Etapas e funções de fagocitose

O que é fagocitose?

A fagocitose é o processo em que as células "capturam" diferentes substâncias e moléculas do meio que as rodeiam graças à formação de invaginações da membrana plasmática, que forma vesículas intracelulares conhecidas como endossomos. Fagocitose, juntamente com a pinocitose e endocitose mediada por receptor, somam os três tipos de endocitose

A pinocitose tem a ver com ingestão líquida e pequenas moléculas, enquanto a endocitose mediada pelo receptor implica a união de moléculas específicas para proteínas que recebem membranas. A fagocitose é considerada uma forma de alimento, pois está relacionada à ingestão de moléculas grandes, outras células ou "restos" de outras células.

Fagocitose de uma bactéria (fonte: Grahamcolm na Wikipedia inglesa [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/3.0)] via Wikimedia Commons)

Em organismos multicelulares, como plantas, animais e fungos, nem todas as células têm a capacidade de fagócitos elementos externos, o que significa que existem algumas células especializadas para esse fim, que são conhecidas como "células fagocíticas".

As células fagocíticas são distribuídas por todos os tecidos do corpo e exercem diferentes funções. Os macrófagos são um bom exemplo de células fagocíticas pertencentes ao sistema imunológico, cuja função é nos defender dos microorganismos que entram em nosso corpo.

Fagocitose / foto recuperada de fagositose77.Blogspot.com

O processo de fagocitose não faria sentido nas células eucarióticas sem a existência de um ornaul intracelular.

A fagocitose também é conhecida como "heterofagia" (ingestão de compostos extracelulares), pois difere da "autofagia", que é o processo normal que ocorre nos lisossomos de praticamente todas as células eucarióticas.

Estágios de fagocitose

Uma vez que o macrófago envolva um vírus (1-3), ele o quebra em pedaços com lisossomos (4.5) que são então liberados da célula como resíduos (6). Foto recuperada de: Askabiologist.a sua.Edu.

Em organismos superiores eukaryot, as principais células fagocíticas derivam de um precursor comum que tem sua origem na medula óssea. Essas células são conhecidas como "glóbulos brancos" e são leucócitos polimorfonucleares (neutrófilos), monócitos e macrófagos.

O processo de fagocitose pode ser analisado como uma série de etapas ou estágios seqüenciais, que consistem em (1) o reconhecimento do material que é fagócito, (2) na formação do fagossoma, que é um tipo de víbora biliar intracelular e (3 ) Na formação do fagolisosoma, um evento que termina com a "digestão".

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Estágio de reconhecimento

A fagocitose não é um processo simples. Entre muitas outras coisas, implica o reconhecimento de sinais específicos e a união de partículas ou organismos para receptores específicos localizados na face externa da membrana plasmática das células fagocíticas.

Esse processo inicial pode ser considerado como uma espécie de "neutralização", especialmente quando se trata de fagocitose mediada por certas células do sistema imunológico, responsáveis ​​pela eliminação de células invasivas.

Assim, a superfície da membrana plasmática das células fagocíticas (ou dos organismos unicelulares que o fagocitão) está equipado com uma bateria de receptores capazes de reconhecer moléculas específicas (ligantes) encontradas na superfície das células invasivas ou elas são típicos de partículas de alimentos.

Esses receptores, que geralmente são proteínas de membrana abrangentes com extensões extracelulares, se ligam aos seus ligantes, que desencadeiam uma série de eventos de sinalização internos que enviam uma mensagem que se traduz como "há comida para fora".

Estágio de formação de Fagosoma

Processo de fagocitose

Uma vez que a célula que é fagocitizante uma partícula de alimentos ou outra célula "estrangeira" recebe a mensagem enviada da superfície, na membrana plasmática, há uma invaginação, o que significa que a célula "envolve" o material para ser fagocito ao seu redor com sua própria membrana.

Nesta fase, observa -se como a membrana se estende sobre a outra célula e essa extensão às vezes é conhecida como "pseudopod". Quando os extremos do pseudopode são reunidos, fechando o elemento estrangeiro, uma “vesícula biliar” interna é formada.

Estágio de formação de fagolisossomo e digestão

O fago. Estes têm a capacidade de se fundir com outras organelas intracelulares: lisossomos.

Comparação entre fagocitose e exocitose. Fonte: Bioestudiant19, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

A fusão entre fagossomos e lisossomos resulta em fagolisossomos, que correspondem a organelas compostas em que "digestão" ou "desintegração" de compostos fagocitados (células inteiras, partes delas ou outras moléculas extracelulares) ocorre).

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Como os lisossomos são as organelas encarregadas da degradação de materiais intracelulares pobres ou resíduos, estes são equipados com diferentes enzimas hidrolíticas e proteolíticas que lhes dão a capacidade de se desintegrar (em fragmentos menores) as partículas contidas nos fagossomos com os quais se fundem.

O material resultante dessa degradação fagolisomal pode ser definitivamente eliminado como resíduos de células fagocíticas ou pode ser usado como um "bloco de construção" para a síntese de novos compostos intracelulares.

Funções

A fagocitose tem muitas funções importantes em organismos eucarióticos. Em protozoários e outros seres unicelulares, por exemplo, esse processo é essencial para a nutrição, uma vez que a maioria dos alimentos é ingerida dessa maneira.

Fagocitose em uma ameba

Em muitos organismos multicelulares, por outro lado, a fagocitose é essencial para uma defesa específica e inespecífica, isto é, para imunidade inata e imunidade adaptativa.

Possui funções primárias na "destruição" de microorganismos patogênicos invasores, como bactérias, parasitas, etc., E também está envolvido na restauração de condições normais nos locais onde ocorreu infecção ou inflamação, ou seja, é importante para reparo de feridas.

Também no contexto imune, a fagocitose é essencial para os processos de apresentação de antígenos e ativação dos linfócitos específicos do sistema imunológico (células B e células T), que participam da defesa do corpo contra agentes estranhos ou estrangeiros.

A fagocitose também está envolvida na eliminação e "reciclagem" de células corporais que passam por eventos apoptóticos, para que seus componentes possam ser reutilizados ou visados ​​para a formação de novas moléculas ou organelas intracelulares.

Como um fato curioso, os macrófagos do corpo humano são responsáveis ​​pela ingestão diária de mais de 100 milhões dos eritrócitos que estão usando ou que funcionam incorretamente na corrente sanguínea.

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Células do sistema imunológico que realizam fagocitose

Esquema de fagocitose simplificada. Fonte: fagocytosis_in_three_steps.PNG: conversa de Graham Colm.Grahamcolm em in.Trabalho Wikipediaderivativo: Retama, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons

As células do sistema imunológico realizadas por fagocitose também podem usar muitos mecanismos para destruir patógenos, como:

Radicais de oxigênio

São moléculas altamente reativas que reagem com proteínas, lipídios e outras moléculas biológicas. Durante o estresse fisiológico, a quantidade de radicais de oxigênio em uma célula pode aumentar dramaticamente, causando estresse oxidativo, que pode destruir estruturas celulares.

Óxido nítrico

É uma substância reativa, semelhante aos radicais de oxigênio, que reagem com superóxido para criar outras moléculas que danificam várias moléculas biológicas.

Proteínas antimicrobianas

São proteínas que danificam ou matam especificamente bactérias. Exemplos de proteínas antimicrobianas incluem proteases, que matam várias bactérias destruindo proteínas essenciais, e a suavidade, que ataca as paredes celulares de bactérias Gram positivas.

Peptídeos antimicrobianos

Os peptídeos antimicrobianos são semelhantes às proteínas antimicrobianas nas quais atacam e matam bactérias. Alguns peptídeos antimicrobianos, como defesas, atacam membranas celulares bacterianas.

Proteínas da União

As proteínas da união são frequentemente atores importantes no sistema imunológico inato, porque proteínas ou íons que, de outra forma, seriam benéficos para bactérias ou replicação viral, estão se ligando competitivamente.

Referências

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