Opsonizacja: z czego składa się, rodzaje i funkcje

Opsonizacja jest zjawiskiem komórkowym, które zwiększa skuteczność fagocytozy. Aby to osiągnąć, konieczna jest obecność specjalnych elementów zwanych opsoninami, które są przeciwciałami lub innymi cząsteczkami, które mają zdolność adhezyjną do powierzchni komórki drobnoustroju, który musi zostać zniszczony.

Zatem obecność opsonin na powierzchni patogenu lub czynnika drobnoustrojowego sprawia, że ​​proces fagocytozy jest bardziej wydajny i szybszy, co sprzyja rozpoznawaniu i niszczeniu drobnoustroju. W rezultacie zwiększają również liczbę fagocytowanych drobnoustrojów.

Istnieją różne rodzaje opsonin. W rzeczywistości ta grupa cząsteczek jest zintegrowana przez dość szeroką i niejednorodną serię jednostek biologicznych należących do układu odpornościowego lub układu dopełniacza.

Gdy organizm doświadcza procesów zapalnych, liczba komórek fagocytujących znacznie wzrasta, w porównaniu ze zwykłymi mieszkańcami tkanki. Ponadto istnieją inne serie zmian: komórki są znacznie bardziej aktywne w stosunku do bodźców chemotaktycznych. Dzięki obecności opsonin wszystkie te procesy zwiększają ich wydajność.

Czym jest opsonizacja?

Jest to proces łączenia cząsteczek zwanych opsoninami z patogenami, które zwiększają skuteczność fagocytozy. Opsonizacja jest bardzo ważnym procesem w dziedzinie immunologii, ponieważ aktywnie uczestniczy w kontroli zakażeń.

Fagocytoza zachodzi przez monocyty i makrofagi, komórki, które są częścią jednojądrzastego systemu fagocytarnego. Wspomniane komórki są zdolne do spożywania lub spożywania elementów z pożywki, która podlega procesowi zapowemu. Komórki te występują obficie we krwi iw różnych tkankach.

Fagocytoza jest procesem podzielonym na kilka etapów: aktywacja, chemotaksja, rozpoznawanie i przyleganie, spożycie, śmierć i trawienie oraz wydalenie.

Opsonizacja jest kluczowa w fazie rozpoznawania, ponieważ opsoniny umożliwiają tworzenie mostu między fagocytem a bakteriami, które będą fagocytowane.

Opsoniny

Opsoniny to cząsteczki zaangażowane w proces opsonizacji. Biochemia i strukturalnie powstają z ogromnej różnorodności cząsteczek układu odpornościowego i układu dopełniacza.

Najważniejsze z nich to immunoglobuliny G w części Fc, aktywowany dopełniacz C3b i lektyny. Istnieją między innymi tufsyna, białko surowicy amyloidu P. Wyjaśnimy później korzystanie z tych terminów.

Typy opsonizacji

Opsonizacja dzieli się na dwa główne typy: immunologiczny i nieodporny. Ta klasyfikacja opiera się na rodzaju zaangażowanych opsinów.

Opsonizacja immunologiczna

Aby zrozumieć ten rodzaj opsonizacji, musimy znać pewne aspekty związane z odpowiedzią immunologiczną. Układ dopełniacza jest jednym z podstawowych składników odpowiedzi zapalnej na obecność mikroorganizmu lub patogenu.

Składa się z zestawu cząsteczek osocza, które uczestniczą w szlakach biochemicznych, które zwiększają stan zapalny i ułatwiają fagocytozę. W szczególności składa się z około 30 glikoprotein.

Fagocyty, takie jak makrofagi, monocyty i neutrofile, mają szereg receptorów (zwanych CR1) dla C3b i Fc dla przeciwciała w błonach komórkowych.

C3b jest składnikiem wspomnianego powyżej układu dopełniacza. Z drugiej strony, Fc (fragment zdolny do krystalizacji) jest częścią przeciwciała utworzoną przez dwie lub trzy domeny łańcuchów ciężkich.

Typowe przeciwciało tworzy podstawowa struktura. Z kolei tworzą się tak zwane ciężkie łańcuchy i lekkie łańcuchy, po dwa z każdego typu.

W przypadku, gdy układ odpornościowy aktywuje układ dopełniacza, receptory Fc i CR1 w fagocycie są sprzężone z regionami Fc przeciwciała, a C3b wiąże się z kompleksem immunologicznym, ułatwiając fagocytozę. W jaki sposób zaangażowane są elementy przeciwciała i dopełniacza, nazywa się opsonizacja immunologiczna.

Nieimmunologiczna opsonizacja

Ten rodzaj opsonizacji jest podobny do opisanego powyżej, z jedynym wyjątkiem, że komponentem procesu jest tylko opsonin C3b. Szlak alternatywny może być aktywowany przez bakterie we krwi i generować C3b, który otacza bakterie.

C3b jest sprzężony z receptorami CR1 znajdującymi się w fagocytach, co ułatwia fagocytozę. Różne kompleksy, które są rozpuszczalne, wirusy i komórki o cechach nowotworowych są również opsonizowane i usuwane przez ten mechanizm.

Zaangażowane organy

Opsonizacja zachodzi w układzie odpornościowym, a zaangażowane organy zależą od zastosowanego mechanizmu.

Układ limfatyczny jest odpowiedzialny za transport i filtrację płynów limfatycznych zawierających limfocyty i przeciwciała. Układ sercowo-naczyniowy jest odpowiedzialny za koordynację krążenia krwi w organizmie, co jest niezbędne dla szlaku układu dopełniacza.

Układ lektynowy wymaga dodatkowego zaangażowania wątroby, organu, który jest częścią układu pokarmowego. Wszystkie wymienione systemy współpracują ze sobą w celu zwalczania bakterii, wirusów i innych najeźdźców, którzy próbują atakować organizm.

Funkcja opsonizacji

Ciało ludzkie jest nieustannie atakowane przez czynniki zewnętrzne. Na szczęście próbom przejęcia przez patogeny maszynerii komórkowej przeciwdziałają elementy układu odpornościowego. Istnieją różne mechanizmy odpowiedzialne za przeciwdziałanie tym atakom, a jednym z nich jest opsonizacja.

Opsonizacja jest procesem, który ułatwia fagocytozę patogenów lub czynników zewnętrznych (takich jak na przykład bakterie lub pasożyty), które dostają się do organizmu i które mogą mieć potencjalne negatywne konsekwencje. Z tego powodu jest to zjawisko istotne w odpowiedzi immunologicznej.

Aby zrozumieć jego funkcję, musimy znać strukturę powierzchni patogenu. Ogólnie, kapsułki kilku bakterii są naładowane ujemnie, co znacznie utrudnia oddziaływanie z komórką, która będzie fagocytozować.

Gdy patogen ulega opsonizacji, zbliżeniu między komórką układu odpornościowego a bakteriami sprzyja korzystne połączenie między nimi.

Gdyby opsonina nie była obecna, ujemne obciążenia ściany komórkowej patogenu i fagocytu odpychałyby się nawzajem. W ten sposób patogen byłby w stanie uniknąć zniszczenia i mógł kontynuować inwazję na ludzkie ciało.

Zatem opsoniny pomagają pokonać siły elektrostatyczne, umożliwiając eliminację drobnoustrojów.