Fagocytóza
Fagocytóza je schopnost buněk pohlcovat cizorodé částice, mikroby či poškozené buňky.[1] Fagocytózy jsou schopné buňky podílející se na nespecifické imunitě organizmu – antigen prezentující buňky, monocyty, z kterých se vyvíjejí jednotlivé druhy makrofágů (Kupfferovy buňky, histiocyty, mikroglie a další), a bílé krvinky (neutrofilní leukocyty, eozinofilní leukocyty). Tyto buňky jsou schopné diapedézy a přechodu do poškozené tkáně, kde vytvářejí panožky a pohlcují nechtěné částice a buňky.
Obecný základ[edit | edit source]
Buňky[edit | edit source]
Buňky primárně určené k fagocytóze označujeme pojmem profesionální fagocyty. Patří mezi ně neutrofily, eozinofily, monocyty → makrofágy. Tvoří základ buněčné nespecifické imunity a hrají ústřední roli v zánětlivé reakci.
- Neutrofily však neexprimují MHC II. třídy, nemohou tedy prezentovat antigen složkám specifické imunity a nepatří tedy mezi APC – antigen prezentujíci buňky. Mají však význam v obraně proti extracelulárním bakteriím.
- Makrofágy jsou specializované na „uklízení“ pozůstatků vlastních buněk zahynulých apoptózou. Uplatňují se tedy hlavně v obraně proti intracelulárním bakteriím.
Rychlostní rozdíl v zásahu je ten, že granulocyty konají hned a makrofágy až po aktivaci signály, například: (cytokiny T-lymfocytů, interferon-γ, TNF). Neutrofily žijí krátce (6–12 hod), makrofágy dlouho v různých stádiích – v oběhu nebo ve tkáních. Frakce cirkulujících neutrofilů odpovídá frakci neutrofilů adherovaných na stěnu cévní. Z celkového množství neutrofilů je asi jen 7% periferních a zbytek najdeme v kostní dřeni, kde mohou být postupně vyplavovány dle potřeby organismu. Poměr cirkulujících a dřeňových neutrofilů je měněn vlivem zánětlivých cytokinů a bakteriálních produktů.
Mechanismus průchodu do poškozené tkáně[edit | edit source]
Fagocyt se zachytí na povrchu endotelových buněk zanícených tkání díky adhezivním molekulám, které jsou exprimovány pod vlivem zánětlivých cytokinů → prostoupí do tkáně (diapedéza = extravazace) → aktivní pohyb do místa poškození. Pohyb je řízen chemotakticky, látkami uvolňovanými v místě zánětu.
- 1. fáze: při extravazaci/diapedéze se uplatňují interakce mezi adhezivními proteiny endotelií (selektiny) a sacharidovými strukturami na povrchu neutrofilů = rolling; reverzibilní adhezivní interakce; zpomaluje pohyb neutrofilů.
- 2. fáze: vazba povrchových adhezivních molekul neutrofilů (leukocytární integriny) na povrchový glykoprotein endotelových buněk (ICAM-1, CD54); monocyty a eozinofily přilnou na endotelie (VCAM-1) prostřednictvím β1-integrinů.
- 3. fáze: po pevném zachycení se fagocyty protáhnou mezi endotelovými buňkami, opustí cévu → do tkáně.
Chemotaktické faktory[edit | edit source]
Fagocyty směrují do místa zánětu podle chemotaktického gradientu.
- hlavní chemotaktické látky pro neutrofily: cytokin (chemokin), interleukin-8 (IL-8),
- pro monocyty, eozinofily: MIP-1α, MIP-1β, MCP-1, RANTES,
- společné: C3a, C5a, leukotrien B4 (LTB 4), PAF, fMLP (formylmetionylleucinfenylalanin; peptid z bakteriálních proteinů).
Pro všechny tyto látky jsou na povrchu fagocytů příslušné receptory; stimulace receptorů způsobí chemotaxi a následně aktivaci fagocytózy. Fagocyty se ve tkáni aktivně pohybují směrem k místu zánětu (secernují hydrolytické enzymy → štěpí složky mezibuněčné hmoty). Tento posun nastává pomocí reverzibilních adhezivních interakcí – systém kontraktilních vláken (aktin, tubulin). Neutrofily, co splnily úkol, brzy hynou a pozůstatky jsou odstraňovány dalšími fagocytárními buňkami (makrofágy). Odumřelé neutrofily vytvoří hnis. Makrofágy fagocytózu několikrát opakují.
Rozpoznávací mechanismy fagocytů[edit | edit source]
Fagocyty rozpoznají struktury na povrchu mikroorganismu, ale ne na vlastních poškozených buňkách. Mezi tyto rozpoznávací struktury patří například: lipopolysacharidy, teichoové kyseliny (u všech G+ i G- bakterií), manany (u kvasinek).
- Neimunologická fagocytóza
- Interakce mezi povrchovými lektiny (proteiny vážící sacharidy) fagocytů a sacharidy (v mikrobiálních glykoproteinech a polysacharidech).
- Manózový receptor rozeznává D-manózu.
- Galaktózový receptor rozeznává galaktosylové zbytky na povrchu senescentních erytrocytů. Bakteriální lipopolysacharidy váže CD14 i jiné.
- Scavengerové receptory rozeznávají polyanionické struktury (kys. teichoové, negativně nabité fosfolipidy na apoptotických buňkách).
- Opsonizace
- Spolupůsobení protilátek, komplementu, sérových proteinů. Podrobnější informace naleznete na stránce Opsonizace.
- Fc-receptory
- Protilátky navázané na mikroorganismus rozeznány.
- Aktivace komplementu na povrchu mikroorganismů
- Usazování fragmentů komplementových proteinů (zejména C3). Rozeznávány komplement. receptory. Protilátky a fragmenty komplementu působí jako opsoniny – označují částici jako cizorodou. Působí tak i lektin vázající manózu (MBL), fibronektin, fibrinogen, CRP, amyloid P,….
- Imunologická fagocytóza
- Indukována pomocí Fc-receptorů a komplementových receptorů.
- Proteiny akutní fáze
- Produkovány játry vlivem zánětlivých cytokinů: MBL, fibronektin, fibrinogen, CRP, sérový amyloid P. Podrobnější informace naleznete na stránce Proteiny akutní fáze.
Proces fagocytózy[edit | edit source]
Fagocyt nejdříve kontaktuje malou částí svého povrchu cizorodou částici prostřednictvím svých receptorů. Postupně ji obchvacuje svými pseudopodiemi až je částice nakonec zcela obklopena povrchovou membránou fagocytu – uzavřena do nově vzniklé vakuoly = fagosom. Proces závisí na intracelulárním přeskupení kontraktilních proteinů. Fáze fagocytózy:
- aktivní pohyb fagocytů,
- adherence (přilnutí),
- ingesce (pohlcení),
- intracelulární degradace (závěrečná fáze).
Likvidace pohlceného organismu[edit | edit source]
Během vytváření fagosomu a hlavně po ukončení jeho fúze s lyzosomy (azurofilní granula), které obsahují hodně baktericidních látek (defensiny), hydrolytických enzymů (kathepsiny, lyzozym) v pH 4–5,…
- napadají a ničí pohlcené mikroorganismy = baktericidní systémy nezávislé na O2,
- interakce Fc-receptorů, komplementových receptorů + opsonizované částice → rychlá aktivace NADPH-oxidázy → katalyzuje reakci NADPH + O2 → NADP+ + superoxidový radikál,
- vzniká z něj dalšími reakcemi singletový kyslík, peroxid vodíku, hydroxylový radikál = reaktivní kyslíkové intermediáty (ROI) → velmi reaktivní, oxidační; narušují strukturu mikroorganismu, ničí aktivitu enzymů, poškozují DNA,
- H2O2 reaguje s Cl- (katalyzováno myeloperoxidázou) → baktericidní chlornanové anionty,
- respirační (oxidační) vzplanutí: děje zahájeny aktivací NADPH-oxidázy; výrazná spotřeba kyslíku,
- NO – mikrobicidní prostředek fagocytů. NO-syntáza; aktivace NO-syntázy v makrofázích vlivem cytokinů z TH1 (IFN-γ, TNF) – účinný v pohlcování intracelulárních patogenů,
- NADPH – oxidázový systém účinný v ničení pohlcených extracelulárních patogenů,
- baktericidní látky se mohou někdy uvolňovat i do okolních tkání a poškozovat je.
Sekreční produkty fagocytů[edit | edit source]
Během fagocytózy neutrofil odumírá (vzniká hnis), přesto secernuje řadu cytokinů působících na ostatní buňky. Je producentem vazodilatačních látek, a tak napomáhá imunitnímu systému způsobením otoku, zarudnutím, zvýšením teploty, zlepšením prokrvení tkáně, …
- Monocyty/makrofágy produkují cytokiny: IL-1α, IL-1β, IL-3, TNF, IL-6, IL-8, IL-12, GM-CSF. Neutrofily produkují méně cytokinů, ale je jich více v místě zánětu. Zprostředkují systémovou odpověď na zánět (IL-1, IL-6, TNF), amplifikují zánětlivou reakci (IL-8), regulují hematopoezu: IL-3, GM-CSF, regulují diferenciaci T-lymfocytů: IL-12, produkty metabolismu kyseliny arachidonové: prostaglandiny, prostacykliny, leukotrieny, tromboxany.
- Fagocyty jsou důležitým zdrojem lokální produkce složek komplementu (C3).
- Eozinofily produkují IL-5, MIP-1α, TGF-α, TGF-β.
Odkazy[edit | edit source]
Související články[edit | edit source]
Reference[edit | edit source]
- ↑ ŠVÍGLEROVÁ, Jitka. Fagocytóza [online]. Poslední revize 2009-02-18, [cit. 2011-01-02]. <http://wiki.lfp-studium.cz/index.php?title=Fagocyt%C3%B3za&oldid=137>.
Použitá literatura[edit | edit source]
- HOŘEJŠÍ, Václav a Jiřina BARTŮŇKOVÁ. Základy imunologie. 3. vydání. Praha : Triton, 2008. 280 s. ISBN 80-7254-686-4.