Уропод (иммунология)
Уроподы в иммунологии относятся к задней части поляризованных клеток во время миграции клеток , которые стабилизируют и перемещают клетку. Поляризованные лейкоциты движутся, используя механизмы миграции амебоидных клеток , с небольшим передним краем, основным телом клетки и задним выступом уропода. [ 1 ] [ 2 ] Сокращение и растяжение цитоскелета, контролируемое различными поляризованными сигналами, помогает продвигать тело клетки вперед. [ 1 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] Поляризация лейкоцитов является важным условием миграции, активации и апоптоза в адаптивной и врожденной иммунной системе ; большинство лейкоцитов , включая моноциты , гранулоциты , а также Т- и В-лимфоциты, мигрируют в первичные и вторичные лимфоидные органы и обратно в ткани, инициируя иммунный ответ на патогены. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 6 ]
Роль в миграции амебоидных клеток
[ редактировать ]Механизмы миграции амебоидных клеток обеспечивают быстрое движение без сильной адгезии к тканям и не наносят вреда клеточным тканям, в отличие от других типов миграции клеток . [ 1 ] [ 2 ] Клетка также способна взаимодействовать и интегрировать сигналы окружающей среды, поэтому она может быстро находить и следовать химическим сигналам, оставленным другими клетками или патогенами. [ 2 ] [ 1 ] Амебоидное движение обычно состоит из четырех основных стадий движения:
- Передний край выступает за счет изменений в актиновом цитоскелете , иногда с выступами, называемыми псевдоподиями.
- Мембранные и поверхностные рецепторы взаимодействуют с субстратом (обычно другими клетками).
- Актомиозин обеспечивает сокращение тела клетки.
- Тело клетки выдвигается вперед, и силы сцепления в заднем уроподе освобождаются. [ 1 ] [ 2 ]
Более подробно, после того как рецепторы клетки распознают внеклеточные сигналы, содержимое клетки поляризуется, создавая различную переднюю и заднюю среду. Силы адгезии между субстратом и клеткой уже присутствуют в форме связывания интегрина / ICAM между клетками. Выступ уропода выходит из тела клетки за счет полимеризации актина и расширения актомиозина, поскольку клеточные сигналы взаимодействуют с содержимым клетки и мембраны. Сокращение актомиозина толкает клетку вперед, сжимая ее содержимое в направлении движения клетки, вызывая высвобождение сил адгезии между клеткой и окружающей средой и приводя к общему изменению положения в сторону внеклеточных сигналов. [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]
Эти циклические шаги обеспечивают быстрое движение к определенному стимулу, например, патогенным белкам или другим сигналам.
Механизм
[ редактировать ]Уропод выступает назад из ядра и основного тела клетки и содержит специфические органеллы , плотно упакованные адгезивные и сигнальные белки, а также цитоскелетные белки. [ 5 ] [ 4 ] несколько клеточных органелл, В задней части клетки присутствует способствующих быстрому и эффективному движению, включая центр организации микротрубочек , аппарат Гольджи и эндоплазматический ретикулум . [ 5 ] [ 2 ] Митохондрии также локализуются вблизи уроподов, чтобы эффективно доставлять АТФ к АТФ-зависимому сокращению актомиозина. [ 5 ] [ 2 ] Это перераспределение клеточного содержимого в сторону поляризованных структур также важно для активации клеток, клеточной коммуникации и апоптоза, и, таким образом, образование уроподов играет решающую роль в этих функциях. [ 5 ] [ 3 ]
Хотя исследования продолжаются, известно, что многие клеточные сигналы и механизмы играют роль в формировании и втягивании уроподов. В лейкоцитах поляризованная передача сигналов RhoA регулирует образование и втягивание уроподов по сравнению с передачей сигналов CDC42 в псевдоподиях переднего края. Эти ферменты, как семейства Rho , взаимодействуют с другими факторами, такими как GEF, GAP , миозин II и белки Rac, контролируя передние и задние элементы цитоскелета и создавая цикл движения, важный для движения клеток. [ 5 ] [ 4 ] [ 1 ] Было показано, что циклический GMP и AMP влияют на образование уроподов и, как правило, важны для поляризации клеток и хемотаксиса . [ 5 ] Мембраны уропод обычно имеют высокую плотность CD43 и CD44 и рецепторов адгезии ( ICAM-1 , ICAM-3 , интегрины B1 и адаптерные белки ERM). [ 5 ] [ 2 ] [ 1 ] Эти рецепторы опосредуют межклеточные и межклеточные взаимодействия во время миграции и выполняют функцию закрепления, которая служит для стабилизации лейкоцита и взаимодействия с тканевыми клетками. [ 2 ] [ 6 ] [ 5 ] Известно также, что липидные рафты, сегрегированные на уроподе и переднем крае, способствуют активности актомиозина. [ 5 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час Висенте-Мансанарес, Мигель; Санчес-Мадрид, Франциско (2004). «Роль цитоскелета в лейкоцитарном ответе» . Природная иммунология . 4 (2): 110–122. дои : 10.1038/nri1268 . ПМИД 15040584 . S2CID 24315156 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я Фридл, Питер; Вейгелин, Беттина (2008). «Интерстициальная миграция лейкоцитов и иммунная функция». Природная иммунология . 9 (9): 960–969. дои : 10.1038/ni.f.212 . ПМИД 18711433 . S2CID 28470211 .
- ^ Перейти обратно: а б с Буркхардт, Янис (2013). «Цитоскелетная функция иммунной системы» . Иммунологические обзоры . 256 (1): 5–9. дои : 10.1111/imr.12121 . ПМИД 24117809 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Хинд, Лорел; Винсент, Уильям; Хуттенлохер, Анна (2016). «Ведение сзади: роль уроподов в поляризации и миграции нейтрофилов» . Развивающая клетка . 38 (2): 161–169. дои : 10.1016/j.devcel.2016.06.031 . ПМЦ 4982870 . ПМИД 27459068 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к Санчес-Мадрид, Франциско; Серрадор, Хуан М. (2009). «Идём сзади: определение ролей уроподов». Nature Reviews Молекулярно-клеточная биология . 10 (5): 353–359. дои : 10.1038/nrm2680 . ПМИД 19373240 . S2CID 23040367 .
- ^ Перейти обратно: а б с Нуршарг, Сюзан ; Алон, Ронен (2014). «Миграция лейкоцитов в воспаленные ткани» . Обзор иммунитета . 41 (5): 694–707. doi : 10.1016/j.immuni.2014.10.008 . ПМИД 25517612 .