ฟาโกไซโตซิส

Phagocytosis [จาก ฟาเกอิน, กิน + ไซโต, เซลล์ + -ซิส, กระบวนการ] ช่วยให้เซลล์สามารถรวมไวรัส แบคทีเรีย ทั้งเซลล์และเศษของพวกมัน และอนุภาคอื่นๆ โปรโตซัวจำนวนมากและยูคาริโอตเซลล์เดียวบางชนิด เช่น อะมีบา ทำให้ฟาโกไซโทซิสเป็นกลยุทธ์พื้นฐานในการได้รับสารอาหารที่ต้องการ ในสัตว์ รวมทั้งมนุษย์ มีเซลล์บางเซลล์ที่เชี่ยวชาญด้านฟาโกไซโทซิส ซึ่งสามารถดักจับและย่อยแบคทีเรียและอนุภาคแปลกปลอมอื่นๆ ได้ ตัวเอกเหล่านี้ของระบบภูมิคุ้มกัน (เซลล์เม็ดเลือดขาว) ใช้ชื่อสามัญของฟาโกไซต์และเป็นตัวแทนของแมคโครฟาจที่เรียกว่า (มาจากโมโนไซต์) และไมโครฟาจ (นิวโทรฟิลลิวโคไซต์) นอกเหนือจากการกินและทำลายจุลินทรีย์ที่บุกรุกแล้ว สัตว์กินของเน่าเหล่านี้ยังดูดกลืนเซลล์ที่ตายแล้ว ผิดปกติหรือเสียหายอย่างรุนแรง อนุภาคและก้อนที่ไม่ละลายน้ำ

โดยทั่วไป นิวโทรฟิล แกรนูโลไซต์จะทำงานโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการป้องกันสิ่งมีชีวิตจากแบคทีเรีย pyogenic ในขณะที่มาโครฟาจมีประสิทธิภาพมากกว่าในการตอบสนองต่อการติดเชื้อโดยจุลินทรีย์ภายในเซลล์ นอกจากเซลล์เหล่านี้แล้ว ซึ่งฟาโกไซโทซิสเป็นหน้าที่ที่โดดเด่น ยังมีฟาโกไซต์ที่เรียกว่า Facultative (ไฟโบรบลาสต์, แมสต์เซลล์, เอ็นโดธีลิโอไซต์ ฯลฯ) ซึ่งกระบวนการนี้แทบไม่มีเลย

กระบวนการฟาโกไซโตซิส

กระบวนการฟาโกไซโตซิส (การกิน "เป็นระยะๆ") ช่วยให้ "รับอนุภาคที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 1-2 ไมโครเมตร กิจกรรมของเซลล์ที่คล้ายกันที่เรียกว่าพิโนไซโตซิส (การดื่ม) ช่วยให้" การบริโภคหยดของ ของเหลว ร่วมกับตัวถูกละลายและโมเลกุลต่างๆ ที่พวกมันมี ในที่สุด ใน "การเอนโดไซโทซิส ("กิจวัตร" ของการรับประทานอาหาร) โมเลกุลที่รวมเข้าด้วยกันจะมีมิติระดับกลาง

ฟาโกไซโตซิสเป็นกระบวนการคัดเลือกที่กำหนดให้เซลล์ใช้พลังงานซึ่งแตกต่างจากพินโนไซโทซิส ดังนั้นจึงเป็นเอทีพี

ฟาโกไซโตซิสแบ่งออกเป็นขั้นตอนต่างๆ ได้ดังนี้

ก) การรับรู้และการยึดติดของอนุภาคกับพื้นผิวฟาโกไซต์
B) การกลืนกิน (endocytosis) ของอนุภาคเอง
C) การฆ่าและการย่อยสลายของจุลินทรีย์ที่กินเข้าไปหรืออนุภาคที่ฝังตัว

การรับรู้คือระยะเริ่มต้นของการทำลายเซลล์และเกิดขึ้นได้จากตัวรับเมมเบรนที่เฉพาะเจาะจง มีการจำแนกการรับรู้โดยตรง ซึ่งฟาโกไซต์มีตัวรับจำเพาะสำหรับอนุภาคที่จะรวมเข้าไว้ด้วยกัน และตัวรับทางอ้อม ในกรณีหลังนี้ ถึงแม้ว่าจะไม่มีตัวรับจำเพาะ แต่ฟาโกไซต์จะรับรู้เซลล์แปลกปลอมผ่านโมเลกุลสัญญาณที่เรียกว่าแอนติบอดี ซึ่งตัวแสดงอื่นๆ ของระบบภูมิคุ้มกันนำไปใช้กับเซลล์แปลกปลอม (opsonization) เพื่อทำให้เซลล์ดังกล่าว "น่ารับประทาน" มากขึ้น แอนติบอดี หรืออิมมูโนโกลบูลิน จากนั้นทำหน้าที่เป็นลิแกนด์สำหรับตัวรับเมมเบรนจำเพาะของฟาโกไซต์ (ดูรูป)

กระบวนการกลืนกินเป็นสื่อกลางโดยโปรตีนหดตัวของโครงร่างโครงร่าง ซึ่งช่วยให้เซลล์ที่เกี่ยวข้องกับฟาโกไซโทซิสสามารถห่อหุ้มแบคทีเรียด้วยเยื่อหุ้มเซลล์ จนถึงรวมไว้ในแวคิวโอลที่สร้างขึ้นใหม่ล้อมรอบด้วยเมมเบรน (ฟาโกโซม) ทันทีที่ถุงน้ำปิดและถูกทำให้อยู่ภายใน มันจะรวมตัวกับไลโซโซม ออร์แกเนลล์ในเซลล์ที่มีหน้าที่ในการย่อยสลายและการย่อยอาหารและ/หรือการทำลายโมเลกุลแปลกปลอม ที่เรียกว่า phagolysosome เกิดขึ้นภายในซึ่ง (เรากำลังพูดถึง phagocytes ของระบบภูมิคุ้มกัน) กลไก "นักฆ่า" ที่รับผิดชอบในการทำลายเชื้อโรคที่เกี่ยวข้องจะเปิดใช้งาน ในแง่นี้อนุมูลออกซิไดซ์และสารอื่น ๆ (เอนไซม์ไลโซโซม) ที่เกี่ยวข้องกับการยับยั้งและทำลายเชื้อโรค

ตามที่คาดไว้ ฟาโกไซโตซิสเป็นกระบวนการที่คล้ายกับเอนโดไซโทซิสอย่างมาก ซึ่งเป็นกลไกทางเลือกที่โมเลกุลหรืออนุภาคขนาดใหญ่สามารถเข้าสู่เซลล์ได้ อย่างไรก็ตาม ในกรณีนี้ เยื่อหุ้มเซลล์ไม่ได้ถูกบังคับให้ห่อหุ้มสารเหล่านี้ แต่สร้างโพรงด้วยการก่อตัวของถุงน้ำที่เล็กกว่ามาก ดังนั้นจึง มีการบุกรุกของเยื่อหุ้มเซลล์มากกว่าการดีดออกของสิ่งเดียวกัน endocytosis และ phagocytosis เป็นสื่อกลางในการรับในขณะที่ pinocytosis เป็นกระบวนการที่ไม่เฉพาะเจาะจง