معلومة

11.3E: البلعمة - علم الأحياء

11.3E: البلعمة - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

أهداف التعلم

  1. صف بإيجاز دور ما يلي من حيث علاقته بالبلعمة:
    1. إشعال
    2. العقيدات الليمفاوية
    3. الغدد الليمفاوية
    4. طحال
  2. صف الخطوات التالية في البلعمة:
    1. التنشيط
    2. انجذاب كيميائي
    3. مرفق (غير معزز ومحسّن)
    4. ابتلاع
    5. دمار
  3. اذكر ما يحدث عندما تغمر الميكروبات الخلايا البلعمية أو تلتصق بالخلايا إلى حجم كبير ليتم بلعمها.
  4. صف أسباب تدمير الأنسجة التي تظهر أثناء العدوى الميكروبية.
  5. قارن بين أنظمة القتل المعتمدة على الأكسجين والمعتمدة على الأكسجين للعدلات والضامة.
  6. صف بإيجاز دور الالتهام الذاتي في إزالة الميكروبات داخل الخلايا.

تشمل الخلايا البلعمية العدلات ، الحمضات ، الخلايا الوحيدة ، الضامة ، الخلايا المتغصنة ، والخلايا اللمفاوية البائية. البلعمة هي الطريقة الأساسية التي يستخدمها الجسم لإزالة الكائنات الحية الدقيقة الحرة في الدم وسوائل الأنسجة. الخلايا البلعمية في الجسم قادرة على مواجهة هذه الكائنات الدقيقة بعدة طرق

تحفز العدوى أو إصابة الأنسجة الخلايا البدينة والخلايا القاعدية والخلايا الأخرى على إطلاق موسعات الأوعية لبدء الاستجابة الالتهابية. يؤدي توسع الأوعية إلى زيادة نفاذية الشعيرات الدموية ، مما يتيح لخلايا الدم البيضاء البلعمية مثل العدلات والخلايا الأحادية والحمضات - بالإضافة إلى كريات الدم البيضاء الأخرى - دخول الأنسجة المحيطة بالمكان المصاب. ثم تنجذب الكريات البيض كيميائيًا إلى منطقة الإصابة. بمعنى آخر ، يسمح الالتهاب للخلايا البلعمية بدخول الأنسجة والذهاب إلى موقع الإصابة. العدلات هي أول من يظهر ويتم استبدالها لاحقًا بالبلاعم.

العقيدات الليمفاوية عبارة عن كتل غير مغلفة من الأنسجة اللمفاوية تحتوي على بلاعم ثابتة ومجموعات متغيرة باستمرار من الخلايا الليمفاوية البائية والخلايا اللمفاوية التائية. توجد في الجهاز التنفسي والكبد والجهاز الهضمي ويشار إليها مجتمعة باسم الأنسجة اللمفاوية المرتبطة بالغشاء المخاطي أو MALT. تشمل الأمثلة اللحمية واللوزتين في الجهاز التنفسي وبقع باير على الأمعاء الدقيقة. الكائنات الحية التي تدخل هذه الأنظمة يمكن أن يتم بلعها بواسطة خلايا بلعمية ثابتة وخلايا شجيرية ويتم تقديمها إلى الخلايا الليمفاوية B والخلايا اللمفاوية التائية (بما في ذلك T4 و T8-Lymphocytes) لبدء الاستجابات المناعية التكيفية.

يلتقط سائل الأنسجة الميكروبات ثم يدخل الأوعية الليمفاوية على شكل ليمفاوي. تحمل الأوعية الليمفاوية الليمفاوية إلى العقد الليمفاوية الإقليمية (الشكل ( فهرس الصفحة {1} )). تحتوي الغدد الليمفاوية على العديد من الألياف الشبكية التي تدعم الخلايا الضامة الثابتة والخلايا التغصنية بالإضافة إلى مجموعات الخلايا الليمفاوية البائية والخلايا اللمفاوية التائية المتغيرة باستمرار. يتم تصفية الميكروبات التي تلتقطها الأوعية الليمفاوية وتبلعمها في العقد الليمفاوية بواسطة هذه الخلايا الضامة الثابتة والخلايا المتغصنة ويتم تقديمها إلى الخلايا الليمفاوية البائية والخلايا اللمفاوية التائية المنتشرة لبدء الاستجابات المناعية التكيفية. يدخل اللمف في النهاية إلى الدورة الدموية في القلب للحفاظ على حجم السائل في الدورة الدموية.

الشكل ( PageIndex {1} ): رسم تخطيطي للعقدة الليمفاوية. رسم تخطيطي للعقدة الليمفاوية يظهر تدفق الليمفاوية عبر الجيوب الليمفاوية. تم استخدام الصورة مع إذن (المجال العام ؛ KC Panchal).

بالإضافة إلى ذلك ، توجد خلايا لانجرهانز (الخلايا التغصنية غير الناضجة) في جميع أنحاء ظهارة الجلد والجهاز التنفسي والجهاز الهضمي حيث يتم ربطها في شكلها غير الناضج بعمليات حشوية طويلة. عند التقاط المستضدات من خلال كثرة الخلايا البلعمة والبلعمة وتنشيطها بواسطة السيتوكينات المنشطة للالتهابات ، تنفصل الخلايا المتغصنة عن الظهارة وتدخل الأوعية الليمفاوية وتنتقل إلى العقد الليمفاوية الإقليمية. بحلول الوقت الذي يدخلون فيه الغدد الليمفاوية ، يكونون قد نضجوا وأصبحوا الآن قادرين على تقديم مستضد للمجموعات المتغيرة باستمرار من الخلايا اللمفاوية التائية الساذجة الموجودة في قشرة العقد الليمفاوية.

يحتوي الطحال على العديد من الألياف الشبكية التي تدعم الخلايا الضامة الثابتة والخلايا التغصنية ، بالإضافة إلى مجموعات الخلايا الليمفاوية البائية والخلايا اللمفاوية التائية المتغيرة باستمرار. ينقل الدم الكائنات الحية الدقيقة إلى الطحال حيث يتم ترشيحها وبلعها بواسطة الخلايا الضامة الثابتة والخلايا المتغصنة وعرضها على الخلايا الليمفاوية البائية والخلايا اللمفاوية التائية المنتشرة لبدء الاستجابات المناعية التكيفية. هناك أيضًا الضامة المتخصصة والخلايا التغصنية الموجودة في الدماغ (الخلايا الدبقية الصغيرة) ، والرئتين (الضامة السنخية) ، والكبد (خلايا كوبفر) ، والكلى (خلايا ميسانجيل) ، والعظام (ناقضات العظم) ، والجهاز الهضمي (الضامة البريتونية).

خطوات المشاركة في البلعمة

هناك عدد من الخطوات المتميزة المتضمنة في عملية البلعمة:

الخطوة 1: تفعيل البلعمية

يتم تنشيط الخلايا البلعمية المستريحة عن طريق وسطاء التهابات مثل المنتجات البكتيرية (البروتينات البكتيرية ، الكبسولات ، LPS ، الببتيدوغليكان ، أحماض تيكويك ، إلخ) ، والبروتينات التكميلية ، والسيتوكينات الالتهابية ، والبروستاجلاندين. نتيجة لذلك ، تنتج البالعات المنتشرة مستقبلات سطحية للبروتين السكري تزيد من قدرتها على الالتصاق بالسطح الداخلي لجدران الشعيرات الدموية ، مما يمكنها من الضغط خارج الشعيرات الدموية والانجذاب إلى موقع الإصابة.

بالإضافة إلى ذلك ، فإنها تنتج مستقبلات التعرف على الأنماط الداخلية التي تتعرف على الأنماط الجزيئية المرتبطة بالعوامل الممرضة أو PAMPs وترتبط بها - مكونات الجزيئات الميكروبية الشائعة مثل الببتيدوغليكان ، وأحماض تيكويك ، وعديد السكاريد الدهني ، والجليكان الغني بالمانوز غير الموجود في الخلايا البشرية - لربط الميكروب بالبلعمة من أجل ما يسمى الارتباط غير المعزز (كما هو موضح أدناه). كما أنها تظهر نشاطًا استقلابيًا متزايدًا ومبيدًا للجراثيم عن طريق زيادة إنتاجها من ATPs والإنزيمات الليزوزومية والمؤكسدات القاتلة ، إلخ.

الخطوة 2: الانجذاب الكيميائي للخلايا البلعمية (للخلايا الضامة المتجولة ، والعدلات ، والحمضات)

الانجذاب الكيميائي هو حركة الخلايا البلعمية نحو زيادة تركيز بعض الجاذبات مثل العوامل البكتيرية (البروتينات البكتيرية ، الكبسولات ، LPS ، الببتيدوغليكان ، أحماض تيكويك ، إلخ) ، البروتينات التكميلية (C5a) ، الكيموكينات (السيتوكينات الكيميائية مثل إنترلوكين -8 المُفرز بواسطة خلايا مختلفة) ، ومنتجات انقسام الفبرين ، والأقارب ، والفوسفوليبيدات التي تطلقها الخلايا المضيفة المصابة.

فيلم يظهر انجذاب كيميائي بواسطة العدلات. الانجذاب الكيميائي للعدلات. © من الغرباء الحميمين: حياة غير مرئية على الأرض. تم إنشاؤها بواسطة موندو ميديا. بيتر بيكر ، منتج تنفيذي. مرخصة للاستخدام ، ASM MicrobeLibrary.

الرسوم المتحركة على You Tube تلخص البلعمة بواسطة الضامة.

فيلم You Tube يوضح الانجذاب الكيميائي.

بعض الميكروبات ، مثل فيروسات الأنفلونزا أ ، السل الفطري، سلالات الدم الغازية النيسرية البنية، و البورديتيلة السعال الديكي قد ثبت أنها تمنع الانجذاب الكيميائي.

الخطوة 3: ربط البلعمة بالميكروب أو الخلية

إرفاق الكائنات الحية الدقيقة ضروري للابتلاع. قد يكون المرفق غير معزز أو محسن.

أ. الارتباط غير المعزز: الارتباط غير المعزز هو التعرف الفطري على الأنماط الجزيئية المرتبطة بالعوامل الممرضة أو PAMPs - مكونات الجزيئات الشائعة مثل الببتيدوغليكان ، وأحماض تيكويك ، وعديدات السكاريد الدهنية ، والمانان ، والجلوكان الشائعة في جدران الخلايا الميكروبية ولكنها غير موجودة في الخلايا البشرية - عن طريق مستقبلات التعرف على الأنماط الداخلية ، مثل مستقبلات الكاسح ومستقبلات المانوز ، على سطح البالعات (الشكل ( PageIndex {2} )).

الشكل ( PageIndex {2} ): ارتباط غير محسّن للبكتيريا بالبلعمات. تم العثور على جزيئات البروتين السكري المعروفة باسم مستقبلات التعرف على الأنماط على سطح البالعات. سميت بهذا الاسم لأنها تتعرف على الأنماط الجزيئية المرتبطة بالعوامل الممرضة وترتبط بها - مكونات الجزيئات الشائعة مثل الببتيدوغليكان ، وأحماض تيكويك ، وعديدات السكاريد الدهنية ، والمانان ، والجلوكان - الموجودة في العديد من الكائنات الحية الدقيقة.

ب. الارتباط المحسن: الارتباط المحسن هو ارتباط الميكروبات بالبلعمات عن طريق جزيء جسم مضاد يسمى IgG ، والبروتينات التكميلية C3b و C4b التي يتم إنتاجها أثناء المسارات التكميلية (الشكل ( PageIndex {3} )) ، وبروتينات المرحلة الحادة مثل كبروتين مانوز ملزم (MBL) وبروتين سي التفاعلي (CRP). تسمى الجزيئات مثل IgG و C3b والكتين المرتبط بالمانوز (MBL) التي تعزز الارتباط المعزز opsonins وتعرف العملية أيضًا باسم opsonization. يعد التعلق المحسن أكثر تحديدًا وفعالية من عدمه.

الشكل ( PageIndex {3} ): التعلق المحسن للبكتيريا بالبلعمات. تتمثل إحدى وظائف بعض جزيئات الأجسام المضادة المعروفة باسم IgG في لصق المستضدات مثل البروتينات البكتيرية والسكريات المتعددة بالبلعمات. "أطراف" الجسم المضاد ، جزء Fab ، لها شكل يناسب الحواتم ، وأجزاء من مستضد ذات شكل مكمل. يسمى "ساق" الجسم المضاد بجزء Fc وهو قادر على الارتباط بمستقبلات Fc على الخلايا البالعة. أيضًا ، عندما يتم تنشيط مسارات دفاع الجسم المعروفة باسم المسارات التكميلية ، يُطلق على أحد بروتينات الدفاع المفيدة المصنوعة اسم C3b. يرتبط C3b بنهاية واحدة ببروتينات السطح البكتيرية وبالنهاية الأخرى بمستقبلات C3b على الخلايا البالعة. يُعرف IgG و C3b أيضًا باسم opsonins وتسمى عملية الارتباط المحسن أيضًا opsonization.

ج. الاصطياد خارج الخلية مع الشبكات: استجابة لأنماط جزيئية معينة مرتبطة بمسببات الأمراض مثل LPS ، وبعض السيتوكينات مثل IL-8 ، تطلق العدلات الحمض النووي والبروتينات الحبيبية المضادة للميكروبات. ترتبط مصائد العدلات خارج الخلية (NETs) بالبكتيريا وتمنعها من الانتشار وتقتلها بالبروتينات المضادة للميكروبات (انظر الشكل ( PageIndex {15} ) والشكل ( PageIndex {16} )).

العدلات شبكات محاصرة وقتل البكتيريا. استجابة لأنماط جزيئية معينة مرتبطة بمسببات الأمراض مثل LPS ، وبعض السيتوكينات مثل IL-8 ، تطلق العدلات الحمض النووي والبروتينات الحبيبية المضادة للميكروبات. ترتبط مصائد العدلات خارج الخلية (NETs) بالبكتيريا وتمنعها من الانتشار وتقتلها بالبروتينات المضادة للميكروبات مثل الهيستونات والإيلاستين. تقترح إحدى الفرضيات ، الموضحة في هذه الرسوم المتحركة ، أن الشبكات يتم إنتاجها بواسطة العدلات الحية استجابةً للبكتيريا. بالتناوب ، قد يتم إطلاق الشبكات نتيجة موت الخلايا النخرية للعدلات.

بعض الكائنات الحية الدقيقة أكثر مقاومة للالتصاق البلعمي.

أ. يمكن أن تقاوم الكبسولات الارتباط غير المعزز عن طريق منع مستقبلات التعرف على الأنماط البطانية على الخلايا البلعمية من التعرف على مكونات جدار الخلية البكتيرية والكربوهيدرات المحتوية على المانوز (انظر الشكل ( PageIndex {14} )). العقدية. التهاب رئوي ينشط المسار المكمل الكلاسيكي ، لكنه يقاوم طين C3b ، ويسبب المكمل مزيدًا من الالتهاب في الرئتين.

ج. الكبسولات الأخرى ، الغنية بحمض السياليك ، وهو مكون شائع للبروتين السكري في الخلية المضيفة ، لها صلة ببروتين المصل H ، وهو بروتين تنظيمي مكمل يؤدي إلى تحلل opsonin C3b بواسطة العامل الأول وتكوين C3 convertase. (بروتين المصل H هو ما يؤدي عادةً إلى تدهور أي C3b الذي يرتبط باستضافة البروتينات السكرية حتى لا نلصق الخلايا البالعة الخاصة بنا بخلايانا مع C3b.)

د. تغطي بعض الكبسولات ببساطة C3b الذي يرتبط بسطح البكتيريا ويمنع مستقبلات C3b على الخلايا البالعة من الاتصال بـ C3b (انظر الشكل ( PageIndex {3} )). يظهر هذا مع كبسولة العقدية الرئوية.

ه. النيسرية السحائية يحتوي على كبسولة تتكون من حمض السياليك بينما العقدية المقيحة (المجموعة أ من العقديات بيتا) تحتوي على كبسولة مصنوعة من حمض الهيالورونيك. كل من هذه السكريات تشبه إلى حد كبير الكربوهيدرات الموجودة في عديد السكاريد في الأنسجة البشرية ولأن الخلايا الليمفاوية التي تنفذ الاستجابات المناعية لا تتعرف عليها كأجسام غريبة ، لا تصنع الأجسام المضادة ضد هذه الكبسولات. وبالمثل ، فإن بعض البكتيريا قادرة على تغطية نفسها بالبروتينات المضيفة مثل الفبرونيكتين أو اللاكتوفيرين أو الترانسفيرين وبهذه الطريقة تتجنب الأجسام المضادة.

F. جزيء الغشاء الخارجي من النيسرية البنية يسمى بروتين 2 و M- بروتين الأبراج العقدية السماح لهذه البكتيريا أن تكون أكثر مقاومة للابتلاع البلعمية. بروتين M من S. المقيحة، على سبيل المثال ، يربط العامل H من المسار التكميلي وهذا يؤدي إلى تدهور opsonin C3b بواسطة العامل الأول وتكوين C3 convertase. S. المقيحة ينتج أيضًا البروتياز الذي يشق البروتين التكميلي C5a.

ز. المكورات العنقودية الذهبية ينتج البروتين أ الأبراج العقدية ينتج البروتين G. كل من هذين البروتينين يرتبطان بجزء Fc من الأجسام المضادة (انظر الشكل ( PageIndex {4} )) وبهذه الطريقة تصبح البكتيريا مغلفة بالأجسام المضادة بطريقة لا تؤدي إلى طمس (انظر الشكل) ( PageIndex {5} )).

الخطوة 4: ابتلاع البلعمة للميكروب أو الخلية

بعد التعلق ، ترسل البلمرة ثم إزالة البلمرة من خيوط الأكتين الأرجل الكاذبة إلى الخارج لابتلاع الميكروب (انظر الشكل ( PageIndex {6} )) ووضعها في حويصلة داخلية تسمى بلمرة (انظر الشكل ( PageIndex {7} )).

خلال هذه العملية ، تجلب مضخة الإلكترون البروتونات (H+) في البلعوم. يؤدي هذا إلى خفض درجة الحموضة داخل البلعمة إلى 3.5 - 4.0 بحيث عندما يندمج الليزوزوم مع البلعمة ، يكون الرقم الهيدروجيني مناسبًا لأنزيم هيدرولازات الحمض لتحطيم البروتينات الخلوية بشكل فعال. يطلق التحميض أيضًا مركبات الدفاع عن البروتين ، والكاثيليسيدين ، والبروتين الذي يحفز نفاذية البكتيريا (BPI) ، والببتيدات والإنزيمات التي يمكن أن تقتل الميكروبات ، من مصفوفة وتمكين تنشيطها.

مسح الصور المجهرية الإلكترونية للبلاعم مع pseudopods و macrophage phagocytozing بكتريا قولونية على وعاء دموي بإذن من Dennis Kunkel المجهري.

يمكن أيضًا ابتلاع الميكروبات داخل الخلايا ، مثل الفيروسات والبكتيريا التي تغزو الخلايا المضيفة ، بمجرد دخولها العصارة الخلوية للخلية من خلال عملية تسمى الالتهام الذاتي. ينمو جزء مرتبط بغشاء يسمى جسيم البلعمة الذاتي حول الميكروب والعصارة الخلوية المحيطة ، ثم يسلمه لاحقًا إلى الجسيمات الحالة للتدمير (انظر الشكل ( فهرس الصفحة {17} )). (تُستخدم هذه العملية أيضًا بواسطة الخلايا حقيقية النواة لابتلاع المكونات الخلوية غير الضرورية أو المختلة وظيفيًا مثل العضيات التالفة وتحطيمها.)

بعض الكائنات الحية الدقيقة أكثر مقاومة للابتلاع البلعمي

أ. ممرضة يرسينيا، مثل تلك التي تسبب الطاعون ، اتصل بالبلعمات ، ومن خلال نظام إفراز من النوع الثالث ، يتم توصيل البروتينات التي تزيل بلمرة الأغشية الدقيقة للأكتين اللازمة للابتلاع البلعمي في البالعات (انظر الشكل ( PageIndex {8} )). اخر يرسينيا البروتين يحلل C3b و C5a.

ب. بعض البكتيريا ، مثل المتفطرة السلية ، السالمونيلا، و الليسترية المستوحدة يمكن أن تمنع الالتهام الذاتي.

منع تكوين البلعوم عن طريق إزالة بلمرة الأكتين. تقوم جزيئات بعض البكتيريا ، من خلال نظام إفراز من النوع الثالث ، بإيصال البروتينات التي تزيل بلمرة الأغشية المجهرية الأكتين بالبلعمة المستخدمة في الابتلاع البلعمي.

الخطوة 5: تدمير الميكروب أو الخلية

تحتوي الخلايا البلعمية على أكياس غشائية تسمى الجسيمات الحالة التي ينتجها جهاز جولجي والتي تحتوي على العديد من الإنزيمات الهضمية والمواد الكيميائية المبيدة للميكروبات وجذور الأكسجين السامة. تنتقل الليزوزومات على طول الأنابيب الدقيقة داخل البلعمة وتندمج مع البلعمة التي تحتوي على الميكروبات المبتلعة ويتم تدمير الميكروبات (انظر الشكل ( فهرس الصفحة {9} )).

لعرض صورة مجهرية إلكترونية لجسم البلعمة ، راجع صفحة الويب الخاصة بكلية الطب بجامعة إلينوي.

الرسوم المتحركة على You Tube تلخص البلعمة بواسطة الضامة.

بعض البكتيريا أكثر مقاومة للتدمير البلعمي بمجرد ابتلاعها.

أ. بعض أنواع البكتيريا مثل الالتهاب الرئوي الليجيونيلّا و المتفطرة ، تجعل الخلية البلعمية تضعهم في فجوة خلوية عبر مسار يقلل من تعرضهم لمركبات الأكسجين السامة.

ب. بعض أنواع البكتيريا مثل السالمونيلا، هي أكثر مقاومة للأشكال السامة للأكسجين وللدفينسين (الببتيدات السامة التي تقتل البكتيريا).

ج. بعض أنواع البكتيريا مثل شيغيلا فلكسنري والحمى المبقعة ريكتسيا، اهرب من البلعمة إلى السيتوبلازم قبل اندماج البلعمة مع الليزوزوم (انظر الشكل ( PageIndex {10} )).

د. النيسرية البنية ينتج بروتين بور (البروتين الأول) الذي يمنع البلعمة من الاندماج مع الجسيمات الحالة التي تمكن البكتيريا من البقاء على قيد الحياة داخل البالعات.

ه. بعض أنواع البكتيريا ، مثل أنواع السالمونيلا, المتفطرة, الليجيونيلا، و الكلاميديا، منع آلية النقل الحويصلي التي تمكن البلعمة من الاندماج مع الليزوزوم.

F. بعض البكتيريا مثل الممرضة المتفطرة و الالتهاب الرئوي الليجيونيلّا، منع تحمض البلعمة المطلوب لقتل الميكروبات بفعالية بواسطة الإنزيمات الليزوزومية. (عادة بعد تشكل البلعمة ، تصبح المحتويات محمضة لأن الإنزيمات الليزوزومية المستخدمة في القتل تعمل بشكل أكثر فعالية عند درجة الحموضة الحمضية.)

ز. أصباغ كاروتينويد التي تعطي المكورات العنقودية الذهبية لونها الذهبي والمكورات العقدية من المجموعة ب (GBS) لونها البرتقالي يحمي البكتيريا من المؤكسدات السامة التي تستخدمها العدلات لقتل البكتيريا.

ح. دهون جدار الخلية السل الفطري، مثل lipoarabinomannan ، يوقف نضوج البلعمة مما يمنع توصيل البكتيريا إلى الجسيمات الحالة.

أنا. بعض البكتيريا قادرة على قتل البالعات. البكتيريا مثل المكورات العنقودية الذهبية و الأبراج العقدية إنتاج السموم الخارجية leukocidin التي تدمر الغشاء السيتوبلازمي للبلعمة. من ناحية أخرى ، فإن البكتيريا ، مثل شيغيلا و السالمونيلا، تحريض موت الخلايا المبرمج ، وهو موت خلوي مبرمج.

إذا كان موقع الإصابة يحتوي على أعداد كبيرة جدًا من الكائنات الحية الدقيقة ومستويات عالية من السيتوكينات الالتهابية والكيموكينات التي يتم إنتاجها استجابةً لـ PAMPs ، فإن البلعمة سوف تفرغ محتويات الجسيمات الحالة من خلال عملية تسمى التحلل من أجل قتل الكائنات الحية الدقيقة أو الخلية خارج الخلية .

ومع ذلك ، فإن هذه المحتويات الليزوزومية المنبعثة تقتل أيضًا الخلايا والأنسجة المضيفة المحيطة. معظم تدمير الأنسجة المصاحب للعدوى هو نتيجة لهذه العملية (انظر الشكل ( PageIndex {11} )).

ستقوم البلعمة أيضًا بإفراغ محتويات الجسيمات الحالة للقتل خارج الخلية إذا كانت الخلية التي تلتصق بها البلعمة كبيرة جدًا بحيث لا يمكن ابتلاعها (انظر الشكل ( PageIndex {12} ) والشكل ( PageIndex {13} ) ).

يوجد نظامان للقتل في العدلات والضامة: النظام المعتمد على الأكسجين والنظام المستقل عن الأكسجين.

1. النظام المعتمد على الأكسجين: إنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS)

يحتوي الغشاء السيتوبلازمي للخلايا البلعمية على إنزيم أوكسيديز الذي يحول الأكسجين إلى أنيون فوق أكسيد (O2-). يمكن أن يتحد هذا مع الماء عن طريق إنزيم ديسموتاز لتكوين بيروكسيد الهيدروجين (H2ا2) وجذور الهيدروكسيل (OH).

في حالة العدلات ، وليس الضامة ، يمكن أن يتحد بيروكسيد الهيدروجين مع الكلوريد (Cl2-) الأيونات بفعل إنزيم ميلوبيروكسيديز (MPO) لتكوين حمض هيبوكلوروس (HOCL) ، والأكسجين القمري.

في البلاعم ، يمكن أن يتحد أكسيد النيتريك (NO) مع بيروكسيد الهيدروجين لتكوين جذور البيروكسينيتريت. (بالإضافة إلى ROS و NO ، تفرز البلاعم السيتوكينات الالتهابية مثل TNF-alpha و IL-1 و IL-8 و IL-12 لتعزيز الاستجابة الالتهابية.)

هذه المركبات مبيدة للجراثيم لأنها عوامل مؤكسدة قوية تعمل على أكسدة معظم المجموعات الكيميائية الموجودة في البروتينات والإنزيمات والكربوهيدرات والحمض النووي والدهون. يمكن لأكسدة الدهون أن تكسر الأغشية السيتوبلازمية. مجتمعة ، تسمى هذه الجذور الحرة المؤكسدة أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS).

يعمل Oxidase أيضًا كمضخة إلكترونية تجلب البروتونات (H+) في البلعوم. هذا يقلل من الرقم الهيدروجيني داخل البلعمة بحيث عندما تندمج الجسيمات الحالة مع البلعمة ، يكون الرقم الهيدروجيني صحيحًا لأنزيمات الحمض ، مثل الإيلاستاز ، لتحطيم البروتينات الخلوية بشكل فعال.

بالإضافة إلى الخلايا البلعمية التي تستخدم هذا النظام المعتمد على الأكسجين لقتل الميكروبات داخل الخلايا ، تطلق العدلات أيضًا بشكل روتيني هذه العوامل المؤكسدة ، وكذلك هيدرولازات الحمض ، بغرض قتل الميكروبات خارج الخلية. ومع ذلك ، تنتهي هذه العوامل أيضًا بقتل العدلات نفسها وكذلك بعض خلايا وأنسجة الجسم المحيطة كما ذكر أعلاه.

2. نظام الأكسجين المستقل

تحتوي بعض الجسيمات الحالة على ديفينسين )، الببتيدات الموجبة التي تغير الأغشية السيتوبلازمية ؛ الليزوزيم ، وهو إنزيم يكسر الببتيدوغليكان ، اللاكتوفيرين ، وهو بروتين يحرم البكتيريا من الحديد اللازم ؛ كاثيبسين جي ، وهو بروتياز يسبب تلف الأغشية الميكروبية ؛ الإيلاستاز ، وهو بروتياز يقتل العديد من أنواع البكتيريا ؛ cathelicidins ، وهي بروتينات تكون سامة مباشرة عند الانقسام لمجموعة متنوعة من الكائنات الحية الدقيقة ؛ نفاذية تحفيز البروتين (BPI) ، وهي بروتينات تستخدمها العدلات لقتل بعض البكتيريا عن طريق إتلاف أغشيتها ؛ كولاجيناز. والعديد من إنزيمات الجهاز الهضمي الأخرى التي تظهر نشاطًا مضادًا للميكروبات عن طريق تكسير البروتينات ، والحمض النووي الريبي ، ومركبات الفوسفات ، والدهون ، والكربوهيدرات.

تمرين: أسئلة فكر - ثنائي - شارك

  1. الأبراج العقدية يحتوي على كبسولة مصنوعة من حمض الهيالورونيك ، وهو عديد السكاريد الموجود أيضًا في الخلايا البشرية.

صف ما هي أهمية هذا في مقاومة البكتيريا البلعمة ولماذا.

  1. الأبراج العقدية ينتج بروتين يسمى البروتين G الذي يرتبط بجزء Fc من IgG البشري.

صف ما هي أهمية هذا في مقاومة البكتيريا البلعمة ولماذا.

  1. تنتج العديد من البكتيريا كبسولات تغطي جدارها الخلوي.

صف ما هي أهمية هذا في مقاومة البكتيريا البلعمة ولماذا.

  1. الأشخاص الذين يولدون بمرض حبيبي مزمن لديهم العدلات التي تفتقر إلى إنزيم أوكسيديز في غشاء السيتوبلازم.

صف ما هي أهمية هذا في مقاومة البكتيريا البلعمة ولماذا.

ملخص

البلعمة هي الطريقة الأساسية التي يستخدمها الجسم لإزالة الكائنات الحية الدقيقة الحرة في الدم وسوائل الأنسجة. تسمح الاستجابة الالتهابية للإصابة و / أو العدوى للخلايا البلعمية بمغادرة مجرى الدم ودخول الأنسجة والذهاب إلى موقع الإصابة أو الإصابة. الكائنات الحية الدقيقة التي تدخل العقيدات الليمفاوية الموجودة في الجهاز التنفسي والجهاز الهضمي والجهاز البولي التناسلي يمكن أن تتبلعم بواسطة الضامة الثابتة والخلايا المتغصنة وتقدم إلى الخلايا الليمفاوية البائية والخلايا اللمفاوية التائية لبدء الاستجابات المناعية التكيفية. الأوعية الليمفاوية مثل الليمفاوية ، وتحمل الميكروبات إلى العقد الليمفاوية الإقليمية حيث يتم ترشيحها وتبلعمها بواسطة الضامة الثابتة والخلايا المتغصنة وتقديمها إلى الخلايا الليمفاوية البائية والخلايا اللمفاوية التائية لبدء الاستجابات المناعية التكيفية.

الخلايا المتغصنة الموجودة في جميع أنحاء ظهارة الجلد ، والجهاز التنفسي ، والجهاز الهضمي ، تبلعم الميكروبات ، وتدخل الأوعية الليمفاوية ، وتحمل الميكروبات إلى العقد الليمفاوية الإقليمية حيث تقدم الخلايا المتغصنة المستضدات المرتبطة بالميكروبات إلى التجمعات المتغيرة باستمرار من السذاجة الخلايا اللمفاوية التائية: ينقل الدم الكائنات الحية الدقيقة إلى الطحال حيث يتم ترشيحها وبلعها بواسطة الضامة الثابتة والخلايا المتغصنة وعرضها على الخلايا اللمفاوية البائية والخلايا اللمفاوية التائية لبدء الاستجابات المناعية التكيفية. هناك أيضًا الضامة المتخصصة والخلايا التغصنية الموجودة في الدماغ (الخلايا الدبقية الصغيرة) ، والرئتين (الضامة السنخية) ، والكبد (خلايا كوبفر) ، والكلى (خلايا ميسانجيل) ، والعظام (ناقضات العظم) ، والجهاز الهضمي (الضامة البريتونية).

  1. يتم تنشيط الخلايا البلعمية المستريحة عن طريق وسطاء التهابات وتنتج مستقبلات سطحية تزيد من قدرتها على الالتصاق بالسطح الداخلي للجدران الشعيرية مما يتيح لها الضغط خارج الشعيرات الدموية ودخول الأنسجة ، وهي عملية تسمى التخلخل.
  2. يمكّن التنشيط أيضًا الخلايا البلعمية من إنتاج مستقبلات التعرف على الأنماط الداخلية التي تتعرف على PAMPs الميكروبية وترتبط بها من أجل ربط الميكروب بالبلعمة ، بالإضافة إلى إظهار نشاط استقلابي ومبيد ميكروبي متزايد.
  3. ثم تستخدم الخلايا البلعمية الانجذاب الكيميائي للتحرك نحو زيادة تركيز بعض الجاذبات مثل العوامل البكتيرية أو جزيئات الدفاع.
  4. يمكن أن يكون ارتباط البالعات بالميكروبات أو الخلايا من خلال التعلق غير المعزز أو التعلق المحسن.
  5. التعلق غير المعزز هو التعرف على الأنماط الجزيئية المرتبطة بالعوامل الممرضة أو PAMPs عن طريق مستقبلات التعرف على الأنماط الداخلية على سطح البالعات.
  6. التعلق المحسن ، أو التظليل ، هو ارتباط الميكروبات بالبلعمات عن طريق جزيء جسم مضاد يسمى IgG ، والبروتينات المكملة C3b و C4b ، وبروتينات المرحلة الحادة مثل لكتين رابط المانوز (MBL) والبروتين التفاعلي C (CRP) .
  7. بعد التعلق ، ترسل البلمرة ثم إزالة بلمرة خيوط الأكتين الكاذبة إلى الخارج لابتلاع الميكروب ووضعه في حويصلة داخلية تسمى البلعمة.
  8. خلال هذه العملية ، تقوم مضخة الإلكترون بإحضار البروتونات (H +) إلى البلعمة لخفض درجة الحموضة داخل البلعمة إلى الرقم الهيدروجيني الصحيح لهيدروليسات الحمض لتحطيم البروتينات الخلوية بشكل فعال.
  9. تحتوي الخلايا البلعمية على أكياس غشائية تسمى الليزوزومات تحتوي على إنزيمات هضمية مختلفة ، ومواد كيميائية مبيدة للجراثيم ، وجذور أكسجين سامة. تندمج الجسيمات الحالة مع البلعمة التي تحتوي على الميكروبات المبتلعة ويتم تدمير الميكروبات.
  10. إذا كان موقع العدوى يحتوي على أعداد كبيرة جدًا من الكائنات الحية الدقيقة ومستويات عالية من السيتوكينات الالتهابية والكيموكينات التي يتم إنتاجها استجابةً لـ PAMPs ، فإن البلعمة سوف تفرغ محتويات الجسيمات الحالة من أجل قتل الكائنات الحية الدقيقة أو الخلية خارج الخلية.
  11. المحتويات الليزوزومية التي يتم إطلاقها أثناء القتل خارج الخلية تقتل أيضًا الخلايا والأنسجة المضيفة المحيطة. معظم تدمير الأنسجة المصاحب للعدوى هو نتيجة القتل خارج الخلية بواسطة البالعات.