OPSONIZACE: Z ČEHO SE SKLÁDÁ, TYPY A FUNKCE - BIOLOGIE - 2025

Opsonizace je buněčný jev zvyšuje účinnost fagocytózy. K dosažení tohoto cíle je nezbytná přítomnost speciálních prvků zvaných opsoniny, což jsou protilátky nebo jiné molekuly, které mají schopnost přilnout k povrchu buňky mikrobu, která musí být zničena.

Přítomnost opsoninů na povrchu patogenu nebo mikrobiálního činidla tak činí fagocytózový proces účinnějším a rychlejším, což podporuje rozpoznávání a ničení mikrobů. V důsledku toho se také zvyšuje počet fagocytovaných mikrobů.

1) Protilátky (A) a patogeny (B) se volně potulují v krvi. 2) Protilátky se vážou k patogenům a mohou tak činit v různých formacích, jako jsou: opsonizace (2a), neutralizace (2b) a aglutinace (2c). 3) Fagocyt (C) přistupuje k patogenu a Fc oblast (D) protilátky se váže na jeden z Fc receptorů (E) na fagocytu. 4) Konečně k fagocytóze dochází při požití patogenu.

Zdroj: Maher33

Existují různé typy opsoninů. Ve skutečnosti je tato skupina molekul tvořena poměrně širokou a heterogenní řadou biologických entit patřících do imunitního systému nebo komplementového systému.

Když tělo podstoupí zánětlivé procesy, počet fagocytárních buněk se výrazně zvýší ve srovnání s obvyklými obyvateli tkáně. Kromě toho existují další série změn: buňky jsou mnohem aktivnější vůči chemotaktickým stimulům. S přítomností opsoninů všechny tyto procesy zvyšují jejich účinnost.

Co je to opsonizace?

Je to proces vazby molekul nazývaných opsoniny na patogeny, což zvyšuje účinnost fagocytózy. Opsonizace je proces velmi důležitý v oblasti imunologie, protože se aktivně podílí na kontrole infekcí.

K fagocytóze dochází prostřednictvím monocytů a makrofágů, buněk, které jsou součástí mononukleárního fagocytárního systému. Zmíněné buňky jsou schopné konzumovat nebo přijímat prvky z média, které podléhá zánětlivému procesu. Tyto buňky jsou hojné v krvi a v různých tkáních.

Fagocytóza je proces, který je rozdělen do několika fází: aktivace, chemotaxe, rozpoznávání a adherence, požití, smrt a trávení a vyloučení.

Opsonizace je klíčová ve fázi rozpoznávání, protože opsoniny umožňují vytvoření můstku mezi fagocytem a bakteriemi, které budou fagocytovány.

Opsoniny

Opsoniny jsou molekuly zapojené do procesu opsonizace. Biochemicky a strukturálně jsou tvořeny obrovskou paletou molekul z imunitního systému a komplementového systému.

Nejdůležitější se nazývají imunoglobuliny G, v jejich části Fc, aktivovaná část C3b komplementu a lektiny. Existují také tufsin, sérový amylodový P protein, mezi ostatními. Použití těchto termínů objasníme později.

Druhy opsonizace

Opsonizace je rozdělena do dvou hlavních typů: imunitní a neimunní. Tato klasifikace je založena na typu opsinů, které se účastní.

Imunitní opsonizace

Abychom porozuměli tomuto typu opsonizace, musíme znát určité aspekty související s imunitní odpovědí. Systém komplementu je jednou ze základních složek zánětlivé odpovědi na přítomnost některých mikroorganismů nebo patogenů.

Je tvořen sadou plazmatických molekul, které se účastní biochemických drah, které zvyšují zánět a usnadňují fagocytózu. Konkrétně se skládá z asi 30 glykoproteinů.

Fagocyty, jako jsou makrofágy, monocyty a neutrofily, mají na svých buněčných membránách řadu receptorů (nazývaných CR1) pro C3b a Fc pro protilátku.

C3b je složkou výše uvedeného komplementového systému. Fc (krystalizovatelný fragment) je částí protilátky tvořené dvěma nebo třemi doménami těžkých řetězců.

Typická protilátka je tvořena základní strukturou. Na druhé straně se skládá z takzvaných těžkých řetězců a lehkých řetězců, z nichž každý je dva.

V případě, že imunitní systém aktivoval komplementový systém, receptory Fc a CR1 na fagocytu se vážou na Fc oblasti protilátky a C3b se váže na imunitní komplex, což usnadňuje fagocytózu. Jak se účastní elementy protilátky a komplementu, se nazývá imunitní opsonizace.

Neimunní opsonizace

Tento typ opsonizace je podobný tomu, který je popsán výše, s jedinou výjimkou, že složkou procesu je pouze opsonin C3b. Alternativní dráha může být aktivována bakteriemi v krvi a generovat C3b, který bakterie obklopuje.

C3b se váže na receptory CR1 umístěné na fagocytech, což usnadňuje fagocytózu. Tímto mechanismem jsou také opsonizovány a odstraněny různé komplexy, které jsou rozpustné, viry a buňky s nádorovými charakteristikami.

Zapojená těla

K opsonizaci dochází v imunitním systému a zúčastněné orgány jsou závislé na použitém mechanismu.

Lymfatický systém je zodpovědný za transport a filtraci lymfatických tekutin, které obsahují lymfocyty a protilátky. Kardiovaskulární systém je zodpovědný za organizaci oběhu krve v těle, což je nezbytné pro dráhu komplementového systému.

Lektinový systém vyžaduje další zapojení jater, orgánu, který je součástí gastrointestinálního systému. Všechny výše uvedené systémy spolupracují v boji proti bakteriím, virům a dalším útočníkům, kteří se snaží napadnout tělo.

Funkce opsonizace

Na lidské tělo neustále útočí externí agenti. Naštěstí proti pokusům patogenů o únos buněčného aparátu čelí prvky imunitního systému. Proti těmto útokům má na starosti různé mechanismy a jedním z nich je opsonizace.

Opsonizace je proces, který usnadňuje fagocytózu patogenů nebo externích činitelů (například bakterií nebo parazitů), které vstupují do těla a které mohou mít potenciální negativní důsledky. Z tohoto důvodu je to důležitý jev v imunitní reakci.

Abychom porozuměli jeho funkci, musíme znát strukturu povrchu patogenu. Obecně jsou kapsle různých bakterií nabity negativně, což výrazně zabraňuje interakci s buňkou, která ji pohltí.

Když patogen podstoupí opsonizaci, sbližování mezi buňkou imunitního systému a bakteriemi je podporováno vytvořením velmi těsného spojení mezi nimi.

Pokud by opsonin nebyl přítomen, záporné náboje na buněčné stěně patogenu a fagocytů by se navzájem odpuzovaly. Tímto způsobem by se patogen mohl vyhnout destrukci a mohl pokračovat v invazi do lidského těla.

Opsoniny tak pomáhají překonávat elektrostatické síly, což umožňuje eliminaci mikrobů.

Reference

1. Avery, GB, a Fletcher, MA (2001). Neonatologie: patofyziologie a péče o novorozence. Panamerican Medical Ed.
2. Cabello, RR (2007). Lidská mikrobiologie a parazitologie: Etiologické základy infekčních a parazitárních chorob. Panamerican Medical Ed.
3. Hostetter, MK, Krueger, RA, & Schmeling, DJ (1984). Biochemie opsonizace: ústřední role reaktivního thiolesteru třetí složky komplementu. Journal of Infectious Diseases, 150 (5), 653-661.
4. Ingraham, JL, & Ingraham, CA (1998). Úvod do mikrobiologie (svazek 2). Obrátil jsem se.
5. Kumar, S. (2012). Učebnice mikrobiologie. JP Medical Ltd.
6. López, LR, & López, MCL (1993). Molekulární parazitologie (svazek 24). Redakční tisk CSIC-CSIC.
7. Wilson, CB, Nizet, V., Remington, JS, Klein, JO a Maldonado, Y. (2010). Infekční choroby plodu a novorozená elektronická kniha. Elsevier Health Sciences.