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.

Відео: Цитологія для ЄДІ з біології

Історія відкриття особливих рухомих клітин

Видатний російський природознавець - І. І. Мечников в 1882 - 1883 рр. проводив досліди по внутрішньоклітинного травленню, вивчаючи прозорі личинки морських зірок. Вченої 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 протидіяти "шкідників" і виштовхнути їх. Ці специфічні захисні частки, виявлені в тілі личинки, вчений назвав фагоцитами. Завдяки цьому досвіду виявив І. І. Мечников фагоцитоз. У 1883 році він доповів про своє відкриття на сьомому з`їзді російських природознавців. Надалі вчений продовжив роботу в цьому напрямку, створив порівняльну патологію запалення, а також фагоцитарну теорію імунітету. У 1908 році 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 та 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 сторонніх 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 грає 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 мають певну автономність, так як 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, огрядні клітини і тканини 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 фагоцити). Як правило, позитивний хемотаксис здійснюється до ділянки ушкодження тканин, а також викликається мікробами і їх продуктами.

Відео: Висушені крапельки алкоголю під мікроскопом з тисячократною збільшенням

Прилипання фагоцитів до чужорідного агенту

Після зближення клітини-"захисника" з шкідливою часткою починається друга стадія. Вона полягає в прилипании. Фагоцит досягає об`єкта, стосується його і прикріплюється. Наприклад, лейкоцити, які прибули в осередок запалення і прилип до стінки посудини, що не відриваються від неї навіть, незважаючи на велику швидкість кровотоку. Механізм прилипання здійснюється завдяки поверхневому заряду фагоцити. Як правило, він негативний, а поверхню об`єктів фагоцити 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, що є 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 клітину. При цьому над об`єктом змикаються вільні краї мембрани, і в результаті утворюється відособлена вакуоль, що містить в собі шкідливу частку. Другий шлях поглинання - виникнення псевдоподий, обволакивающих чужорідні частинки і змикаються на ними. У підсумку вони виявляються ув`язненими в вакуолі всередині клітин. Як правило, за допомогою псевдоподий фагоцити поглинають мікрогриби. Втягування або обволікання шкідливого об`єкта стає можливим завдяки тому, що оболонка фагоцити наділена скорочувальними властивостями.

внутрішньоклітинний розщеплення "шкідника"

Четверта стадія фагоцитозу передбачає внутрішньоклітинний перетравлювання. 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 рибонуклеази, амілази, протеази і ліпази. Завдяки активізується ферментам відбувається знищення і перетравлення, а потім і викид продуктів розпаду з вакуолі. Тепер ви знаєте, які всі чотири стадії фагоцитозу. Захист організму здійснюється поетапно: спочатку відбувається зближення фагоцити і об`єкта, потім атракція, тобто розташування шкідливої частинки на поверхні "захисника", А після - поглинання і перетравлення шкідника.

Незавершений і завершений фагоцитоз. У чому їх відмінності?

Залежно від того, яким 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 в якості "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 освіти 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 освіти 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?". Успіхів!