البلعمة هي واحدة من أبسط آليات الدفاع في جسم الإنسان وأكثرها فاعلية في نفس الوقت. يعد الأداء السليم لعملية البلعمة مكونًا أساسيًا للاستجابة المناعية المناسبة. اكتشف بالضبط ما هو البلعمة ، وكيف يعمل البلعمة ، ولماذا هناك حاجة إلى البلعمة ، وما الآثار التي يمكن أن تحدثها اضطرابات البلعمة؟
البلعمة هي ابتلاع مسببات الأمراض وشظايا الخلايا الميتة والجزيئات الدقيقة بواسطة خلايا متخصصة تسمى البلعمة. يمكن مقارنة البلعمة بـ "التنظيف" على المستوى الخلوي - فهو يسمح للخلايا بالتخلص من العناصر غير الضرورية أو الخطيرة.
جدول المحتويات:
- ما هو البلعمة؟
- دور البلعمة في الجسم
- ما هي الخلايا التي لديها القدرة على البلعمة؟
- البلعمة - أنواع
- البلعمة العفوية (ما يسمى الأصلي)
- سهولة البلعمة
- البلعمة - المراحل
- البلعمة - وماذا بعد ذلك؟
- طرق تجنب البلعمة بواسطة الكائنات الحية الدقيقة
- اضطرابات البلعمة
- مرض الورم الحبيبي المزمن
- متلازمة شدياق هيغاشي
ما هو البلعمة؟
البلعمة هي عملية بيولوجية تمتص فيها الخلية جزيئات غريبة. ظاهرة البلعمة شائعة في العديد من الكائنات الحية - تستخدم أكثرها بدائية (مثل الأوليات) البلعمة كطريقة لأخذ الطعام من البيئة الخارجية.
في البشر ، يتم استخدام القدرة على البلعمة بشكل أساسي بواسطة خلايا الجهاز المناعي.
ينتمي البلعمة إلى آليات المناعة الفطرية أو غير النوعية. لذلك فإن عملية البلعمة هي أحد خطوط الدفاع الأولى والأساسية لجسمنا. بالإضافة إلى دورها في الجهاز المناعي ، فإن البلعمة لها أهمية كبيرة في الحفاظ على توازن الأنسجة (أو التوازن).
يسمح البلعمة بإزالة الخلايا الميتة والمتضررة من الجسم ، والتي بدورها تتيح التجديد وإعادة البناء الفعال لجميع الأنسجة.
البلعمة هي أحد أنواع الالتقام الخلوي ، أي انتقال الجزيئات من البيئة الخارجية إلى داخل الخلية. في البلعمة ، يتم امتصاص الجسيمات الصلبة: تحيط بها الخلية البلعمة أولاً بجزء من غشاء الخلية الخاص بها ثم تسحبها إلى الداخل. يؤدي هذا إلى تكوين حويصلة تحتوي على جسيم ممتص ، يُطلق عليه اسم البلعمة.
ثم يتم هضم محتوى البلعمة بمجموعة متنوعة من المواد الكيميائية والإنزيمات. تشبه العملية برمتها "أكل" الخلية للجسيم ، وهو ما ينعكس أيضًا في مصطلح البلعمة.
يأتي الاسم من الكلمة اليونانية phagein ، والتي تعني "تأكل ، وتلتهم".
تحدث البلعمة في أجسامنا طوال الوقت - فمليارات الخلايا البلعمية "تأكل" باستمرار الكائنات الحية الدقيقة الخطيرة أو أجزاء من الخلايا الميتة أو الجزيئات غير الضرورية. إنها عملية شائعة ، وإن كانت معقدة للغاية.
يتطلب التعرف الصحيح على الهدف من قبل الخلية البلعمة والتفاعل المناسب بين البلعمة وهدف "الهجوم" التعاون المستمر لمجموعة متنوعة من البروتينات وجزيئات الإشارات والأجسام المضادة والخلايا المساعدة.
دور البلعمة في الجسم
ليس من الصعب تخمين أن التطبيق الأساسي لعملية البلعمة هو الدفاع عن أجسامنا ضد مسببات الأمراض. يبدأ تغلغل عامل معدي في الجسم سلسلة من الإشارات "لاستدعاء" الخلايا البلعمية إلى موقع الإصابة.
يبدأ الالتهاب الحاد ، والذي يتمثل دوره في تحييد العامل الممرض. تتدفق البالعات إلى الآفة مع الدم ، كونها إحدى أهم آليات الاستجابة المناعية الأولية. في موقع الالتهاب ، "تأكل" البلعمة مسببات الأمراض والخلايا التي تضررت بسببها.
في سياق العدوى ، هناك نوع آخر مهم جدًا من البلعمة. هذا هو ما يسمى بكثرة الخلايا.
تنطوي عملية كثرة الخلايا على ابتلاع الخلايا المحتضرة مع انحسار الالتهاب. بمجرد أن تؤدي الخلايا البلعمية وظيفتها والقضاء على مسببات الأمراض ، تصبح غير ضرورية.
ثم يموتون بشكل طبيعي ، ويتبعهم كثرة الخلايا ، أو "تنظيف ساحة المعركة". يقلل هذا النوع من البلعمة من الالتهاب ويسمح للجسم بالعودة إلى حالة ما قبل الإصابة.
في هذه المرحلة ، يجدر التأكيد على أن موت الخلايا في أجسامنا هو عملية تحدث باستمرار ، وليس فقط نتيجة للعدوى. كل خلية لها فترة حياة محددة ، وبعد ذلك تموت ويتم استبدالها بأخرى جديدة. تسمى عملية موت الخلايا المبرمج موت الخلايا المبرمج.
موت الخلايا المبرمج هو ظاهرة طبيعية تسمح لأنسجتنا بالتجدد باستمرار. من أجل استبدال الخلايا المحتضرة بنظائرها الجديدة ، يجب أولاً تنظيفها. كما يمكنك أن تتخيل بسهولة ، فهذه أيضًا مهمة البالعات.
تصدر الخلايا المبرمج (المحتضرة) إشارات خاصة على سطح أغشية الخلايا الخاصة بها ، والتي تمكنها من التعرف عليها وإبطال مفعولها بواسطة الخلايا البلعمية.
في هذه الحالة ، يحدث البلعمة بدون التهاب. لذلك نرى أن البلعمة ليست فقط وسيلة دفاع ضد الكائنات الحية الدقيقة الأجنبية ، ولكنها أيضًا عملية تسمح بتطوير وإعادة تشكيل وتجديد جميع الأنسجة.
ما هي الخلايا التي لديها القدرة على البلعمة؟
تسمى الخلايا القادرة على إجراء عملية البلعمة بالبلعمة. اعتمادًا على كفاءة وفعالية البلعمة ، نميز ما يسمى بـ البالعات المهنية وغير المهنية.
تتعامل البلعمة غير المحترفة مع البلعمة على أساس "عرضي" - وهذه العملية ليست مهمتها الرئيسية. ومع ذلك ، في بعض الأحيان ، توجد جزيئات / أجزاء من الخلايا الميتة بالقرب من هذه الخلايا تتطلب التنظيف.
ثم يظهرون نشاطًا بلعميًا معينًا ، على الرغم من مقارنته بالبلعمات المحترفة ، إلا أنه محدود بشكل كبير وأقل فعالية. يتم تصنيف العديد من أنواع الخلايا على أنها خلايا بلعمية غير مهنية ، بما في ذلك. الخلايا الظهارية ، وبعض خلايا النسيج الضام ، وكذلك البطانة الوعائية.
البلعمة المحترفة هي الخلايا الرئيسية المسؤولة عن البلعمة في أجسامنا. من بينها ، نميز بشكل أساسي العدلات ، وحيدات ، والضامة. تنتمي هذه الخلايا إلى عائلة الكريات البيض ، أو خلايا الدم البيضاء ، التي تؤدي وظائف المناعة بشكل أساسي. تتخصص الأنواع الثلاثة من البلعمة المحترفة في البلعمة ، على الرغم من أن كل منها يؤديها بشكل مختلف قليلاً.
العدلات هي الخلايا الرئيسية المسؤولة عن تطور الالتهاب الحاد. في ظل الظروف العادية ، تنتشر العدلات مع الدم في جميع أنحاء الجسم. عندما تبدأ العدوى ، تتجمع هذه الخلايا على الفور في بؤرة المرض. البلعمة بوساطة العدلات سريعة ومكثفة: هذه الخلايا لديها مجموعة متنوعة من الطرق لتعطيل مسببات الأمراض الممتصة.
وحيدات ، مثل العدلات ، تنتشر في مجرى الدم ، ومع ذلك ، فإنها يمكن أن تترك مجرى الدم واستعمار الأنسجة المختلفة. ثم تتحول الخلايا الوحيدة الناضجة إلى خلايا أنسجة. البلعمة بوساطة البلاعم أقل سرعة وأبطأ بكثير. البلاعم هي المجموعة الرئيسية للخلايا الموجودة في مواقع الالتهاب المزمن.
البلعمة - أنواع
البلعمة هي عملية معقدة تعتمد على نوع الخلية البلعمة ، والجسم الذي يمر بالبلعمة ، والعديد من الجزيئات الوسيطة. هناك مساران أساسيان للبلعمة:
- البلعمة العفوية (ما يسمى الأصلي)
وهو عبارة عن بلعمة بطيئة نسبيًا ونادرًا ما تشارك في الاستجابة المضادة للميكروبات. يتمثل دور البلعمة العفوي في إزالة الخلايا الميتة و "تنظيف" العناصر غير الضرورية داخل الأنسجة. من أجل بدء البلعمة العفوية ، من الضروري تحفيز ما يسمى "مستقبلات الزبال" موجودة بشكل أساسي في الضامة. هذا النوع من البلعمة مضاد للالتهابات بطبيعته.
- سهولة البلعمة
البلعمة الميسر أسرع بكثير وأكثر كفاءة من البلعمة العفوية. بفضل هذا ، فهي فعالة للغاية في تدمير مسببات الأمراض. من أجل إجراء عملية البلعمة بشكل مكثف ، من الضروري - كما يوحي الاسم - بعض المرافق.
كيف يمكن أن تسهل البالعات نشاطها؟ واحدة من أكثر الطرق شيوعًا هي تحديد "تعليم" الكائنات التي يجب التخلص منها. هذه العملية تسمى طباخ.
إن جوهر التظليل هو ارتباط جزيئات معينة بسطح الكائن الدقيق. يتم استهداف وتدمير هذا العامل الممرض "المميز" بسرعة بواسطة خلايا الغذاء. تسمى الجزيئات التي تمكِّن عملية التشتت opsonins. هذه هي بشكل رئيسي الأجسام المضادة ومكونات ما يسمى النظام التكميلي.
يتعرف Opsonins بكفاءة على مسببات الأمراض ، ويميزها ، وبالتالي يسهل بشكل كبير مسار عملية البلعمة.
البلعمة - المراحل
نحن نعلم بالفعل أي الخلايا متورطة في عملية البلعمة ومتى ولماذا. لذلك دعونا نحاول متابعة هذه العملية عن كثب:
1. تنشيط وتدفق البالعات إلى موقع الإصابة
يؤدي تغلغل الكائنات الحية الدقيقة في الجسم إلى التحفيز الفوري لجهاز المناعة. تبدأ الخلايا الموجودة في بوابة العدوى في إرسال إشارة إلى وجود تهديد قائم.
تنتشر جزيئات الرسول (بشكل رئيسي ما يسمى السيتوكينات المؤيدة للالتهابات) في مجرى الدم. وبهذه الطريقة ، "تتعلم" الخلايا البلعمية أنها أصيبت بالعدوى وتنشط.
تصل البالعات المنشطة إلى موقع الإصابة بالدم. التدفق الفعال للخلايا البلعمية إلى الموقع الصحيح ممكن بفضل ما يسمى انجذاب كيميائي. إنها عملية حركة الخلية الموجهة تحت تأثير الإشارات الكيميائية.
كما تمتلك البالعات النشطة أيضًا القدرة على المرور عبر جدران الأوعية الدموية ، مما يؤدي إلى حدوث ارتشاح التهابي في موقع الإصابة.
2. التعرف على العوامل الممرضة
عندما تصل البالعات إلى موقع الإصابة ، تبدأ في التعرف على مسببات الأمراض. غالبًا ما يتم تسهيل هذه العملية بواسطة جزيئات أخرى (انظر القسم 4 للتعرف على البلعمة الميسر). كل بلعمه على سطح غشاء الخلية الخاص بها ما يسمى المستقبلات ، أي البروتينات التي تمكن من التعرف على الجزيئات المختلفة.
عندما يتم تحفيز المستقبلات المسؤولة عن التعرف على الكائنات الحية الدقيقة ، فإن البلعمة ترتبط ارتباطًا وثيقًا بهدف هجومها.
3. امتصاص العامل الممرض
تبدأ البلعمة "الملتصقة" بالعامل الممرض عملية امتصاصها. يبدأ غشاء الخلية البلعمية بإحاطة العامل الممرض ، "يتسلق" حوافه. هذا يخلق حويصلة تحتوي على الكائنات الحية الدقيقة. هذه الحويصلة ، التي تسمى البلعمة ، موجودة الآن داخل الخلية البلعمة. من أجل جعل الكائنات الحية الدقيقة غير ضارة تمامًا ، من الضروري تدمير محتويات البلعمة.
هضم محتويات البلعمة
من أجل هضم محتويات البلعمة ، من الضروري توصيل إنزيمات الجهاز الهضمي بداخله. يتم تخزين هذه الإنزيمات في حويصلات خاصة تسمى الجسيمات الحالة.
لذلك تتطلب المرحلة الأخيرة من البلعمة الجمع بين محتوى الجسيمات الحالة ومحتوى البلعمة - وهذا ما يسمى البلعمة.
يمكن للإنزيمات الموجودة في الجسيمات الحالة أن تكسر معظم المواد الكيميائية المعقدة ، وتدمر الكائنات الحية الدقيقة. يسمى القضاء على العامل الممرض بمشاركة إنزيمات الجهاز الهضمي بالاعتماد على الأكسجين.
كما يمكنك التخمين بسهولة ، هناك أيضًا التخلص من الأكسجين. إنه أكثر سرعة وفعالية ، لكن بعض الخلايا البلعمية فقط يمكنها القيام بذلك. يحدث التخلص المعتمد على الأكسجين فقط في الخلايا القادرة على توليد ما يسمى "انفجار الأكسجين".
انفجار الأكسجين هو إطلاق مفاجئ لأنواع الأكسجين شديدة التفاعل (مثل بيروكسيد الهيدروجين) ، والتي لها تأثير قوي مضاد للميكروبات. يبدأ انفجار الأكسجين سلسلة من التفاعلات الكيميائية التي تؤدي إلى التخلص السريع من مسببات الأمراض. يعد تدمير الميكروبات المعتمد على الأكسجين سمة أساسية للعدلات.
البلعمة - وماذا بعد ذلك؟
تنتهي عملية البلعمة بهضم محتويات البلعمة داخل الخلية. ماذا يحدث بجانب الحطام من الجسيمات المدمرة؟ تتخلص الخلية البلعمية من معظم المنتجات غير الضرورية بمجرد "رميها" بالخارج. ومع ذلك ، فإن بعض المواد المتبقية بعد الهضم يمكن أن تكون مفيدة للغاية.
تلعب بعض البالعات أيضًا أدوارًا أخرى في جهاز المناعة. وخير مثال على ذلك الضامة ، والتي بالإضافة إلى البلعمة ، تتعامل أيضًا مع ما يسمى عرض المستضدات. يعتمد عرض المستضد على إظهار أجزاء الخلايا المناعية الأخرى من الكائنات الحية الدقيقة المدمرة.
بعد نهاية البلعمة للممرض ، تكشف البلاعم عن بعض المواد البلعمة على سطحها ، ثم "تنتقل" معها في جميع أنحاء الجسم.
كل خلية من خلايا الجهاز المناعي تواجهها "تتعلم" كيفية التعرف على مسبب مرض معين. هذه الظاهرة مهمة للغاية في بناء آليات فعالة للدفاع ضد الميكروبات.
من الجدير أيضًا معرفة أن عملية البلعمة لا تنتهي دائمًا بالتدمير النهائي للكائنات الحية الدقيقة. هناك مسببات الأمراض التي يمكن أن تعيش داخل البلعمة بفضل آليات الدفاع المطورة خصيصًا. وخير مثال على ذلك هو عصيات السل التي يمكن أن تعيش داخل البلاعم لسنوات عديدة.
طرق تجنب البلعمة بواسطة الكائنات الحية الدقيقة
البلعمة كوسيلة للقضاء على "المعارضين البيولوجيين" هي آلية قديمة جدا. لهذا السبب ، تمكنت بعض الكائنات الحية الدقيقة من تطوير طرق لتجنب البلعمة أو النجاة منها. فيما يلي أمثلةهم:
- قتل البالعات
يبدو أن أسهل طريقة لتجنب البلعمة هي تحييد الخلية التي تسببها. تمتلك بعض الكائنات الحية الدقيقة القدرة على إنتاج مواد تضر بالبلعمات بشكل لا رجعة فيه. مثال على هذا الممرض هو المكورات العنقودية الذهبية (اللاتينية. المكورات العنقودية الذهبية) ، وتنتج سمومًا تؤدي إلى موتها ، عن طريق تدمير أغشية خلايا الخلايا.
- انقراض الاستجابة الالتهابية
يسهل الالتهاب في بوابة العدوى انتقال إشارة العدوى. بفضل ذلك ، يمكن تنشيط ووصول البالعات إلى الموقع الصحيح. هناك مسببات الأمراض التي يمكن أن تخفي نفسها بطريقة لا يتعرف عليها الجهاز المناعي للمضيف وتجنب التسبب في الالتهاب.
- تجنب التظلم
يعد Opsonization ، أو "وضع العلامات" الخاصة لمسببات الأمراض ، أحد أكثر الطرق فعالية لتسهيل عملية البلعمة. لا عجب أن الميكروبات تحاول تجنبه. يمكن لبعض سلالات المكورات العنقودية أن تدمر الأوبسونينات أو تخفيها على سطحها.
- تجنب التعرف على البلعمة
من أجل أن تبدأ عملية البلعمة ، من الضروري التعرف على ضرر الكائن الدقيق المعين بالبلعمة. مُمْرِضات معينة ، مثل اللولبيات اللولبية الشاحبة يسبب مرض الزهري يمكن أن يعلق على مستضدات سطحية مماثلة للخلايا المضيفة. ثم يتعرف عليها جهاز المناعة على أنها خاصة به ، مما يسمح لمسببات الأمراض بتجنب البلعمة.
- انسداد إنتاج البلعوم
تتمثل إحدى المراحل الرئيسية للبلعمة في إحاطة الكائن الدقيق المهاجم بحويصلة ، ثم يتم امتصاصها في الخلية. ومع ذلك ، في الطبيعة ، هناك العديد من الطرق لتجنب ذلك. تنتج بعض الميكروبات مواد تكسر جدار البلعمة. يتم استخدام آلية مختلفة بواسطة عصا الزيت الأزرق (Pseudomonas aeruginosa). تنتج هذه البكتيريا غلافًا زلقًا (بيوفيلم) حول نفسها يمنع تكوين الفقاعة.
- البقاء على قيد الحياة داخل البلعمة
يصبح البلعمة الموطن النهائي لمسببات الأمراض أثناء البلعمة. بيئتها معادية للغاية. إنه مليء بالأنزيمات والمواد القاتلة. ومع ذلك ، يمكن للكائنات الحية الدقيقة تطوير آليات تمكنها من البقاء على قيد الحياة حتى في مثل هذه الظروف الصعبة. أحد الأمثلة على ذلك هو مرض السل (السل الفطري). طورت هذه البكتيريا غشاء خلويًا خاصًا يحتوي على نسبة عالية جدًا من الدهون لا تتأثر بالإنزيمات الهضمية القياسية.
- الهروب من البلعمة
بقدر ما يبدو الهروب من البلعمة أمرًا لا يصدق ، إلا أن هناك بالفعل ميكروبات طورت آلية دفاع ذكية. تنتج الليسترية المستوحدة المواد التي يمكن أن تدمر جدار البلعمة. علاوة على ذلك ، يمكن لهذا العامل الممرض ، بعد هروبه من البلعمة ، أن يتكاثر داخل البلعمة ، ويخرج أيضًا إلى أبعد من حدوده.
اضطرابات البلعمة
تعتبر عملية البلعمة التي تعمل بشكل صحيح ذات أهمية أساسية من أجل الأداء الفعال لجهاز المناعة. الاضطرابات في بعض مراحل البلعمة تكمن وراء أمراض نقص المناعة. أمثلة على هذه الشروط هي:
- مرض الورم الحبيبي المزمن
سبب مرض الورم الحبيبي المزمن هو اضطراب البلعمة في مرحلة توليد انفجار الأكسجين. يمنع عدم وجود إنزيم مناسب (ما يسمى NADPH أوكسيديز) تكوين أنواع الأكسجين التفاعلية ، والتي بدورها لا تسمح بالقضاء السريع والفعال على الكائنات الحية الدقيقة.
يعتبر تلف الإنزيم وراثيًا ، لذلك لا يوجد علاج سببي لهذا المرض حتى الآن. يسبب مرض الورم الحبيبي المزمن التهابات متكررة وتشكيل الخراجات والأورام الحبيبية بسبب نظام القضاء على مسببات الأمراض داخل الخلايا غير الفعال.
اقرأ أيضًا: الورم الحبيبي فيجنر: الأسباب والأعراض والعلاج
- متلازمة شدياق هيغاشي
في متلازمة شدياك-هيغاشي ، يوجد خلل في البلعمة في مرحلة اتصال البلعمة باللازوزوم. تحول طفرة جينية لأحد البروتينات تمنع انتقال الإنزيمات الهاضمة إلى الحويصلة التي تحتوي على العامل الممرض ، وبالتالي تمنع القضاء عليه.
بالإضافة إلى ضعف كبير في المناعة ، فإن المهق والاضطرابات في عمل الجهاز العصبي هي أيضًا من سمات متلازمة تشيدياك هيغاشي.
فهرس:
- "البلعمة: عملية أساسية في المناعة" C. Rosales، E. Uribe-Querol، Biomed Res Int. 2017
- "السيطرة على البلعمة عن طريق مسببات الأمراض الميكروبية" بقلم س. روساليس ، إ. أوريبي-كويرول فرونت إمونول. 2017
- "Immunologia" K.Bryniarski ، Edra Urban & Partner Wrocław 2017 ، الطبعة الأولى
- "البلعمة: عملية مناعية" إس جوردون ، مناعة ، مراجعة ، المجلد 44 ، العدد 3 ، P463-475 ، 15 مارس 2016
اقرا مقالات اخرى لهذا الكاتب
