CHEMOTAXIS: BACTERIAL, SA NEUTROPHILS, SA PAMAMAGA - BIOLOGY - 2026

Ang chemotaxis ay isang mekanismo kung saan gumagalaw ang mga cell bilang tugon sa isang pampasigla ng kemikal. Ang pampasigla ay maaaring maging anumang nakakalat na sangkap, na napansin ng mga receptor sa ibabaw ng cell. Mayroong dalawang pangunahing uri ng chemotaxis: positibo at negatibo.

Ang positibong chemotaxis ay kung saan ang kilusan ay nakadirekta patungo sa mapagkukunan ng pampasigla kung saan mas malaki ang konsentrasyon. Para sa bahagi nito, ang negatibong chemotaxis ay kung saan ang paggalaw ay nangyayari sa kabaligtaran na direksyon sa pampasigla ng kemikal. Sa mga multicellular organismo, ang chemotaxis ay mahalaga para sa normal na pag-unlad ng katawan at pag-andar.

Sa chemotaxis, ang mga bakterya at iba pang mga unicellular o multicellular organism ay nagdidirekta sa kanilang mga paggalaw bilang tugon sa ilang mga kemikal sa kanilang kapaligiran (stimuli).

Ito ay isang mahalagang mekanismo sa immune system upang maakit ang T lymphocytes sa mga lugar kung saan mayroong impeksyon. Ang prosesong ito ay maaaring mabago sa panahon ng metastasis.

Bacterial chemotaxis

Ang bakterya ay maaaring ilipat sa pamamagitan ng iba't ibang mga mekanismo, ang pinaka-karaniwang pagiging kilusan ng kanilang flagella. Ang kilusang ito ay pinagsama sa pamamagitan ng chemotaxis na nagsisilbi upang mapalapit sila sa mga kanais-nais na sangkap (chemo-attractants) at ilayo ang mga ito sa mga nakakalason (chemo-repellants).

Ang bakterya, tulad ng Escherichia coli, ay mayroong maraming flagella na maaaring paikutin sa dalawang paraan:

- Sa kanan. Sa kasong ito, ang bawat flagellum na "paddles" sa ibang direksyon, na nagiging sanhi ng mga bakterya na lumipat.

- Patungo sa kaliwa. Sa kasong ito, ang flagella ay nakahanay sa isang direksyon, na nagiging sanhi ng paglangoy ng bakterya sa isang tuwid na linya.

Kadalasan, ang paggalaw ng isang bakterya ay ang resulta ng pag-alternate ng dalawang yugto ng pag-ikot na ito. Target ng Chemotaxis ang bakterya sa pamamagitan ng pag-regulate ng dalas at tagal ng bawat isa.

Ang modyul na ito ng direksyon ng paggalaw ay ang resulta ng tumpak na mga pagbabago sa direksyon ng pag-ikot ng flagella. Samakatuwid, ang kakanyahan ng bakterya chemotaxis ay upang makontrol ang direksyon ng pag-ikot ng flagellar.

Neutrophil chemotaxis

Ang Neutrophils ay isang uri ng mga cell ng immune system na mahalaga sa pagtatanggol laban sa mga impeksyon. Sa loob ng katawan, ang mga neutrophil ay lumipat sa mga lugar kung saan mayroong impeksyon o pinsala sa tisyu.

Ang paglipat ng mga cell na ito ay pinagsama ng chemotaxis, na kumikilos bilang puwersa ng pang-akit upang matukoy ang direksyon kung saan lumipat ang mga neutrophil. Ang prosesong ito ay isinaaktibo sa pamamagitan ng pagpapakawala ng mga dalubhasang protina ng immune system, na tinatawag na interleukins, sa mga site na may pagkasira ng tisyu.

Sa maraming mga neutrophil na kumakalat sa labas ng utak ng buto, ang kalahati ay nasa mga tisyu at ang kalahati ay nasa mga daluyan ng dugo. Sa mga natagpuan sa mga daluyan ng dugo, ang kalahati ay nasa loob ng pangunahing stream ng dugo na mabilis na nagpapalipat-lipat sa buong katawan.

Ang natitirang bahagi ng mga neutrophil ng dugo ay dahan-dahang gumagalaw, kasama ang kanilang katangian na paggalaw ng amoeboid, kasama ang mga panloob na dingding ng mga daluyan ng dugo. Nang makatanggap ng isang signal ng chemotactic, ang mga neutrophil ay mabilis na pumapasok sa mga tisyu upang maisagawa ang kanilang pagtatanggol sa pag-andar.

Pagkilos ng protina

Ang Chemotaxis sa neutrophils ay pinagsama ng mga protina na nakapasok sa lamad ng plasma, na gumaganap bilang mga receptor para sa ilang mga molekula ng immune system. Ang pagbubuklod ng mga receptor sa kanilang mga target na molekula ay nagiging sanhi ng mga neutrophil na lumipat sa mga site ng impeksyon.

Sa panahon ng chemotaxis, ang mga cell ay gumagalaw bilang tugon sa mga signal ng kemikal. Ang pagkilos ng neutrophils ay isa lamang halimbawa kung paano gumagamit ng chemotaxis ang katawan upang tumugon sa isang impeksyon.

Chemotaxis at pamamaga

Sa panahon ng pamamaga, ang mga puting selula ng dugo (leukocytes) ay sumunod sa mga cell sa loob ng mga daluyan ng dugo, kung saan lumipat sila sa endothelial cell layer at lumipat sa pagitan ng mga tisyu patungo sa pinagmulan ng pamamaga, kung saan isasagawa nila ang kanilang pag-andar ng pagtatanggol sa host.

Ang leukocyte chemotaxis ay itinuturing na mahalaga para sa paglipat mula sa dugo sa mga tisyu kung saan may pamamaga. Ang nagpapasiklab na tugon na ito ay sanhi ng isang nakakahawang ahente o isang sangkap na sanhi ng allergy.

Ang pamamaga ay nagdaragdag ng daloy ng dugo at pagkamatagusin ng daluyan ng dugo, na nagiging sanhi ng mga cell at protina na makatakas mula sa dugo sa mga tisyu. Dahil sa tugon na ito, ang mga neutrophil ang una na tumugon sa pamamaga (bilang karagdagan sa mga cell na nasa mga tisyu, tulad ng mga macrophage at mast cells).

Chemotaxis at phagocytosis

Sa isang impeksyon, ang mga senyas ng kemikal ay umaakit sa mga phagocytes sa mga lugar kung saan sinalakay ng pathogen ang katawan. Ang mga kemikal na ito ay maaaring magmula sa bakterya o iba pang mga phagocytes na mayroon na. Ang mga phagocytes ay pinasigla ng mga molmo na nakaka-akit na chemo at ilipat ng chemotaxis.

Ang mga phagocytes ay isang klase ng mga selula na may kasamang macrophage, neutrophils, at eosinophil, na may kakayahang ingesting (engulfing) at pagsira sa mga microorganism na responsable para sa pagpupukaw ng nagpapasiklab na tugon.

Ang Neutrophils ang una upang makaipon sa paligid ng mga nagsusulong na ahente at simulan ang proseso ng phagocytosis. Pagkatapos ang mga lokal na macrophage - tinatawag din na mga propesyonal na phagocytes - at ang natitirang mga phagocytes mula sa dugo ay lumipat sa tisyu at simulan ang phagocytosis.

Mga salik na nakakaabala

Mahalaga, ang ilang mga species ng bakterya at ang kanilang mga produkto ay maaaring makagambala sa proseso ng chemotaxis, na pumipigil sa kakayahan ng mga phagocytes na maglakbay sa site ng impeksyon.

Halimbawa, pinipigilan ng streptococcal streptolysin ang neutrophil chemotaxis, kahit na sa napakababang konsentrasyon. Gayundin, ang mga cell ng Mycobacterium tuberculosis ay kilala upang mapigilan ang paglipat ng leukocyte.

Chemotaxis sa immunology

Ang Chemotaxis ay isang pangunahing proseso para sa immune system dahil iniayos nito ang direksyon ng mga paggalaw ng mga cell na mahalaga sa pagtatanggol ng organismo. Salamat sa mekanismong ito, ang mga neutrophil ay maaaring pumunta sa mga lugar kung saan mayroong impeksyon o pinsala.

Kasabay ng nagpapasiklab na tugon, ang chemotaxis ay mahalaga para sa paglipat ng iba pang mga phagocytes na kinakailangan upang maalis ang mga toxin, pathogens, at mga cellular na labi. Ito ay bahagi ng likas na pagtatanggol sa immune.

Mga Sanggunian

1. Adler, J. (1975). Chemotaxis sa Bacteria. Taunang Pagrepaso sa Biochemistry, 44 (1), 341-356.
2. Becker, E. (1983). Chemotactic factor ng pamamaga, (Mayo), 223-225.
3. Delves, P.; Martin, S .; Burton, D .; Roit, I. (2006). Mahalagang Immunology ng Roitt (ika-11 ed.). Malden, MA: Pag-publish ng Blackwell.
4. Heinrich, V., & Lee, C.-Y. (2011). Blurred line sa pagitan ng chemotactic chase at phagocytic consumption: isang immunophysical na single-cell na pananaw. Journal of Cell Science, 124 (18), 3041–3051.
5. Murphy, K. (2011). Immunobiology ng Janeway (ika-8 ed.). Garland Science.
6. Nuzzi, PA, Lokuta, MA, & Huttenlocher, A. (2007). Pagtatasa ng neutrophil chemotaxis. Mga pamamaraan sa Molecular Biology, 370, 23–36.
7. Rot, A. (1992). Ang papel ng leukocyte chemotaxis sa pamamaga. Biochemistry ng Pamamaga, 271-304.
8. Yang, K., Wu, J., Zhu, L., Liu, Y., Zhang, M., & Lin, F. (2017). Ang Isang All-on-chip na Paraan para sa Rapid Neutrophil Chemotaxis Analysis Direkta mula sa isang Drop of Blood. Ang Canada Instituto ng Pananaliksik sa Kalusugan.