Fagotsitoz (tibbiyot)

Fagotsitoz (hujayra oziqlanishi) - (yunoncha: phagos — yeyish, oziqlanish va cytos — hujayra) — baʼzi bir hujayralar tomonidan qattiq zarrachalarning (≥0,5mkm gacha boʻlgan mikroskopik tirik organizmlarning) yutilishi hisoblanadiIndu Khurana, Arushi Khurana: Textbook of medical physiology; 2nd edition, 2009.. Fagotsitoz endositozning bir turi boʻlib, jarayonda qatnashadigan vakuola - fagosoma deyiladi. Tibbiyotda fagotsitoz - oq qon hujayralari tomonidan patogen mikroorganizmlarning yutilishi va yoʻq qilib yuborishini anglatadi. Fagotsitoz atamasi dastlab kanadalik olim William Osler (1876-yil) tomonidan qoʻllangan boʻlsada, atamani va jarayon fanga I. I. Mechnikov tomonidan kiritilgan. (1882-yil).Gordon, Siamon (March 2016). "Phagocytosis: An Immunobiologic Process". Immunity. 44 (3): 463–475. doi:10.1016/j.immuni.2016.02.026. PMID 26982354. Fagotsitoz jarayonini amalga oshiradigan hujayralar yigʻindisi - fagotsitlar deyiladi va ularga neytrofillar, monotsitlar bilan birgalikda turgʻun toʻqima makrofaglari kiradi. Fagositoz jarayoni quyidagi bosqichlardan iborat:

 Marginatsiya 
Normada qon tomirda harakatlanayotgan qon markaziy oqimida qon shaklli elementlari boʻlib, periferiyasida ya’ni tomir devoriga yaqin qismda plazmaning oʻzi boʻladi. Yalligʻlanish sohasida esa neytrofillar tomir devorlariga yaqinlashadi, ya’ni ular kapillyarlar devoriga yopishib, devor boʻylab umbaloq oshib harakatlanadi (rolling).Artur Guyton, John Hall: Textbook of

medical physiology; 14th edition, 2020. Ushbu jarayon marginatsiya deyiladi. Marginatsiya endotelial hujayralarning selektinlari neytrofillar yuzasidagi uglevod qismi, ya’ni retseptorlari (integrin) bilan bogʻlanishidan yuzaga keladi. Yalligʻlanish sohalarida endotelial selektinlar sezilarli darajada koʻpayadi. (yalligʻlanishda ajraladigan IL-1 selektin sintezini stimullaydi)

 Emigratsiya va diapedez 
Qon tomir devori chetki qismida joylashgan neytrofillar mikroorganizmlardan zararlangan sohaga qondan juda koʻp miqdorda ajraladi. Ular diapedez yoʻli orqali endotelial hujayralar orasidan toʻqimaga oʻtadi.Linda Costanzo: Medical physiology; 6th

edition, 2018.

 Xemotaksis 
Xemotaksis – bakteriyalarning yalligʻlanish sohasiga “tortilishi”, ya’ni ularning yalligʻlanish sohasini sezishi hisoblanadi. Xemotaksis ximokinlar deb ataluvchi xemotaktik moddalar orqali yuzaga keladi, ular infeksiyalangan joyda koʻp miqdorda ajraladi. Ularning quyidagi turlari mavjud:                                                                                                                       

Leykotriyen B4 (LTB4)                                                                                                                                                                 

Kompliment sistema komponentlari (C5a)va sitokinlar

 Opsonizatsiya (Birikish bosqichi) 
Bunda bakteriyalar fagositlar tomonidan qamrab olinish uchun qulay boʻlgan shaklga oʻtadi, ya’ni opsoninlar bilan qoplanadi. Opsoninlar qon zardobida tabiiy holatda boʻlib, tarkibiga kompliment oqsilining IgG opsonini va opsonin boʻlagi kiradi. Opsoninlangan bakteriya fagositlar yuzasiga osongina birikadi. Bu jarayonlar G-oqsillari bilan kechuvchi quyidagi jarayonlarni ta’minlaydi: ekzositoz, respirator portlash, hujayra motor faolligi.

 Qamrab olish bosqichi 
Neytrofillarning motor faolligi ortishi endositoz yoʻli bilan bakteriyalarni yutilishiga olib keladi. Neytrofillar opsoninlangan bakteriya yuzasi yoʻnalishi boʻylab oʻzining psevdopodiylarini hosil qiladi. Hosil boʻlgan psevdopodiylar opsoninlangan bekteriyani har tomonlama qamrab, uni toʻliq oʻrab oladi. Bundan keyin neytrofillar fagositik pufakchani (fagosoma) hosil qiladi. Fagosoma esa neytrofilning lizosomasi bilan birikib fagolizosomani hosil qiladi.     

 Sekretsiya (degranulyatsiya) 
Bakteriyani qamrab olgan neytrofil lizosomasi faol ravishda lizosomal proteolitik fermentlarni pufakchaga va interstitsial boʻshliqqa ajratadi. Bundan tashqari makrofaglarning lizosomal fermentlari tarkibida bakteriyalar membranasi fosfolipid qavatini parchalovchi lipazalar ham mavjud.                                                                                                                

 Oʻldirish (killing) – degretatsiya 
Neytrofillar va makrofaglar oʻzlarida koʻp miqdorda bakteritsid moddalar (α va β defensin, laktofer va lizotsim)ni tutadi. Bu moddalar lizosomal fermentlar ta’sirida bakteriya oʻlmaganda ham, tirik qolgan bakteriyani yoʻq qilinishini taʼminlaydi. Bakteritsid moddalarning oʻldirish mexanizmi quyidagicha:

 Kislorodga bogʻliq bo’lgan bakteritsid mexanizm 
Membrana bilan bogʻlangan NADFH – oksidaza ta’sirida hosil boʻlgan oksidlovchi moddalar (supperoksidlar, H2O va boshqalar) orqali toʻqima hujayralarining O2 ni qabul qilishi (respirator portlash) va O2 miqdorining ortishiga sabab boʻladi. Bu jarayon quyidagi reaksiyalar orqali amalga oshiriladi:

O2- erkin fradikali O2 molekulasining bitta elektron biriktirb olishi natijasida hosil boʻladi. O2- 2ta H+ bilan reaksiyaga kirishib H2O2 ni hosil qiladi. Bu reaksiya sitoplazmadagi superoksid – dismutaza (SOD1) fermenti bilan boshqariladi.

O2-  va H2O2 (oksidlovchilar) ikkalasi bakteritsid ta’sirga ega, ammo H2O2 katalaza fermenti taʻsirida H2O va O2 ga parchalanib ketadi.
 Neytrofillar mieloperoksidaza deb nomlanuvchi yana bir fermentni ajratib chiqaradi, u Cl, Br−, I− va CN− ni ularga mos keladigan kislotalarga (HOCl, HOBr, HOI va boshqalar) aylantiradi. Ushbu kislotalar ham kuchli oksidlovchilardir.

 Kislorodga bogʻliq boʻlmagan bakteritsid mexanizm                                     
Bu jarayon neytrofillarning lizosomal gidrolazalar, defensinlar, laktofer, lizotsimlar, kation oqsillari orqali amalga oshiriladi. Elastazalar va metaloproteinazalar toʻgʻridan – toʻgʻri kollagenlarni, boshqa proteinazalar esa bakteriya membranalarini zararlaydi.

Fagotsitoz funksiyasining buzilishi                                                                                                                                                                    

Fagatsitoz funksiyasining buzilishi va undagi nuqsonlar organizmning infeksion kasalliklar bilan qayta kasallanishga moyil qilib qoʻyadi. Quyidagi anomaliyalar fagotsitoz funksiyasining nuqsonlari bilan bogʻliq boʻlishi mumkin.

Xemotaksis nuqsonlari                                                                                                                                                                                               

Lazy leykositlar sindromi – kamdan - kam uchraydigan anomaliya                                                                                                

Kortikosteroidlar bilan davolash                                                                                                                                                

Aspirin iste’moli                                                                                                                                                                                                        

Alkogolizm                                                                                                                                                                                              

Miyeloid leykemiya

Opsonizatsiya jarayonidagi nuqsonlar                                                                                                                                          

Gipogammaglobulinemiya                                                                                                                                                  

Gipokomplimentemiya                                                                                                                                                                    

Splenoektomiyadan keyingi holatlar                                                                                                                                            

Oʻroqsimon anemiya

Killing bosqichidagi nuqsonlar                                                                                                                                                

Bolalikdagi surunkali granulomatoz kasalliklar: Bunda, neytrofillarda ham, monositlarda ham bakteriyalarni oʻlimiga sabab boʻluvchi superoksid radikali hosil boʻlish jarayoni buziladi.    Chediak - Higashi sindromi: autosomal-ressesiv tipda irsiylanadigan kasallik boʻlib, bunda xemotaksis jarayoni va fagolizosomalardagi lizis jarayonlari susayib ketadi.                    

Miyeloperoksidaza yetishmovchiligi: Fagositoz jarayonida bakteriyalarni parchalashga miyeloperoksidaza va NADFH-oksidaza fermentlari javobgar. Miyeloperoksizada oksidlovchi moddalar hosil boʻlishini katalizlaydi. Shuning uchun uning yetishmovchiligida bakteriyalarni oʻldirish jarayoni sustlashadi, ammo butkul yoʻqolib ketmaydi. Chunki, kislorodga bogʻliq boʻlgan bakteritsid jarayonning koʻp qismi aktiv holatda saqlanadi.                                                                                                        Revmatoid artritda: neytrofillar tarkibidagi NADFH fermenti toʻqimalarning mahalliy (lokal) destruksiyasiga sabab boʻladi.                                                                                              

Glyukoza-6- fosfatning kongenital yetishmovchiligida: NADFH ishlab chiqarilishi nuqsonli boʻladi, natijada organizm bakteriyalar ta’siriga chidamsiz boʻlib, kasalikka beriluvchan boʻladi.                                                                                

Amiotrofik lateral skleroz: - ya’ni superoksid-dismutaza(SOD) fermentini kodlovchi gen mutatsiyasi bilan kechuvchi kasallik boʻlib, SOD fermentida anomaliyalar boʻlishiga sababchi boʻladi. Natijada motor neyronlarda O2- radikali koʻpayib, ular oʻz-oʻzini yoʻq qila boshlaydi.

 Fagotsitar hujayralar 
Neytrofillar, makrofaglar, monositlar, dendritik hujayralar, osteoklastlar va eozinofillar professional fagotsitlar sifatida tasniflanishi mumkin.Gordon, Siamon (March 2016). "Phagocytosis: An Immunobiologic Process". Immunity. 44 (3): 463–475. doi:10.1016/j.immuni.2016.02.026. PMID 26982354.  Birinchi uchtasi koʻpchilik infeksiyalarga qarshi immunitetda juda katta ahamiyatga ega.M.), Murphy, Kenneth (Kenneth (2012). Janeway's immunobiology. Travers, Paul, 1956-, Walport, Mark., Janeway, Charles. (8th ed.). New York: Garland Science. ISBN 9780815342434. OCLC 733935898.

Neytrofillarning roli qon oqimini nazorat qilish va toʻqimalarga faqat infeksiya boʻlgan taqdirda tez koʻchishdir. U yerda ular fagotsitoz orqali bevosita bakteriotsid ta'sirni amalga oshiradi. Yutishdan keyin neytrofillar patogenlarni hujayra ichidagi oʻldiradi. Neytrofillar asosan Fcy retseptorlari va komplement retseptorlari 1 va 3 orqali fagotsitozlanadi. Neytrofillarning bakteriotsid ta'siri oldindan hosil boʻlgan granulalarda mavjud boʻlgan molekulalarning katta repertuariga bogʻliq. Ushbu granulalarda tayyorlangan fermentlar va boshqa molekulalar proteazalar, masalan, kollagenaza, jelatinaza yoki serin proteazlar, miyeloperoksidaza, laktoferrin va antibiotik oqsillari. Ularning fagosomaga degranulyatsiyasi, yuqori reaktiv kislorod turlarini ishlab chiqarish (oksidlanish portlashi) bilan birga juda katta bakteriotsid taʼsirga ega.Witko-Sarsat, Véronique; Rieu, Philippe; Descamps-Latscha, Béatrice; Lesavre, Philippe; Halbwachs-Mecarelli, Lise (May 2000). "Neutrophils: Molecules, Functions and Pathophysiological Aspects". Laboratory Investigation. 80 (5): 617–653. doi:10.1038/labinvest.3780067. ISSN 0023-6837. PMID 10830774.

Monotsitlar va ulardan hosil boʻlgan makrofaglar toʻqimalar boʻylab koʻchib oʻtish uchun qon aylanishini tark etadilar. Makrofaglar mannoz retseptorlari, tozalash retseptorlari, Fcy retseptorlari va komplement retseptorlari 1, 3 va 4 tomonidan fagotsitozni boshlaydi. Makrofaglar neytrofillardan farq qilib fagotsitozdan keyin ham uzoq muddat yashab qolishi mumkin va yangi lizosomalar hosil qilish orqali fagotsitozni davom ettirishi mumkin.Aderem, Alan; Underhill, David M. (April 1999). "Mechanisms of Phagocytosis in Macrophages". Annual Review of Immunology. 17 (1): 593–623. doi:10.1146/annurev.immunol.17.1.593. ISSN 0732-0582. PMID 10358769.

Dendritik hujayralar ham toʻqimalarda yashaydi va patogenlarni fagotsitoz bilan yutadi. Ularning roli mikroblarni oʻldirish yoki tozalash emas, balki ularni adaptiv immun tizimining hujayralariga antigen taqdim etish uchun parchalashdir.

 Fagosoma 
Fagosoma - bu mikroorganizmning fagotsitozi natijasida hosil boʻlgan organella. Keyin u fagotsitning sentrosomasiga qarab harakatlanadi va lizosomalar bilan birlashadi va fagolizosoma hosil qiladi va degradatsiyaga olib keladi. Fagolizosoma asta-sekin kislotalanib, degradativ fermentlarni faollashtiradi.Flannagan, Ronald S.; Jaumouillé, Valentin; Grinstein, Sergio (2012-02-28). "The Cell Biology of Phagocytosis". Annual Review of Pathology: Mechanisms of Disease. 7 (1): 61–98. doi:10.1146/annurev-pathol-011811-132445. ISSN 1553-4006. PMID 21910624. Baʼzi bakteriyalar, masalan, Treponema pallidum, Escheria coli va Staphylococcus aureus, bir necha mexanizmlar bilan fagotsitozdan qochishga qodir.

 Apoptozdagi ahamiyati 
Apoptozdan soʻng, oʻlayotgan hujayralar efferotsitoz deb ataladigan jarayonda makrofaglar tomonidan atrofdagi toʻqimalarga olinishi kerak. Apoptotik hujayraning xususiyatlaridan biri hujayra yuzasida kalretikulin, fosfatidilserin (plazma membranasining ichki qatlamidan), anneksin A1, oksidlangan LDL va oʻzgargan glikanlar kabi turli hujayra ichidagi molekulalarning paydo boʻlishidir.Bilyy RO, Shkandina T, Tomin A, Muñoz LE, Franz S, Antonyuk V, Kit YY, Zirngibl M, Fürnrohr BG, Janko C, Lauber K, Schiller M, Schett G, Stoika RS, Herrmann M (January 2012). "Macrophages discriminate glycosylation patterns of apoptotic cell-derived microparticles". The Journal of Biological Chemistry. 287 (1): 496–503. doi:10.1074/jbc.M111.273144. PMC 3249103. PMID 22074924.  Ushbu molekulalar fosfatidilserin retseptorlari kabi makrofagning hujayra yuzasidagi retseptorlari yoki trombospondin 1, GAS6 va MFGE8 kabi eruvchan (erkin suzuvchi) retseptorlari tomonidan tan olinadi, ular keyinchalik CD36 kabi makrofagdagi boshqa retseptorlarga bogʻlanadi. Apoptotik hujayra klirensidagi nuqsonlar odatda makrofaglarning fagotsitozining buzilishi bilan bogʻliq. Apoptotik hujayra qoldiqlarining toʻplanishi koʻpincha autoimmun kasalliklarni keltirib chiqaradi. Shunday qilib, fagotsitozning farmakologik kuchayishi autoimmun kasalliklarning ayrim shakllarini davolashda tibbiy ahamiyatga ega.Mukundan L, Odegaard JI, Morel CR, Heredia JE, Mwangi JW, Ricardo-Gonzalez RR, Goh YP, Eagle AR, Dunn SE, Awakuni JU, Nguyen KD, Steinman L, Michie SA, Chawla A (November 2009). "PPAR-delta senses and orchestrates clearance of apoptotic cells to promote tolerance". Nature Medicine. 15 (11): 1266–72. doi:10.1038/nm.2048. PMC 2783696. PMID 19838202.Roszer, T; Menéndez-Gutiérrez, MP; Lefterova, MI; Alameda, D; Núñez, V; Lazar, MA; Fischer, T; Ricote, M (Jan 1, 2011). "Autoimmune kidney disease and impaired engulfment of apoptotic cells in mice with macrophage peroxisome proliferator-activated receptor gamma or retinoid X receptor alpha deficiency". Journal of Immunology. 186 (1): 621–31. doi:10.4049/jimmunol.1002230. PMC 4038038. PMID 21135166.Kruse, K; Janko, C; Urbonaviciute, V; Mierke, CT; Winkler, TH; Voll, RE; Schett, G; Muñoz, LE; Herrmann, M (September 2010). "Inefficient clearance of dying cells in patients with SLE: anti-dsDNA autoantibodies, MFG-E8, HMGB-1 and other players". Apoptosis. 15 (9): 1098–113. doi:10.1007/s10495-010-0478-8. PMID 20198437. S2CID 12729066.Han, CZ; Ravichandran, KS (Dec 23, 2011). "Metabolic connections during apoptotic cell engulfment". Cell. 147 (7): 1442–5. doi:10.1016/j.cell.2011.12.006. PMC 3254670. PMID 22196723.

 Manbalar