Sel bergerak tak berwarna yang mampu melakukan fagositosis. Fagositosis adalah pelindung tubuh

Fagositosis adalah mekanisme pertahanan tubuh yang menelan partikel padat. Dalam proses penghancuran zat berbahaya, terak, racun, dan limbah penguraian dihilangkan. Sel aktif mampu mendeteksi inklusi jaringan asing. Mereka mulai menyerang agresor dengan cepat, membelahnya menjadi partikel sederhana.

Inti dari fenomena tersebut

Fagositosis adalah pertahanan terhadap patogen. Ilmuwan domestik Mechnikov I.I. melakukan percobaan untuk menyelidiki fenomena tersebut. Dia memasukkan inklusi asing ke dalam tubuh bintang laut dan daphnia dan mencatat hasil pengamatannya.

Tahapan fagositosis dicatat melalui pemeriksaan mikroskopis biota laut. Spora jamur digunakan sebagai patogen. Dengan menempatkannya di jaringan bintang laut, ilmuwan memperhatikan pergerakan sel aktif. Partikel yang bergerak menyerang lagi dan lagi sampai benar-benar menutupi benda asing.

Namun, setelah melebihi jumlah komponen berbahaya, hewan tersebut tidak dapat melawan dan mati. Sel pelindung diberi nama fagosit, terdiri dari dua kata Yunani: melahap dan sel.

Mekanisme Pertahanan Partikel Aktif

Alokasikan aksi leukosit dan makrofag sebagai hasil fagositosis. Ini bukan satu-satunya sel yang menjaga kesehatan tubuh, pada hewan, oosit, "penjaga" plasenta, bertindak sebagai partikel aktif.

Fenomena fagositosis dilakukan oleh dua sel pelindung:

• Neutrofil dibuat di sumsum tulang. Mereka termasuk dalam partikel darah granulositik, yang strukturnya dibedakan berdasarkan granularitasnya.
• Monosit adalah jenis sel darah putih yang berasal dari sumsum tulang. Fagosit muda sangat mobile dan melaksanakan struktur penghalang pelindung utama.

Pembelaan pemilu

Fagositosis adalah pertahanan aktif tubuh, di mana hanya sel patogen yang dihancurkan, partikel bermanfaat melewati penghalang tanpa komplikasi. Untuk menganalisis keadaan kesehatan manusia, penilaian kuantitatif diterapkan oleh penelitian laboratorium darah. Peningkatan konsentrasi leukosit menunjukkan proses inflamasi saat ini.

Fagositosis adalah penghalang pelindung terhadap sejumlah besar patogen:

• bakteri;
• virus;
• pembekuan darah;
• sel tumor;
• spora jamur;
• toksin dan inklusi terak.

Jumlah sel darah putih berubah secara berkala, kesimpulan yang benar diambil setelah beberapa kali analisis umum darah. Jadi, pada ibu hamil, jumlahnya sedikit dilebih-lebihkan, dan ini adalah keadaan tubuh yang normal.

Tingkat fagositosis yang rendah dicatat pada penyakit kronis jangka panjang:

• tuberkulosis;
• pielonefritis;
• infeksi saluran pernapasan;
• reumatik;
• dermatitis atopik.

Aktivitas fagosit berubah di bawah pengaruh zat tertentu:

• kolesterol;
• garam kalsium;
• antibodi;
• histamin.

Avitominosis, penggunaan antibiotik, kortikosteroid menghambat mekanisme perlindungan. Fagositosis bertindak sebagai asisten kekebalan. Aktivasi paksa terjadi dalam tiga cara:

• Klasik - dilakukan sesuai dengan prinsip antigen-antibodi. Aktivator adalah imunoglobulin IgG, IgM.
• Alternatif - polisakarida, partikel virus, sel tumor digunakan.
• Lektin - sekelompok protein yang melewati hati digunakan.

Urutan penghancuran partikel

Untuk memahami proses mekanisme perlindungan, tahapan fagositosis didefinisikan:

• Chemotaxis adalah periode penetrasi partikel asing ke dalam tubuh manusia. Hal ini ditandai dengan pelepasan reagen kimia yang melimpah yang berfungsi sebagai sinyal untuk aktivitas makrofag, neutrofil, dan monosit. Kekebalan manusia secara langsung bergantung pada aktivitas sel pelindung. Semua sel yang terbangun menyerang area penetrasi benda asing.
• Adhesi - pengenalan benda asing karena reseptor oleh fagosit.
• Proses persiapan sel pertahanan untuk serangan.
• Penyerapan - partikel secara bertahap menutupi zat asing dengan membrannya.
• Pembentukan fagosom adalah penyelesaian lingkungan benda asing dengan membran.
• Penciptaan phagolysosome - enzim pencernaan dilepaskan ke dalam kapsul.
• Membunuh adalah membunuh partikel berbahaya.
• Penghapusan residu pemisahan partikel.

Tahapan fagositosis dipertimbangkan oleh kedokteran untuk memahami proses internal perkembangan penyakit apa pun. Dokter wajib memahami dasar-dasar fenomena untuk diagnosis peradangan.

Jadi, fagositosis - apa itu? Mari kita coba memahami definisi istilah ini. Kata "fagositosis" berasal dari dua morfem Yunani - phagos (melahap) dan kytos (sel). Istilah medis internasional fagositosis, tidak seperti istilah Rusia, memiliki akhiran osis, yang diterjemahkan dari bahasa Yunani sebagai "proses" atau "fenomena".

Jadi, secara harfiah, definisi ini berarti proses pengenalan oleh sel-sel tertentu dari zat asing, gerakan yang disengaja ke arahnya, penangkapan dan penyerapan, diikuti dengan pemisahan. Pada artikel ini kita akan berbicara tentang apa inti dari fagositosis. Kami juga akan berbicara tentang apa itu fagosit, mempertimbangkan tahapannya dan menemukan perbedaan antara fagositosis lengkap dan tidak lengkap.

Sejarah penemuan sel bergerak khusus

Seorang naturalis Rusia yang luar biasa - I. I. Mechnikov pada tahun 1882 - 1883. melakukan eksperimen pada pencernaan intraseluler, mempelajari larva transparan bintang laut. Ilmuwan tertarik pada apakah kemampuan menangkap makanan dengan sel terisolasi tetap ada. Dan juga mencernanya seperti yang dilakukan oleh organisme uniseluler yang paling sederhana, seperti amuba. II Mechnikov melakukan percobaan: dia menyuntikkan bubuk merah tua ke dalam tubuh larva dan mengamati bagaimana dinding sel tumbuh di sekitar butiran kecil berwarna merah darah ini. Mereka meraih dan menelan cat. Kemudian ilmuwan mengajukan hipotesis bahwa dalam organisme apa pun pasti terdapat sel pelindung khusus yang dapat menyerap dan mencerna partikel lain yang membahayakan tubuh. Untuk mengkonfirmasi hipotesisnya, ilmuwan menggunakan paku merah muda, yang dia masukkan ke dalam tubuh larva.Beberapa waktu kemudian, ilmuwan melihat bahwa sel mengelilingi paku, mencoba melawan "hama" dan mendorongnya keluar. Partikel pelindung khusus yang ditemukan di tubuh larva ini disebut fagosit oleh ilmuwan. Berkat pengalaman ini, II Mechnikov mengungkapkan fagositosis. Pada tahun 1883, ia melaporkan penemuannya di Kongres Ketujuh Naturalis Rusia. Di masa depan, ilmuwan terus bekerja ke arah ini, menciptakan patologi komparatif peradangan, serta teori kekebalan fagositik. Pada tahun 1908, bersama dengan ilmuwan P. Ehrlich, dia menerima Hadiah Nobel untuk penelitian biologi terpentingnya.

Fenomena fagositosis - apa itu?

II Mechnikov menelusuri dan menemukan peran fagositosis dalam reaksi perlindungan tubuh manusia dan hewan tingkat tinggi. Ilmuwan menemukan bahwa proses ini memainkan peran penting dalam penyembuhan berbagai luka. Kamus ensiklopedis biologi memberikan definisi berikut.

Fagositosis adalah penangkapan dan penyerapan aktif benda asing, seperti bakteri, jamur mikro, dan fragmen sel, oleh organisme uniseluler atau sel spesifik (fagosit) yang ada dalam organisme multiseluler. Apa yang dimaksud dengan fagositosis? Dipercayai bahwa itu merupakan bentuk pertahanan tertua dari organisme multisel. Dalam operasi sistem imun fagositosis manusia juga memainkan peran penting. Ini adalah reaksi pertama terhadap masuknya berbagai virus, bakteri, dan agen asing lainnya. Fagosit terus bersirkulasi ke seluruh tubuh, mencari "hama". Ketika agen asing dikenali, ia mengikat dengan bantuan reseptor. Setelah itu, fagosit menyerap hama dan memusnahkannya.

Dua kelompok utama sel motil - "pembela"

Fagosit terus-menerus masuk keadaan aktif dan siap setiap saat untuk melawan sumber infeksi. Mereka memiliki otonomi tertentu, karena mereka dapat menjalankan fungsinya tidak hanya di dalam, tetapi juga di luar tubuh: di permukaan selaput lendir dan di area jaringan yang rusak. Fagosit manusia, dalam hal keefektifannya, para ilmuwan membagi menjadi dua kelompok - "profesional" dan "non-profesional". Yang pertama termasuk monosit, neutrofil, makrofag, sel mast dan jaringan

Fagosit seluler terpenting adalah sel darah putih - leukosit. Mereka beremigrasi ke fokus peradangan dan menerapkan fungsi perlindungan. Fagositosis leukosit melibatkan deteksi, penyerapan dan penghancuran benda asing, serta sel mati atau rusak mereka sendiri. Setelah menjalankan fungsinya, sebagian leukosit berpindah ke dasar pembuluh darah dan terus bersirkulasi dalam darah, sementara sebagian lainnya mengalami apoptosis atau perubahan distrofi. Kelompok "tidak profesional" terdiri dari fibroblas, sel retikuler dan endotel, yang memiliki aktivitas fagositik rendah.

Proses fagositosis: tahap pertama

Pertimbangkan bagaimana proses memerangi organisme berbahaya terjadi. Para ilmuwan membedakan empat tahap fagositosis. Yang pertama adalah pendekatan: fagosit mendekati benda asing. Ini terjadi baik sebagai akibat dari tabrakan acak, atau sebagai akibat dari gerakan terarah aktif - kemotaksis. Ada dua jenis kemotaksis - positif (gerakan menuju fagosit) dan negatif (gerakan menjauh dari fagosit). Biasanya, kemotaksis positif dilakukan ke lokasi kerusakan jaringan, dan juga disebabkan oleh mikroba dan produknya.

Kepatuhan fagosit ke agen asing

Setelah sel "pelindung" mendekati partikel berbahaya, tahap kedua dimulai. Ini tentang menempel. Fagosit mencapai objek, menyentuhnya dan menempel pada dirinya sendiri. Misalnya, leukosit yang telah sampai di tempat radang dan menempel di dinding pembuluh darah tidak meninggalkannya meski kecepatan aliran darahnya tinggi. Mekanisme adhesi disebabkan oleh muatan permukaan fagosit. Sebagai aturan, itu negatif, dan permukaan objek fagosit bermuatan positif. Dalam hal ini, adhesi terbaik diamati. Partikel bermuatan negatif, misalnya partikel tumor, ditangkap oleh fagosit jauh lebih buruk. Namun demikian, adhesi partikel tersebut juga ada. Hal ini dilakukan karena aksi mucopolysaccharides yang ada pada permukaan membran fagosit, serta dengan mengurangi viskositas sitoplasma dan menyelubungi agen asing dengan protein serum.

Fagositosis tahap ketiga

Setelah menempel pada benda asing, fagosit mulai menyerapnya, yang dapat terjadi dengan dua cara. Pada titik kontak, cangkang benda asing, dan kemudian benda itu sendiri, ditarik ke dalam sel. Pada saat yang sama, tepi bebas membran menutup objek, dan akibatnya, vakuola terpisah terbentuk yang mengandung partikel berbahaya di dalamnya. Cara penyerapan kedua adalah munculnya pseudopodia, membungkus partikel asing dan menutupnya. Akibatnya, mereka tertutup dalam vakuola di dalam sel. Biasanya, dengan bantuan pseudopodia, fagosit menyerap jamur mikro. Retraksi atau pembungkus objek berbahaya menjadi mungkin karena fakta bahwa membran fagosit diberkahi dengan sifat kontraktil.

Pembelahan intraseluler dari "hama"

Tahap keempat fagositosis melibatkan pencernaan intraseluler. Itu terjadi dengan cara berikut. Vakuola yang mengandung partikel asing termasuk lisosom yang memiliki kompleks enzim pencernaan yang diaktifkan dan dicurahkan. Dalam hal ini, suatu lingkungan terbentuk di mana pemisahan makromolekul biologis ribonuklease, amilase, protease, dan lipase dengan mudah terjadi. Berkat enzim yang diaktifkan, penghancuran dan pencernaan terjadi, dan kemudian pelepasan produk pembusukan dari vakuola. Sekarang Anda tahu apa keempat tahap fagositosis itu. Perlindungan tubuh dilakukan secara bertahap: pertama, fagosit dan objek bersatu, kemudian tarikan, yaitu lokasi partikel berbahaya di permukaan "pembela", kemudian hama diserap dan dicerna. .

Fagositosis tidak lengkap dan lengkap. Apa perbedaan mereka?

Bergantung pada apa yang akan menjadi hasil pencernaan partikel asing intraseluler, dua jenis dibedakan - fagositosis lengkap dan tidak lengkap. Yang pertama diakhiri dengan penghancuran total objek dan pelepasan produk peluruhan ke lingkungan. Fagositosis tidak lengkap - apa itu? Istilah ini berarti bahwa sel asing yang ditelan oleh fagosit tetap hidup. Mereka dapat menghancurkan vakuola atau menggunakannya sebagai "tanah" untuk reproduksi. Contoh fagositosis tidak lengkap adalah penyerapan gonokokus pada organisme yang tidak memiliki kekebalan terhadapnya. Dengan proses fagositosis yang tidak lengkap, patogen tetap berada di dalam fagosit, dan juga menyebar ke seluruh tubuh. Jadi, fagositosis menjadi konduktor penyakit, membantu hama menyebar dan berkembang biak.

Penyebab pelanggaran proses pencernaan intraseluler

Pelanggaran fagositosis terjadi karena cacat pada pembentukan fagosit, serta penekanan aktivitas sel "pelindung" motil. Selain itu, perubahan negatif pada pencernaan intraseluler dimungkinkan karena penyakit keturunan seperti penyakit Alder dan Chedyak-Higashi. Pelanggaran pembentukan fagosit, termasuk regenerasi leukosit, sering terjadi dengan paparan radioaktif atau karena neutropenia herediter. Penekanan aktivitas fagosit dapat terjadi karena kekurangan hormon, elektrolit, dan vitamin tertentu. Juga, racun glikolitik dan racun mikroba berdampak buruk pada fungsi fagosit. Kami berharap berkat artikel kami, Anda dapat dengan mudah menjawab pertanyaan: "Fagositosis - apa itu?". Semoga beruntung!

mekanisme aktivitas bakterisidal yang tergantung dan tidak tergantung oksigen. Opsonin. Metode

mempelajari aktivitas fagositik sel.

Fagositosis adalah proses di mana sel-sel darah yang dirancang khusus dan

jaringan tubuh (fagosit) menangkap dan mencerna partikel padat.

Dilakukan oleh dua jenis sel: beredar dalam granular darah

leukosit (granulosit) dan makrofag jaringan.

Tahapan fagositosis:

1. Kemotaksis. Dalam reaksi fagositosis, peran yang lebih penting dimiliki oleh yang positif

kemotaksis. Produk yang dikeluarkan bertindak sebagai kemoatraktan.

mikroorganisme dan sel aktif dalam fokus peradangan (sitokin, leukotrien

B4, histamin), serta produk pembelahan komponen komplemen (C3a, C5a),

fragmen proteolitik faktor pembekuan darah dan fibrinolisis (trombin,

fibrin), neuropeptida, fragmen imunoglobulin, dll. Namun, "profesional"

kemotaksin adalah sitokin dari kelompok kemokin. Lebih awal dari sel lain dalam fokus peradangan

neutrofil bermigrasi, makrofag tiba jauh kemudian. Kecepatan

gerakan kemotaksis untuk neutrofil dan makrofag sebanding, perbedaannya

waktu kedatangan mungkin terkait dengan tingkat aktivasi yang berbeda.

2. Adhesi fagosit ke objek. Disebabkan oleh adanya fagosit pada permukaan

reseptor untuk molekul yang disajikan pada permukaan suatu objek (memiliki atau

menghubunginya). Fagositosis bakteri atau sel inang tua

pengenalan kelompok sakarida terminal - glukosa, galaktosa, fucose,

manosa, dll., yang disajikan pada permukaan sel fagositosis.

Pengakuan dilakukan oleh reseptor seperti lektin yang sesuai

spesifisitas, terutama mannose-binding protein dan selektin,

terdapat pada permukaan fagosit. Dalam kasus di mana objek fagositosis

bukanlah sel hidup, melainkan potongan batu bara, asbes, kaca, logam, dll., fagosit

terlebih dahulu membuat objek penyerapan dapat diterima untuk reaksi,

membungkusnya dengan produknya sendiri, termasuk komponen antar sel

matriks yang mereka hasilkan. Meskipun fagosit mampu menyerap berbagai macam

objek "tidak siap", proses fagositik mencapai intensitas terbesar

selama opsonisasi, yaitu fiksasi pada permukaan objek opsonin yang menjadi fagosit

ada reseptor spesifik - ke fragmen antibodi Fc, komponen sistem

komplemen, fibronektin, dll.

3. Pengaktifan membran. Pada tahap ini, objek disiapkan untuk pencelupan.

Ada aktivasi protein kinase C, pelepasan ion kalsium dari depot intraseluler.

Yang sangat penting adalah transisi sol-gel dalam sistem koloid seluler dan aktino-

pengaturan ulang miosin.

4. Pencelupan. Objek dibungkus.

5. Pembentukan fagosom. Menutup membran, membenamkan suatu benda dengan bagian membran

fagosit di dalam sel.

6. Pembentukan fagolisosom. Penggabungan fagosom dengan lisosom

kondisi optimal terbentuk untuk bakteriolisis dan pemisahan sel yang terbunuh.

Mekanisme konvergensi fagosom dan lisosom tidak jelas, mungkin ada yang aktif

perpindahan lisosom ke fagosom.

7. Membunuh dan membelah. Peran dinding sel dari sel yang dicerna sangat bagus. Utama

zat yang terlibat dalam bakteriolisis: hidrogen peroksida, produk metabolisme nitrogen,

lisozim, dll. Proses penghancuran sel bakteri selesai karena aktivitasnya

protease, nuklease, lipase dan enzim lain yang aktivitasnya rendah optimal

nilai pH.

8. Pelepasan produk degradasi.

Fagositosis dapat berupa:

Selesai (pembunuhan dan pencernaan berhasil);

Tidak lengkap (untuk sejumlah patogen, fagositosis merupakan langkah penting dalam siklus hidupnya, misalnya pada mikobakteri dan gonokokus).

Aktivitas mikrobisida yang bergantung pada oksigen diwujudkan melalui pembentukan sejumlah besar produk dengan efek toksik yang merusak mikroorganisme dan struktur di sekitarnya. NLDF oksidase (flavoprotedo-cytochrome reductase) dari membran plasma dan sitokrom b bertanggung jawab untuk pembentukannya; dengan adanya kuinon, kompleks ini mengubah 02 menjadi anion superoksida (02-). Yang terakhir menunjukkan efek merusak yang nyata, dan juga dengan cepat berubah menjadi hidrogen peroksida sesuai skema: 202 + H20 = H2O2 + O2 (proses

dikatalisis oleh enzim superoksida dismutase).

Opsonin - protein yang meningkatkan fagositosis: IgG, protein fase akut (protein C-reaktif,

lektin pengikat mannan); protein pengikat lipopolisakarida, komponen pelengkap - C3b, C4b; protein surfaktan paru-paru SP-A, SP-D.

Metode untuk mempelajari aktivitas fagositik sel.

Untuk menilai aktivitas fagositik leukosit darah perifer, 0,25 ml suspensi kultur mikroba dengan konsentrasi 2 miliar mikroba per 1 ml ditambahkan ke darah sitrat yang diambil dari jari dalam volume 0,2 ml.

Campuran diinkubasi selama 30 menit pada suhu 37°C, disentrifugasi pada 1500 rpm selama 5-6 menit, supernatan dibuang. Lapisan tipis leukosit keperakan disedot dengan hati-hati, apusan disiapkan, dikeringkan, diperbaiki, diwarnai dengan cat Romanovsky-Giemsa. Preparat dikeringkan dan secara mikroskopis.

Jumlah mikroba yang terserap dilakukan pada 200 neutrofil (50 monosit). Intensitas reaksi dievaluasi oleh indikator berikut:

1. Indeks fagositik (aktivitas fagositik) - persentase fagosit dari jumlah sel yang dihitung.

2. Jumlah fagositik (indeks fagositik) - jumlah rata-rata mikroba yang diserap oleh satu fagosit aktif.

Untuk menentukan kapasitas pencernaan leukosit darah tepi, campuran darah yang diambil dan suspensi mikroorganisme disiapkan dan disimpan dalam termostat pada suhu 37°C selama 2 jam. Persiapan apusan serupa. Pada mikroskop sediaan, sel mikroba yang layak diperbesar ukurannya, sedangkan yang dicerna kurang ternoda, lebih kecil. Untuk menilai fungsi pencernaan, digunakan indikator penyelesaian fagositosis - rasio jumlah mikroba yang dicerna dengan jumlah total mikroba yang diserap, dinyatakan dalam persentase.

Pada tahun 1882-1883. ahli zoologi terkenal Rusia I. I. Mechnikov melakukan penelitiannya di Italia, di tepi Selat Messina.Ilmuwan tertarik pada apakah sel individu dari organisme multisel mempertahankan kemampuan untuk menangkap dan mencerna makanan, seperti halnya organisme uniseluler, seperti amuba. . Memang, sebagai aturan, pada organisme multisel, makanan dicerna di saluran pencernaan dan sel menyerap larutan nutrisi yang sudah jadi. Mechnikov mengamati larva bintang laut. Mereka transparan dan isinya terlihat jelas. Larva ini tidak memiliki darah yang bersirkulasi, tetapi memiliki sel yang berkeliaran di seluruh larva. Mereka menangkap partikel cat merah tua yang dimasukkan ke dalam larva. Tetapi jika sel-sel ini menyerap cat, mungkinkah mereka menangkap partikel asing? Memang, duri mawar yang dimasukkan ke dalam larva ternyata dikelilingi oleh sel-sel yang diwarnai merah tua.

Sel-sel tersebut mampu menangkap dan mencerna partikel asing, termasuk mikroba patogen. Mechnikov menyebut sel pengembara fagosit (dari kata Yunani fagos - pemakan dan kytos - wadah, di sini - sel). Dan proses menangkap dan mencerna berbagai partikel olehnya adalah fagositosis. Belakangan, Mechnikov mengamati fagositosis pada krustasea, katak, kura-kura, kadal, dan juga pada mamalia - marmut, kelinci, tikus, dan manusia.

Fagosit - sel khusus. Pencernaan partikel yang ditangkap tidak diperlukan untuk mereka makan, seperti amuba dan organisme uniseluler lainnya, tetapi untuk melindungi tubuh. Pada larva bintang laut, fagosit berkeliaran di seluruh tubuh, sedangkan pada hewan tingkat tinggi dan manusia mereka bersirkulasi di dalam pembuluh. Ini adalah salah satu jenis sel darah putih, atau leukosit, - neutrofil. Merekalah, yang tertarik oleh zat beracun mikroba, yang pindah ke tempat infeksi (lihat Taksi). Setelah meninggalkan pembuluh, leukosit semacam itu tumbuh - pseudopodia, atau pseudopodia, dengan bantuan yang mereka pindahkan dengan cara yang sama seperti amuba dan sel-sel pengembara larva bintang laut. Mechnikov menyebut mikrofag leukosit fagosit tersebut.

Namun, tidak hanya leukosit yang terus bergerak, tetapi juga beberapa sel yang tidak bergerak dapat menjadi fagosit (sekarang semuanya digabungkan menjadi sistem tunggal sel mononuklear fagositik). Beberapa dari mereka bergegas ke area berbahaya, misalnya ke tempat peradangan, sementara yang lain tetap di tempat biasanya. Keduanya disatukan oleh kemampuan fagositosis. Sel-sel jaringan ini (histosit, monosit, sel retikuler dan sel endotel) hampir dua kali lebih besar dari mikrofag - diameternya 12-20 mikron. Oleh karena itu, Mechnikov menyebut mereka makrofag. Terutama banyak di limpa, hati, kelenjar getah bening, sumsum tulang dan di dinding pembuluh darah.

Mikrofag dan makrofag pengembara sendiri secara aktif menyerang "musuh", sementara makrofag yang tidak bergerak menunggu "musuh" berenang melewati mereka dalam aliran darah atau getah bening. Fagosit “berburu” mikroba di dalam tubuh. Kebetulan dalam perjuangan yang tidak setara dengan mereka, mereka dikalahkan. Nanah adalah akumulasi fagosit mati. Fagosit lain akan mendekatinya dan mulai berurusan dengan eliminasi, seperti yang mereka lakukan dengan semua jenis partikel asing.

Fagosit membersihkan jaringan dari sel yang terus mati dan terlibat dalam berbagai restrukturisasi tubuh. Misalnya, selama transformasi kecebong menjadi katak, ketika, bersama dengan perubahan lainnya, ekornya berangsur-angsur menghilang, seluruh gerombolan fagosit menghancurkan jaringan ekor kecebong.

Bagaimana partikel masuk ke dalam fagosit? Ternyata dengan bantuan pseudopodia, yang menangkap mereka, seperti ember ekskavator. Secara bertahap, pseudopodia memanjang dan kemudian menutup benda asing. Kadang-kadang tampaknya ditekan ke dalam fagosit.

Mechnikov menyarankan agar fagosit mengandung zat khusus yang mencerna mikroba dan partikel lain yang ditangkap olehnya. Memang, partikel seperti itu - lysosdma ditemukan 70 tahun setelah penemuan fagositosis. Mereka mengandung enzim yang dapat memecah molekul organik besar.

Sekarang telah diklarifikasi bahwa, selain fagositosis, antibodi sebagian besar terlibat dalam netralisasi zat asing (lihat Antigen dan antibodi). Tetapi untuk memulai proses produksinya, partisipasi makrofag diperlukan... Mereka menangkap protein asing (antigen), memotongnya menjadi beberapa bagian dan memaparkan potongannya (yang disebut penentu antigenik) di permukaannya. Di sini, limfosit yang mampu menghasilkan antibodi (protein imunoglobulin) yang mengikat faktor penentu ini bersentuhan dengannya. Setelah itu, limfosit tersebut berkembang biak dan mengeluarkan banyak antibodi ke dalam darah, yang menonaktifkan (mengikat) protein asing - antigen (lihat Kekebalan). Ilmu imunologi membahas masalah ini, salah satu pendirinya adalah I. I. Mechnikov.

Peran pelindung sel darah dan jaringan bergerak pertama kali ditemukan oleh I. I. Mechnikov pada tahun 1883. Dia menyebut sel-sel ini fagosit dan merumuskan ketentuan utama teori kekebalan fagositik. Fagositosis- penyerapan oleh fagosit kompleks makromolekul besar atau sel darah, bakteri. Sel fagosit: neutrofil dan monosit/makrofag. Eosinofil juga dapat memfagositosis (paling efektif dalam kekebalan anthelmintik). Proses fagositosis ditingkatkan oleh opsonin yang menyelubungi objek fagositosis. Monosit membentuk 5-10%, dan neutrofil 60-70% dari leukosit darah. Memasuki jaringan, monosit membentuk populasi makrofag jaringan: sel Kupffer (atau retikuloendoteliosit bintang hati), mikroglia SSP, osteoklas jaringan tulang, makrofag alveolar dan interstisial).

Proses fagositosis. Fagosit bergerak menuju objek fagositosis, bereaksi terhadap kemoatraktan: zat mikroba, komponen komplemen teraktivasi (C5a, C3a) dan sitokin.
Plasmalemma fagosit mencakup bakteri atau sel darah lain dan selnya sendiri yang rusak. Kemudian objek fagositosis dikelilingi oleh plasmalemma dan vesikel membran (fagosom) dibenamkan ke dalam sitoplasma fagosit. Membran fagosom menyatu dengan lisosom dan mikroba yang difagosit dihancurkan, pH menjadi asam hingga 4,5; enzim lisosom diaktifkan. Mikroba yang difagosit dihancurkan oleh aksi enzim lisosom, protein defensin kationik, cathepsin G, lisozim, dan faktor lainnya. Selama ledakan oksidatif (pernafasan), bentuk oksigen antimikroba toksik terbentuk dalam fagosit - hidrogen peroksida H 2 O 2, superoksida O 2 - , radikal hidroksil OH - , oksigen singlet. Selain itu, oksida nitrat dan radikal NO memiliki efek antimikroba.
Makrofag melakukan fungsi pelindung bahkan sebelum berinteraksi dengan sel imunokompeten lainnya (resistensi nonspesifik). Aktivasi makrofag terjadi setelah penghancuran mikroba fagosit, pemrosesan (pemrosesan) dan presentasi (representasi) antigen ke limfosit-T. Pada tahap akhir respon imun, limfosit T mengeluarkan sitokin yang mengaktifkan makrofag (kekebalan yang didapat). Makrofag yang teraktivasi, bersama dengan antibodi dan komplemen teraktivasi (C3b), melakukan fagositosis yang lebih efisien (fagositosis imun), menghancurkan mikroba yang difagositosis.

Fagositosis bisa lengkap, diakhiri dengan kematian mikroba yang ditangkap, dan tidak lengkap, di mana mikroba tidak mati. Contoh fagositosis tidak lengkap adalah fagositosis gonokokus, basil tuberkel, dan leishmania.

Semua sel fagosit tubuh, menurut I. I. Mechnikov, dibagi menjadi makrofag dan mikrofag. Mikrofag termasuk granulosit darah polimorfonuklear: neutrofil, eosinofil, dan basofil. Makrofag dari berbagai jaringan tubuh ( jaringan ikat, hati, paru-paru, dll.), bersama dengan monosit darah dan prekursor sumsum tulangnya (promonosit dan monoblas), digabungkan menjadi sistem khusus fagosit mononuklear (MPS). SMF secara filogenetik lebih tua dari sistem kekebalan tubuh. Itu terbentuk cukup awal dalam ontogeni dan memiliki karakteristik usia tertentu.

Mikrofag dan makrofag memiliki asal myeloid yang sama - dari sel induk berpotensi majemuk, yang merupakan prekursor tunggal granulo- dan monocytopoiesis. Darah tepi mengandung lebih banyak granulosit (dari 60 hingga 70% dari semua leukosit darah) daripada monosit (dari 1 hingga 6%). Pada saat yang sama, durasi sirkulasi monosit dalam darah jauh lebih lama (setengah periode 22 jam) dibandingkan dengan granulosit berumur pendek (setengah periode 6,5 jam). Tidak seperti granulosit darah, yang merupakan sel dewasa, monosit, meninggalkan aliran darah, di lingkungan mikro yang sesuai, matang menjadi makrofag jaringan. Kumpulan fagosit mononuklear ekstravaskular puluhan kali lebih besar dari jumlahnya di dalam darah. Hati, limpa, dan paru-paru sangat kaya akan mereka.

Semua sel fagosit dicirikan oleh kesamaan fungsi dasar, kesamaan struktur dan proses metabolisme. Selaput plasma luar dari semua fagosit adalah struktur yang berfungsi aktif. Ini ditandai dengan pelipatan yang jelas dan membawa banyak reseptor spesifik dan penanda antigenik yang terus diperbarui. Fagosit dilengkapi dengan alat lisosom yang sangat berkembang, yang mengandung banyak sekali enzim. Partisipasi aktif lisosom dalam fungsi fagosit dipastikan dengan kemampuan membrannya untuk menyatu dengan membran fagosom atau dengan membran luar. Dalam kasus terakhir, terjadi degranulasi sel dan sekresi enzim lisosom secara bersamaan ke dalam ruang ekstraseluler.

Fagosit memiliki tiga fungsi:

1 - pelindung, terkait dengan pembersihan tubuh dari agen infeksius, produk pembusukan jaringan, dll.;

2 - mewakili, terdiri dari penyajian epitop antigenik pada membran fagosit;

3 - sekretori, terkait dengan sekresi enzim lisosom dan zat aktif biologis lainnya - monokin, yang memainkan peran penting dalam imunogenesis.

Gambar 1. Fungsi makrofag.

Sesuai dengan fungsi yang terdaftar, tahapan fagositosis berturut-turut berikut ini dibedakan.

1. Kemotaksis - gerakan fagosit yang disengaja ke arah gradien kimiawi kemoatraktan di lingkungan. Kemampuan kemotaksis dikaitkan dengan adanya membran reseptor spesifik untuk kemoatraktan, yang dapat berupa komponen bakteri, produk degradasi jaringan tubuh, fraksi teraktivasi dari sistem komplemen - C5a, C3a, produk limfosit - limfokin.

2. Adhesi (keterikatan) juga dimediasi oleh reseptor yang sesuai, tetapi dapat berlangsung sesuai dengan hukum interaksi fisikokimia nonspesifik. Adhesi segera mendahului endositosis (penangkapan).

3. Endositosis adalah fungsi fisiologis utama dari apa yang disebut fagosit profesional. Ada fagositosis - dalam kaitannya dengan partikel dengan diameter minimal 0,1 mikron dan pinositosis - dalam kaitannya dengan partikel dan molekul yang lebih kecil. Sel-sel fagositik mampu menangkap partikel lembam dari batu bara, merah tua, lateks dengan mengalir di sekitarnya dengan pseudopodia tanpa partisipasi reseptor spesifik. Pada saat yang sama, fagositosis banyak bakteri, jamur mirip ragi dari genus Candida, dan mikroorganisme lainnya dimediasi oleh reseptor mannose-fucose fagosit khusus yang mengenali komponen karbohidrat dari struktur permukaan mikroorganisme. Yang paling efektif adalah fagositosis, dimediasi oleh reseptor, untuk fragmen Fc imunoglobulin dan untuk fraksi C3 komplemen. Fagositosis semacam itu disebut imun, karena berlangsung dengan partisipasi antibodi spesifik dan sistem pelengkap aktif yang mengopsonisasi mikroorganisme. Hal ini membuat sel sangat sensitif untuk ditangkap oleh fagosit dan menyebabkan kematian dan degradasi intraseluler berikutnya. Sebagai hasil dari endositosis, vakuola fagosit terbentuk - fagosom. Harus ditekankan bahwa endositosis mikroorganisme sebagian besar bergantung pada patogenisitasnya. Hanya bakteri virulen atau rendah virulen (strain kapsuler pneumococcus, strain streptococcus kurang asam hialuronat dan M-protein) langsung difagositosis. Sebagian besar bakteri yang memiliki faktor agresivitas (staphylococcus-A-protein, Escherichia coli-expressed capsular antigen, Salmonella-Vi-antigen, dll.) difagositosis hanya setelah diopsonisasi oleh komplemen atau (dan) antibodi.

Fungsi mempresentasikan, atau mewakili, makrofag adalah untuk memperbaiki epitop antigenik mikroorganisme pada membran luar. Dalam bentuk ini, mereka disajikan oleh makrofag untuk pengenalan spesifiknya oleh sel-sel sistem kekebalan - limfosit-T.

fungsi sekretori terdiri dari sekresi zat aktif biologis - monokin oleh fagosit mononuklear. Ini termasuk zat yang memiliki efek pengaturan pada proliferasi, diferensiasi, dan fungsi fagosit, limfosit, fibroblas, dan sel lainnya. Tempat khusus di antara mereka ditempati oleh interleukin-1 (IL-1), yang disekresikan oleh makrofag. Ini mengaktifkan banyak fungsi T-limfosit, termasuk produksi limfokin - interleukin-2 (IL-2). IL-1 dan IL-2 adalah mediator seluler yang terlibat dalam regulasi imunogenesis dan berbagai bentuk respons imun. Pada saat yang sama, IL-1 memiliki sifat pirogen endogen, karena menginduksi demam dengan bekerja pada inti hipotalamus anterior. Makrofag memproduksi dan mengeluarkan faktor pengatur penting seperti prostaglandin, leukotrien, nukleotida siklik dengan berbagai aktivitas biologis.

Bersamaan dengan ini, fagosit mensintesis dan mengeluarkan sejumlah produk dengan aktivitas efektor yang dominan: antibakteri, antivirus, dan sitotoksik. Ini termasuk radikal oksigen (O 2 , H 2 O 2), komponen komplemen, lisozim dan enzim lisosom lainnya, interferon. Karena faktor-faktor ini, fagosit dapat membunuh bakteri tidak hanya di fagolisosom, tetapi juga di luar sel, di lingkungan mikro langsung. Produk sekretorik ini juga dapat memediasi efek sitotoksik fagosit pada berbagai sel target dalam respon imun yang diperantarai sel, misalnya pada reaksi hipersensitivitas tipe lambat (DTH), pada penolakan homotransplant, dan pada imunitas antitumor.

Fungsi sel fagosit yang dipertimbangkan memastikan partisipasi aktif mereka dalam mempertahankan homeostasis tubuh, dalam proses peradangan dan regenerasi, dalam perlindungan antiinfeksi nonspesifik, serta dalam imunogenesis dan reaksi imunitas seluler spesifik (SIT). Keterlibatan awal sel fagosit (granulosit pertama, kemudian makrofag) sebagai respons terhadap infeksi atau kerusakan apa pun dijelaskan oleh fakta bahwa mikroorganisme, komponennya, produk nekrosis jaringan, protein serum darah, zat yang disekresikan oleh sel lain, adalah kemoatraktan untuk fagosit. . Dalam fokus peradangan, fungsi fagosit diaktifkan. Makrofag menggantikan mikrofag. Dalam kasus ketika reaksi inflamasi yang melibatkan fagosit tidak cukup untuk membersihkan tubuh dari patogen, maka produk sekretori makrofag memastikan keterlibatan limfosit dan menginduksi respon imun spesifik.

sistem komplemen. Sistem komplemen adalah sistem perakitan mandiri multikomponen dari protein serum darah yang memainkan peran penting dalam mempertahankan homeostasis. Itu dapat diaktifkan dalam proses perakitan sendiri, yaitu keterikatan berurutan pada kompleks protein individu yang dihasilkan, yang disebut komponen, atau fraksi komplemen. Ada sembilan faksi seperti itu. Mereka diproduksi oleh sel hati, fagosit mononuklear dan terkandung dalam serum darah dalam keadaan tidak aktif. Proses aktivasi komplemen dapat dipicu (diprakarsai) dengan dua cara berbeda, disebut klasik dan alternatif.

Ketika komplemen diaktifkan, faktor pemicu klasik adalah kompleks antigen-antibodi (kompleks imun). Selain itu, antibodi dari hanya dua kelas IgG dan IgM dalam komposisi kompleks imun dapat memulai aktivasi komplemen karena adanya struktur situs fragmen Fc mereka yang mengikat fraksi komplemen C1. Ketika C1 melekat pada kompleks antigen-antibodi, sebuah enzim (C1-esterase) terbentuk, di bawah aksi kompleks yang aktif secara enzimatik (C4b, C2a), yang disebut C3-convertase, terbentuk. Enzim ini membelah C3 menjadi C3 dan C3b. Ketika subfraksi C3b berinteraksi dengan C4 dan C2, peptidase terbentuk yang bekerja pada C5. Jika kompleks imun inisiasi dikaitkan dengan membran sel, maka kompleks perakitan sendiri C1, C4, C2, C3 memastikan fiksasi fraksi C5 yang diaktifkan di atasnya, dan kemudian C6 dan C7. Tiga komponen terakhir bersama-sama berkontribusi pada fiksasi C8 dan C9. Pada saat yang sama, dua set fraksi komplemen - C5a, C6, C7, C8 dan C9 - merupakan kompleks serangan membran, setelah itu sel dilisiskan setelah menempel pada membran sel karena kerusakan permanen pada struktur membrannya. . Jika aktivasi komplemen di sepanjang jalur klasik terjadi dengan partisipasi kompleks imun Ig eritrosit-antieritrosit, terjadi hemolisis eritrosit; jika kompleks imun terdiri dari bakteri dan Ig antibakteri, terjadi lisis bakteri (bakteriolisis).

Jadi, selama aktivasi komplemen dengan cara klasik, komponen kuncinya adalah C1 dan C3, produk pembelahan yang C3b mengaktifkan komponen terminal kompleks serangan membran (C5 - C9).

Ada kemungkinan aktivasi C3 dengan pembentukan C3b dengan partisipasi jalur alternatif C3 convertase, yaitu melewati tiga komponen pertama: C1, C4, dan C2. Ciri jalur alternatif aktivasi komplemen adalah bahwa inisiasi dapat terjadi tanpa partisipasi kompleks antigen-antibodi karena polisakarida yang berasal dari bakteri - lipopolisakarida (LPS) dari dinding sel bakteri gram negatif, struktur permukaan virus, imun kompleks, termasuk IgA dan IgE.