Bakteriell kemotaxi, i neutrofiler, vid inflammation, i fagocytos



den kemotaxi Det är en mekanism genom vilken celler rör sig som svar på en kemisk stimulans. Stimulansen kan vara vilken som helst diffunderbar substans som detekteras av receptorer på ytan av cellen. Det finns två huvudtyper av kemotaxi: positiv och negativ.

Positiv kemotaxi är där rörelsen riktas mot stimulanskällan där koncentrationen är större. Å andra sidan är negativ kemotaxi där rörelsen uppträder i motsatt riktning mot den kemiska stimulansen. I multicellulära organismer är kemotaxis avgörande för kroppens utveckling och normala funktion.

I kemotaxis styr bakterier och andra unicellulära eller multicellulära organismer deras rörelser som svar på vissa kemikalier i deras miljö (stimuli). 

Det är en viktig mekanism i immunsystemet att locka T-lymfocyter till platser där det finns infektion. Denna process kan förändras under metastasering.

index

  • 1 bakteriell kemotaxis
  • 2 Kemotaxi i neutrofiler
    • 2.1 Funktion av proteiner
  • 3 Kemotaxi och inflammation
  • 4 kemotaxi och fagocytos
    • 4.1 Faktorer som stör
  • 5 Chemotaxis i immunologi
  • 6 referenser

Bakteriell kemotaxi

Bakterier kan röra sig genom olika mekanismer, de vanligaste är deras flagellas rörelse. Denna rörelse förmedlas av kemotaxis som tjänar till att föra dem närmare de gynnsamma ämnena (kemotillgängliga ämnen) och för att flytta dem bort från de giftiga ämnena (kemo-repellenter).

Bakterierna, som Escherichia coli, De har flera flagella som kan rotera på två sätt:

- Till höger I detta fall "raderar varje flagellum" i en annan riktning, vilket får bakterien att vända sig över.

- Till vänster I detta fall är flagellen inriktad i en enda riktning, vilket får bakterierna att simma i en rak linje.

Generellt är rörelsen av en bakterie resultatet av att växla dessa två faser av rotation. Chemotaxis styr bakterien som reglerar frekvensen och varaktigheten av varje.

Denna modulering av rörelseriktningen är resultatet av mycket exakta förändringar i flagellans rotationsriktning. Därför är mekanismen essentiellt för bakteriell kemotaxi att styra flagellärrotationsriktningen.

Chemotaxis i neutrofiler

Neutrofiler är en typ av celler i immunsystemet som är grundläggande i försvaret mot infektioner. Inuti kroppen migrera neutrofiler till platser där det finns infektion eller vävnadsskada.

Migrering av dessa celler medieras av kemotaxis, vilket fungerar som den attraktiva kraften för att bestämma riktningen i vilken neutrofiler rör sig. Denna process aktiveras genom frisättning av specialiserade proteiner i immunsystemet, som kallas interleukiner, vid platser där vävnadsskada uppstår.

Av de många neutrofiler som cirkulerar utanför benmärgen är hälften i vävnaderna och den andra hälften i blodkärlen. Av de som finns i blodkärl är hälften inom blodflödet som cirkulerar snabbt genom kroppen.

De återstående blodneutrofiler rörde sig långsamt, med sin karakteristiska amöboid rörelse längs de inre väggarna i blodkärlen. Vid mottagning av en kemotaktisk signal kommer neutrofiler snabbt in i vävnader för att utföra sin försvarsfunktion.

Hantering av proteiner

Kemotaxi i neutrofiler medieras av proteiner som sätts in i plasmamembranet, vilka fungerar som receptorer av vissa molekyler i immunsystemet. Bindningen av receptorerna till deras målmolekyler föranleder neutrofilerna att migrera till infektionsställena.

Under kemotaxis rör sig cellerna som svar på kemiska signaler. Neutrofilernas verkan är bara ett exempel på hur kroppen använder kemotaxi för att reagera på en infektion.

Kemotaxi och inflammation

Under inflammation, vita blodkroppar (leukocyter) ansluter sig till celler inom blodkärlen, från där de migrerar genom endotel-cellskiktet och flytta mellan vävnad mot källan av inflammation, som fyller sin funktion värdförsvar.

Kemotaxis av leukocyter anses vara nödvändiga för migrering från blod till vävnader där inflammation föreligger. Detta inflammatoriska svar orsakas av ett smittämne eller en substans som orsakar allergi.

Inflammation ökar blodflödet och permeabilitet av blodkärl, som orsakar celler och proteiner fly av blod till vävnaderna. På grund av detta svar är neutrofiler de första som svarar på inflammation (förutom celler som redan finns i vävnader, såsom makrofager och mastceller).

Kemotaxi och fagocytos

Under en infektion, lockar kemiska signaler fagocyter till platser där patogen har invaderat kroppen. Dessa kemikalier kan komma från bakterier eller andra fagocyter som redan finns. Fagocyter stimuleras av dessa kemotillgängliga molekyler och rör sig genom kemotaxi.

Fagocyter är en klass av celler som inkluderar makrofager, neutrofiler och eosinofiler, vilka kan inntas (svälja) och förstöra mikroorganismerna som är ansvariga för att framkalla inflammatorisk respons.

Den första som ackumuleras kring de invaderande agenterna och initierar processen av fagocytos är neutrofiler. Därefter migreras lokala makrofager - även kallade professionella fagocyter - och resten av fagocyterna från blodet till vävnaden och initierar fagocytos.

Faktorer som stör

Det är viktigt att notera att vissa bakteriearter och deras produkter kan störa kemotaxisprocessen, hämma förmågan hos fagocyter att resa till infektionsstället.

Streptococcus streptokocker hindrar till exempel kemotaxen hos neutrofiler, även vid mycket låga koncentrationer. Det är också känt att cellerna i Mycobacterium tuberculosis inhibera migrering av leukocyter.

Chemotaxis i immunologi

Chemotaxis är en grundläggande process för immunsystemet eftersom det koordinerar riktningen av rörelser av viktiga celler i försvaret av organismen. Tack vare denna mekanism kan neutrofiler gå till platser där det finns infektion eller skada.

Tillsammans med det inflammatoriska svaret är kemotaxis avgörande för migrationen av andra fagocyter som är nödvändiga för att eliminera toxiner, patogener och cellrester. Ovanstående är en del av det medfödda immunförsvaret.

referenser

  1. Adler, J. (1975). Chemotaxis i bakterier. Årlig granskning av biokemi, 44(1), 341-356.
  2. Becker, E. (1983). Kemotaktiska faktorer av inflammation, (maj), 223-225.
  3. Delves, P .; Martin, S .; Burton, D .; Roit, I. (2006). Roitts essentiella immunologi(11: e upplagan). Malden, MA: Blackwell Publishing.
  4. Heinrich, V., & Lee, C.-Y. (2011). Suddig linje mellan kemotaktisk chase och fagocytisk: ett immunofysiskt engångsperspektiv. Journal of Cell Science, 124(18), 3041-3051.
  5. Murphy, K. (2011). Janeways immunobiologi (8: e upplagan). Garland Science.
  6. Nuzzi, P.A., Lokuta, M.A., & Huttenlocher, A. (2007). Analys av neutrofilkemotaxi. Metoder i molekylärbiologi, 370, 23-36.
  7. Rot, A. (1992). Leukocytkemotaxis roll vid inflammation. Inflammationens biokemi, 271-304.
  8. Yang, K., Wu, J., Zhu, L., Liu, Y., Zhang, M. & Lin, F. (2017). En allt-på-chip-metod för snabb neutrofilkemotaxisanalys direkt från en bloddroppe. Kanadensiska institut för hälsoforskning.