V opsonins sta imunski sistem molekule, ki se vežejo na antigen in imunskih celic, znanih kot fagocitov, ki olajšajo fagocitozo. Nekaj primerov fagocitnih celic, ki lahko sodelujejo v tem procesu, so makrofagi.
Ko patogen premaga anatomske in fiziološke ovire gostitelja, lahko povzroči okužbo in bolezen. Zato imunski sistem na to invazijo reagira tako, da preko senzorjev zazna tuje telo in ga napade z natančnim mehanizmom odziva.
Učinek opsonsinov. Graham Colm, iz Wikimedia Commons. Medtem ko fagociti ne potrebujejo opsoninov, da bi jim omogočili prepoznavanje in zavijanje svojih ciljev, v njihovi prisotnosti delujejo veliko učinkoviteje. Ta mehanizem vezave opsonsinov na tuje patogene in deluje kot oznaka se imenuje opsonizacija. Brez tega mehanizma bi bilo prepoznavanje in uničenje napadalcev napada neučinkovito.
Lastnosti
Opsonini prevlečejo delce, ki jih fagocitozirajo z interakcijo z antigeni. Na ta način se fagocitne celice, kot so makrofagi in dendritične celice, ki izražajo receptorje za opsonine, prek teh receptorjev vežejo na opsonizirane patogene in jih na koncu fagocitozirajo.
Tako opsonsini delujejo kot nekakšen most med fagocitom in delcem, ki ga je treba fagocitozirati.
Opsonini so odgovorni za boj proti repelentni sili med negativnimi celičnimi stenami in spodbujajo absorpcijo patogena s strani makrofaga.
Brez delovanja opsoninov se negativno nabito celične stene patogena in fagocitov odbijajo med seboj, tako da lahko tuje sredstvo zaobide njihovo uničenje in se še naprej razmnožuje znotraj gostitelja.
Opsonizacija je torej protimikrobna strategija za upočasnitev in odpravo širjenja bolezni.
Vrste
Obstaja več vrst opsoninov, vključno z lektinom, ki veže manozo, imunoglobulini izotipa IgG in komponente sistema komplementa, kot so C3b, iC3b ali C4b.
Lektin, ki veže manozo, nastaja v jetrih in se sprosti v kri. Odlikuje se, da se veže na ponavljajoče se sladkorje, prisotne v mikroorganizmih, kar spodbuja njihovo uničenje z aktiviranjem komplementnega sistema s povezavo serinskih proteaz.
IgG je edini imunoglobulinski izotip, ki ima zaradi majhnosti sposobnost prehajanja skozi posteljico. Obstajajo 4 podtipi, ki imajo posebne funkcije.
C3b, je glavna komponenta, ki nastane po razpadu proteina C3 komplementa.
iC3b nastane, ko komplementarni faktor I cepi protein C3b.
Končno je C4b produkt proteolize C1q, ki je kompleks beljakovin, ki se ob tvorbi kompleksov antigen-protitelo aktivirajo po zaporedju.
Pomembno je, da lahko pride do opsonizacije patogena prek protiteles ali sistema komplementa.
Protitelesa
Protitelesa so del adaptivnega imunskega sistema, ki ga proizvajajo plazemske celice kot odgovor na določen antigen. Protitelo ima zapleteno strukturo, ki daje specifičnost nekaterim antigenom.
Na koncu težke in lahke verige imajo protitelesa spremenljiva območja (mesta, ki vežejo antigen), ki omogočajo, da se protitelo prilega "ključu v ključavnici". Ko so mesta vezave na antigen zasedena, se matično območje protitelesa veže na receptor na fagocite.
Na ta način patogen zajame fagosom in ga uničijo lizosomi.
Poleg tega kompleks antigen-protitelo lahko aktivira tudi sistem komplementa. Imunoglobulin M (IgM) je na primer zelo učinkovit pri aktiviranju komplementa.
Protitelesa IgG se lahko prek svoje konstantne domene vežejo na imunske efektorske celice, kar sproži produkte lize iz celice imunskega efektorja.
Sistem dopolnjevanja
Sistem komplementa vsebuje več kot 30 beljakovin, ki krepijo sposobnost protiteles in fagocitnih celic za boj proti invazivnim organizmom.
Komplementarne beljakovine, označene s črko "C" za komplement, so sestavljene iz 9 beljakovin (C1 do C9), ki so neaktivne, ko krožijo po človeškem telesu. Ko pa odkrijemo patogena, proteaze cepijo neaktivne prekurzorje in jih aktivirajo.
Vendar se odziv telesa na prisotnost patogena ali tujka lahko izvede po treh poteh: klasični, alternativni in lektinski poti.
Več kot 3o proteinov deluje skupaj, da dopolnjujejo delovanje protiteles pri uničevanju patogenov. Avtor Perhelion iz Wikimedia Commons Ne glede na aktivacijsko pot se vsi trije zbližajo na enem samem mestu, kjer se tvori membranski napadni kompleks (MAC).
MAC sestavlja kompleks proteinov komplementa, ki so povezani z zunanjim delom plazmatske membrane patogenih bakterij in tvorijo nekakšne pore. Končni cilj nastanka por je povzročanje lize mikroorganizma.
Sprejemniki
Ko se C3b ustvari po kateri koli poti sistema komplementa, se veže na več mest na celični površini patogena in nato doda na receptorje, izražene na površini makrofaga ali nevtrofila.
Štirje tipi receptorjev, ki prepoznajo fragmente C3b, so izraženi na levkocitih: CR1, CR2, CR3 in CR4. Pomanjkanje teh receptorjev naredi človeka bolj dovzetnega za trpi zaradi nenehnih okužb.
C4b se lahko, podobno kot C3b, veže na receptor CR1. Medtem ko se iC3b pridruži CR2.
Med receptorji Fc izstopajo FcℽR, ki prepoznavajo različne podtipote IgG.
Vezava opsoniziranega delca na fagocitne receptorje na površini celic (Fc receptorji) sproži nastanek psevdopov, ki tujki obkrožajo na zadrgo podoben način z interakcijo receptor-opsonin.
Ko se psevdopodi srečajo, se zlijejo in tvorijo vakuolo ali fagosom, ki se nato veže z lizosomom v fagocitu, ki izprazni akumulator encimov in strupenih antibakterijskih kisikovih vrst ter sproži prebavo tujega delca, da ga izloči.
Reference
- McCulloch J, Martin SJ. Analiza celične aktivnosti. 1994. Celična imunologija, str.95-113.
- Roos A, Xu W, Castellano G, Nauta AJ, Garred P, Daha MR, van Kooten C. Mini pregled: Ključna vloga za prirojeno imunost pri čiščenju apoptotičnih celic. Evropski časopis za imunologijo. 2004; 34 (4): 921-929.
- Sarma JV, Ward PA. Sistem dopolnjevanja. Raziskave celic in tkiv. 2011; 343 (1), 227–235.
- Thau L, Mahajan K. Fiziologija, opsonizacija. 2018. Založba StatPearls. Pridobljeno s https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK534215/
- Thomas J, Kindt Richard A. Goldsby College Amherst Barbara A. Osborne. Javier de León Fraga (ur.). 2006. V Kubyjevi imunološki šesti izdaji. pp 37, 94–95.
- Wah S, Aimanianda V. Mediatorji, topni v gostitelju: zavračajo imunološko neostrino konidij Aspergillus fumigatus. Časopis Glive. 2018; 4 (3): 1–9.
- Zhang Y, Hoppe AD, Swanson JA. Koordinacija signala receptorjev Fc uravnava celično zavezanost fagocitozi. Zbornik Nacionalne akademije znanosti. 2010; 107 (45): 19332-9337.