식균 작용은 인체의 가장 기본적인 동시에 가장 효과적인 방어 메커니즘 중 하나입니다. 식균 작용 과정의 적절한 기능은 적절한 면역 반응의 필수 구성 요소입니다. 정확히 식균 작용이 무엇인지, 식균 작용이 어떻게 작동하는지, 왜 식균 작용이 필요한지, 그리고 식균 작용 장애가 어떤 영향을 미칠 수 있는지 알아보십시오.
식균 작용은 식세포라고 불리는 특수 세포에 의한 병원체, 죽은 세포 조각 및 작은 입자의 섭취입니다. 식균 작용은 세포 수준에서 "정화"와 비교할 수 있습니다. 이것은 세포가 불필요하거나 위험한 요소를 제거 할 수 있도록합니다.
목차 :
- 식균 작용이란 무엇입니까?
- 신체에서 식균 작용의 역할
- 어떤 세포가 식세포 작용을 할 수 있습니까?
- 식균 작용-유형
- 자발적인 식균 작용 (소위 네이티브)
- 촉진 된 식균 작용
- 식균 작용-단계
- 식균 작용-그리고 다음은?
- 미생물에 의한 식균 작용을 피하는 방법
- 식균 작용 장애
- 만성 육아 종성 질환
- 체디 악-히가시 증후군
식균 작용이란 무엇입니까?
식균 작용은 이물질이 세포에 흡수되는 생물학적 과정입니다. 식균 작용의 현상은 많은 살아있는 유기체에서 흔합니다. 가장 원시적 인 생물 (예 : 원생 동물)은 외부 환경에서 음식을 섭취하는 방법으로 식균 작용을 사용합니다.
인간의 경우 식균 작용은 주로 면역 체계의 세포에 의해 사용됩니다.
식균 작용은 선천적 또는 비특이적 면역 메커니즘에 속합니다. 따라서 식균 작용의 과정은 우리 몸의 첫 번째이자 기본 방어선 중 하나입니다. 면역 체계에서의 역할 외에도 식균 작용은 조직 항상성 (또는 평형)을 유지하는 데 매우 중요합니다.
식균 작용은 신체 자체의 죽은 세포와 손상된 세포를 제거 할 수있게하여 모든 조직의 효율적인 재생과 재건을 가능하게합니다.
식균 작용은 세포 내 이입의 유형 중 하나입니다. 즉, 분자가 외부 환경에서 세포 내부로 이동하는 것입니다. 식균 작용에서는 고체 입자가 흡수됩니다. 식세포는 먼저 자체 세포막 조각으로 그들을 둘러싼 다음 내부로 끌어들입니다. 이것은 포식 체라고 불리는 흡수 된 입자를 포함하는 소포를 생성합니다.
그런 다음 포식 체 함량은 다양한 화학 물질 및 효소로 소화됩니다. 전체 과정은 세포에 의한 입자의 "먹는"것과 유사하며 이는 식균 작용이라는 용어에도 반영됩니다.
이름은 "먹다, 삼키다"를 의미하는 그리스 파 게인에서 유래했습니다.
식균 작용은 우리 몸에서 항상 발생합니다. 수십억 개의 식세포가 위험한 미생물, 죽은 세포 조각 또는 불필요한 입자를 끊임없이 "먹습니다". 매우 복잡하지만 일반적인 과정입니다.
식세포에 의한 표적의 정확한 인식과 식세포와 "공격"표적 사이의 적절한 상호 작용은 다양한 단백질, 신호 분자, 항체 및 도우미 세포의 지속적인 협력을 필요로합니다.
신체에서 식균 작용의 역할
식균 작용 과정의 기본 적용이 병원체에 대한 우리 몸의 방어라고 추측하는 것은 어렵지 않습니다. 감염원이 체내로 침투하면 식세포를 감염 부위로 "호출"하는 일련의 신호가 시작됩니다.
급성 염증이 시작되며 그 역할은 병원체를 중화시키는 것입니다. 식세포는 혈액과 함께 병변으로 흐르며, 이는 1 차 면역 반응의 가장 중요한 메커니즘 중 하나입니다. 염증 부위에서 식세포는 병원균과 병원균에 의해 손상된 세포를 모두 "먹습니다".
감염 과정에서 또 다른 매우 중요한 유형의 식균 작용이 있습니다. 소위 eferocytosis입니다.
eferocytosis의 과정은 염증이 가라 앉을 때 죽는 세포를 삼키는 것을 포함합니다. 일단 식세포가 기능을 수행하고 병원체를 제거하면 불필요 해집니다.
그런 다음 그들은 자연적으로 죽고, eferocytosis 또는 "전장 청소"가 이어집니다. 이러한 유형의 식균 작용은 염증을 줄이고 신체가 감염 전 상태로 돌아갈 수 있도록합니다.
이 시점에서 우리 몸의 세포가 죽는 것은 감염의 결과뿐만 아니라 지속적인 과정이라는 점을 강조 할 가치가 있습니다. 각 셀에는 특정 수명이 있으며 그 후에는 죽고 새 셀로 교체됩니다. 프로그램 된 세포 사멸 과정을 세포 사멸이라고합니다.
아폽토시스는 우리 조직이 지속적으로 재생되도록하는 자연 현상입니다. 죽어가는 세포를 새 세포로 교체하려면 먼저 청소해야합니다. 쉽게 짐작할 수 있듯이 이것은 식세포의 임무이기도합니다.
Apoptotic (죽어가는) 세포는 세포막 표면에 특별한 신호를 방출하여 식세포에 의한 인식 및 중화를 가능하게합니다.
이 경우 식균 작용은 염증없이 발생합니다. 그래서 우리는 식균 작용이 외국 미생물에 대한 방어 방법 일뿐만 아니라 모든 조직의 개발, 개조 및 재생을 가능하게하는 과정임을 알 수 있습니다.
어떤 세포가 식세포 작용을 할 수 있습니까?
식균 작용을 할 수있는 세포를 식세포라고합니다. 식균 작용의 효율성과 효과에 따라 우리는 소위 전문적이고 비전문적 인 식세포.
비전문적 인 식세포는 "비 정기적"으로 식균 작용을 처리합니다.이 과정은 주요 작업이 아닙니다. 그러나 때로는 청소가 필요한 이러한 세포 주변에 죽은 세포의 입자 / 조각이 있습니다.
그런 다음 그들은 특정 식세포 활동을 보여 주지만 전문 식세포에 비해 상당히 제한적이고 덜 효과적입니다. 많은 유형의 세포가 비전문 식세포로 분류됩니다. 상피 세포, 일부 결합 조직 세포 및 혈관 내피.
전문 식세포는 우리 몸의 식균 작용을 담당하는 주요 세포입니다. 그중 우리는 주로 호중구, 단핵구 및 대 식세포를 구별합니다. 이 세포는 주로 면역 기능을 수행하는 백혈구 또는 백혈구 계열에 속합니다. 세 가지 유형의 전문 식세포는 모두 식균 작용에 특화되어 있지만 각각 약간 다르게 수행됩니다.
호중구는 급성 염증의 발생을 담당하는 주요 세포입니다. 정상적인 상황에서 호중구는 혈액과 함께 몸 전체를 순환합니다. 감염이 시작되면이 세포들은 즉시 질병에 집중합니다. 호중구 매개 식균 작용은 빠르고 강렬합니다.이 세포들은 흡수 된 병원체를 비활성화시키는 다양한 방법을 가지고 있습니다.
호중구와 같은 단핵구는 혈류를 순환하지만 혈류를 떠나 다양한 조직에 정착 할 수 있습니다. 성숙한 단핵구는 조직 대 식세포로 변형됩니다. 대 식세포 매개 식균 작용은 덜 빠르며 훨씬 느립니다. 대 식세포는 만성 염증 부위에서 발견되는 주요 세포 풀입니다.
식균 작용-유형
식균 작용은 식세포의 유형, 식균 작용을 겪는 대상 및 많은 중간 분자에 따라 달라지는 복잡한 과정입니다. 두 가지 기본 식균 작용 경로가 있습니다.
- 자발적인 식균 작용 (소위 네이티브)
항균 반응에 거의 관여하지 않는 상대적으로 느리게 발생하는 식균 작용입니다. 자발적 식균 작용의 역할은 죽은 세포를 제거하고 조직 내 불필요한 요소를 "정리"하는 것입니다. 자발적인 식균 작용을 시작하려면 소위 "청소 제 수용체"는 주로 대 식세포에 존재합니다. 이러한 유형의 식균 작용은 본질적으로 항염증제입니다.
- 촉진 된 식균 작용
촉진 식균 작용은 자발적 식균 작용보다 훨씬 빠르고 효율적입니다. 결과적으로 병원균 파괴에 매우 효과적입니다. 식균 작용 과정이 집중적으로 일어나려면 이름에서 알 수 있듯이 일부 시설이 필요합니다.
식세포는 어떻게 그들의 활동을 촉진 할 수 있습니까? 가장 일반적인 방법 중 하나는 폐기해야하는 개체의 특수 "표시"입니다. 이 과정을 옵 소닌 화라고합니다.
옵 소닌 화의 본질은 특정 분자를 미생물 표면에 부착하는 것입니다. 이 "표시된"병원체는 음식 세포에 의해 빠르게 표적화되고 파괴됩니다. 옵 소닌 화를 가능하게하는 분자를 옵 소닌이라고합니다. 이들은 주로 항체와 소위 보완 시스템.
옵 소닌은 병원균을 효율적으로 인식하고 표시하여 식균 작용 과정을 크게 촉진합니다.
식균 작용-단계
우리는 이미 어떤 세포가 언제, 왜 식균 작용에 관여하는지 알고 있습니다. 따라서이 프로세스를 면밀히 따르도록 노력하겠습니다.
1. 감염 부위로의 식세포 활성화 및 유입
미생물이 몸에 침투하면 면역 체계가 즉시 자극됩니다. 감염의 관문에있는 세포는 기존 위협의 신호를 보내기 시작합니다.
메신저 분자 (주로 소위 전 염증성 사이토 카인)는 혈류를 통해 퍼집니다. 이런 식으로 식세포는 감염되고 활성화되었음을 "학습"합니다.
활성화 된 식세포는 혈액 감염 부위에 도달합니다. 소위 말하는 덕분에 올바른 위치로 식세포의 효율적인 유입이 가능합니다. 화학 주성. 화학적 신호의 영향을 받아 세포가 직접 움직이는 과정입니다.
활성 식세포는 또한 혈관벽을 통과하여 감염 부위에 염증성 침윤을 생성합니다.
2. 병원체의 인식
식세포가 감염 부위에 도달하면 병원체를 인식하기 시작합니다. 이 과정은 종종 다른 분자에 의해 촉진됩니다 (촉진 된 식균 작용에 대해서는 섹션 4 참조). 각 식세포는 세포막 표면에 소위 수용체, 즉 다양한 분자의 인식을 가능하게하는 단백질.
미생물을 인식하는 수용체가 자극을 받으면 식세포는 공격 대상과 밀접하게 결합합니다.
3. 병원체의 흡수
병원체에 "고착 된"식세포는 흡수 과정을 시작합니다. 식세포 세포막은 병원체를 둘러싸 기 시작하여 그 가장자리를 "등반"합니다. 이것은 미생물을 포함하는 소포를 생성합니다. phagosome이라고 불리는이 소포는 이제 식세포 내부에 있습니다. 미생물을 완전히 무해하게 만들기 위해서는 포식 체의 내용물을 파괴 할 필요가 있습니다.
phagosome 내용물의 소화
포식 체의 내용물이 소화되기 위해서는 그 안에 소화 효소가 전달되어야합니다. 이러한 효소는 리소좀이라고하는 특수한 소포에 저장됩니다.
따라서 식균 작용의 마지막 단계는 리소좀의 내용과 식균의 내용을 결합해야합니다. 식 균체.
리소좀의 효소는 대부분의 복잡한 화학 물질을 분해하여 미생물을 파괴 할 수 있습니다. 소화 효소의 참여로 병원체를 제거하는 것을 산소 독립적이라고합니다.
쉽게 짐작할 수 있듯이 산소 의존적 제거도 있습니다. 훨씬 더 빠르고 효과적이지만 일부 식세포 만이 할 수 있습니다. 산소 의존적 제거는 소위 다음을 생성 할 수있는 세포에서만 발생합니다. "산소 폭발".
산소 폭발은 강한 항균 효과가있는 반응성이 높은 산소 종 (예 : 과산화수소)의 갑작스런 방출입니다. 산소 폭발은 일련의 화학 반응을 시작하여 병원균을 빠르게 제거합니다. 미생물의 산소 의존적 파괴는 주로 호중구의 특징입니다.
식균 작용-그리고 다음은?
식균 작용 과정은 세포 내부의 식균 내용물의 소화로 끝납니다. 파괴 된 입자의 파편 옆에는 어떻게 되나요? 식세포는 불필요한 산물을 외부에 단순히 "던져서"제거함으로써 대부분의 불필요한 산물을 제거합니다. 그러나 소화 후 남은 물질 중 일부는 매우 유용 할 수 있습니다.
일부 식세포는 또한 면역 체계에서 다른 역할을합니다. 좋은 예는 식균 작용 외에도 소위 말하는 대 식세포입니다. 항원 제시. 항원 제시는 파괴 된 미생물의 다른 면역 세포 조각을 보여주는 것을 기반으로합니다.
병원체의 식균 작용이 끝난 후 대 식세포는 식균 된 물질의 일부를 표면에 노출시킨 다음 몸 전체로 "이동"합니다.
면역 체계의 모든 세포는 특정 병원체를 인식하는 방법을 "학습"합니다. 이 현상은 항균 방어의 효율적인 메커니즘을 구축하는 데 매우 중요합니다.
식균 작용 과정이 항상 미생물의 최종 파괴로 끝나는 것은 아니라는 것을 아는 것도 가치가 있습니다. 특별히 개발 된 방어 메커니즘 덕분에 포식 체 내부에서 생존 할 수있는 병원체가 있습니다. 좋은 예는 대 식세포 내에서 수년 동안 생존 할 수있는 결핵균입니다.
미생물에 의한 식균 작용을 피하는 방법
"생물학적 반대자"를 제거하는 수단으로서의 식균 작용은 매우 오래된 메커니즘입니다. 이러한 이유로 일부 미생물은 식균 작용을 피하거나 생존하는 방법을 발전 시켰습니다. 다음은 그 예입니다.
- 식세포 죽이기
식균 작용을 피하는 가장 쉬운 방법은 그것을 일으키는 세포를 중화시키는 것 같습니다. 일부 미생물은 식세포를 비가 역적으로 손상시키는 물질을 생산할 수 있습니다. 이러한 병원체의 예는 황색 포도상 구균 (Latin. 황색 포도상 구균), 식세포의 세포막을 파괴하여 죽음을 초래하는 독소를 생성합니다.
- 염증 반응의 소멸
감염 게이트의 염증은 감염 신호의 전달을 촉진합니다. 덕분에 식세포를 활성화하고 올바른 위치에 도달하는 것이 가능합니다. 숙주의 면역 체계에 의해 인식되지 않고 염증을 일으키지 않도록 스스로를 가릴 수있는 병원체가 있습니다.
- 옵 소닌 화 방지
옵 소닌 화 또는 병원체의 특수 "표지"는 식균 작용을 촉진하는 가장 효과적인 방법 중 하나입니다. 미생물이 그것을 피하려고하는 것은 당연합니다. 일부 포도상 구균 균주는 옵 소닌을 파괴하거나 표면에 숨길 수 있습니다.
- 식세포 인식 방지
식균 작용을 시작하기 위해서는 식세포에 의해 주어진 미생물의 유해성을 인식하는 것이 필요합니다. 스피로 케테 스와 같은 특정 병원체 Treponema pallidum 매독을 유발하는 것은 숙주 세포와 유사한 표면 항원에 부착 될 수 있습니다. 그런 다음 면역 체계는 그것들을 자신의 것으로 인식하여 병원체가 식균 작용을 피할 수 있도록합니다.
- 포식 체 생산 차단
식균 작용의 주요 단계 중 하나는 공격받은 미생물을 소포로 둘러싼 다음 세포로 흡수되는 것입니다. 그러나 자연적으로이를 피하는 방법은 여러 가지가 있습니다. 일부 미생물은 포식 체 벽을 파괴하는 물질을 생성합니다. 블루 오일 스틱은 다른 메커니즘을 사용합니다 (녹농균 (Pseudomonas aeruginosa)). 이 박테리아는 기포 형성을 방지하는 미끄러운 코팅 (생물막)을 주변에 생성합니다.
- 식세포 내 생존
phagolysosome은 식균 작용 동안 병원체의 최종 서식지가됩니다. 그 환경은 극도로 적대적입니다. 그것은 효소와 치명적인 물질로 가득 차 있습니다. 그러나 미생물은 이러한 어려운 조건에서도 생존 할 수있는 메커니즘을 개발할 수 있습니다. 한 가지 예가 결핵 (결핵균). 이 박테리아는 표준 소화 효소의 영향을받지 않는 지질 함량이 매우 높은 특수 세포막을 개발했습니다.
- 포식 체에서 벗어나 다
포식 체를 탈출하는 것이 놀랍게 들리 겠지만 실제로 그러한 영리한 방어 메커니즘을 개발 한 미생물이 있습니다. Listeria monocytogenes는 phagosome 벽을 파괴 할 수있는 물질을 생산합니다. 더욱이,이 병원체는 포식 체에서 탈출 한 후 식세포 내부에서 증식 할 수 있으며 한계를 넘어서도 더 멀리 나갈 수 있습니다.
식균 작용 장애
적절하게 실행되는 식균 작용 과정은 면역 체계의 효율적인 기능을 위해 근본적으로 중요합니다. 특정 식균 작용 단계의 교란은 면역 결핍 질환의 기초가됩니다. 이러한 조건의 예는 다음과 같습니다.
- 만성 육아 종성 질환
만성 육아 종성 질환의 원인은 산소 폭발을 일으키는 단계에서의 식균 작용 장애입니다. 적절한 효소 (소위 NADPH 산화 효소)가 부족하면 반응성 산소 종의 형성을 막아 미생물을 빠르고 효과적으로 제거 할 수 없습니다.
효소 손상은 유전 적이므로 아직 질병에 대한 인과 적 치료법이 없습니다. 만성 육아 종성 질환은 비효율적 인 세포 내 병원체 제거 시스템으로 인해 빈번한 감염과 농양 및 육아종의 형성을 유발합니다.
읽기 : 베게너 육아 종증 : 원인, 증상 및 치료
- 체디 악-히가시 증후군
체디 악-히가시 증후군에서는 식세포-리소좀 연결 단계에서 식균 작용에 결함이 있습니다. 단백질 중 하나의 유전 적 돌연변이는 소화 효소가 병원체를 포함하는 소포로 전달되는 것을 방지하여 제거를 방지합니다.
심각한 면역 장애 외에도 백색증 및 신경계 장애도 체디 악-히가시 증후군의 특징입니다.
서지:
- "Phagocytosis : 면역의 기본 과정"C. Rosales, E. Uribe-Querol, Biomed Res Int. 2017
- C. Rosales, E. Uribe-Querol Front Immunol의 "미생물 병원체에 의한 식균 작용의 제어". 2017 년
- "Immunologia"K.Bryniarski, Edra Urban & Partner Wrocław 2017, 1 판
- "Phagocytosis : An Immunobiologic Process"S. Gordon, Immunity, Review, Volume 44, issue 3, P463-475, March 15, 2016
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