भक्षणक्रिया (Phagocytosis), प्रतिजन प्रसंस्करण (Antigen Processing), और प्रस्तुति (Presentation)

भक्षणक्रिया (Phagocytosis) सूक्ष्मजीवों और कोशिकीय मलबे का न्यूट्रोफिल (neutrophils), मैक्रोफेज (macrophages) और डेंड्राइटिक कोशिकाओं (dendritic cells) जैसी विशेष कोशिकाओं द्वारा रिसेप्टर-मध्यस्थता से निगलना है। यह जन्मजात प्रतिरक्षा (innate immunity) का एक प्राथमिक सूक्ष्मजीव-नाशक तंत्र है और निगले गए पदार्थ को पेप्टाइड (peptides) में संसाधित करने का प्रवेश बिंदु भी है, जिन्हें लिम्फोसाइटों (lymphocytes) को प्रदर्शित किया जाता है, जिससे जन्मजात अंतर्ग्रहण (innate ingestion) अनुकूली पहचान (adaptive recognition) से जुड़ जाता है।

Definition

भक्षणक्रिया (Phagocytosis) लगभग 0.5 माइक्रोमीटर से बड़े कणिकीय पदार्थ का एक झिल्ली-बद्ध फैगोसोम (phagosome) में सक्रिय, रिसेप्टर-प्रेरित आंतरिककरण है, जो एक अवक्रमणकारी डिब्बे (degradative compartment) में परिपक्व होता है जहाँ निगले गए पदार्थ को मारा जाता है, अवक्रमित किया जाता है, और, प्रतिजन-प्रस्तुत करने वाली कोशिकाओं (antigen-presenting cells) में, टी लिम्फोसाइटों (T lymphocytes) को प्रदर्शित करने के लिए संसाधित किया जाता है।

Scope

यह विषय कणों की पहचान और ग्रहण, फैगोसोम (phagosome) के परिपक्वन और अवक्रमणकारी डिब्बों (degradative compartments) के साथ उसके संलयन, पेशेवर भक्षणकोशिकाओं (professional phagocytes) की सूक्ष्मजीव-नाशक मशीनरी, और MHC अणुओं (MHC molecules) पर प्रस्तुति के लिए प्रतिजन (antigen) के प्रसंस्करण को शामिल करता है। यह तंत्र पर संदर्भ सामग्री है, न कि नैदानिक ​​मार्गदर्शन।

Core questions

• कौन से रिसेप्टर्स कणों को सीधे या ओप्सोनिन (opsonins) के माध्यम से पहचानते हैं ताकि ग्रहण को ट्रिगर किया जा सके?
• फैगोसोम (phagosome) कैसे परिपक्व होता है और सूक्ष्मजीव-नाशक क्षमता प्राप्त करता है?
• निगले गए प्रतिजन (ingested antigen) को कैसे संसाधित किया जाता है और MHC क्लास I (MHC class I) और क्लास II (class II) अणुओं पर लोड किया जाता है?
• डेंड्राइटिक कोशिकाओं (dendritic cells) द्वारा भक्षणक्रियात्मक ग्रहण (phagocytic uptake) जन्मजात पहचान (innate detection) को टी-सेल प्राइमिंग (T-cell priming) से कैसे जोड़ता है?

Key concepts

• भक्षणक्रियात्मक रिसेप्टर्स (Fc, पूरक, स्कैवेंजर रिसेप्टर्स)
• ओप्सोनाइजेशन (Opsonization)
• फैगोसोम परिपक्वन (Phagosome maturation) और फैगोलैसोसोम निर्माण (phagolysosome formation)
• श्वसन (ऑक्सीडेटिव) विस्फोट (Respiratory (oxidative) burst)
• MHC क्लास I और क्लास II मार्ग (MHC class I and class II pathways)
• क्रॉस-प्रेजेंटेशन (Cross-presentation)
• पेशेवर प्रतिजन-प्रस्तुत करने वाली कोशिकाएं (Professional antigen-presenting cells)
• एपोप्टोटिक कोशिकाओं (apoptotic cells) का एफेरोसाइटोसिस (Efferocytosis)

Mechanisms

भक्षणकोशिकाएं (Phagocytes) संरक्षित सतह संरचनाओं के लिए रिसेप्टर्स के माध्यम से सीधे लक्ष्यों को पहचानती हैं या एंटीबॉडी (antibody) और पूरक खंडों (complement fragments) जैसे ओप्सोनिन (opsonins) के माध्यम से अप्रत्यक्ष रूप से पहचानती हैं जो कण से बंधे होते हैं। रिसेप्टर क्लस्टरिंग (receptor clustering) एक्टिन-निर्भर झिल्ली विस्तार (actin-dependent membrane extension) को प्रेरित करती है जो कण को ​​एक फैगोसोम (phagosome) में निगल लेती है। फैगोसोम एंडोसोमल (endosomal) और लाइसोसोमल डिब्बों (lysosomal compartments) के साथ अनुक्रमिक संलयन द्वारा परिपक्व होता है, अम्लीय होता है और हाइड्रोलेस (hydrolases) प्राप्त करता है, और, न्यूट्रोफिल (neutrophils) और मैक्रोफेज (macrophages) में, श्वसन विस्फोट (respiratory burst) से प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन और नाइट्रोजन प्रजातियां (reactive oxygen and nitrogen species) प्राप्त करता है। प्रतिजन-प्रस्तुत करने वाली कोशिकाओं (antigen-presenting cells) में, अवक्रमित प्रतिजन (degraded antigen) को CD4 टी कोशिकाओं (CD4 T cells) को प्रदर्शित करने के लिए MHC क्लास II (MHC class II) पर लोड किया जाता है, जबकि कुछ मार्ग MHC क्लास I (MHC class I) पर CD8 टी कोशिकाओं (CD8 T cells) को आंतरिककृत प्रतिजन (internalized antigen) के क्रॉस-प्रेजेंटेशन (cross-presentation) की अनुमति देते हैं, जो जन्मजात अंतर्ग्रहण (innate ingestion) से अनुकूली प्राइमिंग (adaptive priming) तक एक आणविक सेतु प्रदान करता है।

Clinical relevance

भक्षणकोशिका जीव विज्ञान (Phagocyte biology) क्रोनिक ग्रैनुलोमेटस रोग (chronic granulomatous disease) और न्यूट्रोपेनिया (neutropenia) जैसे विकारों, पायोजेनिक संक्रमण (pyogenic infection) के प्रति संवेदनशीलता, और प्रतिरक्षा और सहनशीलता (immunity and tolerance) शुरू करने में डेंड्राइटिक कोशिकाओं (dendritic cells) की भूमिका की समझ को सूचित करता है। यह प्रविष्टि संदर्भ के लिए तंत्र का वर्णन करती है और निदान या उपचार का आधार नहीं है।

Evidence & guidelines

सामग्री नैदानिक ​​अभ्यास दिशानिर्देशों के बजाय भक्षणकोशिका कार्य (phagocyte function) और प्रतिजन प्रसंस्करण (antigen processing) की स्थापित समीक्षाओं को दर्शाती है।

History

इल्या मेचनिकोव (Ilya Mechnikov) के उन्नीसवीं सदी के अंत में कोशिकीय अंतर्ग्रहण (cellular engulfment) के अवलोकन ने भक्षणक्रिया (phagocytosis) को एक रक्षा तंत्र के रूप में स्थापित किया और 1908 के नोबेल पुरस्कार का एक हिस्सा अर्जित किया। बीसवीं सदी के काम ने भक्षणकोशिकाओं (phagocytes) के रिसेप्टर्स और सूक्ष्मजीव-नाशक प्रणालियों, प्रतिजन प्रसंस्करण (antigen processing) के MHC-प्रतिबंधित मार्गों, और अनुकूली प्रतिक्रियाओं (adaptive responses) के प्रमुख आरंभकर्ताओं के रूप में डेंड्राइटिक कोशिकाओं (dendritic cells) की राल्फ स्टीनमैन (Ralph Steinman) की खोज को परिभाषित किया।

Key figures

• Ilya Mechnikov
• Ralph Steinman
• Peter Cresswell
• Alan Aderem

Seminal works

• aderem-1999
• blum-2013

Frequently asked questions

भक्षणक्रिया (Phagocytosis) जन्मजात और अनुकूली प्रतिरक्षा (innate and adaptive immunity) को कैसे जोड़ती है?

जब पेशेवर प्रतिजन-प्रस्तुत करने वाली कोशिकाएं (professional antigen-presenting cells), विशेष रूप से डेंड्राइटिक कोशिकाएं (dendritic cells), सूक्ष्मजीवों को निगलती हैं, तो वे पदार्थ को अवक्रमित करती हैं और व्युत्पन्न पेप्टाइड (derived peptides) को MHC अणुओं (MHC molecules) पर टी लिम्फोसाइटों (T lymphocytes) को प्रदर्शित करती हैं। यह एक जन्मजात सूक्ष्मजीव-नाशक क्रिया को प्रतिजन-प्रस्तुति चरण (antigen-presentation step) में बदल देता है जो अनुकूली प्रतिक्रिया (adaptive response) को शुरू करता है।

ओप्सोनाइजेशन (Opsonization) क्या है?

ओप्सोनाइजेशन (Opsonization) एक कण को ​​मेजबान अणुओं (host molecules) जैसे एंटीबॉडी (antibodies) या पूरक खंडों (complement fragments) के साथ लेपित करना है जिन्हें भक्षणकोशिका रिसेप्टर्स (phagocyte receptors) द्वारा पहचाना जाता है, जिससे अंतर्ग्रहण (engulfment) की दक्षता बहुत बढ़ जाती है।