bevis tyder på att nybildade fagosomer, kallade tidiga fagosomer, företrädesvis interagerar med endosomer. Fagosomer uttrycker signaler som utlöser och styr deras fusion till element i den endocytiska vägen.
Bevis på detta är att tidiga fagosomer innehåller komponenter i plasmamembranet och typiska proteiner av endosomer, såsom transferrinreceptorer (TfRs), EEA1, Rab5, Rab 7.
Fusionen av tidiga fagosomer med lysomer kan verifieras genom deras proteinkomposition. I detta fall har fagolysomerna proteinerna LAMP och cathepsin D..
Reglering av fagosommognad är komplex och beror på guaninnukleotidutbytesproteiner (GEF), proteiner som hydrolyserar GTP (GAP), bland andra effektorer..
Fagocyter, eller celler som gör fagocytos, klassificeras som fagocyter med låg (icke-professionell), medium (para-professionell) och hög (professionell) fagocytisk skicklighet. Neutrofiler och makrofager är professionella fagocyter i immunsystemet.
Dessa fagocyter är ansvariga för att fånga och förstöra apoptotiska värdceller, förorenande partiklar och organismer med patogen potential..
Neutrofiler och makrofager dödar fagocytiserade mikrober. Mikrobernas död utförs genom en sekvens av steg, som är följande:
- Aktivering av proteolytiska enzymer, såsom elastas. Det sista enzymet är ett serinproteas som är involverat i döden av många typer av bakterier. Ett annat inblandat protein är cathepsin G.
- Aktivering av fagocytoxidas-systemet, vilket är ett multimert enzym som finns i fagolysosommembranet. Fagocytoxidas induceras och aktiveras av stimuli, såsom IFN-gamma- och TLR-signaler. Detta enzym minskar ROS med hjälp av NADPH som ett elektrondonatorsubstrat..
- Makrofager producerar kväveoxid genom inducerbar kväveoxidsyntas. Detta enzym katalyserar omvandlingen av arginin till citrullin och kväveoxid, som reagerar med superoxid för att bilda peroxynitril, ett kraftfullt gift som dödar mikrober..
Det finns ett växande intresse för att studera genetiska sjukdomar relaterade till defekter i fagocytos. Utöver detta intresse har farhågor väckt om antibiotikaresistens hos bakterier, som har sätt att förhindra död i fagocyter..
Därför kommer studien av immunsystemet och dess interaktion med patogena mikrober att möjliggöra utveckling av nya antimikrobiella strategier..
Kronisk granulomatös sjukdom (CGD) beror på en immunbrist som gör att patienter ofta lider av infektioner orsakade av bakterier och svampar. De vanligaste mikroberna är Staphylococcus aureus, och arter av släktena Aspergillus, Klebsiella Y Salmonella.
Patienter med CGD uppvisar ett inflammatoriskt tillstånd som kännetecknas av närvaron av granulom, kolit, icke-infektiös artrit, osteomyelit och peri-rektal tillgång, bland andra symtom..
Inflammation orsakas av brist på autofagiskt försvar mot mikrober. Följaktligen frigörs IL-1beta och T-cellreglering är dålig..
CGD uppträder som ett resultat av bristen på enzymet NADPH-oxidas i leukocyter. NADPH-oxidas har fem komponenter (gp91, p22, p47, p67 och p40). Den vanligaste mutationen är i CYBB-genen, som kodar för gp91.
En mindre frekvent mutation inträffar i NCF1-genen, som kodar för p47, och den sällsynta mutationen förekommer i NCF2-genen, som kodar för p67..
Sjukdomen behandlas vanligtvis med antibiotika och svampdödande medel. Behandling mot gramnegativa bakterier inkluderar en kombination av ceftazidim och karbapen. Medan svampar behandlas med orala triazoler, såsom itrakonazol och posakonazol.
Under infektionsfria perioder rekommenderas användning av trimetopinsulfametoxazol tillsammans med svampdödande medel såsom itrakonazol..
Vieira, O.V., Botelho, R.J. Grinstein, S. 2002. Fagosommognad: åldras graciöst. Biochemestry Journal, 366: 689-704.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.