Sebuah fagosom, juga dikenal sebagai vesikel endocytic, adalah vesikel yang terbentuk sebagai invaginasi dari membran plasma untuk mencakup partikel fagosit atau mikroorganisme. Fagositosis adalah satu-satunya metode makan untuk beberapa protista dan juga digunakan untuk tujuan ini oleh beberapa metazoa yang lebih rendah.
Pada kebanyakan hewan, bagaimanapun, fungsi fagositosis beberapa sel dipertahankan, tetapi mereka berhenti memiliki fungsi nutrisi untuk menjadi mekanisme perlindungan nonspesifik terhadap patogen, serta untuk menghilangkan sel-sel mati atau tua.
Ilustrasi dasar fagositosis. Diambil dan diedit dari: GrahamColm di Wikipedia bahasa Inggris [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)].
Fagosom, yang terbentuk selama fagositosis, kemudian akan berfusi menjadi lisosom, untuk menghasilkan fagolisosom. Dalam hal ini pencernaan bahan yang tertelan terjadi. Dengan cara ini, tubuh dapat menangkap dan membunuh bakteri. Namun, beberapa di antaranya mampu bertahan hidup, dan bahkan berkembang di dalam fagosom.
Indeks artikel
Karakteristik
Agar fagosom dapat terbentuk, patogen atau opsonin harus berikatan dengan reseptor transmembran, yang didistribusikan secara acak pada permukaan sel fagosit.
Opsonin adalah molekul yang berfungsi sebagai label, seperti antibodi, yang akan mengikat patogen dan mengatur proses fagositosis.
Karena fagosom terbentuk sebagai invaginasi membran plasma, membrannya akan memiliki komposisi dasar lipid bilayer yang sama.
Fagosom memiliki protein terikat membran untuk merekrut dan menyatu dengan lisosom untuk membentuk fagolisosom dewasa
Pelatihan
Fagositosis merupakan proses berurutan yang meliputi beberapa tahap seperti: kemotaksis, adhesi, endositosis, pembentukan fagosom, pembentukan fagolisosom, pengasaman fagolisosom, pembentukan metabolit oksigen reaktif, aktivasi hidrolase lisosom, pelepasan bahan yang dicerna, pembentukan sisa tubuh dan akhirnya eksositosis.
Endositosis dan fagosom
Endositosis adalah mekanisme perpindahan partikel atau mikroorganisme dari luar ke dalam sel. Proses ini dapat dioptimalkan dengan opsinisasi partikel dan umumnya terjadi melalui reseptor yang terletak di daerah membran yang dilapisi klatrin.
Prosesnya meliputi invaginasi membran plasma yang menimbulkan vakuola fagositik. Adhesi partikel atau mikroorganisme ke membran menyebabkan polimerisasi aktin dan juga pembentukan pseudopodia. Pseudopod ini akan mengelilingi materi yang akan dicerna dan menyatu di belakangnya.
Selama proses ini, partisipasi beberapa protein penting, seperti kinase C, phosphoinositide 3-kinase dan phospholipase C. Ketika invaginasi akhirnya menutup, vesikel atau fagosom terbentuk yang memisahkan dari membran dan melayang menuju bagian dalam sel.
fagolisosom
Tak lama setelah pembentukan fagosom, depolimerisasi F-aktin terjadi, yang awalnya terkait dengan fagosom. Membran sel ini menjadi dapat diakses oleh endosom awal.
Kemudian, fagosom bergerak di sepanjang mikrotubulus sitoskeleton, sambil melalui serangkaian peristiwa fusi dan fisi, yang melibatkan berbagai protein seperti annexin dan GTPase rap7, rap5 dan rap1.
Peristiwa ini membuat membran fagosom dan isinya menjadi matang dan dapat menyatu dengan endosom akhir dan kemudian dengan lisosom untuk membentuk fagolisosom.
Kecepatan fagosom dan lisosom menyatu tergantung pada sifat partikel yang tertelan, tetapi umumnya membutuhkan waktu 30 menit untuk melakukannya. Fusi itu tidak selalu membutuhkan membran untuk bersatu sepenuhnya agar fagolisosom terbentuk.
Dalam beberapa kasus, persimpangan antara fagosom dan lisosom dicapai melalui jembatan berair yang sempit. Jembatan ini hanya memungkinkan pertukaran terbatas dari isi kedua struktur.
sisa tubuh
Setelah hidrolisis partikel atau mikroorganisme telah terjadi, molekul yang dihasilkan akan dilepaskan ke sitosol sel dan bahan limbah akan tetap terkandung di dalam vesikel, yang menjadi sisa tubuh.
Selanjutnya, bahan limbah ini akan dilepaskan ke luar sel melalui prosedur yang disebut eksositosis.
Fitur
Eliminasi patogen
Fagosom yang dikenal sebagai makrofag dan neutrofil disebut fagosit profesional dan merupakan sel yang bertanggung jawab untuk sebagian besar penangkapan dan eliminasi patogen. Kedua jenis sel ini memiliki metode yang berbeda untuk menghancurkan bakteri.
Neutrofil menghasilkan oksigen beracun, serta turunan klorin untuk membunuh bakteri, serta menggunakan protease dan peptida antimikroba. Makrofag, pada bagian mereka, lebih bergantung pada pengasaman fagolisosom, serta penggunaan enzim proteolitik dan glikolitik untuk menghancurkan patogen.
Peradangan
Proses pembentukan fagosom terkait dengan proses inflamasi melalui molekul sinyal umum. PI-3 kinase dan fosfolipase C, misalnya, berpartisipasi dalam pembentukan fagosom dan juga merupakan komponen penting dari respon imun bawaan.
Protein ini menginduksi produksi sitokin pro-inflamasi dalam proses yang diatur secara ketat dan respon inflamasinya akan tergantung pada jenis partikel yang tercakup dalam fagosom.
Presentasi antigen
Sel dendritik yang belum matang mampu memfagositosis unsur patogen. Fagosom dari sel-sel ini hanya sebagian mendegradasi patogen yang difagositosis.
Sebagai hasil dari degradasi parsial ini, fragmen protein dengan ukuran yang memadai untuk hasil pengenalan bakteri tertentu. Fragmen ini ditargetkan ke kompleks histokompatibilitas utama dan digunakan untuk mengaktifkan sel T untuk respon imun.
Nutrisi
Banyak protista menggunakan fagositosis sebagai mekanisme makan. Bahkan, dalam beberapa kasus, ini adalah satu-satunya mekanisme mereka untuk mendapatkan nutrisi. Dalam kasus ini, waktu antara menelan partikel makanan dan mencernanya di dalam fagosom jauh lebih pendek daripada yang digunakan oleh fagosit profesional.
Tahapan fagositosis pada Amoeba. Diambil dan diedit dari: Miklos [Domain publik].
Eliminasi sel
Fagosom bertanggung jawab untuk menghilangkan sel-sel tua dan apoptosis sebagai mekanisme untuk mencapai homeostasis jaringan. Misalnya, sel darah merah memiliki salah satu tingkat pergantian tertinggi dalam tubuh. Dengan demikian, eritrosit tua difagositosis oleh makrofag yang terletak di hati dan limpa.
Referensi
- G. Karp (2008). Biologi sel dan molekuler. Konsep dan eksperimen. Edisi ke-5. John Wiley & Sons, Inc.
- SL Wolfe (1977). Sel biologi. Ediciones Omega, SA
- O. Rojas-Espinosa & P.Arce-Paredes (2003). Fagositosis: mekanisme dan konsekuensi. Bagian pertama. Biokimia.
- O. Rojas-Espinosa & P.Arce-Paredes (2004). Fagositosis: mekanisme dan konsekuensi. Bagian kedua. Biokimia.
- O. Rojas-Espinosa & P.Arce-Paredes (2004). Fagositosis: mekanisme dan konsekuensi. Bagian ketiga. Biokimia.
- fagosom. Di Wikipedia. Dipulihkan dari en.wilipedia.org
- Fagosom: Apa itu? Pembentukan, Struktur, Fungsi, Proses Pematangan dan Manipulasi Bakteri. Dipulihkan dari arribasalud.com
