KEMOTAKSIS: BAKTERIYEL, NÖTROFILLERDE, ILTIHAPTA - BIYOLOJI - 2025

Kemotaksis hücreleri kimyasal bir uyarıya cevap olarak hareket ettiği bir mekanizmadır. Uyaran, hücre yüzeyindeki reseptörler tarafından tespit edilen herhangi bir yayılabilir madde olabilir. İki ana kemotaksi türü vardır: pozitif ve negatif.

Pozitif kemotaksis, hareketin konsantrasyonun daha fazla olduğu uyaranın kaynağına doğru yönlendirilmesidir. Negatif kemotaksis, hareketin kimyasal uyarana ters yönde meydana gelmesidir. Çok hücreli organizmalarda kemotaksis, normal vücut gelişimi ve işlevi için hayati önem taşır.

Kemotakside bakteri ve diğer tek hücreli veya çok hücreli organizmalar, çevrelerindeki belirli kimyasallara (uyaranlara) yanıt olarak hareketlerini yönetirler.

Bağışıklık sisteminde T lenfositlerin enfeksiyon olan yerlere çekilmesi önemli bir mekanizmadır. Bu süreç metastaz sırasında değiştirilebilir.

Bakteriyel kemotaksis

Bakteriler çeşitli mekanizmalarla hareket edebilirler, en yaygın olanı kamçılarının hareketidir. Bu harekete, onları uygun maddelere (kemo-çekici maddeler) yaklaştırmaya ve onları toksik maddelerden (kemo-iticiler) uzaklaştırmaya yarayan kemotaksi aracılık eder.

Escherichia coli gibi bakteriler, iki şekilde dönebilen birkaç kamçıya sahiptir:

- Sağa. Bu durumda, her flagellum farklı bir yönde "kürek çekerek" bakterinin ters dönmesine neden olur.

- Sola doğru. Bu durumda, flagella tek bir yönde hizalanarak bakterilerin düz bir çizgi üzerinde yüzmesine neden olur.

Genel olarak, bir bakterinin hareketi, bu iki dönme evresini değiştirmenin sonucudur. Kemotaksis, her birinin sıklığını ve süresini düzenleyerek bakterileri hedef alır.

Hareket yönünün bu modülasyonu, flagella'nın dönüş yönündeki çok hassas değişikliklerin sonucudur. Bu nedenle, mekanik olarak, bakteriyel kemotaksinin özü, flagellar dönme yönünü kontrol etmektir.

Nötrofil kemotaksisi

Nötrofiller, enfeksiyonlara karşı savunmada gerekli olan bağışıklık sisteminin bir tür hücreleridir. Vücut içinde nötrofiller, enfeksiyon veya doku yaralanması olan yerlere göç ederler.

Bu hücrelerin göçüne, nötrofillerin hareket ettiği yönü belirlemek için çekim gücü görevi gören kemotaksis aracılık eder. Bu süreç, doku hasarının olduğu bölgelerde interlökin adı verilen bağışıklık sisteminin özel proteinlerinin salınmasıyla aktive edilir.

Kemik iliğinin dışında dolaşan birçok nötrofilden yarısı dokularda ve yarısı kan damarlarında bulunur. Kan damarlarında bulunanların yarısı, vücutta hızla dolaşan ana kan akışı içindedir.

Kandaki nötrofillerin geri kalanı, karakteristik amoeboid hareketleriyle, kan damarlarının iç duvarları boyunca yavaş hareket eder. Kemotaktik bir sinyal aldıktan sonra nötrofiller, savunma işlevlerini gerçekleştirmek için hızla dokulara girer.

Protein etkisi

Nötrofillerdeki kemotaksiye, bağışıklık sisteminin belirli molekülleri için reseptör olarak işlev gören plazma zarına eklenen proteinler aracılık eder. Reseptörlerin hedef moleküllerine bağlanması, nötrofillerin enfeksiyon bölgelerine göç etmesine neden olur.

Kemotaksis sırasında hücreler kimyasal sinyallere yanıt olarak hareket eder. Nötrofillerin etkisi, vücudun bir enfeksiyona yanıt vermek için kemotaksiyi nasıl kullandığının sadece bir örneğidir.

Kemotaksis ve iltihap

İnflamasyon sırasında, beyaz kan hücreleri (lökositler), kan damarlarının içindeki hücrelere, endotel hücre katmanından geçtikleri ve dokular arasında, işlevlerini yerine getirecekleri inflamasyon kaynağına doğru hareket ederler. Ev sahibi savunması.

Lökosit kemotaksisi, kandan enflamasyonun olduğu dokulara geçiş için gerekli kabul edilir. Bu enflamatuar yanıt, bulaşıcı bir ajan veya alerjiye neden olan bir maddeden kaynaklanır.

Enflamasyon kan akışını ve kan damarı geçirgenliğini artırarak hücrelerin ve proteinlerin kandan dokulara kaçmasına neden olur. Bu yanıt nedeniyle, nötrofiller iltihaplanmaya ilk yanıt verirler (makrofajlar ve mast hücreleri gibi zaten dokularda bulunan hücrelere ek olarak).

Kemotaksis ve fagositoz

Bir enfeksiyon sırasında, kimyasal sinyaller fagositleri patojenin vücudu istila ettiği yerlere çeker. Bu kimyasallar bakterilerden veya halihazırda mevcut olan diğer fagositlerden gelebilir. Fagositler, bu kemo-çekici moleküller tarafından uyarılır ve kemotaksis ile hareket eder.

Fagositler, enflamatuar yanıtı indüklemekten sorumlu mikroorganizmaları sindirebilen (yutabilen) ve yok edebilen makrofajları, nötrofilleri ve eozinofilleri içeren bir hücre sınıfıdır.

Nötrofiller, istilacı ajanlar etrafında biriken ve fagositoz sürecini başlatan ilk kişilerdir. Daha sonra yerel makrofajlar - profesyonel fagositler olarak da adlandırılır - ve kandaki fagositlerin geri kalanı dokuya göç eder ve fagositozu başlatır.

Müdahale eden faktörler

Önemlisi, bazı bakteri türleri ve ürünleri kemotaksis sürecine müdahale ederek fagositlerin enfeksiyon bölgesine gitme kabiliyetini engelleyebilir.

Örneğin, streptococcal streptolysin, çok düşük konsantrasyonlarda bile nötrofil kemotaksisini baskılar. Ayrıca, Mycobacterium tuberculosis hücrelerinin lökosit göçünü engellediği bilinmektedir.

İmmünolojide kemotaksis

Kemotaksis, organizmanın savunmasında önemli olan hücrelerin hareketlerinin yönünü koordine ettiği için bağışıklık sistemi için temel bir süreçtir. Bu mekanizma sayesinde nötrofiller enfeksiyon veya yaralanma olan yerlere gidebilir.

Enflamatuar yanıtın yanı sıra kemotaksi, toksinleri, patojenleri ve hücresel kalıntıları ortadan kaldırmak için gerekli olan diğer fagositlerin göçü için gereklidir. Bu, doğuştan gelen bağışıklık savunmasının bir parçasıdır.

Referanslar

1. Adler, J. (1975). Bakterilerde Kemotaksis. Biyokimyanın Yıllık İncelemesi, 44 (1), 341–356.
2. Becker, E. (1983). Enflamasyonun kemotaktik faktörleri, (Mayıs), 223–225.
3. Delves, P .; Martin, S .; Burton, D .; Roit, I. (2006). Roitt's Essential Immunology (11. baskı). Malden, MA: Blackwell Yayınları.
4. Heinrich, V. ve Lee, C.-Y. (2011). Kemotaktik kovalamaca ve fagositik tüketim arasındaki bulanık çizgi: immünofiziksel tek hücre perspektifi. Journal of Cell Science, 124 (18), 3041–3051.
5. Murphy, K. (2011). Janeway's Immunobiology (8. baskı). Garland Bilimi.
6. Nuzzi, PA, Lokuta, MA ve Huttenlocher, A. (2007). Nötrofil kemotaksisinin analizi. Moleküler Biyolojide Yöntemler, 370, 23-36.
7. Rot, A. (1992). Lökosit kemotaksisinin iltihaplanmadaki rolü. Enflamasyon Biyokimyası, 271-304.
8. Yang, K., Wu, J., Zhu, L., Liu, Y., Zhang, M. ve Lin, F. (2017). Doğrudan Bir Damla Kandan Hızlı Nötrofil Kemotaksis Analizi için Hepsi Bir Arada Bir Yöntem. Kanada Sağlık Araştırma Enstitüleri.