Способность к фагоцитозу

Что такое фагоцитоз

Существуют определенные механизмы проникновения вирусных инфекций и разных болезнетворных агентов в человеческий организм, а точнее, в его клетки. В результате человек заражается и заболевает. В распространенных случаях клеткам необходима реализация обменных процессов, в которых принимают участие такие вещества, как:

• бактерии;
• мертвые клетки-хозяева;
• фрагменты из других клеток или внешней среды.

Перечисленные вещества переносятся путем преодоления плазматической мембраны и цитоплазмы клетки. В определенных условиях клетки способны реализовывать разные методики, к примеру, ионные насосы или осмос, чтобы перемещать макромолекулы и соединения сквозь мембранную оболочку и цитоплазму.

Подобные мелкогабаритные каналы не подходят для проникновения вирусов и бактерий из-за их крупных размеров. Поглощать большие частицы клеткам удается с помощью эндоцитозома. Известно о существовании нескольких вариаций эндоцитоза, в том числе фагоцитоза.

Подобное явление можно наблюдать при попытках клетки бороться с вирусами или зараженными клетками. Данный метод характерен для клеток, относящихся к иммунной системе.

Какие клетки участвуют в фагоцитозе

В процессе фагоцитоза специальные клетки, играющие роль защитников, захватывают и переваривают посторонние и опасные частницы, которые проникли в организм. Фагоцитоз осуществляют особые клетки под названием фагоциты. С их помощью формируется защита организма от болезней и обеспечивается здоровье человека. Подобный механизм характерен также для следующих видов клеток:

1. Моноциты в виде лейкоцитов, содержащихся в крови.
2. Нейтрофилы, специфика которых заключается в гибели после уничтожения патогенного вещества.
3. Макрофаги, как результат трансформации кровяных лейкоцитов, присутствуют в тканях, в том числе, коже, слизистых оболочках, органах.
4. Дендритные клетки образованы с помощью кровяных моноцитов, отличаются от них угловатой и ветвистой формой.
5. Тучные клетки предназначены для осуществления воспалительных реакций, направлены на устранение грамотрицательных бактерий.

Описанные выше виды клеток являются фагоцитами. Существуют также клетки, целью которых не является фагоцитоз, но они способны реализовать подобный механизм:

• тромбоциты;
• клетки эндотелия;
• гистиоциты.

Процесс фагоцитоза возможен лишь в случае прямого взаимодействия клетки с патогеном. Функция реализована за счет работы рецепторов, расположенных на поверхности клетки. Виды чувствительных окончаний:

• рецепторы опсонинов;
• рецепторы-мусорщики;
• толл-подобные рецепторы;
• антитела.

Механизм фагоцитоза

Фагоцитоз реализован поэтапно. Рассмотрим основные стадии процесса борьбы с вредоносными веществами. Первой стадией является хемотаксис. Некоторое время организм не может обнаружить проникший в него вирус. С помощью выделений специальных веществ в виде хемоаттрактантов осуществляется прямое взаимодействие вируса с кровью или тканями. Таким образом, организм информируется о патогенной активности, что приводит к целому ряду химических процессов:

• происходит воспаление;
• активизируются макрофаги и прочие фагоциты;
• осуществляется миграция нейтрофилов к воспалившейся области.

Далее следует этап адгезии. Фагоциты с помощью рецепторов контактируют с вирусом и обследуют его таким образом. Для нейтрализации вредного патогена активизируются мембраны фагоцитов, которая затем погружает объект в свое внутреннее пространство. Результатом погружения является формирование фагосомы.

На стадии образования фаголизосомы во внутреннем пространстве фагоцита органеллы-лизосомы с пищеварительными ферментами подготавливаются к атаке на вирус. Этап киллинга подразумевает переваривание и расщепление захваченного патогена. Далее побочные продукты выводятся из клеточного пространства.

Виды фагоцитоза

Процесс фагоцитоза протекает в двух формах:

• завершенный, когда этапы киллинга и переваривания завершены успешно;
• незавершенный.

Последний вид фагоцитоза связан с тем, что для определенных вирусов этот механизм является обязательным этапом жизненного цикла. В качестве примера можно привести микроскопические бактерии и гонококки.

Значение фагоцитоза

Фагоцитоз необходим для нормального функционирования механизмов иммунитета человека. Кроме уничтожения распознаваемых клетками защитной системы патогенов, поглощаются вирусы или бактерии с последующим их устранением, а также осуществляется борьба с клетками, которые заражены инфекцией. В результате предотвращаются распространение и размножение инфекционных носителей.

Кроме образования кислотной среды в фаголисоме, уничтожающей или нейтрализующей вредоносное вещество, клетки иммунной защиты в процессе фагоцитоза способны задействовать и другие инструменты для борьбы с патогенами:

• кислородные радикалы;
• азотный оксид;
• антивирусные пептиды;
• белки для связывания.

Пример и схема

Проиллюстрировать механизм фагоцитоза можно таким образом:

В качестве примера фагоцитоза можно привести переваривание содержимого пиноцитозных и фагоцитарных вакуолей посредством лизосомальных ферментов: