Fagolisossoma: características, treinamento e funções

O fagolisossomo é um compartimento celular que resulta da fusão de um fagossomo com um lisossomo, na ausência de autofagia; embora o fagossomo também possa ser fundido a um endossoma, antes da fusão com o lisossomo.

O fagossomo é um compartimento cercado por uma única membrana, formada como resultado da fagocitose. O fagossomo recém-formado passa por um processo chamado maturação, que envolve sua fusão com os lisossomos. Esse fenômeno produz um fagolisossomo maduro, cujo interior é ácido e altamente hidrolítico.

Fagolisossoma: características, treinamento e funções 1

Fonte: GrahamColm na Wikipedia em inglês [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]

Células especializadas em fagocitose, como macrófagos e neutrófilos, destroem os patógenos inseridos na célula e secretam citocinas pró-inflamatórias. Esses exemplos destacam a importância dos fagolisossomos.

Caracteristicas

Os fagolisosomas são caracterizados pelo seguinte:

– Eles têm um pH ácido (em torno de pH 5). Semelhante aos lisossomos e endossomos, o pH é regulado através do complexo da bomba de prótons ATPase-V. O pH ácido cria um ambiente inóspito para patógenos, promove a dismutação de superóxido e é o pH ideal para enzimas hidrolíticas.

O pH dentro dos fagolisossomos foi determinado por diferentes métodos. Um deles consiste no uso de corantes como a laranja acridina, cuja fluorescência depende do pH.

– Alta atividade hidrolítica de enzimas que degradam proteínas (catepsinas), lipídios e açúcares (beta-galactosidase). Por exemplo, em macrófagos, a lisozima ajuda a degradar o esqueleto peptidoglicano de bactérias.

Um método para detectar a atividade enzimática é marcar partículas, que serão fagocitadas, com um substrato que altera suas propriedades fluorescentes após a catálise. Este método é usado para medir os radicais livres de oxigênio (ERO).

– Explosão de atividade de superóxido. da NADPH-oxidase está envolvido na formação do radical superóxido (O 2 • – ), os quais são convertidos em peróxido de hidrogénio (H 2 O 2 ) por superóxido dismutase.

Relacionado:  Queixada (Pecari tajacu): características, habitat, reprodução, alimentação

Além disso, o superóxido é combinado com óxido nítrico e forma peroxinitrito, que possui atividade antimicrobiana.

Biogênese

As células de mamíferos possuem um grande número de tipos de células que realizam fagocitose. Esse processo começa com a interação do ligante com a superfície do receptor. O ligante pode ser uma bactéria ou uma célula em apoptose. O receptor ligado ao ligante é internalizado na forma de uma vesícula, chamada fagossomo.

A internalização requer a ativação de cinases e a alteração do metabolismo dos fosfolipídios, entre outros eventos. No entanto, o fagossomo não degrada o ligante. A investidura da atividade lítica no fagossomo depende de sua interação com os lisossomos.

Evidências experimentais indicam que os fagossomos recém-formados, chamados fagossomos iniciais, interagem preferencialmente com os endossomos. Os fagossomos expressam sinais que desencadeiam e guiam sua fusão a elementos da via endocítica.

Prova disso é que os fagossomos iniciais contêm componentes da membrana plasmática e proteínas endossômicas típicas, como receptores de transferrina (TfRs), EEA1, Rab5, Rab 7.

A fusão dos fagossomos iniciais com os lisossomos pode ser verificada por sua composição proteica. Nesse caso, os fagolisomas possuem as proteínas LAMP e catepsina D.

A regulação da maturação do fagossomo é complexa e depende das proteínas de troca nucleotídica da guanina (GEF), proteínas que hidrolisam o GTP (GAP), entre outros efetores.

Funções

Os fagócitos, ou células que produzem fagocitose, são classificados como fagócitos de baixa competência (não profissional), média (paraprofissional) e alta (profissional) fagocítica. Neutrófilos e macrófagos são fagócitos profissionais do sistema imunológico.

Esses fagócitos são responsáveis ​​por aprisionar e destruir as células hospedeiras apoptóticas, contaminando partículas e organismos com potencial patogênico.

Neutrófilos e macrófagos matam micróbios fagocitados. A morte de micróbios é realizada por uma sequência de etapas, que são as seguintes:

Relacionado:  Protobiontes: origem e propriedades

– Ativação de enzimas proteolíticas, como a elastase. Esta última enzima é uma serina protease, implicada na morte de muitos tipos de bactérias. Outra proteína envolvida é a catepsina G.

– Ativação do sistema fagócito oxidase, que é uma enzima multimérica encontrada na membrana do fagolisossomo. A fagócito oxidase é induzida e ativada por estímulos, como sinais IFN-gama e TLR. Essa enzima reduz a ROS usando o NADPH como substrato doador de elétrons.

– Os macrófagos produzem óxido nítrico através de uma óxido nítrico sintase induzível. Essa enzima catalisa a conversão de arginina em citrulina e óxido nítrico, que reage com superóxido para formar peroxinitrila, um veneno potente que mata micróbios.

Doenças

Existe um interesse crescente no estudo de doenças genéticas relacionadas a defeitos na fagocitose. Além desse interesse, tem havido preocupação com a resistência a antibióticos de bactérias, que têm formas de prevenir a morte nos fagócitos.

Portanto, o estudo do sistema imunológico e sua interação com micróbios patogênicos permitirá o desenvolvimento de novas estratégias antimicrobianas.

Doença granulomatosa crônica

A doença granulomatosa crônica (EGC) é causada por uma imunodeficiência que faz com que os pacientes sofram freqüentemente de infecções causadas por bactérias e fungos. Os micróbios mais comuns são Staphylococcus aureus e espécies dos gêneros Aspergillus , Klebsiella e Salmonella .

Sintomas

Pacientes com EGC apresentam uma condição inflamatória, caracterizada pela presença de granulomas, colite, artrite não infecciosa, osteomielite e acesso peri-retal, entre outros sintomas.

A inflamação é causada pela deficiência na defesa autofágica contra micróbios. Consequentemente, a IL-1beta é liberada e a regulação das células T é deficiente.

O EGC é produzido como resultado da deficiência da enzima NADPH oxidase nos leucócitos. A NADPH oxidase possui cinco componentes (gp91, p22, p47, p67 e p40). A mutação mais comum é encontrada no gene CYBB, que codifica gp91.

Relacionado:  O que é uma apomorfia? (Com exemplos)

Uma mutação menos frequente ocorre no gene NCF1, que codifica p47, e a mutação mais rara ocorre no gene NCF2, que codifica p67.

Tratamento

A doença é geralmente tratada com antibióticos e antifúngicos. O tratamento contra bactérias gram-negativas inclui uma combinação de ceftacidima e carbapeneno. Enquanto os fungos são tratados com triazóis orais, como itraconazol e posaconazol.

Durante períodos livres de infecção, recomenda-se o uso de trimetropina-sulfametoxazol juntamente com um antifúngico, como o itraconazol.

Referências

  1. Abbas, AK, Lichtman, AH e Pillai, S. 2007. Imunologia Celular e Molecular. Saunders Elsevier, EUA.
  2. Kinchen, JK e Ravichandran, KS 2008. Maturação do fagossomo: passando pelo teste ácido. Natural Review Molecular Cell Biology, 9: 781–795.
  3. Klionsky, DJ, Eskelinen, EL, Deretic, V. 2014. Autofagossomos, fagossomos, autolisossomos, fagolisossomos, autofagolisossomos … Espere, estou confuso. Autofagia, 10: 549–551.
  4. Roos, D. 2016. Doença granulomatosa crônica. British Medical Bulletin, 118: 53–66.
  5. Russell, D., Glennie, S., Mwandumba, H., Heyderman, R. 2009. O macrófago marcha em seu fagossomo: ensaios dinâmicos da função do fagossomo. Natural Review Immunology, 9: 594–600.
  6. Vieira, OV, Botelho, RJ Grinstein, S. 2002. Maturação de fagossomos: envelhecimento gracioso. Biochemestry Journal, 366: 689-704.

Deixe um comentário