Фагоцитоз [від фагаїну, їжі + цито, клітини + - sis, process] дозволяє клітці поглинати віруси, бактерії, цілі клітини та їх уламки, а також будь-які інші види частинок. Багато найпростіші і деякі одноклітинні еукаріоти, такі як амеби, роблять фагоцитоз своєю фундаментальною стратегією, щоб отримати необхідні їм поживні речовини. У тварин, включаючи людей, існують деякі клітини, що спеціалізуються на фагоцитозі, здатні як такі включати і перетравлювати бактерії та інші сторонні частинки. Ці протагоністи імунної системи (лейкоцити) приймають родове ім'я фагоцитів і представлені так званими макрофагами (отриманими з моноцитів) і мікро-клітинами (нейтрофільними лейкоцитами). На додаток до поглинання і знищення вторгаються мікроорганізмів, ці сміттєтворці також охоплюють мертві, аномальні або сильно пошкоджені клітини, нерозчинні частинки і згустки.

Загалом, нейтрофільні гранулоцити особливо активні в захисті організму від піогенних бактерій, тоді як макрофаги є більш ефективними у відповіді на інфекцію внутрішньоклітинними мікроорганізмами. Поряд з цими клітинами, для яких фагоцитоз є важливою функцією, існують також так звані фагоцити (фібробласти, тучні клітини, ендотеліоцити тощо), для яких процес повністю маргінальний.

Процес фагоцитозу

Процес фагоцитозу ("спорадичний" акт прийому їжі) дозволяє приймати частинки з діаметром більше 1-2 мкм. Подібна клітинна активність, що називається піноцитоз (акт вживання алкоголю), дозволяє приймати крапельки рідини разом з розчиненими речовинами і різними молекулами, які вони містять. Нарешті, в ендоцитозі ("рутинний" акт прийому їжі) включені молекули мають проміжні розміри.

На відміну від піноцитозу, фагоцитоз - це селективний процес, який вимагає споживання енергії, а отже, і АТФ, клітиною.

Фагоцитоз розкладається на різних етапах:

А) Розпізнавання і прикріплення частинок до поверхні фагоцита

Б) Прийом всередину (ендоцитоз) самої частинки

В) Убивання і деградація поглинається мікроба або включеної частки

Розпізнавання є початковою фазою фагоцитозу і стає можливим завдяки конкретним мембранним рецепторам. Виділяється пряме розпізнавання, в якому фагоцит володіє специфічними рецепторами для включення частинки і непрямим. В останньому випадку, хоча у нього немає специфічних рецепторів, фагоцит розпізнає чужорідні клітини за допомогою сигнальних молекул, які називаються антитілами, які інші суб'єкти імунної системи застосовують до чужорідної клітини (опсонізація), щоб зробити її більш "смачною", Тому антитіла або імуноглобуліни діють як ліганди для специфічних мембранних рецепторів фагоцитів (див. Фігуру).

Процес проковтування опосередковується цитоскелетними скоротливими білками, які дозволяють клітці, що бере участь у фагоцитозі, обернути бактерію з її клітинною мембраною, аж до включення її в неоформаційну вакуоль, оточену мембраною (фагосомою). Як тільки ця міхура закривається і інтерналізується, вона зливається з лізосомами, клітинними органелами, відповідальними за деградацію і перетравлення та / або руйнування чужорідних молекул. Таким чином, утворюється так званий фаголізосома, в якому (ми йдемо про фагоцити імунної системи) активуються «вбивчі» механізми, активовані для знищення патогену. У цьому сенсі окислюючі радикали та інші речовини (лізосомальні ферменти) здатні інактивувати і руйнувати патоген.

Як і передбачалося, фагоцитоз є процесом, дуже схожим на ендоцитоз, альтернативний механізм, за допомогою якого великі молекули або частинки можуть потрапити в клітини. У цьому випадку, однак, клітинна мембрана не виштовхується, щоб охопити ці речовини (однак менші, ніж ті, які включені фагоцитозом), але генерує порожнину з утворенням набагато менших везикул. Тому існує мембранна інвагінація замість її екстрофлексії. І ендоцитоз, і фагоцитоз є опосередкованими рецепторами, тоді як піноцитоз є неспецифічним процесом.