Fagositoz, Antijen İşleme ve Sunumu
Fagositoz, nötrofiller, makrofajlar ve dendritik hücreler gibi özelleşmiş hücreler tarafından mikropların ve hücresel döküntülerin reseptör aracılı yutulmasıdır. Hem doğuştan gelen bağışıklığın birincil mikrobisidal mekanizmasıdır hem de yutulan materyalin lenfositlere sunulan peptitlere işlenmesi için bir giriş noktasıdır; bu da doğuştan gelen yutmayı adaptif tanımaya bağlamaktadır.
Tanım
Fagositoz, yaklaşık 0.5 mikrometreden daha büyük partikül materyalin aktif, reseptör güdümlü olarak membranla çevrili bir fagozom içine alınmasıdır; bu fagozom, yutulan materyalin öldürüldüğü, parçalandığı ve antijen sunan hücrelerde T lenfositlerine sunulmak üzere işlendiği yıkıcı bir kompartımana dönüşmektedir.
Kapsam
Bu konu, partiküllerin tanınması ve alınması, fagozomun olgunlaşması ve yıkıcı kompartımanlarla füzyonu, profesyonel fagositlerin mikrobisidal mekanizmaları ve antijenin MHC molekülleri üzerinde sunulmak üzere işlenmesini kapsamaktadır. Bu, mekanizma hakkında bir referans materyalidir, klinik bir rehberlik değildir.
Temel sorular
- Partikülleri doğrudan veya opsoninler aracılığıyla tanıyarak alımı tetikleyen reseptörler hangileridir?
- Fagozom nasıl olgunlaşır ve mikrobisidal kapasite kazanır?
- Yutulan antijen nasıl işlenir ve MHC sınıf I ve sınıf II moleküllerine yüklenir?
- Dendritik hücreler tarafından fagositik alım, doğuştan gelen tespiti T-hücresi ön hazırlığına nasıl bağlar?
Anahtar kavramlar
- Fagositoz reseptörleri (Fc, kompleman, çöpçü reseptörleri)
- Opsonizasyon
- Fagozom olgunlaşması ve fagolizozom oluşumu
- Solunum (oksidatif) patlaması (respiratory burst)
- MHC sınıf I ve sınıf II yolları
- Çapraz sunum (cross-presentation)
- Profesyonel antijen sunan hücreler
- Apoptozlu hücrelerin efferositozu (efferocytosis)
Mekanizmalar
Fagositler hedefleri doğrudan korunmuş yüzey yapıları için reseptörler aracılığıyla veya dolaylı olarak partiküle bağlı antikor ve kompleman fragmanları gibi opsoninler aracılığıyla tanımaktadır. Reseptör kümelenmesi, partikülü bir fagozom içine alan aktin bağımlı membran uzamasını tetiklemektedir. Fagozom, endozomal ve lizozomal kompartımanlarla ardışık füzyon yoluyla olgunlaşmakta, asitlenmekte ve hidrolazlar ile nötrofil ve makrofajlarda solunum patlamasından (respiratory burst) kaynaklanan reaktif oksijen ve azot türlerini kazanmaktadır. Antijen sunan hücrelerde, parçalanmış antijen CD4 T hücrelerine sunulmak üzere MHC sınıf II'ye yüklenirken, bazı yollar içselleştirilmiş antijenin MHC sınıf I üzerinde CD8 T hücrelerine çapraz sunumuna (cross-presentation) izin vererek, doğuştan gelen yutmadan adaptif ön hazırlığa moleküler bir köprü sağlamaktadır.
Klinik önem
Fagosit biyolojisi, kronik granülomatöz hastalık ve nötropeni gibi bozuklukların, piyojenik enfeksiyonlara yatkınlığın ve dendritik hücrelerin bağışıklık ve toleransı başlatmadaki rolünün anlaşılmasına katkıda bulunmaktadır. Bu madde, referans amaçlı mekanizmaları tanımlamakta olup, tanı veya tedavi için bir temel teşkil etmemektedir.
Kanıt ve kılavuzlar
İçerik, klinik uygulama kılavuzlarından ziyade fagosit fonksiyonu ve antijen işlenmesi üzerine yerleşik derlemeleri yansıtmaktadır.
Tarihçe
Ilya Mechnikov'un 19. yüzyıl sonlarındaki hücresel yutma gözlemi, fagositozu bir savunma mekanizması olarak kabul ettirmiş ve ona 1908 Nobel Ödülü'nün bir kısmını kazandırmıştır. 20. yüzyıl çalışmaları, fagositlerin reseptörlerini ve mikrobisidal sistemlerini, antijen işlenmesinin MHC kısıtlı yollarını ve Ralph Steinman'ın dendritik hücreleri adaptif yanıtların başlıca başlatıcıları olarak keşfini tanımlamıştır.
Öne çıkan isimler
- Ilya Mechnikov
- Ralph Steinman
- Peter Cresswell
- Alan Aderem
İlgili konular
Temel eserler
- aderem-1999
- blum-2013
Sıkça sorulan sorular
- Fagositoz, doğuştan gelen ve adaptif bağışıklığı nasıl birbirine bağlar?
- Profesyonel antijen sunan hücreler, özellikle dendritik hücreler, mikropları yuttuklarında, materyali parçalar ve türetilmiş peptitleri MHC molekülleri üzerinde T lenfositlerine sunarlar. Bu durum, doğuştan gelen bir mikrobisidal eylemi, adaptif yanıtı başlatan antijen sunumu adımına dönüştürmektedir.
- Opsonizasyon nedir?
- Opsonizasyon, bir partikülün fagosit reseptörleri tarafından tanınan antikorlar veya kompleman fragmanları gibi konak molekülleriyle kaplanmasıdır; bu da yutma verimliliğini büyük ölçüde artırmaktadır.