Фагоцитоз - що це таке? У чому суть фагоцитозу? Стадії фагоцитозу

Отже, фагоцитоз - що це таке? Давайте спробуємо розібратися у визначенні цього терміна. Слово "фагоцитоз" виникло з двох грецьких морфем - phagos (пожирання) і kytos (клітка). Міжнародний медичний термін phagokytosis, на відміну від русифікованого, має закінчення osis, яке перекладається з грецької як "процес" або "явище". Таким чином, дослівно це визначення означає процес пізнавання специфічними клітинами чужорідного агента, цілеспрямований рух до нього, захоплення і поглинання з наступним розщепленням. У цій статті ми розповімо про те, в чому суть фагоцитозу. Також ми поговоримо про те, які бувають фагоцити, розглянемо стадії і знайдемо відмінність між завершеним і незавершеним фагоцитозом.

Історія відкриття особливих рухливих клітин

в чому суть фагоцитозу

Видатний російський натураліст - І. І. Мечников в 1882 - 1883 рр. проводив досліди по внутрішньоклітинного травленню, вивчаючи прозорі личинки морських зірок. Вченого цікавило, чи залишилася у багатоклітинних організмів можливість захоплювати їжу відокремленими клітинами. А також перетравлювати її так, як це роблять найпростіші одноклітинні, наприклад амеби. І. І. Мечников проводив досвід: вводив в тіла личинок порошок Карміна і спостерігав, як навколо цих дрібних криваво-червоних зерен виростала стіна клітин. Вони захоплювали і проковтували фарбу. Тоді у вченого виникла гіпотеза про те, що в будь-якому організмі повинні бути особливі захисні клітини, які можуть поглинати і перетравлювати інші частинки, що завдають шкоди організму. Для підтвердження своєї гіпотези вчений використовував рожеві шипи, які ввів в тіло личинки морської зірки. Деякий час по тому вчений побачив, що клітини оточили шипи, намагаючись надати протидію "шкідників" і виштовхнути їх. Ці специфічні захисні частинки, виявлені в тілі личинки, вчений назвав фагоцитами. Завдяки цьому досвіду виявив І. І. Мечников фагоцитоз. У 1883 р він доповів про своє відкриття на сьомому з'їзді російських натуралістів. Надалі вчений продовжив роботу в цьому напрямку, створив порівняльну патологію запалення, а також фагоцитарну теорію імунітету. У 1908 р разом з ученим П. Ерліхом він отримав Нобелівську премію за свої найважливіші біологічні дослідження.

Явище фагоцитоз - що це таке?

І. І. Мечников простежив і з'ясував роль фагоцитозу в захисних реакціях організму людини і вищих тварин. Вчений встановив, що саме цей процес відіграє значну роль в загоєнні різних ран. Біологічний енциклопедичний словник дає наступне визначення. Фагоцитоз являє собою активну загарбання, а також поглинання чужорідних об'єктів, таких як бактерії, мікрогриби і фрагменти клітин, одноклітинними організмами або специфічними клітинами (фагоцитами), наявними в будь-якому багатоклітинних організмі. У чому суть фагоцитозу? Вважається, що він являє собою найдавнішу форму захисту багатоклітинного організму. У функціонуванні імунної системи людини фагоцитоз також відіграє найважливішу роль. Він є першою реакцією на впровадження різних вірусів, бактерій та інших чужорідних агентів. Фагоцити постійно циркулюють по всьому організму, вишукуючи "шкідників". Коли чужорідний агент розпізнається, відбувається зв'язування його за допомогою рецепторів. Після чого фагоцит поглинає шкідника і знищує його.

Дві основні групи рухливих клітин - "захисників"

Фагоцити постійно знаходяться в активному стані і готові в будь-який час боротися з джерелом інфекції. Вони володіють певною автономністю, оскільки можуть здійснювати свої функції не тільки всередині, а й поза організмом: на поверхні слизових і в ділянках пошкодженої тканини. Фагоцити людини з точки зору їх ефективності вчені поділяють на дві групи - "професійну" і "непрофесійну". До першої відносять моноцити, нейтрофіли, макрофаги, тучні клітини і тканинні дендрітіческіе клітини. Найважливішими рухливими фагоцитами є білі кров'яні клітини - лейкоцити. Вони емігрують в осередок запалення і реалізують захисні функції. Фагоцитоз лейкоцитів передбачає виявлення, поглинання і деструкцію чужорідних об'єктів, а також власних загиблих або пошкоджених клітин. Після виконання своїх функцій частина лейкоцитів рухається в судинне русло і продовжує циркулювати в крові, а інша - піддається апоптозу або дистрофічних змін. "Непрофесійна" група складається з фібробластів, ретикулярних та ендотеліальних клітин, які мають низьку фагоцитарну активність.

Процес фагоцитозу: перша стадія

Розглянемо, як відбувається процес боротьби з шкідливими організмами. Вчені виділяють чотири стадії фагоцитозу. Перша являє собою зближення: фагоцит наближається до чужорідного об'єкту. Це відбувається або в результаті випадкового зіткнення, або в результаті активного спрямованого пересування - хемотаксиса. Розрізняють два види хемотаксиса - позитивний (рух до фагоцити) і негативний (рух від фагоцита). Як правило, позитивний хемотаксис здійснюється до ділянки ушкодження тканин, а також викликається мікробами і їх продуктами.

Прилипання фагоцитів до чужорідного агенту

Після зближення клітини-"захисника" з шкідливою часткою починається друга стадія. Вона полягає в прилипанні. Фагоцит досягає об'єкта, стосується його і прикріплюється. Наприклад, лейкоцити, які прибули в осередок запалення і прилип до стінки судини, не відриваються від неї навіть, незважаючи на велику швидкість кровотоку. Механізм прилипання здійснюється завдяки поверхневому заряду фагоцита. Як правило, він негативний, а поверхня об'єктів фагоцита заряджена позитивно. У цьому випадку спостерігається найкраща адгезія. Негативно заряджені частинки, наприклад, пухлинні, захоплюються фагоцитами значно гірше. Проте існує прилипання і до таких частинок. Воно здійснюється завдяки дії мукополісахаридів, наявних на поверхні мембран фагоцитів, а також за допомогою зменшення в'язкості цитоплазми і обволакивания сироватковими білками чужорідного агента.

Третя стадія фагоцитозу

Після прилипання до чужорідного об'єкту фагоцит приступає до його поглинання, яке може відбуватися двома шляхами. У місці контакту оболонка чужорідного об'єкта, а потім і сам об'єкт втягується в клітку. При цьому над об'єктом змикаються вільні краї мембрани, і в результаті утворюється відособлена вакуоль, що містить усередині себе шкідливу частинку. Другий шлях поглинання - виникнення псевдоподий, обволакивающих чужорідні частинки і змикаються на ними. В результаті вони виявляються ув'язненими в вакуолі усередині клітин. Як правило, за допомогою псевдоподий фагоцити поглинають мікрогриби. Втягування або обволікання шкідливого об'єкта стає можливим завдяки тому, що оболонка фагоцита наділена скорочувальними властивостями.

Внутрішньоклітинне розщеплення "шкідника"

Четверта стадія фагоцитозу передбачає внутрішньоклітинне перетравлення. Відбувається це таким чином. У вакуоль, що містить чужорідну частку, входять лізосоми, що мають комплекс травних ферментів, які активуються і виливаються. При цьому утворюється середовище, в якому легко відбувається розщеплення біологічних макромолекул рібонуклеази, амілази, протеази і ліпази. Завдяки активізує ферменти відбувається знищення і переварювання, а потім і викид продуктів розпаду з вакуолі. Тепер ви знаєте, які всі чотири стадії фагоцитозу. Захист організму здійснюється поетапно: спочатку відбувається зближення фагоцита і об'єкта, потім атракція, тобто розташування шкідливої частинки на поверхні "захисника", а після - поглинання і переварювання шкідника.

Незавершений і завершений фагоцитоз. У чому їх відмінності?

Залежно від того, який буде результат внутрішньоклітинного перетравлення чужорідних частинок, виділяють два види - завершений і незавершений фагоцитоз. Перший завершується повним руйнуванням об'єкту і виведенням продуктів розпаду в навколишнє середовище. Незавершений фагоцитоз - що це таке? Термін означає, що чужорідні клітини, поглинені фагоцитами, залишаються життєздатними. Вони можуть зруйнувати вакуоль або використовувати її як "грунту" для розмноження. Прикладом незавершеного фагоцитозу є поглинання гонококів в організмі, що не має до них імунітету. При незавершеному процесі фагоцитозу хвороботворні мікроорганізми зберігаються всередині фагоцитів, а також розносяться по всьому організму. Так, в місці захисного механізму фагоцитоз стає провідником хвороби, допомагаючи шкідників поширюватися і розмножуватися.

Причини порушення процесу внутрішньоклітинного перетравлення

Порушення фагоцитозу виникає через дефекти в процесі утворення фагоцитів, а також при придушенні активності рухливих клітин- "захисників". Крім того, негативна зміна внутрішньоклітинного перетравлення можливо через спадкових захворювань, таких як хвороби Альдера та Чедяка-Хигаши. Порушення утворення фагоцитів, в тому числі і регенерації лейкоцитів, часто виникає при радіоактивному опроміненні або через спадкової нейтропенії. Придушення активності фагоцитів може відбуватися через дефіцит деяких гормонів, електролітів і вітамінів. Також гликолитические отрути і мікробні токсини негативно впливають на функціонування фагоцитів. Сподіваємося, завдяки нашій статті, ви легко зможете відповісти на питання: "Фагоцитоз - що це таке?". Удачі!