Хемотаксис

За Хемотаксис впливає напрямок руху клітин і живих істот. Хемотаксис заснований на градієнті концентрації речовин, який може бути представлений градієнтом концентрації речовини.

Що таке хіміотаксис?

Під терміном хемотаксис розуміють вплив на рух нерухомих істот і клітин. Можна розрізняти позитивний та негативний хіміотаксис. Хемотаксис - одна з найважливіших і фундаментальних фізіологічних реакцій клітин.

При позитивному хемотаксисі в організм залучаються певні речовини-посланники. При негативному хіміотаксисі, з іншого боку, відбувається відторгнення. Речовини, що викликають позитивний хемотаксис, називають атрактантами. На відміну від цього речовини, що викликають негативний хемотаксис, є репелентами. Наприклад, хіміотактичні бактерії позитивно реагують на цукор, кисень і глюкозу, а хіміобактерії негативно реагують на клітинні токсини. Хемотаксис також відіграє важливу роль в імунній захисті.

Функція та завдання

Коли в організмі є запалення, утворюються і виділяються різні речовини-посланники. Вони також відомі як хемокіни. Вони притягують клітини імунної системи до місця запальної реакції. Хемокіни можуть виступати в різних групах речовин. До них відносяться компоненти системи комплементу, цитокіни, компоненти клітинної мембрани бактерій і лейкотрієни.

Деякі білі клітини крові (гранулоцити та макрофаги) містять рецептори, спеціально розроблені для хіміотактично активних речовин. Коли хемокін приєднується до цих рецепторів, імунні клітини можуть розвивати так звану псевдоподію. Псевдоподія - це тонкоклітинні процеси, які дозволяють клітині активно рухатися амебоїдами.

Це дозволяє імунним клітинам наближатися до місця розташування зі збільшенням концентрації хемокінів. Таким чином клітини швидко дістаються до місця запалення з більш віддалених областей тіла.

І навпаки, існує також негативний хемотаксис, при якому клітини імунної системи виводяться з місця патологічного процесу. Таким чином можна уникнути можливих надмірних реакцій.

Хемотаксис також відіграє важливу роль на ранніх фазах ембріонального розвитку (ембріогенез). Ембріональний розвиток - це фаза від запліднення яєчної клітини до ортогенації органів. Під час ембріогенезу три сім’ядолі контролюються певним градієнтом концентрації різних месенджерних речовин і привозяться в потрібне місце.

Ви можете знайти свої ліки тут

Хвороби та недуги

Але хіміотаксис не тільки позитивно впливає на організм. Ракові клітини також використовують цей процес. Вони використовують хемотаксис для підходу до кровоносних судин. Досягнувши кровоносної судини, вони можуть перерости в неї і розподілити свої клітини в організмі по крові. Цей процес на основі хіміотаксису відомий як метастази.

Багато інфекцій та запалень також ґрунтуються на хіміотаксисі. Існує кілька захворювань, при яких порушення хіміотаксису є основним причинним фактором. Прикладом такої хвороби є синдром Чедіак-Хігасі. Цей синдром - рідкісне спадкове захворювання, яке негативно впливає на нормальну міграцію клітин. В результаті розвиваються рецидивуючі гнійні інфекції дихальних шляхів та шкіри.

Ще одне захворювання зі зниженим хіміотаксисом - синдром Картахенера. Це захворювання також є вродженим. Причиною захворювання є відсутність субодиниці рухового білка динеїну. Це відповідає за хемотаксис мікротрубочок у клітинах. Через відсутність рухливості мікротрубочок реснички в епітелії органів дихання пошкоджуються. Це погіршує транспортування слизу, а органи дихання не можуть бути належним чином очищені. Це призводить до хронічного запалення в дихальних шляхах.

Хемотаксис є причиною цих двох захворювань. Однак при багатьох інших захворюваннях це відіграє важливу роль у перебігу захворювання. Хоча хемотаксис посилюється при запаленні, інфекційні захворювання СНІД та бруцельоз йдуть рука об руку зі зниженим хіміотаксисом. Бруцельоз - це інфекційне захворювання, спричинене бактерією аеробної палички Brucella. При таких захворюваннях, як артеросклероз або артрит, на хіміотаксис негативно впливають патологічні процеси.

Пародонтит, псоріаз та метастатичні пухлини також пов’язані із посиленням хіміотаксису. На відміну від цього, хемотаксис досить знижений при розсіяному склерозі. Розсіяний склероз - хронічне запальне захворювання нервової системи. Це аутоімунне захворювання, при якому організм атакує мієлінові оболонки нервових клітин. Це спричинює пошкодження мієлінового шару. Це супроводжується такими симптомами, як параліч або аномальні відчуття.

Хвороба Ходжкіна також показує зниження хіміотаксису. Хвороба Ходжкіна - злоякісне захворювання лімфатичної системи, яке проявляється безболісним набряком лімфатичних вузлів і характеризується наявністю клітин Штернберга-Рідка.

Знижений хемотаксис також може бути продемонстрований при чоловічому безплідді. Однак остаточно не вдалося уточнити, чому тут знижується хемотаксис.

Хемотаксис також погіршується через інтоксикацію та інтоксикацію. Інтоксикації азбестом та бензопіроном призводять до посилення хемотаксису. Бензпірен міститься в автомобільних та промислових вихлопних газах. Бензпірен також утворюється при курінні сигарет. Азбестоз розвивається через вдиху азбестового пилу. Фіброз легенів виникає спочатку, а пізніше, в більшості випадків, рак легенів.

З іншого боку, інтоксикація озоном пов’язана зі зниженим хіміотаксисом. Озон має окислювальну дію і дратує дихальні шляхи у людини і призводить до сильних головних болів у храмі. Також спостерігається посилення хемотаксису у випадку інтоксикації хромом та ртутними солями.