Phagolysosome הוא תא הסלולר כי התוצאות של היתוך של phagosome עם הליזוזום, בהעדר autophagy; למרות שהפגוזום יכול גם להתמזג לאנדוזום, לפני איחוי עם הליזוזום.
הפגוזום הוא תא מוקף בקרום בודד, הנוצר כתוצאה מפגוציטוזיס. הפגוזום שזה עתה נוצר עובר תהליך המכונה התבגרות, הכרוך במיזוג שלו לליזוזומים. תופעה זו מייצרת פגוליסוזום בוגר, שחלקו הפנימי חומצי והידרוליטי ביותר.
מקור: GrahamColm בוויקיפדיה האנגלית
תאים המתמחים בפגוציטוזיס, כמו מקרופאגים ונויטרופילים, הורסים פתוגנים נכנסו לתא ומפרישים ציטוקינים פרה-דלקתיים. דוגמאות אלה מדגישות את חשיבות הפגוליסוזומים.
מאפיינים
Phagolysosomes מאופיינים באופן הבא:
- יש להם pH חומצי (סביב pH 5). בדומה לליזוזומים ואנדוזומים, ה- pH מוסדר באמצעות מתחם משאבת הפרוטון ATPase-V. PH חומצי יוצר סביבה בלתי אפשרית לפתוגנים, תומך בפירוק של סופרוקסיד, והוא ה- pH האופטימלי לאנזימים הידרוליטיים.
החומציות בתוך הפגוליסוזומים נקבעו בשיטות שונות. אחד מהם מורכב משימוש בצבעים כמו תפוז אקרידין, אשר הקרינה שלהם תלויה ב pH.
- פעילות הידרוליטית גבוהה של אנזימים המפרקים חלבונים (קתפינים), ליפידים וסוכרים (בטא-גלקטוזידאז). לדוגמא, מקרופאגים, ליזוזימים עוזרים להפר את עמוד השדרה הפפטידוגליקני של חיידקים.
שיטה אחת לגילוי פעילות האנזים מורכבת מחלקיקי תיוג, שיהיו פגוציטים, עם מצע המשנה את תכונות הפלואורסצנט שלהם לאחר הקטליזה. שיטה זו משמשת למדידת רדיקלים חופשיים מחמצן (ROS).
- פיצוץ של פעילות סופרוקסיד. NADPH אוקסידאז משתתף ביצירת רדיקלים סופר-אוקסידיים (O 2 • - ), שהופכים למי חמצן (H 2 O 2 ) על ידי דיסמוטאז superoxide.
כמו כן, superoxide משלב עם תחמוצת החנקן ויוצר peroxynitrite, שיש לו פעילות מיקרוביאלית.
ביוגנזה
בתאי יונקים יש מספר רב של סוגי תאים המבצעים פגוציטוזיס. תהליך זה מתחיל באינטראקציה של הליגנד על פני הקולטן. הליגנד יכול להיות חיידק או תא אפופטוטי. הקולטן הקשור לליגנד מופנם בצורה של שלפוחית, הנקראת פגוזום.
הפנמה מצריכה הפעלה קינאזית ושינוי מטבוליזם פוספוליפיד, בין שאר האירועים. עם זאת, הפגוזום אינו משפיל את הליגנד. ההקצאה של פעילות לטית לפגוזום תלויה באינטראקציה שלו עם ליזוזומים.
עדויות ניסיוניות מצביעות על כך שפגוזומים שהוקמו לאחרונה, המכונים פגוזומים מוקדמים, אינטראקציה עדיפה עם אנדוזומים. פגוסומים מבטאים אותות המפעילים ומנחים את היתוך שלהם לאלמנטים של המסלול האנדוציטי.
ההוכחה לכך היא שפגוזומים מוקדמים מכילים רכיבים מממברנה הפלזמה וחלבונים טיפוסיים של אנדוזומים, כמו קולטני טרנספרן (TfRs), EEA1, Rab5, Rab 7.
ניתן לאשר את ההיתוך של פגוזומים מוקדמים עם ליזומים על ידי הרכב החלבונים שלהם. במקרה זה, בפגוליסומים יש את חלבוני ה- LAMP והקתפסין D.
ויסות הבשלת הפגוזום מורכב ותלוי בחלבוני חילופי נוקליאוטידים גואנין (GEF), חלבוני הידרוליזה GTP (GAP), בין גורמים אחרים.
מאפיינים
פגוציטים, או תאים שעוברים פגוציטוזיס, מסווגים כפגוציטים מסוג פגוציטים נמוכים (לא מקצועיים), בינוניים (פרא-מקצועיים) וגבוהים (מקצועיים). נויטרופילים ומקרופאגים הם פגוציטים מקצועיים של מערכת החיסון.
פגוציטים אלו אחראים ללכידה ולהשמדת תאי מארח אפופטוטיים, זיהום של חלקיקים ואורגניזמים בעלי פוטנציאל פתוגני.
נויטרופילים ומקרופאגים הורגים חיידקים phagocytosed. מותם של חיידקים מתבצע דרך רצף של צעדים, שהם הבאים:
- הפעלת אנזימים פרוטאוליטיים, כגון אלסטז. אנזים אחרון זה הוא פרוטאז סריני, המעורב במוות של סוגים רבים של חיידקים. חלבון נוסף שמעורב הוא קתפסין ז.
- הפעלת מערכת הפגוציטים-אוקסידאז, שהיא אנזים מולטימי המצוי בקרום הפגוליסוזום. Phagocyte oxidase מופעל ומופעל על ידי גירויים, כמו IFN-gamma ו- TLR. אנזים זה מקטין את ה- ROS באמצעות NADPH כמצע תורם אלקטרונים.
- מקרופאגים מייצרים תחמוצת החנקן באמצעות סינטאז תחמוצת החנקן הניתן להשראה. אנזים זה מזרז את ההמרה של ארגינין לציטרולין ותחמוצת החנקן, המגיב בסופרוקסיד ליצירת פרוקסיניטריל, רעל רב עוצמה ההורג חיידקים.
מחלות
יש התעניינות גוברת בחקר מחלות גנטיות הקשורות למומים בפגוציטוזיס. בנוסף לעניין זה, הועלו חששות מפני עמידות לאנטיביוטיקה בחיידקים, שיש להם דרכים למנוע מוות בתוך פגוציטים.
לכן מחקר מערכת החיסון ואינטראקציה שלה עם חיידקים פתוגניים יאפשר פיתוח אסטרטגיות אנטי מיקרוביאליות חדשות.
מחלה גרנולומטית כרונית
מחלה גרנולומטית כרונית (CGD) נובעת ממחסור בחיסון הגורם לחולים לעיתים קרובות לסבול מזיהומים, הנגרמים על ידי חיידקים ופטריות. החיידקים הנפוצים ביותר הם Staphylococcus aureus, ומינים מהסוגות אספרגילוס, קלבסיאלה וסלמונלה.
תסמינים
חולים עם CGD מראים מצב דלקתי, המתאפיין בנוכחות גרנולומות, קוליטיס, דלקת פרקים לא זיהומית, אוסטאומיאליטיס וגישה פרי-רקטלית, בין שאר הסימפטומים.
דלקת נגרמת כתוצאה ממחסור בהגנה אוטופגית מפני חיידקים. כתוצאה מכך, IL-1beta משתחרר והוויסות של תאי T לקויים.
CGD מתרחשת כתוצאה ממחסור באנזים NADPH אוקסידאז בלוקוציטים. ל- NADPH אוקסידזה חמישה רכיבים (gp91, p22, p47, p67 ו- p40). המוטציה השכיחה ביותר היא בגן ה- CYBB, שמקודד ל- gp91.
מוטציה פחות שכיחה מתרחשת בגן NCF1, שמקודד ל- p47, והמוטציה הנדירה ביותר מתרחשת בגן NCF2, שמקודד ל- p67.
יַחַס
המחלה מטופלת בדרך כלל באנטיביוטיקה ובנוגדי פטריות. הטיפול כנגד חיידקים שליליים גרם כולל שילוב של קפטזידיים וקרבפן. ואילו פטריות מטופלות בטריאזולים דרך הפה, כמו איטראקונאזול ופוזקונזול.
במהלך תקופות ללא זיהומים, מומלץ להשתמש בטרימתופין-סולפמתוקאזול יחד עם נוגד פטריה כמו איטרקונאזול.
הפניות
- עבאס, א.כ., ליכטמן, א.ח ופילאי, ש. 2007. אימונולוגיה סלולרית ומולקולרית. סונדרס אלזייה, ארה"ב.
- Kinchen, JK & Ravichandran, KS 2008. התבגרות פגוסומית: עוברת את מבחן החומצה. ביקורת טבעית ביולוגיה מולקולרית של תאים, 9: 781–795.
- Klionsky, DJ, Eskelinen, EL, Deretic, V. 2014. Autophagosomes, phagosomes, autolysosomes, phagolysosomes, autophagolysosomes… רגע, אני מבולבל. אוטופאגיה, 10: 549–551.
- Roos, D. 2016. מחלה גרנולומטית כרונית. עלון רפואי בריטי, 118: 53–66.
- ראסל, ד., גלני, ש., מוונדומבה, ח. היידרמן, ר. 2009. המקרופאג צועד על פני הפגוזום שלו: מבחנים דינמיים של תפקוד הפגוזום. אימונולוגיה של סקירה טבעית, 9: 594–600.
Vieira, OV, Botelho, RJ Grinstein, S. 2002. התבגרות פגוסומית: מזדקנת בחינניות. כתב העת Biochemestry, 366: 689-704.