Omówienie opsonizacji

Opsonizacja jest mechanizmem, dzięki któremu wzmocnione zostaje ukierunkowanie cząstek do zniszczenia poprzez fagocytozę. Opsoniny są cząsteczkami, które oznaczają obce cząstki do fagocytozy. Fagocytoza jest komórkowym procesem usuwania patogenów i martwych lub umierających komórek.

Opsonizacja jest drugim etapem fagocytozy, w którym chemotaksja najpierw powoduje rekrutację fagocytów w kierunku miejsca infekcji lub śmierci komórki. Opsonizacja, czyli przyłączenie opsonin, czyni patogen bardziej widocznym dla fagocyta, a opsonizowany patogen jest następnie połykany przez fagocyt przed zniszczeniem wewnątrzkomórkowym poprzez trawienie.

Mechanizm opsonizacji i rodzaje opsonin

Opsonizacja zachodzi poprzez wiązanie opsoniny z epitopem patogenu lub martwych komórek. Wszystkie komórki odpornościowe i patogeny mają ujemnie naładowane błony komórkowe. Powoduje to, że fagocyt i patogen są odpychane od siebie. Cząsteczka opsoniny pokonuje siłę odpychającą ładunków ujemnych poprzez interakcję pomiędzy opsoniną a receptorami na powierzchni komórek odpornościowych. Swoiste przeciwciała mogą działać jako opsoniny, jak również białka komplementarne wrodzonej odpowiedzi immunologicznej, a krążące białka wydzielane przez receptory rozpoznawania wzorca mogą również być opsoninami.

Przeciwciała

Przeciwciała są białkami wytwarzanymi przez komórki odpornościowe, które celują w określone cząsteczki. Cząsteczki te mogą być różne od białek obecnych na powierzchni bakterii, cząsteczek wydzielanych przez bakterie lub cząsteczek obecnych na komórkach gospodarza. Białka te mają kształt litery Y, a „odgałęzienia” są miejscem, w którym następuje rozpoznanie. Przeciwciała ułatwiają fagocytozę, ponieważ „łodyga” cząsteczki przeciwciała jest rozpoznawana przez fagocyt.

Układ dopełniacza i opsonizacja

Układ dopełniacza jest częścią wrodzonej odpowiedzi immunologicznej, która stanowi pomost pomiędzy wrodzoną (nieswoistą) i adaptacyjną (swoistą) odpowiedzią immunologiczną. System ten składa się z odrębnych białek osocza, które ułatwiają opsonizację w celu zmniejszenia stanu zapalnego i usunięcia patogenów. Cząsteczki dopełniacza C3b, C4b i C1q mogą służyć jako opsoniny.

Opsonizacja patogenów przez białka dopełniacza

System dopełniacza może prowadzić do usunięcia patogenów trzema drogami:

1. Ścieżka klasyczna.
2. ścieżka alternatywna.
3. ścieżka lektyn wiążących mannozę.

Ścieżka klasyczna jest aktywowana przez wiązanie C1q do kompleksów antygen-przeciwciało, tworząc w ten sposób połączenie pomiędzy odpornością wrodzoną i adaptacyjną. C1q może również wiązać się bezpośrednio z powierzchnią patogenu przy braku przeciwciała. Białko C1q jest częścią kompleksu C1, który oddziałuje na cząsteczki C4 i C3 w serii reakcji rozszczepienia w celu wytworzenia klasycznej konwertazy C3, składającej się z komponentów obejmujących C4b i C3b.

Scieżka alternatywna obejmuje spontaniczną aktywację komponentu komplementu wiążącego się z powierzchnią patogenu. Wymaga ona czynników takich jak B i D oddziałujących ze sobą i z C3b w celu utworzenia alternatywnej konwertazy C3, C3bBb.
Ścieżka lektyny wiążącej mannozę rozpoczyna się od związania lektyny wiążącej mannozę (MBL) z węglowodanami zawierającymi mannozę na patogenie. Prowadzi to do wytworzenia proteaz serynowych związanych z MBL, które z kolei aktywują C4 i C3 tworząc klasyczną konwertazę C3.

Wszystkie trzy szlaki zbiegają się w tym punkcie z konwertazą C3 rozszczepiającą C3 w celu wytworzenia C3b, która wiąże się z błoną komórkową patogenu i opsonizuje patogen.

Opsonizacja komórek apoptotycznych

Kontrolowana śmierć komórek poprzez apoptozę i usuwanie tych martwych komórek są ważnymi procesami zapobiegającymi gromadzeniu się martwych komórek podczas zapalenia. Słabe usuwanie martwych komórek może prowadzić do aktywnej odpowiedzi immunologicznej, która pogłębia przewlekły stan zapalny. Opsonizacja usuwa komórki apoptotyczne poprzez rozpuszczalne wrodzone białka rozpoznające wzorce (sPRPs), które są w stanie rozpoznać różnorodne ligandy powierzchniowe na komórkach apoptotycznych. Do tych krążących białek należą pentraksyny, kolektyny i fikoliny.

Fosfatydylocholina (PC) jest cząsteczką pentraksyny, która ulega hydrolizie w późniejszych etapach apoptozy, tworząc lizofosfatydylocholinę (lysoPC), znajdującą się na powierzchni umierającej lub apoptotycznej komórki. Rozpuszczalna lizoPC działa jak chemoatraktant, dzięki czemu fagocyt może łatwo rozpoznać późną komórkę apoptotyczną. Ligandy na martwej komórce działają jako sygnał dla fagocytu, aby rozpocząć połykanie, przy czym żywotne komórki nie prezentują tych samych sygnałów.

Dalsza lektura

• Wszystkie treści dotyczące opsonizacji

Citations