De opsoniner är de immunsystemmolekyler som binder till antigenet och immuncellerna är kända som fagocyter, underlättar fagocytos. Några exempel på fagocytiska celler som kan delta i denna process är makrofager.
När en patogen övervinner värdens anatomiska och fysiologiska barriärer är det möjligt att orsaka infektion och sjukdom. Därför reagerar immunsystemet på denna invasion genom att upptäcka den främmande kroppen genom sensorer och attackera den med en utarbetad svarmekanism.
Åtgärd av opsoniner. Av Graham Colm, från Wikimedia Commons. Även om fagocyter inte kräver opsoniner för att låta dem känna igen och omsluta sina mål, fungerar de mycket effektivare i sin närvaro. Denna mekanism för att binda opsoniner till främmande patogener och fungera som en etikett kallas opsonisering. Utan denna mekanism skulle erkännande och förstörelse av invaderande medel vara ineffektivt.
Funktioner
Opsoniner täcker partiklarna som ska fagocytoneras genom interaktion med antigener. På detta sätt binder fagocytiska celler såsom makrofager och dendritiska celler, som uttrycker receptorer för opsoniner, till opsoniserade patogener genom dessa receptorer och slutligen fagocytos dem.
Således fungerar opsoninerna som en slags bro mellan fagocyten och den partikel som ska fagocyteras.
Opsoniner ansvarar för att motverka den avvisande kraften mellan negativa cellväggar och främjar absorption av patogenen genom makrofagen.
Utan verkan av opsoniner, avvisar de negativt laddade cellväggarna i patogen och fagocyt varandra, så att det främmande medlet kan kringgå deras förstörelse och fortsätta att replikera i värden.
Så opsonisering är en antimikrobiell strategi för att bromsa och eliminera spridningen av en sjukdom.
typer
Det finns flera typer av opsoniner, inklusive mannosebindande lektin, immunoglobuliner av IgG-isotypen och komponenter i komplementsystemet såsom C3b, iC3b eller C4b.
Mannosbindande lektin produceras i levern och frigörs i blodet. Det har förmågan att binda till repetitioner av socker som finns i mikroorganismer och gynnar deras förstörelse genom att aktivera komplementsystemet genom associering av serinproteaser.
IgG är den enda immunoglobulin-isotypen som har förmågan att korsa morkaken på grund av dess lilla storlek. Det finns 4 subisotyper som har specifika funktioner.
C3b är den huvudkomponent som bildas efter nedbrytningen av C3-proteinet i komplementsystemet.
iC3b bildas när komplementfaktor I klyver C3b-proteinet.
Slutligen är C4b produkten från proteolysen av C1q, som är ett komplex av proteiner som vid bildning av antigen-antikroppskomplex aktiveras efter en sekvens.
Det är viktigt att opsonisering av en patogen kan ske genom antikroppar eller komplementsystemet.
antikroppar
Antikroppar är en del av det adaptiva immunsystemet, som produceras av plasmaceller som svar på ett visst antigen. En antikropp har en komplex struktur som ger specificitet till vissa antigener.
I slutet av de tunga och lätta kedjorna har antikroppar variabla regioner (antigenbindande platser), som tillåter antikroppen att passa som "en nyckel i ett lås." När de antigenbindande platserna är upptagna binder antikroppens stamregion sig till receptorn på fagocyter.
På detta sätt blir patogenen uppslukad av fagosomen och förstörs av lysosomerna.
Vidare kan antigen-antikroppskomplexet också aktivera komplementsystemet. Immunoglobulin M (IgM) är till exempel mycket effektiv när det gäller att aktivera komplement.
IgG-antikroppar kan också binda till immuneffektorceller genom deras konstanta domän, vilket utlöser en frisättning av lysprodukter från immuneffektorcellen.
Kompletterande system
Komplementsystemet har för sin del mer än 30 proteiner som förbättrar förmågan hos antikroppar och fagocytiska celler att bekämpa invaderande organismer.
Komplementproteiner, identifierade med bokstaven "C" för komplement, består av 9 proteiner (C1 till C9), som är inaktiva när de cirkulerar i hela människokroppen. Men när en patogen detekteras, klyver proteaserna de inaktiva föregångarna och aktiverar dem.
Emellertid kan kroppens svar på närvaron av en patogen eller främmande kropp utföras genom tre vägar: den klassiska, alternativa och lektinvägen.
Mer än 3 proteiner arbetar tillsammans för att komplettera verkan av antikroppar för att förstöra patogener. Av Perhelion, från Wikimedia Commons. Oavsett aktiveringsväg, konvergerar alla tre på en enda punkt där membranattackkomplexet (MAC) bildas.
MAC består av ett komplex av komplementproteiner, som är associerade med den yttre delen av plasmamembranet av patogena bakterier och bildar en slags pore. Det slutliga målet med porbildning är att orsaka lys av mikroorganismen.
mottagare
När C3b har genererats, binder det sig till någon av kompletteringssystemets vägar till flera ställen på patogenens cellyta och läggs sedan till receptorer uttryckta på ytan av makrofagen eller neutrofilen.
Fyra typer av receptorer som känner igen C3b-fragment uttrycks på leukocyter: CR1, CR2, CR3 och CR4. Bristen i dessa receptorer gör personen mer mottaglig för att drabbas av kontinuerliga infektioner.
C4b, som C3b, kan binda till CR1-receptorn. Medan iC3b ansluter sig till CR2.
Bland Fc-receptorerna skiljer sig FcℽR ut, som känner igen olika subisotyper av IgG.
Bindning av den opsoniserade partikeln till cellytofagocytreceptorer (Fc-receptorer) utlöser bildningen av pseudopoder som omger den främmande partikeln på ett blixtlåsliknande sätt genom receptor-opsonin-interaktioner.
När pseudopods möts smälter de samman för att bilda en vakuol eller fagosom, som sedan binds med lysosomen i fagocyten, som släpper ut ett batteri av enzymer och toxiska antibakteriella syrearter, och initierar matsmältningen av den främmande partikeln för att eliminera den.
referenser
- McCulloch J, Martin SJ. Analyser av cellulär aktivitet. 1994. Cellular Immunology, s. 95-113.
- Roos A, Xu W, Castellano G, Nauta AJ, Garred P, Daha MR, van Kooten C. Mini-recension: En avgörande roll för medfödd immunitet vid avslutningen av apoptotiska celler. European Journal of Immunology. 2004; 34 (4): 921-929.
- Sarma JV, Ward PA. Komplementsystemet. Cell- och vävnadsforskning. 2011; 343 (1), 227-235.
- Thau L, Mahajan K. Fysiologi, opsonisering. 2018. StatPearls Publishing. Hämtad från https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK534215/
- Thomas J, Kindt Richard A. Goldsby Amherst College Barbara A. Osborne. Javier de León Fraga (red.). 2006. I Kuby's Immunology Sixth Edition. pp. 37, 94-95.
- Wah S, Aimanianda V. Värdlösliga medlarare: Att försvara den immunologiska trögheten hos Aspergillus fumigatus Conidia. Journal of Fungi. 2018; 4 (3): 1-9.
- Zhang Y, Hoppe AD, Swanson JA. Koordinering av Fc-receptorsignalering reglerar cellens engagemang för fagocytos. Fortsättningar från National Academy of Sciences. 2010; 107 (45): 19332-9337.