หุ้น:
chemotaxis แบคทีเรียในนิวโทรฟิลในการอักเสบใน phagocytosis
chemotaxis มันเป็นกลไกที่เซลล์เคลื่อนที่ตอบสนองต่อสิ่งกระตุ้นทางเคมี สิ่งกระตุ้นสามารถเป็นสารที่แพร่กระจายได้ซึ่งตรวจพบโดยตัวรับบนพื้นผิวของเซลล์ chemotaxis มีสองประเภทหลัก: บวกและลบ.
chemotaxis เชิงบวกคือการเคลื่อนไหวที่มุ่งไปยังแหล่งที่มาของสิ่งเร้าที่ความเข้มข้นสูงกว่า ในทางตรงกันข้าม chemotaxis เชิงลบคือบริเวณที่การเคลื่อนไหวเกิดขึ้นในทิศทางตรงกันข้ามกับตัวกระตุ้นทางเคมี ในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์เคมีเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการพัฒนาและการทำงานปกติของร่างกาย.
ใน chemotaxis แบคทีเรียและสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ที่มีเซลล์เดียวหรือหลายเซลล์กำกับการเคลื่อนไหวของพวกเขาในการตอบสนองต่อสารเคมีบางอย่างในสภาพแวดล้อมของพวกเขา (สิ่งเร้า).
มันเป็นกลไกสำคัญในระบบภูมิคุ้มกันในการดึงดูด T lymphocytes ไปยังสถานที่ที่มีการติดเชื้อ กระบวนการนี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้ในระหว่างการแพร่กระจาย.
ดัชนี
- 1 chemotaxis แบคทีเรีย
- 2 Chemotaxis ในนิวโทรฟิล
- 2.1 การกระทำของโปรตีน
- 3 Chemotaxis และการอักเสบ
- 4 chemotaxis และ phagocytosis
- 4.1 ปัจจัยที่รบกวน
- 5 Chemotaxis ในภูมิคุ้มกัน
- 6 อ้างอิง
chemotaxis แบคทีเรีย
แบคทีเรียสามารถเคลื่อนที่ผ่านกลไกต่าง ๆ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นการเคลื่อนไหวของแฟลเจลล่า การเคลื่อนไหวนี้ถูกสื่อกลางโดย chemotaxis ที่ทำหน้าที่เพื่อนำพวกเขาเข้าไปใกล้กับสารที่ชื่นชอบ (chemo- ดึงดูด) และย้ายพวกเขาออกไปจากสารพิษ (chemo-repellents).
แบคทีเรียเช่น Escherichia coli, มีแฟลกเจลลาหลายตัวที่สามารถหมุนได้สองวิธี:
- ไปทางขวา ในกรณีนี้แต่ละแฟลเจลัม "แถว" ในทิศทางที่แตกต่างกันทำให้แบคทีเรียพลิกกลับ.
- ไปทางซ้าย ในกรณีนี้ flagella นั้นเรียงตัวในทิศทางเดียวทำให้แบคทีเรียว่ายน้ำเป็นเส้นตรง.
โดยทั่วไปการเคลื่อนไหวของแบคทีเรียเป็นผลมาจากการสลับสองขั้นตอนของการหมุน Chemotaxis นำแบคทีเรียที่ควบคุมความถี่และระยะเวลาของแต่ละ.
การปรับทิศทางของการเคลื่อนไหวนี้เป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงที่แม่นยำมากในทิศทางของการหมุนของ flagella ดังนั้นในทางกลไกแล้วสาระสำคัญของ chemotaxis ของแบคทีเรียคือการควบคุมทิศทางของการหมุนของแฟลเจลลาร์.
Chemotaxis ในนิวโทรฟิล
นิวโทรฟิลเป็นเซลล์ประเภทหนึ่งของระบบภูมิคุ้มกันที่เป็นพื้นฐานในการป้องกันการติดเชื้อ ภายในร่างกายนิวโทรฟิลอพยพไปยังสถานที่ที่มีการติดเชื้อหรือการบาดเจ็บของเนื้อเยื่อ.
การย้ายถิ่นของเซลล์เหล่านี้ถูกสื่อกลางโดย chemotaxis ซึ่งทำหน้าที่เป็นแรงดึงดูดในการกำหนดทิศทางที่นิวโทรฟิลเคลื่อนที่ กระบวนการนี้เปิดใช้งานโดยการเปิดตัวโปรตีนพิเศษของระบบภูมิคุ้มกันที่เรียกว่า interleukins ในบริเวณที่มีเนื้อเยื่อถูกทำลาย.
ในนิวโทรฟิลจำนวนมากที่ไหลเวียนอยู่นอกไขกระดูกครึ่งหนึ่งอยู่ในเนื้อเยื่อและอีกครึ่งหนึ่งในเส้นเลือด ในบรรดาที่พบในเส้นเลือดครึ่งหนึ่งอยู่ในกระแสเลือดไหลเวียนอย่างรวดเร็วทั่วร่างกาย.
ส่วนที่เหลือของนิวโทรฟิลในเลือดจะเคลื่อนไหวช้าๆด้วยการเคลื่อนไหวของอะมีบาตามผนังด้านในของหลอดเลือด เมื่อได้รับสัญญาณทางเคมีเคมีนิวโทรฟิลเข้าสู่เนื้อเยื่ออย่างรวดเร็วเพื่อทำหน้าที่ป้องกัน.
การกระทำของโปรตีน
Chemotaxis ในนิวโทรฟิลทำหน้าที่เป็นสื่อกลางโดยโปรตีนที่ใส่เข้าไปในเยื่อหุ้มพลาสมาซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวรับของโมเลกุลบางตัวของระบบภูมิคุ้มกัน การจับตัวรับกับโมเลกุลเป้าหมายทำให้นิวโทรฟิลเคลื่อนที่ไปยังที่ที่ติดเชื้อ.
ระหว่าง chemotaxis เซลล์เคลื่อนที่ตอบสนองต่อสัญญาณทางเคมี การกระทำของนิวโทรฟิลเป็นเพียงตัวอย่างหนึ่งของวิธีที่ร่างกายใช้สารเคมีเพื่อตอบสนองต่อการติดเชื้อ.
Chemotaxis และการอักเสบ
ในระหว่างการอักเสบเซลล์เม็ดเลือดขาว (เม็ดเลือดขาว) จะเกาะติดกับเซลล์ในเส้นเลือดจากที่พวกมันอพยพผ่านชั้นของเซลล์บุผนังหลอดเลือดและย้ายไปมาระหว่างเนื้อเยื่อไปยังแหล่งที่มาของการอักเสบ การป้องกันโฮสต์.
chemotaxis ของเม็ดเลือดขาวถือเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการโยกย้ายจากเลือดไปยังเนื้อเยื่อที่มีการอักเสบ การตอบสนองการอักเสบนี้เกิดจากตัวแทนติดเชื้อหรือสารที่ทำให้เกิดโรคภูมิแพ้.
การอักเสบเพิ่มการไหลเวียนของเลือดและการซึมผ่านของหลอดเลือดซึ่งทำให้เซลล์และโปรตีนที่จะหลบหนีจากเลือดไปยังเนื้อเยื่อ เนื่องจากการตอบสนองนี้นิวโทรฟิลเป็นคนแรกที่ตอบสนองต่อการอักเสบ (นอกเหนือจากเซลล์ที่มีอยู่แล้วในเนื้อเยื่อเช่นมาโครฟาจและเซลล์เสา).
Chemotaxis และ phagocytosis
ในระหว่างการติดเชื้อสัญญาณทางเคมีดึงดูด phagocytes ไปยังสถานที่ที่เชื้อโรคได้บุกเข้าสู่ร่างกาย สารเคมีเหล่านี้อาจมาจากแบคทีเรียหรือ phagocytes อื่น ๆ ที่มีอยู่แล้ว Phagocytes ถูกกระตุ้นโดยโมเลกุลที่ดึงดูดเคมีบำบัดและเคลื่อนไหวโดย chemotaxis.
Phagocytes เป็นเซลล์ระดับหนึ่งที่ประกอบด้วยแมคโครฟาจนิวโทรฟิลและอีโอซิโนฟิลซึ่งมีความสามารถในการนำเข้า (กลืน) และทำลายจุลินทรีย์ที่รับผิดชอบในการกระตุ้นการตอบสนองการอักเสบ.
คนแรกที่สะสมอยู่รอบ ๆ ตัวแทนที่บุกรุกและเริ่มกระบวนการ phagocytosis คือนิวโทรฟิล จากนั้นแมคโครฟาจท้องถิ่น - เรียกว่ามืออาชีพ phagocytes - โยกย้ายและส่วนที่เหลือของเซลล์จากเลือดไปยังเนื้อเยื่อและเริ่ม phagocytosis.
ปัจจัยที่รบกวน
เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทราบว่าแบคทีเรียบางชนิดและผลิตภัณฑ์ของพวกเขาสามารถรบกวนกระบวนการเคมโตแซกซิสซึ่งยับยั้งความสามารถของเซลล์ทำลายเซลล์ในการเดินทางไปยังบริเวณที่ติดเชื้อ.
ยกตัวอย่างเช่น Streptococcal Streptococcus ยับยั้งการหลั่งของนิวโทรฟิลแม้กระทั่งที่ความเข้มข้นต่ำมาก นอกจากนี้ยังเป็นที่รู้จักกันว่าเซลล์ของ วัณโรคมัยโคแบคทีเรีย ยับยั้งการโยกย้ายของเม็ดเลือดขาว.
Chemotaxis ในภูมิคุ้มกัน
Chemotaxis เป็นกระบวนการพื้นฐานสำหรับระบบภูมิคุ้มกันเพราะมันประสานทิศทางของการเคลื่อนไหวของเซลล์ที่สำคัญในการป้องกันของสิ่งมีชีวิต ด้วยกลไกนี้นิวโทรฟิลสามารถไปยังสถานที่ที่มีการติดเชื้อหรือได้รับบาดเจ็บ.
พร้อมกับการตอบสนองการอักเสบ chemotaxis เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการย้ายถิ่นของ phagocytes อื่น ๆ ที่จำเป็นในการกำจัดสารพิษเชื้อโรคและเศษเซลล์ ด้านบนเป็นส่วนหนึ่งของการป้องกันภูมิคุ้มกันโดยธรรมชาติ.
การอ้างอิง
- Adler, J. (1975) Chemotaxis ในแบคทีเรีย. ทบทวนชีวเคมีประจำปี, 44(1), 341-356.
- เบกเกอร์, E. (1983) ปัจจัยทางเคมีของการอักเสบ, (พฤษภาคม), 223-225.
- Delves, P.; Martin, S. เบอร์ตัน, D. .; Roit, I. (2006). ภูมิคุ้มกันที่จำเป็นของ Roitt(ฉบับที่ 11) Malden, MA: สำนักพิมพ์ Blackwell.
- Heinrich, V. , & Lee, C.-Y. (2011) เส้นพร่ามัวระหว่างการไล่ล่าทางเคมีและ phagocytic: มุมมองเซลล์เดียวภูมิคุ้มกัน. วารสารวิทยาศาสตร์เซลล์, 124(18), 3041-3051.
- Murphy, K. (2011). ภูมิคุ้มกันวิทยาของเจนเวย์ (8th ed.) วิทยาศาสตร์พวงมาลัย.
- Nuzzi, P.A. , Lokuta, M.A. , & Huttenlocher, A. (2007) การวิเคราะห์นิวโทรฟิล chemotaxis. วิธีการทางอณูชีววิทยา, 370, 23-36.
- Rot, A. (1992) บทบาทของเม็ดโลหิตขาว chemotaxis ในการอักเสบ. ชีวเคมีของการอักเสบ, 271-304.
- Yang, K. , Wu, J. , Zhu, L. , Liu, Y. , Zhang, M. , & Lin, F. (2017) วิธีการแบบ All-on-chip สำหรับการวิเคราะห์นิวโทรฟิล Chemotaxis อย่างรวดเร็วโดยตรงจากหยดเลือด. สถาบันวิจัยสุขภาพแห่งแคนาดา.