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Was passiert mit den Molekülen der Erreger nach der Phagozytose?

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Was passiert zum Beispiel, wenn ein Bakterium von einem Makrophagen verdaut wird? Ich nehme an, dass der Makrophage das präsentierte Antigen aus Resten der verdauten Bakterienpartikel produziert. Was passiert mit dem Rest des Bakteriums? Können die Moleküle von Bakterien als Nährstoffquelle für den Körper verwendet werden? Oder werden sie als Abfallprodukte anfallen/transportiert?


Die Aufnahme eines Bakteriums durch einen Makrophagen beinhaltet die Fusion von Phagosomen-Lysosomen, über die Sie in Abbas Basic Immunology, Kapitel 2 nachlesen können. Wie Sie vermutet haben, baut das Phagolysom ​​zusätzlich zur bakteriellen Abtötung und Antigen-Prozessierung bakterielle Makromoleküle ab, wie es jedes Lysosom tut , unter Verwendung einer Vielzahl von lysosomalen Hydrolasen. Es gibt Exportwege für die Endprodukte, einschließlich Lipide, Kohlenhydrate und Aminosäuren, wie in dieser Übersicht diskutiert, die eine Wiederverwendung durch anabole Wege ermöglichen. Wie in der verlinkten Überprüfung erörtert, ist der Prozess der Verdauung und des Exports von Kataboliten erwartungsgemäß geregelt. In Kulturmodellen scheint die Nährstoffverfügbarkeit wichtig zu sein.


Schritte der Phagozytose

Schritt 1:

Die Zelle, die die Phagozytose durchführt, wird aktiviert. Dies kann eine Fresszelle sein, also eine Zelle des Immunsystems, die die Phagozytose durchführt, oder ein Organismus wie eine Amöbe, die sich bei der Phagozytose ähnlich verhält wie Fresszellen. Bei Immunzellen erfolgt die Aktivierung, wenn sich die Zellen in der Nähe von Bakterienzellen oder Teilen von Bakterienzellen befinden. Rezeptoren auf der Oberfläche der Zellen binden an diese Moleküle und bewirken, dass die Zellen reagieren.

Schritt 2:

Im Immunsystem kann Chemotaxis auftreten. Chemotaxis ist die Bewegung von Phagozyten zu einer Konzentration von Molekülen. Immunzellen nehmen chemische Signale auf und wandern zu eindringenden Bakterien oder beschädigten Zellen.

Schritt 3:

Die Zelle nimmt das Partikel auf, und das Partikel ist in einem Vesikel (einer Kugel einer Zellmembran mit Flüssigkeit darin) eingeschlossen, das als Phagosom bezeichnet wird. Das Phagosom transportiert das Partikel in die Zelle.

Schritt 5:

Ein Lysosom verschmilzt mit dem Phagosom und das Partikel wird verdaut. Lysosomen sind Vesikel, die hydrolytische Enzyme enthalten, die Moleküle abbauen. Ein mit einem Lysosom verschmolzenes Phagosom wird als Phagolysosom bezeichnet.

Schritt 6:

Zellabfälle, wie z. B. abgebaute Moleküle, die die Zelle nicht wiederverwenden kann, werden durch den Prozess der Exozytose aus der Zelle ausgeschieden. Exozytose ist das Gegenteil von Endozytose, wenn zelluläre Abfallprodukte in Vesikel an die Oberfläche der Zellmembran wandern und freigesetzt werden, wodurch sie die Zelle verlassen.


Dieses Diagramm zeigt den Prozess der Phagozytose. Eine Zelle nimmt ein Partikel auf, baut es mit den Enzymen in Lysosomen ab und stößt Abfallprodukte durch Exozytose aus.


Molekularbiologie der Zelle. 4. Auflage.

Unsere adaptives Immunsystem rettet uns vor dem sicheren Tod durch Infektion. Ein Säugling, der mit einem stark defekten adaptiven Immunsystem geboren wurde, wird bald sterben, wenn keine außergewöhnlichen Maßnahmen ergriffen werden, um es von einer Vielzahl von Infektionserregern wie Bakterien, Viren, Pilzen und Parasiten zu isolieren. Tatsächlich müssen sich alle vielzelligen Organismen gegen eine Infektion durch solche potenziell schädlichen Eindringlinge, die zusammen als Krankheitserreger bezeichnet werden, wehren. Wirbellose verwenden relativ einfache Abwehrstrategien, die hauptsächlich auf Schutzbarrieren, toxischen Molekülen und phagozytischen Zellen beruhen, die eindringende Mikroorganismen aufnehmen und zerstören (Mikroben) und größere Parasiten (wie Würmer). Auch Wirbeltiere sind auf solche angeborenen Immunantworten als erste Verteidigungslinie angewiesen (siehe Kapitel 25), aber sie können auch viel ausgefeiltere Abwehrmechanismen aufbauen, die als adaptive Immunantworten bezeichnet werden. Die angeborenen Reaktionen rufen die adaptiven Immunreaktionen ins Spiel, und beide arbeiten zusammen, um die Krankheitserreger zu eliminieren (Abbildung 24-1). Im Gegensatz zur angeborenen Immunantwort sind die adaptiven Antworten hochspezifisch für den jeweiligen Erreger, der sie ausgelöst hat. Sie können auch langanhaltenden Schutz bieten. Eine Person, die sich beispielsweise von Masern erholt, ist durch das adaptive Immunsystem lebenslang gegen Masern geschützt, jedoch nicht gegen andere verbreitete Viren, wie etwa solche, die Mumps oder Windpocken verursachen. In diesem Kapitel konzentrieren wir uns hauptsächlich auf adaptive Immunantworten, und wenn nicht anders angegeben, bezieht sich der Begriff Immunantwort auf sie. Wir diskutieren die angeborene Immunantwort ausführlich in Kapitel 25.

Abbildung 24-1

Angeborene und adaptive Immunantworten. Die angeborene Immunantwort wird direkt durch Krankheitserreger aktiviert und schützt alle vielzelligen Organismen vor einer Infektion. Bei Wirbeltieren stimulieren Krankheitserreger zusammen mit den von ihnen aktivierten angeborenen Immunantworten adaptive (mehr.)

Die Funktion der adaptiven Immunantwort besteht darin, eindringende Krankheitserreger und alle von ihnen produzierten toxischen Moleküle zu zerstören. Da diese Reaktionen destruktiv sind, ist es entscheidend, dass sie nur auf Moleküle reagieren, die dem Wirt fremd sind, und nicht auf die Moleküle des Wirts selbst. Die Fähigkeit zu unterscheiden, was ist ausländisch von was ist selbst auf diese Weise ist ein grundlegendes Merkmal des adaptiven Immunsystems. Gelegentlich macht das System diese Unterscheidung nicht und reagiert destruktiv gegen die eigenen Moleküle des Wirts. Eine solche Autoimmunerkrankungen kann tödlich sein.

Natürlich sind viele fremde Moleküle, die in den Körper gelangen, harmlos, und es wäre sinnlos und potenziell gefährlich, gegen sie eine adaptive Immunantwort aufzubauen. Allergische Zustände wie Heuschnupfen und Asthma sind Beispiele für schädliche adaptive Immunantworten gegen scheinbar harmlose Fremdmoleküle. Solche unangemessenen Reaktionen werden normalerweise vermieden, da das angeborene Immunsystem adaptive Immunreaktionen nur dann ins Spiel bringt, wenn es Moleküle erkennt, die für eindringende Krankheitserreger charakteristisch sind, genannt pathogenassoziierte Immunstimulanzien (besprochen in Kapitel 25). Darüber hinaus kann das angeborene Immunsystem zwischen verschiedenen Klassen von Krankheitserregern unterscheiden und die effektivste Form der adaptiven Immunantwort rekrutieren, um sie zu eliminieren.

Jede Substanz, die eine adaptive Immunantwort auslösen kann, wird als Antigen bezeichnet (AntiKarosserie Generator). Das meiste, was wir über solche Reaktionen wissen, stammt aus Studien, in denen ein Experimentator das adaptive Immunsystem eines Versuchstiers (normalerweise einer Maus) dazu bringt, auf ein harmloses Fremdmolekül wie ein Fremdprotein zu reagieren. Der Trick besteht darin, das harmlose Molekül zusammen mit Immunstimulanzien (normalerweise mikrobiellen Ursprungs) namens . zu injizieren Hilfsstoffe, die das angeborene Immunsystem aktivieren. Dieser Vorgang heißt Immunisierung. Bei dieser Verabreichung kann fast jedes Makromolekül, solange es dem Empfänger fremd ist, eine adaptive Immunantwort induzieren, die spezifisch für das verabreichte Makromolekül ist. Bemerkenswerterweise kann das adaptive Immunsystem zwischen sehr ähnlichen Antigenen unterscheiden, wie z. B. zwischen zwei Proteinen, die sich nur in einer einzigen Aminosäure unterscheiden, oder zwischen zwei optischen Isomeren desselben Moleküls.

Adaptive Immunantworten werden von weißen Blutkörperchen, den Lymphozyten, ausgeführt. Es gibt zwei große Klassen solcher Antworten𠅊ntikörperreaktionen und zellvermittelte Immunantworten, und sie werden von verschiedenen Klassen von Lymphozyten durchgeführt, die B-Zellen bzw. T-Zellen genannt werden. In Antikörperantworten, B-Zellen werden aktiviert, um Antikörper zu sezernieren, bei denen es sich um Proteine ​​handelt, die als bezeichnet werden Immunglobuline. Die Antikörper zirkulieren im Blutkreislauf und durchdringen die anderen Körperflüssigkeiten, wo sie spezifisch an das fremde Antigen binden, das ihre Produktion stimuliert (Abbildung 24-2). Die Bindung von Antikörpern inaktiviert Viren und mikrobielle Toxine (wie Tetanustoxin oder Diphtherietoxin), indem ihre Fähigkeit, an Rezeptoren auf Wirtszellen zu binden, blockiert wird. Die Antikörperbindung markiert auch eindringende Krankheitserreger zur Zerstörung, hauptsächlich indem sie es den phagozytischen Zellen des angeborenen Immunsystems erleichtert, sie aufzunehmen.

Abbildung 24-2

Die beiden Hauptklassen adaptiver Immunantworten. Lymphozyten führen beide Reaktionsklassen aus. Hier reagieren die Lymphozyten auf eine Virusinfektion. Bei einer Antwortklasse sezernieren B-Zellen Antikörper, die das Virus neutralisieren. Im anderen (mehr.)

Bei zellvermittelten Immunantworten, der zweiten Klasse der adaptiven Immunantwort, reagieren aktivierte T-Zellen direkt gegen ein fremdes Antigen, das ihnen auf der Oberfläche einer Wirtszelle präsentiert wird. Die T-Zelle kann beispielsweise eine virusinfizierte Wirtszelle mit viralen Antigenen auf ihrer Oberfläche abtöten und dadurch die infizierte Zelle eliminieren, bevor das Virus eine Chance zur Replikation hatte (siehe Abbildung 24-2). In anderen Fällen produziert die T-Zelle Signalmoleküle, die Makrophagen aktivieren, um die eindringenden Mikroben zu zerstören, die sie phagozytiert haben.

Wir beginnen dieses Kapitel mit der Diskussion der allgemeinen Eigenschaften von Lymphozyten. Anschließend betrachten wir die funktionellen und strukturellen Merkmale von Antikörpern, die es ihnen ermöglichen, extrazelluläre Mikroben und die von ihnen produzierten Toxine zu erkennen und zu neutralisieren. Als nächstes diskutieren wir, wie B-Zellen eine praktisch unbegrenzte Anzahl verschiedener Antikörpermoleküle produzieren können. Schließlich betrachten wir die Besonderheiten von T-Zellen und die zellvermittelten Immunantworten, für die sie verantwortlich sind. Bemerkenswerterweise können T-Zellen Mikroben erkennen, die sich in Wirtszellen verstecken, und entweder die infizierten Zellen abtöten oder anderen Zellen helfen, die Mikroben zu eliminieren.

  • Lymphozyten und die zelluläre Basis der adaptiven Immunität
  • B-Zellen und Antikörper
  • Die Generierung von Antikörper-Diversität
  • T-Zellen und MHC-Proteine
  • T-Helferzellen und Lymphozytenaktivierung
  • Verweise

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Phagozytose-Prozess

Zellen brauchen ihren täglichen Anteil an Nahrung genau wie der Mensch. Sie tun es durch den Phagozytose-Prozess. Dieser BiologyWise-Artikel erklärt diesen wichtigen Prozess der Zellbiologie an seinen Beispielen.

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Phagozytose ist ein Prozess, der von bestimmten Zellen verwendet wird, um feste Partikel zu absorbieren und aufzunehmen. Die aufgenommenen und aufgenommenen Partikel können Nährstoffpartikel oder Bakterien sein. Die Zellen, die durch den Phagozytoseprozess aufgenommen werden können, sind bekannt als Fresszellen.

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Phagozyten können frei lebende einzellige Organismen wie Amöben sein, oder sie können ein Teil der Körperzellen eines vielzelligen Organismus sein. Phagozyten gehören zu der Familie von Prozessen, die kollektiv als ‘Endocytose’ bezeichnet werden und alle Prozesse umfassen, die eine Aufnahme von Material durch eine Zelle beinhalten.

Prozess der Phagozytose

Andere Beispiele für Phagozytose umfassen einige Immunsystemzellen, die bestimmte schädliche, infektiöse Mikroorganismen und andere unerwünschte Fremdstoffe verschlingen und abtöten. Das Immunsystem von Säugetieren enthält bestimmte Fresszellen, die ihnen helfen, pathogene Bakterien und andere infektiöse Organismen zu zerstören und loszuwerden. In diesen Zellen wird die Aufnahme von Fremdmaterial durch das kontraktile Aktin-Myosin-System erleichtert. Es ermöglicht der Zellmembran, sich auszudehnen, um die Partikel aufzunehmen und sich dann sofort wieder zusammenzuziehen, um sie aufzunehmen.

Beteiligte Schritte

Bei einzelligen Organismen findet der Prozess der Phagozytose statt, wenn der Organismus mit Nährstoffpartikeln in Kontakt kommt. Die Fresszellen des Immunsystems werden in Gegenwart bestimmter Bakterienzellen, Entzündungszellen oder anderer Fremdkörper aktiviert. Lassen Sie uns über die allgemeinen Schritte des Prozesses sprechen.

Schritt 1: Die Fresszelle wird durch die Anwesenheit bestimmter Partikel um sie herum aktiviert. Sobald er ein fremdes Partikel entdeckt, produziert der Phagocyt Oberflächen-Glykoproteinrezeptoren, die seine Fähigkeit erhöhen, an der Oberfläche des Partikels zu haften.

Schritt 2: Der Fresser heftet sich langsam an die Oberfläche des Fremdpartikels. Die Zellmembran der Fresszelle beginnt sich auszudehnen und bildet einen Kegel um das Fremdpartikel.

Schritt 3: Die Zellmembran umgibt das Fremdpartikel von allen Seiten und bildet eine Vakuole, die als Phagosom oder Nahrungsvakuole bekannt ist. Das Phagosom wird dann zur Absorption in die Zelle geleitet.

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Schritt 4: Jetzt kommt die Rolle der Lysosomen, das sind Zellstrukturen, die darauf spezialisiert sind, die Partikel zu verdauen, die durch die Zellmembran in die Zelle gelangen. Die Lysosomen zerlegen die Nahrungsvakuole oder das Phagosom in ihre Bestandteile. Die essentiellen Nährstoffe, falls vorhanden, werden in der Zelle absorbiert und der Rest wird als Abfallstoff ausgestoßen. Im Falle des Immunsystems bildet die Zelle ein Peroxisom, eine spezielle Struktur, die dem Körper hilft, die Giftstoffe loszuwerden.

Bei einzelligen Organismen wie Amöben ist der Prozess der Phagozytose überlebensnotwendig, da sie in Bezug auf Nährstoffe vollständig darauf angewiesen sind. Einige dieser Organismen haben spezielle Eigenschaften, die es ihnen ermöglichen, Nahrungspartikel zu lokalisieren und zu verfolgen.

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Phagozytose

Phagozytose ist eine uralte Anpassung. In primitiven Organismen wird es hauptsächlich zur Nährstoffaufnahme verwendet [ 4], während es in höheren Organismen in spezialisierten Zellen (z. B. Makrophagen, DCs und Neutrophilen) vorkommt und für eine Vielzahl spezialisierter biologischer Ereignisse benötigt wird. Es ist der erste Schritt zur Auslösung der Abwehr und Entzündung des Wirts, es wird für die Entfernung der enormen Anzahl von seneszenten Zellen benötigt, die jeden Tag sterben, und es wird für die Embryonalentwicklung und den Gewebeumbau benötigt [1, 2].

Die Phagozytose lässt sich in eine Reihe definierter Schritte gliedern: Rezeptoren auf der Zelloberfläche erkennen und binden den Erreger es werden Signale erzeugt, die eine Aktinpolymerisation unter der Membran an der Kontaktstelle induzieren Aktinreiche Membranfortsätze greifen um das Partikel herum die Membranen verschmelzen dahinter das Partikel, zieht es zum Zentrum der Zelle und das Phagosom reift über eine Reihe von Membranfusions- und -spaltungsereignissen zu einem Phagolysosom. Das Phagolysosom ist ein saures, hydrolytisches Kompartiment, in dem der Erreger abgetötet und verdaut wird, um die Antigenpräsentation vorzubereiten.

Dieses allgemeine Modell ist einigermaßen nützlich, um die Dissektion der Phagozytose zu erleichtern. Der genaue Mechanismus der Internalisierung ist jedoch bemerkenswert heterogen und hängt weitgehend von der Art des Rezeptors oder der Rezeptoren ab, die an der Partikelerkennung beteiligt sind, und insbesondere von der Art des Partikels [1]. Obwohl die Fc-Rezeptor (FcR)-vermittelte Phagozytose durch Membranvorsprünge initiiert wird, die sich um das Partikel herum erstrecken, scheinen Partikel, die durch den Komplementrezeptor internalisiert werden, ohne signifikanten Membranvorsprung in die Zelle zu sinken [ 5, 6]. Diese Unterschiede sind auf unterschiedliche Zytoskelettelemente zurückzuführen, die an der Stelle der Phagozytose zusammengebaut werden. Darüber hinaus variieren die entzündlichen Folgen der Partikelinternalisierung beträchtlich. Die durch den Fc-Rezeptor vermittelte Phagozytose ist stark proinflammatorisch, Komplementrezeptor-vermittelte Phagozytose ist nicht entzündlich und die Aufnahme apoptotischer Zellen ist entzündungshemmend [1].

Partikelerkennung. Eine Hauptherausforderung für das angeborene Immunsystem ist die Unterscheidung zahlreicher potenzieller Krankheitserreger von sich selbst durch die Verwendung einer begrenzten Anzahl von Keimbahn-kodierten phagozytischen Rezeptoren. Dieses Problem wird durch die Neigung von Krankheitserregern zur Mutation verschärft. Dieser Herausforderung wurde durch die Evolution einer Vielzahl von Rezeptoren begegnet, die konservierte Motive auf Pathogenen erkennen, die auf höheren Eukaryoten nicht zu finden sind. Diese Motive sind für die Biologie des Eindringlings essentiell und unterliegen daher keinen hohen Mutationsraten. Janeway [ 7] schlug vor, die Rezeptoren „Pattern-Recognition-Rezeptoren“ (PRRs) und die Ziele dieser Rezeptoren „Pathogen-assoziierte molekulare Muster“ (PAMPs) zu nennen. Pathogen-assoziierte Motive umfassen Mannane in der Hefezellwand, formylierte Peptide in Bakterien und Lipopolysaccharide (LPSs) und Lipoteichonsäuren auf der Oberfläche gramnegativer und grampositiver Bakterien.

Die Erkennungsmechanismen, die zur Phagozytose führen, können musterbasiert, humoral oder eine Kombination sein. Phagozytäre Rezeptoren, die Muster auf Pathogenen erkennen, umfassen den Mannoserezeptor und DEC-205, die Mannane erkennen, Dectin, das β-Glucane und Integrine erkennt (z. B. CD11b/CD18) und Scavenger-Rezeptoren, die Oberflächenkomponenten von Bakterien erkennen [2]. Die repetitiven Liganden auf dem Partikel vernetzen die phagozytischen Rezeptoren, die dann die Zytoskelett-Umlagerungen und den Membrantransport initiieren, die die Eckpfeiler der Phagozytose sind. Zu den humoralen Komponenten, die Infektionserreger opsonisieren, bevor sie von phagozytischen Rezeptoren erkannt werden, gehören Komplement, das an Komplementrezeptoren bindet, das Mannose-bindende Protein, das die Bindung von Mannanen durch den C1q-Rezeptor opsonisiert, und Surfactant-Protein A, das Kohlenhydrate bindet und von einer Transmembran erkannt wird Rezeptor, Surfactant-assoziierter Protein A-Rezeptor 210. Antikörper stellen eine Schnittstelle zwischen adaptiver und angeborener Immunität dar: Sie erkennen ihre verwandten Liganden auf infektiösen Agenzien mit exquisiter Spezifität, werden aber durch ihre generischen Fc-Domänen von der Fc-Rezeptorfamilie gebunden und internalisiert.

Partikelinternalisierung. Die Internalisierung von Partikeln erfordert die Aktivierung einer Reihe von Signalwegen, die zusammen die Neuordnung des Aktinzytoskeletts, die Erweiterung der Plasmamembran und die Fusion zu einem Phagolysosom orchestrieren. Darüber hinaus nehmen viele Moleküle, die eine Rolle bei der Partikelaufnahme spielen, auch an Signalereignissen teil, die zur Gentranskription und Proteinsekretion, zu Veränderungen der Zellmorphologie und zur Aktivierung antimikrobieller Mechanismen führen. Die starke Überlappung der für diese verschiedenen Prozesse verwendeten Signalmoleküle und die gleichzeitige Rekrutierung dieser Moleküle an Phagosomen machen es wahrscheinlich, dass die verschiedenen Signalwege funktionell interagieren [2].

Eine überwältigende Zahl von Signalmolekülen ist an der Regulierung der Phagozytose beteiligt. Ein erfolgreicher Ansatz bei der Analyse der biologischen Komplexität war die Definition von Einschnürungspunkten innerhalb von Signalwegen. Einige davon wurden für die Phagozytose definiert, und einige Beispiele sind aufschlussreich.

Proteinkinase C (PKC). Mindestens 5 der 12 Isoformen der PKC werden in Makrophagen exprimiert und während der Phagozytose an Membranen rekrutiert, wo ihre Aktivitäten für die Partikelinternalisierung erforderlich sind [8]. PKC wird in den frühesten Stadien der Partikelinternalisierung benötigt: Sie ist an der Bildung von Aktinfilamenten unterhalb der Partikelbindungsstelle beteiligt [9]. Zu den nachgeschalteten Effektoren der PKC-Aktivierung gehören die Proteine ​​der myristoylierten Alanin-reichen C-Kinase-Substrat-(MARCKS)-Familie [10]. MARCKS-Proteine ​​regulieren die Interaktionen des Aktinzytoskeletts mit der Plasmamembran und sind mit Phagozytose und Membrantransport verbunden. PKCs werden auch für die Zytokinproduktion und die antimikrobielle Aktivierung benötigt, die durch eine Vielzahl von Stimuli induziert wird.

Phosphoinositid (PI)-3 Kinase und Phospholipase C (PLC). PI-3-Kinase katalysiert die Phosphorylierung von PI(4,5)P2zu PI(3,4,5)P3, ein Phospholipid, das bei der Rekrutierung von Signalmolekülen wie der Kinase Akt/PKB zu bestimmten Membranregionen wichtig ist. Die Hemmung der PI-3-Kinase blockiert die Phagozytose eines breiten Spektrums von Partikeln, die IgG- und Komplement-opsonisierte Partikel, nicht opsonisiertes Zymosan und Bakterien umfassen, was eindeutig eine universelle Rolle für die PI-3-Kinase-Aktivierung bei der Partikelinternalisierung zeigt. Die Blockade der PI-3-Kinase hemmt die Partikelbindung oder die anfängliche Aktinpolymerisation unter dem Partikel nicht, was darauf hindeutet, dass die anfängliche phagozytische Signalgebung intakt ist [11]. Stattdessen wird PI-3-Kinase für die Membranextension und Fusion hinter dem Partikel benötigt, möglicherweise durch Regulierung des Einbaus einer neuen Membran an der Stelle der Partikelinternalisierung [12].

SPS spaltet PI(4,5)P2, IP freigeben3 (Inositoltriphosphat) und DAG (Diacylglycerol), sekundäre Botenstoffe, die intrazelluläres Ca . mobilisieren++ speichert und aktiviert die Mitglieder der PKC-Familie. Wie die PI-3-Kinase wird PLC zu Phagosomen rekrutiert, die IgG-opsonisierte Partikel enthalten, und die Hemmung seiner Aktivität blockiert die Partikel-Internalisierung. Im Gegensatz zu PI-3-Kinase-Inhibitoren blockieren PLC-Inhibitoren die Bildung von Aktinfilamenten unterhalb der Partikelkontaktstelle vollständig, was stark darauf hindeutet, dass die Hauptaufgabe von PLC bei der Partikelinternalisierung darin besteht, PK Cm zu aktivieren [3].

Obwohl die PI-3-Kinase- und PLC-Aktivierung für die mechanischen Aspekte der Partikelinternalisierung erforderlich ist, sind sie auch an der proinflammatorischen Signalübertragung beteiligt, die durch Partikelstimuli induziert wird. So wird die PI-3-Kinase an bestimmte Toll-like-Rezeptoren (TLRs) rekrutiert, wenn Zellen mit hitzeabtötenden stimuliert werden Staphylococcus aureus, und die Aktivierung der PI-3-Kinase wurde mit der Aktivierung von NF-κB und der Induktion der Zytokinproduktion in Makrophagen durch Pathogene in Verbindung gebracht [13]. In ähnlicher Weise ist die PLC-Aktivität für die proinflammatorische Signalübertragung in Makrophagen erforderlich, hauptsächlich durch die Beteiligung an der Aktivierung des Mitogen-aktivierten Proteins (MAP)-Kinase-Signalwegs.

Rho-Guanintriphosphat (GTP)asen. Mitglieder der Rho-Familie von GTPasen koordinieren die Aktindynamik während der Zelladhäsion und -motilität und nehmen an einer Vielzahl von Signalkaskaden teil, einschließlich der Aktivierung von MAP-Kinasen und der Aktivierung von Transkriptionsfaktoren. Die Rolle der Rho-Familienmitglieder an der Schnittstelle des Aktin-Zytoskeletts und der intrazellulären Signalübertragung macht diese Proteine ​​zu besonders interessanten Kandidaten als Moleküle, die Phagozytose an Entzündungsreaktionen koppeln können. In dieser Hinsicht ist es von Interesse, dass eine Reihe pathogener Bakterien Mechanismen entwickelt haben, um GTPasen der Rho-Familie zu regulieren, um die Immunclearance zu vermeiden. Daher, Yersinien Arten vermeiden die Phagozytose durch Immunzellen des Wirts, teilweise durch die Sekretion eines Proteins namens YopE über ein Typ-III-Sekretionssystem in das Zytoplasma der Wirtszellen [3]. YopE ist ein GTPase-aktivierendes Protein (GAP) für Cdc42, Rac und Rho und deaktiviert somit diese Proteine ​​schnell, wodurch die für die Phagozytose notwendigen Aktinumlagerungen gehemmt werden. Ähnlich, Pseudomonas aeruginosa sekretiert ein Protein mit der GAP-Aktivität der Rho-Familie namens ExoT in das Zytoplasma der Wirtszelle, um dessen Aufnahme und Clearance zu verhindern.

Groß angelegte Ansätze zur Identifizierung neuer Proteine, die an der Phagozytose beteiligt sind. Die Anwendung globaler Ansätze und der Hochdurchsatztechnologie hat eine riesige Stückliste von Proteinen hervorgebracht, die am phagozytischen Prozess beteiligt sein können. In einer massenspektrometrischen Studie wurden >250 Phagosomen-assoziierte Proteine ​​identifiziert [14], in einer anderen wurden ∼150 monoklonale Antikörper (MAbs) gegen phagosomale Proteine ​​erzeugt [15]. Um diese Komplexität in Arbeitsmodelle der Phagozytose zu integrieren, müssen neue Ansätze und Technologien entwickelt werden.

Meine Kollegen und ich haben MAbs generiert, die Phagosomen in verschiedenen Reifungsstadien erkennen [15]. Das komplexe Immunogen für die Hybridomerzeugung wurde durch Reinigung von FcR-Phagosomen in verschiedenen Reifungsstadien aus LPS-geprimten Maus-Peritonealmakrophagen hergestellt. Ungefähr 150 Linien wurden isoliert, die MAbs produzieren, die Phagosomen anfärben. Die subzelluläre Verteilung jedes Antigens, der Zeitpunkt der Assoziation mit reifenden Phagosomen und die Assoziation mit Phagosomen, die Zymosan, IgG-opsonisierte Partikel, komplementbeschichtete Partikel und eine Vielzahl von Bakterien enthalten, wurden untersucht. Eine zentrale Herausforderung besteht darin, die Proteine ​​zu priorisieren und dann funktionelle Informationen über ihre Rolle zu erhalten.

Da Krankheitserreger seit Jahrtausenden die angeborene Abwehr sondiert und umgangen haben, konzentrierten wir uns zunächst auf Proteine, die unterschiedlich mit Vakuolen assoziieren, die verschiedene Infektionserreger enthalten. Zum Beispiel erkennt MAb M8D10 ein Protein, das vorübergehend mit FcR-, CR- (Komplementrezeptor) und MR- (Mannoserezeptor) Phagosomen assoziiert, aber dauerhaft mit Vakuolen assoziiert, die Chlamydia pneumoniae (unveröffentlichte Daten der Autoren).

Das Gen, das das von M8D10 erkannte Antigen codiert, war mit Amphiphysin II verwandt, einem Protein, das mit der rezeptorvermittelten Endozytose assoziiert ist. Aufgrund seiner Ähnlichkeit mit Amphiphysin II haben wir das Makrophagenprotein „Amphiphysin IIm“ genannt [16]. An anderer Stelle wurde gezeigt, dass Amphiphysin II das Adapterprotein 2 bindet und Clathrin dieser Komplex mit dem invaginierenden endozytischen Vesikel assoziiert. Amphiphysin II enthält auch eine Src-Homologie-3-(SH3)-Domäne, die das GTPase-Dynamin bindet und es dadurch an das sich bildende Endosom rekrutiert. Dynamin polymerisiert am Hals des Endosoms und fördert dessen Abspaltung und Ablösung von der Plasmamembran, wodurch ein freies endozytisches Vesikel gebildet wird. Dynamin enthält mindestens 3 funktionelle Domänen: eine GTPase-Domäne, eine Pleckstrin-Homologiedomäne, die mit Inositollipiden interagiert, und eine prolineriche Domäne, die mehrere SH3-enthaltende Proteine ​​bindet, einschließlich Amphiphysin, PI-3-Kinase, Phospholipase C und Src-Tyrosinkinasen [ 17]. Die Mutation von Lysin 44 innerhalb der GTP-Bindungsstelle von Dynamin-zu-Alanin verhindert die GTP-Bindung und Hydrolyse und ist eine dominante negative Mutation.

Amphiphysin IIm bindet an Dynamin 2, und die Rolle dieser beiden Proteine ​​bei der Regulierung der Phagozytose wurde mit dominant negativen Mutanten untersucht [ 16, 18]. Beide Mutanten hemmten die Phagozytose und schienen dies zu tun, indem sie die Insertion der Membran in die sich bildende Pseudopoden-Actin-Polymerisation verhinderten. Dieser Phänotyp ähnelte dem, der beobachtet wurde, wenn die PI-3-Kinase gehemmt wurde [11] und weitere Untersuchungen zeigten, dass die PI-3-Kinase-Aktivierung Amphiphysin IIm zum sich bildenden Phagosom rekrutiert und dass Amphiphysin IIm dann Dynamin 2 über seine SH3-Domäne bindet [16]. Dies war für das Einsetzen der Membran in die sich bildende Pseudopode erforderlich, da sie versuchte, sich um das Partikel herum auszudehnen.


Inhalt

Phagozytose wurde zuerst vom kanadischen Arzt William Osler (1876) [1] festgestellt und später von Élie Metchnikoff (1880, 1883) untersucht und benannt. [2]

Die Phagozytose ist einer der Hauptmechanismen der angeborenen Immunabwehr. Es ist einer der ersten Prozesse, die auf eine Infektion reagieren, und ist auch einer der initiierenden Zweige einer adaptiven Immunantwort. Obwohl die meisten Zellen zur Phagozytose fähig sind, führen einige Zelltypen diese als Teil ihrer Hauptfunktion aus. Diese werden als „professionelle Fresszellen“ bezeichnet. Die Phagozytose ist evolutionär alt und kommt sogar bei Wirbellosen vor. [3]

Professionelle Fresszellen Bearbeiten

Neutrophile, Makrophagen, Monozyten, dendritische Zellen, Osteoklasten und Eosinophile können als professionelle Fresszellen klassifiziert werden. [2] Die ersten drei haben die größte Rolle bei der Immunantwort auf die meisten Infektionen. [3]

Die Rolle der Neutrophilen besteht darin, den Blutkreislauf zu patrouillieren und nur im Falle einer Infektion in großer Zahl in die Gewebe einzuwandern. [3] Dort haben sie eine direkte mikrobizide Wirkung durch Phagozytose. Nach der Einnahme sind Neutrophile wirksam bei der intrazellulären Abtötung von Krankheitserregern. Neutrophile phagozytieren hauptsächlich über die Fcγ-Rezeptoren und die Komplementrezeptoren 1 und 3. Die mikrobizide Wirkung von Neutrophilen beruht auf einem großen Repertoire an Molekülen, die in vorgeformten Granula vorhanden sind. Enzyme und andere Moleküle, die in diesen Körnchen hergestellt werden, sind Proteasen, wie Collagenase, Gelatinase oder Serinproteasen, Myeloperoxidase, Lactoferrin und antibiotische Proteine. Deren Degranulation in das Phagosom, begleitet von einer hochreaktiven Sauerstoffspeziesproduktion (oxidativer Burst), ist hochgradig mikrobizide. [4]

Monozyten und die daraus reifenden Makrophagen verlassen den Blutkreislauf, um durch Gewebe zu wandern. Dort sind sie residente Zellen und bilden eine Ruhebarriere. [3] Makrophagen initiieren die Phagozytose durch Mannoserezeptoren, Scavenger-Rezeptoren, Fcγ-Rezeptoren und Komplementrezeptoren 1, 3 und 4. Makrophagen sind langlebig und können die Phagozytose fortsetzen, indem sie neue Lysosomen bilden. [3] [5]

Dendritische Zellen befinden sich auch in Geweben und nehmen Krankheitserreger durch Phagozytose auf. Ihre Rolle besteht nicht darin, Mikroben abzutöten oder zu beseitigen, sondern sie für die Antigenpräsentation an die Zellen des adaptiven Immunsystems abzubauen. [3]

Rezeptoren initiieren Bearbeiten

Rezeptoren für die Phagozytose können durch erkannte Moleküle in zwei Kategorien unterteilt werden. Die ersten, opsonischen Rezeptoren, sind von Opsoninen abhängig. [6] Darunter befinden sich Rezeptoren, die den Fc-Teil von gebundenen IgG-Antikörpern erkennen, eingelagertes Komplement oder Rezeptoren, die andere Opsonine aus Zellen oder Plasma erkennen. Nicht-opsonische Rezeptoren umfassen Rezeptoren vom Lektin-Typ, Dectin-Rezeptoren oder Scavenger-Rezeptoren. Einige Phagozytosewege benötigen ein zweites Signal von Mustererkennungsrezeptoren (PRRs), die durch Anheftung an Pathogen-assoziierte molekulare Muster (PAMPS) aktiviert werden, was zur NF-κB-Aktivierung führt. [2]

Fcγ-Rezeptoren Bearbeiten

Fcγ-Rezeptoren erkennen mit IgG beschichtete Ziele. Der bekannteste Teil ist das Fc-Fragment. Das Molekül des Rezeptors enthält eine intrazelluläre ITAM-Domäne oder assoziiert mit einem ITAM-enthaltenden Adaptermolekül. ITAM-Domänen übertragen das Signal von der Oberfläche der Fresszelle zum Zellkern. Aktivierende Rezeptoren menschlicher Makrophagen sind beispielsweise FcγRI, FcγRIIA und FcγRIII. [5] Die Fcγ-Rezeptor-vermittelte Phagozytose umfasst die Bildung von Vorsprüngen der Zelle, die als „phagozytische Schale“ bezeichnet werden, und aktiviert einen oxidativen Ausbruch in Neutrophilen. [4]

Komplementrezeptoren Bearbeiten

Diese Rezeptoren erkennen Ziele, die mit C3b, C4b und C3bi beschichtet sind, aus dem Plasmakomplement. Die extrazelluläre Domäne der Rezeptoren enthält eine Lektin-ähnliche Komplementbindungsdomäne. Die Erkennung durch Komplementrezeptoren reicht nicht aus, um eine Internalisierung ohne zusätzliche Signale zu bewirken. In Makrophagen sind CR1, CR3 und CR4 für die Erkennung von Zielen verantwortlich. Komplementbeschichtete Targets werden durch „Sinken“ in die Phagozytenmembran ohne Vorsprünge internalisiert. [5]

Mannoserezeptoren Bearbeiten

Mannose und andere pathogenassoziierte Zucker wie Fucose werden vom Mannoserezeptor erkannt. Acht lektinähnliche Domänen bilden den extrazellulären Teil des Rezeptors. Die durch den Mannoserezeptor vermittelte Aufnahme unterscheidet sich in molekularen Mechanismen von der Fcγ-Rezeptor- oder Komplementrezeptor-vermittelten Phagozytose. [5]

Phagosom Bearbeiten

Die Aufnahme des Materials wird durch das kontraktile Aktin-Myosin-System erleichtert. Das Phagosom ist die Organelle, die durch Phagozytose von Material gebildet wird. Es bewegt sich dann in Richtung des Zentrosoms der Fresszelle und wird mit Lysosomen fusioniert, wodurch ein Phagolysosom entsteht und zum Abbau führt. Nach und nach wird das Phagolysosom angesäuert, wodurch abbauende Enzyme aktiviert werden. [2] [7]

Der Abbau kann sauerstoffabhängig oder sauerstoffunabhängig sein.

  • Der sauerstoffabhängige Abbau hängt von NADPH und der Produktion reaktiver Sauerstoffspezies ab. Wasserstoffperoxid und Myeloperoxidase aktivieren ein Halogenierungssystem, das zur Bildung von Hypochlorit und zur Zerstörung von Bakterien führt. [8]
  • Der sauerstoffunabhängige Abbau hängt von der Freisetzung von Granulat ab, das Enzyme wie Lysozymen und kationische Proteine ​​wie Defensine enthält. Andere antimikrobielle Peptide sind in diesen Körnchen vorhanden, einschließlich Lactoferrin, das Eisen maskiert, um ungünstige Wachstumsbedingungen für Bakterien bereitzustellen. Andere Enzyme wie Hyaluronidase, Lipase, Collagenase, Elastase, Ribonuklease, Desoxyribonuklease spielen ebenfalls eine wichtige Rolle bei der Verhinderung der Ausbreitung von Infektionen und des Abbaus von essentiellen mikrobiellen Biomolekülen, die zum Zelltod führen. [4][5]

Leukozyten erzeugen während der Phagozytose Blausäure und können Bakterien, Pilze und andere Krankheitserreger abtöten, indem sie mehrere andere toxische Chemikalien erzeugen. [9] [10] [11]

Einige Bakterien zum Beispiel Treponema pallidum, Escheria coli und Staphylococcus aureus, sind in der Lage, Phagozytose durch mehrere Mechanismen zu vermeiden.

Nach der Apoptose müssen die absterbenden Zellen von Makrophagen in das umliegende Gewebe aufgenommen werden, was als Efferozytose bezeichnet wird. Eines der Merkmale einer apoptotischen Zelle ist die Präsentation verschiedener intrazellulärer Moleküle auf der Zelloberfläche, wie Calreticulin, Phosphatidylserin (aus der inneren Schicht der Plasmamembran), Annexin A1, oxidiertes LDL und veränderte Glykane. [12] Diese Moleküle werden von Rezeptoren auf der Zelloberfläche der Makrophagen wie dem Phosphatidylserin-Rezeptor oder von löslichen (frei schwebenden) Rezeptoren wie Thrombospondin 1, GAS6 und MFGE8 erkannt, die wiederum an andere Rezeptoren auf den Makrophagen binden wie CD36 und alpha-v-beta-3-Integrin. Defekte in der apoptotischen Zellclearance sind normalerweise mit einer gestörten Phagozytose von Makrophagen verbunden. Die Akkumulation von apoptotischen Zellresten verursacht oft Autoimmunerkrankungen, daher hat die pharmakologische Potenzierung der Phagozytose ein medizinisches Potenzial bei der Behandlung bestimmter Formen von Autoimmunerkrankungen. [13] [14] [15] [16]

Bei vielen Protisten wird die Phagozytose als Nahrungsquelle verwendet, um einen Teil oder die gesamte Nahrung bereitzustellen. Dies wird als phagotrophe Ernährung bezeichnet und unterscheidet sich von der osmotrophen Ernährung, die durch Resorption erfolgt. [ Zitat benötigt ]

  • Bei einigen, wie Amöben, findet die Phagozytose statt, indem das Zielobjekt mit Pseudopodien umgeben wird, wie bei tierischen Phagozyten. Beim Menschen sind die Amöbozoen Entamoeba histolytica kann rote Blutkörperchen phagozytieren. auch an der Phagozytose beteiligt. [17] Bei Ciliaten gibt es eine spezialisierte Furche oder Kammer in der Zelle, in der die Phagozytose stattfindet, das Zytostom oder der Mund.

Wie bei phagozytischen Immunzellen kann das resultierende Phagosom mit Lysosomen (Nahrungsvakuolen) verschmolzen werden, die Verdauungsenzyme enthalten, und so ein Phagolysosom bilden. Die Nahrungspartikel werden dann verdaut, und die freigesetzten Nährstoffe werden diffundiert oder in das Zytosol transportiert, um für andere Stoffwechselprozesse verwendet zu werden. [18]

Mixotrophie kann phagotrophe Ernährung und phototrophe Ernährung beinhalten. [19]


Phagozytose

Phagozytose ist eine spezielle Form von Endozytose durch die Zellen Feststoffe, einschließlich mikrobieller Krankheitserreger, internalisieren. Während die meisten Zellen zur Phagozytose fähig sind, handelt es sich um die professionellen Fresszellen des Immunsystems, einschließlich Makrophagen, Neutrophile und

reifen dendritische Zellen, die sich in diesem Prozess wirklich auszeichnen. In diesen Zellen ist die Phagozytose ein Mechanismus, durch den Mikroorganismen eingeschlossen, abgetötet und für die Antigenpräsentation prozessiert werden können und stellt eine wichtige Facette der angeborenen Immunantwort auf Krankheitserreger dar und spielt eine wesentliche Rolle bei der Initiierung der adaptive Immunantwort.

Der Prozess der Phagozytose beginnt mit der Bindung von Opsonine (d.h. ergänzen oder Antikörper) und/oder spezifische Moleküle auf der Erregeroberfläche (so genannte pathogen-assoziierte molekulare Pathogene [PAMPs]) an Zelloberflächenrezeptoren auf den Fresszellen. Dies verursacht Rezeptor-Clustering und löst Phagozytose aus. Die Zellmembran erstreckt sich dann um das Ziel herum, umhüllt es schließlich und schnürt sich ab, um ein diskretes . zu bilden Phagosom. Dieses Vesikel kann durch Fusion mit späten Endosomen und Lysosomen reifen und ansäuern, um ein Phagolysosom, bei dem ein Abbau des Inhalts über die Wirkung von lysosomalen Hydrolasen erfolgen kann.

Abbildung 1. (a) Drei Stufen der Phagozytoserezeptorbindung und Bildung eines Phagozytosebechers, Abschnüren und Bildung eines diskreten Phagosoms und Fusion mit Lysosomen. (B) Phagozytose menschlicher Makrophagen Candida albicans. Pfeile: Phagosomen gefärbt für Aktin (rot) und Calreticulin, ein Marker des endoplasmatischen Retikulums (grün). (C) IFN-g-behandelte Mausmakrophagen infiziert mit Mycobacterium bovis BCG (rot) und gefärbt für den lysosomalen Marker CD69 (LAMP3, grün).

An der Phagozytose sind zahlreiche Rezeptoren beteiligt. Komplement-Rezeptoren und FC-Rezeptoren sind besonders wichtig für die Erkennung und Phagozytose von opsonisierten Mikroben und anderen Feststoffen. Andere Rezeptoren, einschließlich der Toll-like-Rezeptoren (TLRs), Scavenger-Rezeptoren (SR) und Lektine (wie DC-SIGN, dectin-1 und die Mannose-Rezeptor) sind auch für die Aufnahme vieler pathogener Mikroorganismen wichtig. Die Phagozytose ist typischerweise ein dynamischer Prozess, der eine Reorganisation des Aktin-Zytoskeletts und die Beteiligung von Aktin-bindenden Proteinen und Signalmolekülen erfordert.

Darüber hinaus kann die Phagozytose durch zahlreiche pathogenassoziierte und körpereigene Moleküle beeinflusst werden, darunter Lipopolysaccharid (LPS) und Zytokine. Bestimmtes TNFα und IFNγ die Bildung und Reifung von Phagosomen vorantreiben. Dieser Prozess veranlasst die Phagozyten, Zytokine zu produzieren, die als Chemoattraktoren wirken, um die Migration und Aktivierung anderer Immunzellen zum Infektionsort zu verstärken.

Etwas intrazelluläre Krankheitserreger, einschließlich Mycobacterium tuberculosis, haben Strategien entwickelt, um die Reifung der Phagosomen zu hemmen und können innerhalb des unreifen Phagosoms überleben und sich replizieren. Andere Krankheitserreger, wie z Escherichia coli und Neisseria-Meningitiden, haben Mechanismen entwickelt, um Opsonine zu fixieren, abzugeben und/oder abzubauen, um eine Aktivierung der Immunantwort zu verhindern und somit eine Immunüberwachung und Phagozytose zu umgehen.


Wie Immunzellen Bakterien mit Säure töten

Die erste Linie der Immunabwehr gegen eindringende Krankheitserreger wie Bakterien sind Makrophagen, Immunzellen, die jeden Fremdkörper, der ihnen in den Weg kommt, verschlingen. Nachdem sie es in intrazelluläre Membranvesikel eingeschlossen haben, ein Prozess, der Phagozytose genannt wird, töten Makrophagen ihre Beute mit Säure. Es ist jedoch noch nicht vollständig verstanden, wie der Ansäuerungsprozess aufgebaut wird. In ihrem Bestreben, Proteine, die Chemikalien durch Zellmembranen transportieren, systematisch zu untersuchen, charakterisierten die Forscher am CeMM die entscheidende Rolle des Transporters SLC4A7 in diesem Prozess und lieferten wertvolle neue Erkenntnisse für viele pathologische Zustände von Entzündungen bis hin zu Krebs.

Unter den vielen verschiedenen Arten von Immunzellen, die den Körper patrouillieren, sind Makrophagen die ersten, wenn es darum geht, eine fremde Bedrohung zu bekämpfen. Mit ihrer flexiblen und vielseitigen Oberfläche umhüllen sie jeden Mikroorganismus oder jedes Partikel, der für die Gesundheit des Organismus schädlich sein könnte, und hüllen ihn in ein intrazelluläres Membranvesikel namens Phagosom ein. Um die Bedrohung zu beseitigen und in ihre Bestandteile zu zerlegen, muss das Innere des Phagosoms effektiv und schrittweise angesäuert werden. For this crucial part of phagocytosis, the macrophages must undergo multiple metabolic changes, which are not yet entirely understood.

The team of Giulio Superti-Furga, Scientific Director of the CeMM Research Center for Molecular Medicine of the Austrian Academy of Sciences, discovered in their latest study that a membrane protein belonging to the family of "solute carriers" (SLCs) plays an essential role in phagocytosis and phagosome acidification. Their work was published in the journal Cell Host & Microbe.

SLCs represent the largest group of transporter proteins responsible for the movement of chemical molecules across cellular membranes. As phagocytosis and the acidification of phagosomes require the exchange of ions and nutrients, the scientists in Superti-Furga´s laboratory hypothesized that SLCs might be essential for macrophages to undergo those processes. To test their hypothesis, the researchers developed an essay with special cells in which they impaired the 391 human SLC genes individually using CRISPR/Cas9 gene editing technology.

Those cells, each of them carrying a single defective SLC gene, were subsequently tested on how they performed during phagocytosis. Strikingly, among all SLCs, SLC4A7, a sodium bicarbonate transporter, was the only one who turned out to be essential for macrophages to undergo phagocytosis and acidification. Cells with impaired SLC4A7 were unable to acidify their phagosomes and by consequence decreased their capacity to kill bacteria.

Having identified their prime candidate SLC4A7, the scientists, in collaboration with the laboratory of Nicolas Demaurex of the University of Geneva, investigated further and unveiled the mechanism causing the impaired phagosome acidification. "SLC4A7 is located on the surface of macrophages and necessary for bicarbonate import from the environment into the cell cytoplasm" Giulio Superti-Furga, senior author of the study explains. "The SLC4A7-driven bicarbonate import is essential for buffering the cellular pH during phagocytosis. If SLC4A7 was lost, the activation of macrophages led to accumulation of protons in their cytoplasm, which further inhibited the acidification of phagosomes."

The results of this study do not only provide new fundamental insights into the molecular functioning of one of the most important cells of the immune system. As phagocytosis plays a significant role in various pathologic conditions from inflammation to cancer, these new insights are likely of relevance beyond the context of infectious diseases. The effort to understand the role of the different cellular transporters, supported by a grant of the European Research Council (ERC), has added a small new piece to the large and fascinating puzzle coupling trafficking of chemical matter to metabolism and cellular function.


Phagocytic Cells of The Immune System

Many cells are capable of phagocytosis, but some immune cells are specialised for this role:

  • Neutrophile are abundant in the blood and essential in acute inflammation, as they are the first immune cells to arrive at the infection site.
  • Makrophagen are tissue-resident cells that act as an initial defence mechanism and serve to activate the adaptive immune response.
  • Dendritische Zellen - these cycle through the bloodstream, tissues and lymphoid organs, sampling potential pathogens and acting as a major link between the innate and adaptive immune systems.

Further information on phagocytes can be found here.


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Bemerkungen:

  1. Bramwell

    Ich glaube, Sie machen einen Fehler. Lass uns diskutieren.

  2. Charleston

    Ihnen abstraktes Denken

  3. Teijo

    Entschuldigen Sie, dass ich mich jetzt nicht an der Diskussion beteiligen kann - es ist sehr beschäftigt. Ich werde zurückkommen - ich werde unbedingt die Meinung zu dieser Frage äußern.

  4. Randon

    Ich entschuldige mich, dass ich Ihnen nicht helfen kann. Aber ich bin sicher, dass Sie die richtige Lösung finden.

  5. Laodegan

    Danke für die Erklärung.



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