Fagocytoza - rola, przebieg, etapy

Fagocytoza to zjawisko, polegające na pochłanianiu przez fagocyty, czyli komórki żerne, komórek bakterii, wirusów, grzybów, fragmentów martwych komórek oraz drobnych cząsteczek. Proces ten jest niezbędną składową prawidłowej odpowiedzi immunologicznej organizmu.

Ten jeden z najbardziej podstawowych i najskuteczniejszych mechanizmów obronnych organizmu człowieka po raz pierwszy opisał Ilja Miecznikow w 1880 roku. Nazwa zjawiska pochodzi od greckiego phagein, oznaczającego "jeść, pożerać".

Zjawisko fagocytozy występuje u wielu organizmów żywych, przy czym w przypadku tych najbardziej prymitywnych jest ona sposobem pozyskiwania pokarmu ze środowiska. U ludzi zdolność do fagocytozy jest wykorzystywana głównie przez komórki układu odpornościowego.

Jaka jest rola fagocytozy? Przede wszystkim to mechanizm odporności wrodzonej, czyli nieswoistej. Proces fagocytozy stanowi więc jedną z pierwszych i podstawowych linii obronnych ludzkiego organizmu.

Oprócz swej roli w układzie immunologicznym, fagocytoza ma wpływ na zachowanie homeostazy, czyli równowagi tkankowej. Umożliwiając usuwanie martwych bądź uszkodzonych komórek pozwala na przebudowę oraz regenerację tkanek.

Kluczową rolę w odporności przeciwbakteryjnej odgrywają fagocyty:

• neutrofile, główne komórki odpowiedzialne za powstawanie ostrego stanu zapalnego, • monocyty krążą w krwiobiegu, ale mogą także zasiedlać różne tkanki. Dojrzałe przekształcają się w makrofagi tkankowe, • makrofagi.

Fagocyty, nazywane „profesjonalnymi komórkami fagocytarnych” jako pierwsze docierają do miejsc zapalenia.

Fagocytoza w organizmie zachodzi nieustannie. Na czym polega? W dużym uproszczeniu można powiedzieć, że komórka fagocytująca najpierw otacza cel swojego działania fragmentem własnej błony komórkowej, a następnie wciąga go do swojego wnętrza i trawi go za pomocą różnych substancji chemicznych oraz enzymów. Cały proces przypomina więc „zjadanie" cząstki przez komórkę.

Fagocytoza jest procesem złożonym, w którym wyróżnia 4 podstawowe etapy:

• migrację (ruch spontaniczny) oraz chemotaksję (ruch ukierunkowany),
• adherencję, czyli przyleganie,
• pochłanianie,
• trawienie wewnątrzkomórkowe.

Fagocytoza rozpoczyna się w chwili, gdy do organizmu wnikają drobnoustroje. Następuje aktywacja fagocytów, które wraz z krwią docierają do miejsca infekcji.

Wędrówka komórek żernych jest możliwa dzięki obecności na powierzchni komórek pochłaniających swoistych receptorów oraz oddziaływaniu czynników chemotaktycznych, które są wydalane przez limfocyty T, komórki MN, PMN czy elementy niektórych składników dopełniacza. Układ odpornościowy zostaje pobudzony.

Kolejny krok to rozpoznanie patogenu. Jest to możliwe, ponieważ fagocyty posiadają na powierzchni swojej błony komórkowej tak zwane receptory. To białka, które umożliwiają rozpoznawanie różnych cząsteczek. Fagocyt wiąże się z obiektem ataku. Rozpoczyna się pochłanianie patogenu.

Błona komórkowa fagocytu zaczyna otaczać patogen. W ten sposób powstaje pęcherzyk zawierający pochłoniętą cząstkę, zwany fagosomem. Ponieważ konieczne jest zniszczenie patogenu, następuje trawienie zawartości fagosomu.

Umożliwiają to enzymy magazynowane w specjalnych pęcherzykach, zwanych lizosomami. Połączenia zawartości lizosomów z zawartością fagosomu to fagolizosom. Trawienie substancji obcych zachodzi na drodze mechanizmów tlenozależnych i tlenoniezależnych. Kiedy fagocyty spełnią już swoją funkcję i wyeliminują patogeny, stają się niepotrzebne.

Warto dodać, że obumieranie komórek w organizmie to proces zachodzący nieustannie. Dzieje się tak, ponieważ każda komórka ma określony czas żywotności. Następnie obumiera. Zastępuje ją nowa komórka.

Fagocytoza to skomplikowany proces, którego przebieg uzależniony jest od rodzaju komórki fagocytującej, obiektu ulegającego fagocytozie oraz wielu cząsteczek pośredniczących.

Wyróżnia się dwie podstawowe ścieżki przebiegu fagocytozy:

fagocytoza spontaniczna (tzw. natywna), rolą której jest usuwanie obumarłych komórek i zbędnych elementów w obrębie tkanek, fagocytoza ułatwiona, która przebiega szybciej i jest bardziej wydajna, jednak konieczne są pewne ułatwienia, na przykład opsonizacja, czyli przyłączenie się cząsteczek do powierzchni drobnoustroju (które w ten sposób zostają naznaczone).