Fagositosis adalah — pengertian, proses, fungsi

Fagositosis adalah metode endositosis. Ini dapat didefinisikan sebagai mekanisme seluler di mana vesikel terbentuk oleh invaginasi membran plasma dan menyebabkan internalisasi konten ekstraseluler ke dalam sel.

Internalisasi fagositosis adalah proses di mana membran plasma mengalami invaginasi berturut-turut untuk membentuk vesikel terikat-membran yang kemudian terlepas dari membran sel dan dilepaskan ke dalam sitoplasma. Dalam fagositosis, molekul yang diinternalisasi umumnya adalah partikel besar (diameter> 0,5 mm).

Fagositosis juga disebut sebagai “endositosis pemakan sel” yang terjadi pada jenis sel tertentu atau khusus. Ini adalah jenis mekanisme transportasi aktif yang memanfaatkan ATP. Vesikel yang terikat membran memediasi transportasi biomolekul ekstraseluler ke dalam sitoplasma sel untuk diproses lebih lanjut, degradasi dan daur ulang.

Fagositosis adalah proses di mana sel-sel “menangkap” berbagai zat dan molekul dari lingkungan di sekitarnya berkat pembentukan invaginasi membran plasma, yang membentuk vesikel intraseluler yang dikenal sebagai endosom. Fagositosis, bersama dengan pinositosis dan reseptor yang dimediasi endositosis, menambah hingga tiga jenis endositosis

Pinositosis berkaitan dengan konsumsi cairan dan molekul kecil, sedangkan endositosis yang dimediasi reseptor melibatkan pengikatan molekul spesifik dengan protein reseptor membran. Fagositosis dianggap sebagai bentuk makanan, karena berkaitan dengan konsumsi molekul besar, sel lain, atau “puing-puing” dari sel lain.

Pengertian Fagositosis

Fagositosis adalah salah satu mekanisme seluler yang memfasilitasi endositosis dan juga disebut sebagai “Fagositosis makan”. Proses ini menginternalisasi partikel besar dengan pengikatan spesifik antara reseptor sel inang dan ligan yang ada pada permukaan sel organisme target.

Fagositosis pertama kali dilaporkan oleh seorang ilmuwan bernama Metchnikoff. Kemudian membran plasma menginvaginasi untuk membentuk vesikel endositik yang besar, disebut sebagai fagosom. Diameter fagosom lebih besar dari 250 nm.

Proses fagositosis dilakukan oleh sel-sel khusus yang disebut sebagai “Fagosit”. Dalam sel mamalia, proses fagositosis dicapai oleh makrofag, neutrofil, sel dendritik dan monosit. Itu membentuk garis pertahanan kedua. Sel fagositik terdiri dari kompartemen intraseluler, yaitu lisosom yang mengandung zat mikrobisidal dan enzim hidrolitik seperti lipase, protease, nuklease dll.

Dalam organisme multiseluler seperti tumbuhan, hewan dan jamur, tidak semua sel memiliki kemampuan untuk memfagositisasi unsur-unsur eksternal, yang berarti bahwa ada beberapa sel khusus untuk keperluan ini, yang dikenal sebagai “sel fagositik”.

Sel-sel fagosit didistribusikan ke seluruh jaringan tubuh dan melakukan fungsi yang berbeda. Makrofag adalah contoh yang baik dari sel-sel fagosit yang dimiliki sistem kekebalan tubuh, yang fungsinya untuk mempertahankan diri melawan mikroorganisme yang masuk ke dalam tubuh kita.

Proses fagositosis tidak akan berarti dalam sel eukariotik tanpa adanya jenis organel intraseluler yang disebut lisosom, karena di sanalah nutrisi dari bahan yang difagositkan sel “diproses” atau “dicerna”.

Fagositosis juga dikenal sebagai “heterophagy” (konsumsi senyawa ekstraseluler), karena berbeda dari “autophagy,” yang merupakan proses normal yang terjadi pada lisosom pada hampir semua sel eukariotik.

Proses Fagositosis

Proses Fagositosis

Setelah makrofag melahap virus (1-3), makrofag memecahnya menjadi potongan-potongan dengan enzim lisosom (4,5), yang kemudian dilepaskan dari sel sebagai limbah yang tidak berbahaya (6)

Pada organisme eukariotik tingkat tinggi, sel-sel fagositosis utama berasal dari prekursor umum yang berasal dari sumsum tulang. Sel-sel ini dikenal sebagai “sel darah putih” dan merupakan leukosit polimorfonuklear (neutrofil), monosit, dan makrofag.

Proses fagositosis dapat dianalisis sebagai serangkaian langkah atau tahapan berurutan, yang terdiri dari (1) pengenalan bahan yang difagositisasi, (2) dalam pembentukan fagosom, yang merupakan jenis vesikel intraseluler, dan (3) ) dalam pembentukan fagolisosom, suatu peristiwa yang berakhir dengan “pencernaan”.

Metode fagositosis melibatkan jalur endositik berikut:

Pengenalan Patogen

Makrofag terdiri dari reseptor terpisah yang membantu mengidentifikasi organisme target. Ada reseptor pengenalan pola (PRR) pada permukaan sel fagosit yang mengenali patogen. Reseptor fagositik bisa non-opsonik atau opsonik.

Reseptor non-opsonik dapat mengenali kelompok molekuler pada target fagositosis, dan paling umum meliputi molekul reseptor CD169, CD33, dan Dectin-1, dll. Reseptor opsonik mengidentifikasi opsonin turunan host yang melekat pada sel target dan termasuk FcR, reseptor CR dll.

Mikroba juga mengandung pola molekuler terkait-patogen (PAMP). Ketika fagosit mengenali antigen spesifik, reseptor sel fagosit berikatan dengan molekul reseptor benda asing.

Contoh pengikatan antara reseptor sel inang dan target: Dektin-1 adalah reseptor sel inang yang secara spesifik berikatan dengan polisakarida sel ragi.

Fagositosis bukanlah proses yang sederhana. Di antara banyak hal lainnya, ini melibatkan pengenalan sinyal spesifik dan pengikatan partikel atau organisme ke reseptor spesifik yang terletak di permukaan luar membran plasma sel fagositik.

Proses awal ini dapat dianggap sebagai semacam “netralisasi”, terutama ketika menyangkut fagositosis yang dimediasi oleh sel-sel tertentu dari sistem kekebalan tubuh, yang bertanggung jawab untuk menghilangkan sel-sel invasif.

Dengan demikian, permukaan membran plasma sel fagositik (atau organisme uniseluler fagositik) diberkahi dengan baterai reseptor yang mampu mengenali molekul spesifik (ligan) yang ada di permukaan sel penyerang atau itu adalah karakteristik partikel makanan.

Reseptor ini, yang umumnya merupakan protein membran integral dengan ekstensi ekstraseluler, mengikat ligan mereka, memicu serangkaian peristiwa pensinyalan internal yang mengirimkan pesan yang diterjemahkan menjadi “ada makanan di luar sana.”

Tahap pembentukan fagosom

Setelah sel yang memfagositosis partikel makanan atau sel “asing” lainnya menerima pesan yang dikirim dari permukaan, invaginasi terjadi pada membran plasma, yang berarti sel “menelan” bahan yang akan difagositosis mengelilinginya dengan membrannya sendiri. .

Pada tahap ini diamati bagaimana membran memanjang di atas sel lain dan ekstensi ini kadang-kadang dikenal sebagai “pseudopod”. Ketika ujung-ujung pseudopod bersatu menutup elemen asing, sebuah “vesikel” internal disebut bentuk fagosom.

Penelanan Patogen

Setelah pengenalan sel target, reseptor fagositik membentuk kaskade pensinyalan yang pada akhirnya merusak bentuk lipid dari membran sel dan mengatur sitoskeleton aktin. Hasil deformasi dalam perpanjangan membran sel bilayer untuk menangkap partikel asing.

Jadi, ketika fagosit bertemu dengan antigen spesifik, membran plasma invaginate untuk melampirkan partikel asing dan pergi melalui serangkaian peristiwa berurutan untuk membentuk struktur besar seperti kantung.

Fagosom yang melingkupi elemen fagosit adalah vesikel intraseluler yang dilapisi membran. Ini memiliki kemampuan untuk menyatu dengan organel intraseluler lainnya: lisosom.

Fusi antara fagosom dan lisosom menimbulkan fagolisosom, yang berhubungan dengan senyawa organel di mana “pencernaan” atau “disintegrasi” senyawa fagosit (baik itu sel utuh, sebagian atau molekul ekstraselular lainnya) terjadi.

Karena lisosom adalah organel yang bertanggung jawab untuk degradasi bahan intraseluler yang kekurangan atau limbah, mereka diberkahi dengan enzim hidrolitik dan proteolitik yang berbeda yang memberi mereka kemampuan untuk hancur (dalam fragmen yang lebih kecil) partikel yang terkandung dalam fagosom yang mereka gunakan. menggabungkan.

Bahan yang dihasilkan dari degradasi fagolysosomal ini dapat secara definitif dihilangkan sebagai bahan limbah dari sel fagositik atau dapat digunakan sebagai “blok bangunan” untuk sintesis senyawa intraseluler baru.

Pelepasan Fagosom

Pengikatan sel inang dan molekul reseptor sel target mengarah ke pembentukan cawan fagosistik sebagai hasil dari renovasi sitoskeleton aktin. Cawan fagosistik akan meluas perlahan untuk menutup molekul target dan akhirnya menutup ujung distal untuk membentuk struktur seperti kantung yang disebut sebagai “fagosom”. Kemudian, vesikel mencubit ke dalam sitoplasma dan disebut sebagai fagosom perantara.

Pembentukan Fagolisosom

Fagosit terdiri dari kompartemen intraseluler atau endositik kecil, mis. Lisosom yang cenderung menyatu dengan fagosom besar. Fusi antara fagosom perantara dan lisosom menghasilkan pembentukan vesikel besar, matang, asam, dan mikrobisidal yang disebut sebagai “fagolisosom”. Butiran lisosom mengubah karakteristik membran dan interior dengan pengasaman progresif fagosom perantara.

Degradasi mikroba

Di dalam fagolisosom, degradasi mikroba terjadi oleh aktivitas mikrobisidal dari lisosom. Dengan pengasaman progresif dari phagolysosome, enzim hidrolitik mengaktifkan dan menyebabkan degradasi mikroba. Degradasi dapat bergantung pada oksigen atau tidak tergantung oksigen.

Degradasi yang bergantung pada oksigen melibatkan pembunuhan mikroba melalui spesies oksigen reaktif seperti hidrogen peroksida dan memanfaatkan NADP. Sebaliknya, degradasi independen oksigen melibatkan enzim hidrolitik yang memecah komponen mikroba kompleks menjadi fragmen yang lebih kecil dan lebih sederhana.

Eksositosis

Bahan yang belum tercerna yang tersisa di dalam kantung disebut sebagai “sisa tubuh”. Akhirnya, puing-puing yang tidak tercerna keluar dari sel oleh fusi tubuh sisa dengan membran sel.

Fagositosis - tahapan

Fungsi fagositosis

  • Ini adalah proses penting untuk penyerapan nutrisi dalam organisme uniseluler atau prokariotik.
  • Dalam sel mamalia, proses fagositosis membentuk garis pertahanan pertama di mana sel-sel kekebalan khusus seperti makrofag, neutrofil, monosit dll menelan partikel asing.
  • Fagositosis adalah mekanisme seluler yang tidak hanya terbatas pada konsumsi mikroba tetapi juga dalam penghapusan sel-sel apoptosis.

Kesimpulan

Fagositosis adalah mekanisme seluler kompleks untuk menelan dan egestion elemen mikroba dan sel apoptosis. Proses sel makan  memainkan peran penting dalam homeostasis jaringan dan pertahanan kekebalan tubuh.



Leave a Reply