Kemotaksis bakteri, dalam neutrofil, peradangan, dalam fagositosis



itu chemotaxis itu adalah mekanisme di mana sel bergerak sebagai respons terhadap stimulus kimia. Stimulus dapat berupa zat yang dapat difus, yang dideteksi oleh reseptor pada permukaan sel. Ada dua jenis utama kemotaksis: positif dan negatif.

Kemotaksis positif adalah di mana gerakan diarahkan ke sumber rangsangan di mana konsentrasi lebih besar. Di sisi lain, kemotaksis negatif adalah di mana gerakan terjadi dalam arah yang berlawanan dengan stimulus kimia. Pada organisme multiseluler, kemotaksis sangat penting untuk perkembangan dan fungsi normal tubuh.

Pada kemotaksis, bakteri dan organisme uniseluler atau multiseluler lainnya mengarahkan gerakan mereka sebagai respons terhadap bahan kimia tertentu di lingkungan mereka (rangsangan). 

Ini adalah mekanisme penting dalam sistem kekebalan untuk menarik limfosit T ke tempat-tempat di mana ada infeksi. Proses ini dapat diubah selama metastasis.

Indeks

  • 1 Kemotaksis bakteri
  • 2 Chemotaxis dalam neutrofil
    • 2.1 Aksi protein
  • 3 Kemotaksis dan peradangan
  • 4 Kemotaksis dan fagositosis
    • 4.1 Faktor-faktor yang mengganggu
  • 5 Chemotaxis dalam imunologi
  • 6 Referensi

Kemotaksis bakteri

Bakteri dapat bergerak melalui berbagai mekanisme, yang paling umum adalah pergerakan flagela mereka. Gerakan ini dimediasi oleh chemotaxis yang berfungsi untuk membawa mereka lebih dekat ke zat-zat yang menguntungkan (kemo-atraktan) dan untuk menjauhkan mereka dari yang beracun (chemo-repellents).

Bakteri, seperti Escherichia coli, Mereka memiliki beberapa flagela yang dapat diputar dengan dua cara:

- Ke kanan Dalam hal ini setiap flagel "baris" dalam arah yang berbeda, menyebabkan bakteri berbalik.

- Ke kiri Dalam hal ini flagel disejajarkan dalam satu arah, menyebabkan bakteri berenang dalam garis lurus.

Secara umum, pergerakan bakteri adalah hasil dari dua fase rotasi ini. Chemotaxis mengarahkan bakteri yang mengatur frekuensi dan durasi masing-masing.

Modulasi arah gerakan ini adalah hasil dari perubahan yang sangat tepat dalam arah rotasi flagela. Oleh karena itu, secara mekanis, inti dari kemotaksis bakteri adalah mengendalikan arah rotasi flagel.

Chemotaxis dalam neutrofil

Neutrofil adalah jenis sel sistem kekebalan yang sangat mendasar dalam pertahanan melawan infeksi. Di dalam tubuh, neutrofil bermigrasi ke tempat-tempat di mana ada infeksi atau cedera jaringan.

Migrasi sel-sel ini dimediasi oleh chemotaxis, yang bertindak sebagai kekuatan yang menarik untuk menentukan arah pergerakan neutrofil. Proses ini diaktifkan oleh pelepasan protein khusus dari sistem kekebalan tubuh, yang disebut interleukin, di tempat-tempat di mana ada kerusakan jaringan.

Dari banyak neutrofil yang beredar di luar sumsum tulang, setengahnya ada di jaringan dan setengahnya lagi di pembuluh darah. Dari mereka yang ditemukan dalam pembuluh darah, setengahnya berada dalam arus utama darah yang beredar dengan cepat ke seluruh tubuh.

Sisa dari neutrofil darah bergerak lambat, dengan gerakan amoeboid yang khas, di sepanjang dinding bagian dalam pembuluh darah. Setelah menerima sinyal kemotaksis, neutrofil memasuki jaringan dengan cepat untuk melakukan fungsi pertahanannya.

Aksi protein

Chemotaxis dalam neutrofil dimediasi oleh protein yang dimasukkan dalam membran plasma, yang berfungsi sebagai reseptor molekul tertentu dari sistem kekebalan tubuh. Pengikatan reseptor ke molekul target mereka menyebabkan neutrofil bermigrasi ke tempat infeksi.

Selama kemotaksis, sel bergerak sebagai respons terhadap sinyal kimia. Tindakan neutrofil hanyalah salah satu contoh bagaimana tubuh menggunakan kemotaksis untuk merespons infeksi.

Kemotaksis dan peradangan

Selama peradangan, sel-sel darah putih (leukosit) melekat pada sel-sel di dalam pembuluh darah, dari mana mereka bermigrasi melalui lapisan sel endotel dan bergerak di antara jaringan ke sumber peradangan, di mana mereka akan memenuhi fungsi pertahanan tuan rumah.

Kemotaksis leukosit dianggap penting untuk migrasi dari darah ke jaringan di mana terdapat peradangan. Respon peradangan ini disebabkan oleh agen infeksi atau zat yang menyebabkan alergi.

Peradangan meningkatkan aliran darah dan permeabilitas pembuluh darah, yang menyebabkan sel dan protein lepas dari darah ke jaringan. Karena respons ini, neutrofil adalah yang pertama merespons peradangan (di samping sel yang sudah ada di jaringan, seperti makrofag dan sel mast).

Kemotaksis dan fagositosis

Selama infeksi, sinyal kimia menarik fagosit ke tempat-tempat di mana patogen menyerang tubuh. Bahan kimia ini bisa berasal dari bakteri atau fagosit lain yang sudah ada. Fagosit distimulasi oleh molekul-molekul penarik-kemo ini dan digerakkan oleh kemotaksis.

Fagosit adalah kelas sel yang meliputi makrofag, neutrofil dan eosinofil, yang mampu menelan (menelan) dan menghancurkan mikroorganisme yang bertanggung jawab untuk menginduksi respon inflamasi..

Yang pertama terakumulasi di sekitar agen penyerang dan memulai proses fagositosis adalah neutrofil. Kemudian makrofag lokal - juga disebut fagosit profesional - bermigrasi dan sisa fagosit dari darah ke jaringan dan memulai fagositosis.

Faktor-faktor yang mengganggu

Penting untuk dicatat bahwa beberapa spesies bakteri dan produknya dapat mengganggu proses kemotaksis, menghambat kemampuan fagosit untuk melakukan perjalanan ke lokasi infeksi.

Sebagai contoh, streptokokus streptokokus menekan kemotaksis neutrofil, bahkan pada konsentrasi yang sangat rendah. Juga, diketahui bahwa sel Mycobacterium tuberculosis menghambat migrasi leukosit.

Kemotaksis dalam imunologi

Chemotaxis adalah proses mendasar untuk sistem kekebalan tubuh karena ia mengoordinasikan arah pergerakan sel-sel penting dalam pertahanan organisme. Berkat mekanisme ini neutrofil dapat pergi ke tempat-tempat di mana ada infeksi atau cedera.

Bersamaan dengan respons inflamasi, kemotaksis sangat penting untuk migrasi fagosit lain yang diperlukan untuk menghilangkan toksin, patogen, dan puing-puing sel. Di atas adalah bagian dari pertahanan kekebalan tubuh bawaan.

Referensi

  1. Adler, J. (1975). Chemotaxis dalam Bakteri. Tinjauan Tahunan Biokimia, 44(1), 341-356.
  2. Becker, E. (1983). Faktor chemotactic dari peradangan, (Mei), 223-225.
  3. Delves, P.; Martin, S; Burton, D.; Roit, I. (2006). Imunologi Esensial Roitt(Edisi ke-11). Malden, MA: Penerbitan Blackwell.
  4. Heinrich, V., & Lee, C.-Y. (2011). Garis kabur antara pengejaran chemotactic dan phagocytic: perspektif sel tunggal imunofisik. Jurnal Ilmu Sel, 124(18), 3041-3051.
  5. Murphy, K. (2011). Imunobiologi Janeway (Edisi ke-8). Ilmu Garland.
  6. Nuzzi, P.A., Lokuta, M.A., & Huttenlocher, A. (2007). Analisis kemotaksis neutrofil. Metode dalam Biologi Molekuler, 370, 23-36.
  7. Rot, A. (1992). Peran kemotaksis leukosit dalam peradangan. Biokimia Peradangan, 271-304.
  8. Yang, K., Wu, J., Zhu, L., Liu, Y., Zhang, M., & Lin, F. (2017). Metode Lengkap untuk Analisis Chemotaksis Neutrofil Cepat Langsung dari Setetes Darah. Institut Penelitian Kesehatan Kanada.