PHAGOLYSOSOME: MGA KATANGIAN, PORMASYON AT PAG-ANDAR - BIOLOGY - 2025

Ang phagolysosome ay isang cellular kompartimento na nagreresulta mula sa pagsasanib ng isang phagosome na may isang lysosome, sa kawalan ng autophagy; bagaman ang phagosome ay maaari ring mag-fuse sa isang endosome, bago ang pagsasama sa lysosome.

Ang phagosome ay isang kompartimento na napapalibutan ng isang solong lamad, na nabuo bilang isang resulta ng phagocytosis. Ang bagong nabuo na phagosome ay sumasailalim sa isang proseso na tinatawag na pagkahinog, na nagsasangkot ng pagsasanib sa mga lysosome. Ang kababalaghan na ito ay gumagawa ng isang mature phagolysosome, na ang panloob ay acidic at lubos na hydrolytic.

Pinagmulan: GrahamColm sa English Wikipedia

Ang mga cell na dalubhasa sa phagocytosis, tulad ng macrophage at neutrophils, ay sumisira sa mga pathogens na pumasok sa cell at lihim ang mga protok namumula. Ang mga halimbawang ito ay nagtatampok ng kahalagahan ng phagolysosomes.

katangian

Ang mga phagolysosome ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga sumusunod:

- Mayroon silang isang acid pH (sa paligid ng PH 5). Katulad sa mga lysosome at endosomes, ang pH ay kinokontrol sa pamamagitan ng ATPase-V proton pump complex. Lumilikha ang Acidic pH ng isang hindi malulugod na kapaligiran para sa mga pathogen, pinapaboran ang superoxide dismutation, at ito ang pinakamainam na pH para sa mga hydrolytic enzymes.

Ang pH sa loob ng phagolysosome ay natutukoy ng iba't ibang mga pamamaraan. Ang isa sa mga ito ay binubuo ng paggamit ng mga tina tulad ng acridine orange, na ang fluorescence ay nakasalalay sa pH.

- Mataas na aktibidad ng hydrolytic ng mga enzymes na nagpapabagal sa mga protina (cathepsins), lipids at sugars (beta-galactosidase). Halimbawa, sa macrophage, ang lysozyme ay tumutulong sa pagwawasak sa peptidoglycan na gulugod na bakterya.

Ang isang paraan ng pagtuklas ng aktibidad ng enzyme ay binubuo ng mga particle ng label, na kung saan ay phagocytosed, na may isang substrate na nagbabago ng kanilang mga katangian ng fluorescent pagkatapos ng catalysis. Ang pamamaraang ito ay ginagamit upang masukat ang mga free radical na oxygen (ROS).

- Pagsabog ng aktibidad ng superoxide. Ang NADPH oxidase ay nakikilahok sa pagbuo ng mga superoxide radical (O ₂ ^{• -} ), na binago sa hydrogen peroxide (H ₂ O ₂ ) ng superoxide dismutase.

Gayundin, ang superoxide ay pinagsasama sa nitric oxide at bumubuo peroxynitrite, na may aktibidad na antimicrobial.

Biogenesis

Ang mga cell ng mamalia ay nagtataglay ng isang malaking bilang ng mga uri ng cell na nagsasagawa ng phagocytosis. Ang prosesong ito ay nagsisimula sa pakikipag-ugnay ng ligand sa ibabaw ng receptor. Ang ligand ay maaaring isang bakterya o isang apoptotic cell. Ang receptor na nakagapos sa ligand ay na-internalize sa anyo ng isang vesicle, na tinatawag na isang phagosome.

Ang internalization ay nangangailangan ng activation ng kinase at pagbabago ng metabolismo ng phospholipid, bukod sa iba pang mga kaganapan. Gayunpaman, ang phagosome ay hindi nagpapahina sa ligand. Ang endowment ng lytic na aktibidad sa phagosome ay depende sa pakikisalamuha nito sa mga lysosome.

Ipinapahiwatig ng pang-eksperimentong ebidensya na ang mga bagong nabuo na phagosome, na tinawag na maagang phagosome, ay mas malamang na makipag-ugnay sa mga endosom. Ang mga phagosome ay nagpapahayag ng mga senyas na nag-trigger at gumagabay sa kanilang pagsasanib sa mga elemento ng endocytic pathway.

Ang patunay nito ay ang mga paunang phagosome ay naglalaman ng mga bahagi ng lamad ng plasma at karaniwang mga protina ng mga endosom, tulad ng mga transferrin receptors (TfRs), EEA1, Rab5, Rab 7.

Ang pagsasanib ng mga maagang phagosome na may lysome ay maaaring kumpirmahin ng kanilang komposisyon ng protina. Sa kasong ito, ang phagolysomes ay mayroong mga protina na LAMP at cathepsin D.

Ang regulasyon ng phagosome maturation ay kumplikado at nakasalalay sa guanine nucleotide exchange protein (GEF), GTP hydrolyzing protein (GAP), bukod sa iba pang mga epekto.

Mga Tampok

Ang mga phagocytes, o mga cell na gumagawa ng phagocytosis, ay inuri bilang mababang (hindi propesyonal), medium (para-propesyonal), at mataas (propesyonal) phagocytic competence phagocytes. Ang mga neutrophil at macrophage ay mga propesyonal na phagocytes ng immune system.

Ang mga phagocytes ay may pananagutan sa pag-trap at pagsira ng mga cell ng apoptotic host, kontaminado na mga partikulo, at mga organismo na may potensyal na pathogen.

Pinapatay ng mga neutrophil at macrophage ang mga phagocytosed microbes. Ang pagkamatay ng mga mikrobyo ay isinasagawa sa pamamagitan ng isang pagkakasunud-sunod ng mga hakbang, na ang mga sumusunod:

- Pag-activate ng mga proteolytic enzymes, tulad ng elastase. Ang huling enzyme ay isang serine na protease, na kasangkot sa pagkamatay ng maraming uri ng bakterya. Ang isa pang protina na kasangkot ay cathepsin G.

- Pag-activate ng phagocyte oxidase system, na kung saan ay isang multimeric enzyme na matatagpuan sa phagolysosome membrane. Ang Phagocyte oxidase ay naaapektuhan at naisaaktibo ng mga pampasigla, tulad ng mga signal ng IFN-gamma at TLR. Binabawasan ng enzyme na ito ang ROS gamit ang NADPH bilang isang substrate na nagbibigay ng elektron.

- Ang mga macrophage ay gumagawa ng nitric oxide sa pamamagitan ng hindi mailarawang synthase na nitric oxide. Ang enzyme na ito ay catalyzes ang conversion ng arginine sa citrulline at nitric oxide, na tumutugon sa superoxide upang mabuo ang peroxynitrile, isang malakas na lason na pumapatay sa mga microbes.

Mga sakit

Mayroong lumalagong interes sa pag-aaral ng mga sakit na genetic na may kaugnayan sa mga depekto sa phagocytosis. Bilang karagdagan sa interes na ito, ang mga alalahanin ay naitaas tungkol sa paglaban sa antibiotiko sa bakterya, na may mga paraan upang maiwasan ang kamatayan sa loob ng mga phagocytes.

Samakatuwid, ang pag-aaral ng immune system at ang pakikipag-ugnay nito sa mga pathogen microbes ay magpapahintulot sa pag-unlad ng mga bagong diskarte sa antimicrobial.

Talamak na sakit na granulomatous

Ang talamak na sakit na granulomatous (CGD) ay dahil sa isang immunodeficiency na nagiging sanhi ng mga pasyente na madalas na magdusa mula sa mga impeksyon, na sanhi ng bakterya at fungi. Ang pinaka-karaniwang microbes ay ang Staphylococcus aureus, at mga species ng genera Aspergillus, Klebsiella, at Salmonella.

Sintomas

Ang mga pasyente na may CGD ay nagpapakita ng isang nagpapaalab na kondisyon, na nailalarawan sa pagkakaroon ng granulomas, colitis, hindi nakakahawang sakit sa buto, osteomyelitis, at pag-access sa peri-rectal, bukod sa iba pang mga sintomas.

Ang pamamaga ay sanhi ng isang kakulangan sa autophagic defense laban sa mga microbes. Dahil dito, ang IL-1beta ay pinakawalan at hindi maganda ang regulasyon ng T cell.

Ang CGD ay nangyayari bilang isang resulta ng kakulangan ng enzyme na NADPH oxidase sa leukocytes. Ang NADPH oxidase ay may limang sangkap (gp91, p22, p47, p67 at p40). Ang pinakakaraniwang mutation ay sa gene ng CYBB, na may mga code para sa gp91.

Ang isang hindi gaanong madalas na mutation ay nangyayari sa NCF1 gene, na kung saan ang mga code para sa p47, at ang pinakasikat na mutation ay nangyayari sa NCF2 gene, na mga code para sa p67.

Paggamot

Ang sakit ay karaniwang ginagamot sa mga antibiotics at antifungals. Ang paggamot laban sa mga bacteria na negatibong bakterya ay may kasamang kombinasyon ng ceftazidime at carbapene. Habang ang mga fungi ay ginagamot sa oral triazoles, tulad ng itraconazole at posaconazole.

Sa mga panahon na walang impeksyon, ang paggamit ng trimethopin-sulfamethoxazole kasama ang isang antifungal tulad ng itraconazole ay inirerekomenda.

Mga Sanggunian

1. Abbas, AK, Lichtman, AH at Pillai, S. 2007. Cellular at Molecular Immunology. Saunders Elsevier, USA.
2. Kinchen, JK & Ravichandran, KS 2008. Phagosome maturation: dumaan sa acid test. Likas na Repasuhin ang Molekular na Biology ng Cell, 9: 781-75.
3. Klionsky, DJ, Eskelinen, EL, Deretic, V. 2014. Autophagosomes, phagosome, autolysosomes, phagolysosomes, autophagolysosomes… Maghintay, nalilito ako. Autophagy, 10: 549-551.
4. Roos, D. 2016. Talamak na sakit na granulomatous. British Medical Bulletin, 118: 53–66.
5. Russell, D., Glennie, S., Mwandumba, H., Heyderman, R. 2009. Ang macrophage ay nagmartsa sa phagosome nito: mga dynamic na assays ng phagosome function. Likas na Repasuhin sa Immunology, 9: 594–600.

Vieira, OV, Botelho, RJ Grinstein, S. 2002. Phagosome maturation: maganda ang pagtanda. Biochemestry Journal, 366: 689-704.