Биохимия мембран. Эдоцитоз и экзоцитоз. Том 2 - Болдырева А.А.
Скачать (прямая ссылка):
верхность определенных частиц узнается фагоцитом, при этом фагоцит
получает сигнал для узнавания; клетка каким-то образом передает в
цитоплазму сигнал о захвате частиц; затем происходит сорбция частицы
плазмалеммой; формирование псевдоподий и обволакивание ими этой частицы;
наконец, осуществляется слияние верхушек псевдоподий, в основе которого
лежит межмембранное взаимодействие.
Фагоцитозу нередко предшествует взаимодействие частиц с опсонинами.
Опсонины - белки сыворотки крови: иммуногло-
14
булины (IgG), комплемент (СЗЬ), фибронектин. Опсонины абсорбируются на
частице (бактерии), которая при этом лучше связывается с плазмалеммой.
Опсонины связываются либо с частицей и рецепторами плазмалеммы, либо
только с частицами. Опсонизация частиц не всегда делает их окончательно
готовыми для фагоцитоза. Например, перитонеальные макрофаги не
фагоцитируют комплемент (фагоцитоз индуцируется лишь в присутствии
лимфокинов - белков, секретируемых Т-лимфоцитами), но поглощают комплекс
лимфоцитов с антителами к мембранным IgG. Лимфокины, связываясь с
рецепторами мембран макрофагов, дополнительно облегчают фагоцитоз
опсонированных частиц. Фагоцит тем лучше поглощает частицы, чем они
гидро-фобнее, и хуже поглощает частицы, поверхность которых гидрофильнее,
чем поверхность фагоцита.
Лимфокины снижают гидрофобность макрофагов и облегчают фагоцитоз
опсонированных эритроцитов. Опсонизация макрофагов видонеспецифичными
альбуминами делает эти клетки неспособными различать при пиноцитозе
аутологичный и чужеродный материал.
В выделенных фаголизосомах макрофагов, которые захватывали эритроциты,
опсонированные IgG или комплементом, состав мембран специфичен и резко
отличается от состава плазмалеммы (по данным йодирования белков). По
другим данным, -белковый спектр внешней поверхности мембран фаголизосом и
внешней поверхности плазмалеммы не идентичен. Состав мембран фаголизосом
зависит от природы фагоцитирующего материала. Макрофаги, захватывающие
IgG-опсонированные липо-сомы, теряют на своей клеточной поверхности Fc-,
но не СЗЬ-ре-депторы. Макрофаги фагоцитируют белковые антигены, процесс
усиливается в присутствии Кон А, но при этом образовавшиеся фагосомы не
сливаются с лизосомами. Однако при добавлении маннозы, которая
конкурирует за связывание с некоторыми рецепторами Кон А, наблюдается
быстрое слияние фагосом с лизосомами. Эти опыты моделируют события,
которые происходят ври некоторых инфекционных заболеваниях.
Если макрофаги инкубировать с частицами, связывающимися с мембраной, но
не захватывающимися клеткой, в этом же районе связывается вторая частица,
которая приобретает способность захватываться клеткой. Отсюда следует,
что фагоцитоз включает в себя локальные изменения плазмалеммы, передающей
сигнал для инициации фагоцитоза.
Таким образом, фагоцитоз в целом - активный процесс. Активный фагоцитоз -
это чаще всего индуцируемый рецепторами захват клеток, бактерий,
макромолекул, который зависит от метаболизма, от температуры. Пассивный
фагоцитоз - это, как правило, захват нейтральных частиц, он проходит без
участия рецепторов и не зависит от метаболизма и температуры.
Ионы Са во внеклеточной среде также необходимы для инициации фагоцитоза,
например, как это показано для сорбции
15
макрофагами эритроцитов, опсонированных при помощи IgG. Замена Са2+ на
Mg2+ устраняет фагоцитоз. Ионы Са увеличивают скорость поглощения
сывороточного альбумина лейкоцитами. Максимальная активность фагоцитоза
проявляется тогда, когда процесс идет с определенной частотой, после
каждого акта наступает рефрактерный период.
1.3. Трансформация эндоцитозного материала
В процессе трансформации захваченного материала особую роль играет
система: аппарат Гольджи - эндоплазматический рети-кулум (ЭПР)-лизосомы,
именуемая системой ГЭРЛ. Аппарат Гольджи и частично цистерны ЭПР в ходе
везикуляризации поставляют клетке набор везикул с различными свойствами
(рис. 3).
Для большинства клеток механизм утилизации эндоцитозно-
Рис. 3. Система ГЭРЛ и формирование разнообразных везикул и вакуолей:
АГ - аппарат Гольджи (пластинчатый комплекс), АЛ - аутолизосома (ауто-
фагосома, цитосегресома), ОВ - одетая везикула, ОТ - остаточное тельце
(телолизосома), ПЛ - первичная лизосома, ПС - пероксисома, ПТ-плотное
тельце, СГ - секреторная гранула, ЭПРа - агранулярный (гладкий)
эндоплазматический ретикулум, ЭПРГ - гранулярный (шероховатый) ЭПР
го материала в принципе универсален (рис. 4), хотя и может отличаться в
деталях.
Транспорт эндосом от плазмалеммы к центру клетки, где происходит их
трансформация, протекает быстро, в течение короткого времени.
Образовавшиеся эндосомы как в случае фагоцитоза, так и пиноцитоза,
сливаясь друг с другом или с некоторыми лизосомами, преобразуются в
эндоцитозные вакуоли. В эндо-сомах и вакуолях начинается первичное
разложение захваченного материала.
Гистохимически во многих клетках обнаружено, что в эндо-сомах и вакуолях
