Fagocyt

Rozbalit box

Obsah boxu

Fagocyt (z řeckých slov fagein, jíst, a kytos, buňka; doslova "jedící buňka") je typ buňky v těle obratlovců, která je schopna pohlcovat a trávit pevné částice, jako jsou bakterie, cizorodé látky, infikované buňky nebo mrtvé buňky. Tento proces se nazývá fagocytóza. Fagocyty jsou klíčovou součástí vrozeného imunitního systému a představují jednu z prvních linií obrany proti infekčním onemocněním. Hrají také zásadní roli při odstraňování buněčného odpadu a udržování tkáňové homeostázy.

Fagocyty byly poprvé popsány ruským zoologem a nositelem Nobelovy ceny Iljou Iljičem Mečnikovem v roce 1882, když studoval larvy hvězdic. Jeho objev, že specializované buňky v těle aktivně pohlcují a ničí cizorodé částice, položil základy moderní imunologie.

📜 Historie objevu

Koncept buněčné imunity a fagocytózy je neoddělitelně spjat se jménem Ilji Iljiče Mečnikova. V roce 1882 prováděl experimenty na larvách hvězdic, které jsou průhledné, což mu umožnilo pozorovat chování buněk v živém organismu. Když do těla larvy vložil malou třísku, všiml si, že se kolem ní shlukly pohyblivé buňky, které se ji snažily pohltit. Tyto buňky nazval fagocyty.

Mečnikov správně usoudil, že se jedná o obranný mechanismus, kterým se tělo brání proti cizorodým vetřelcům. Jeho teorie zpočátku narážela na odpor, protože tehdejší vědecká komunita, vedená osobnostmi jako Louis Pasteur a Robert Koch, se soustředila především na humorální imunitu (obranu pomocí látek v tělních tekutinách, jako jsou protilátky).

Mečnikovova práce však postupně získala uznání a v roce 1908 mu byla společně s Paulem Ehrlichem (za jeho práci na protilátkách) udělena Nobelova cena za fyziologii a lékařství. Tím byla definitivně potvrzena existence dvou hlavních pilířů imunitního systému: buněčné imunity (zprostředkované fagocyty a dalšími buňkami) a humorální imunity.

🧬 Typy fagocytů

Fagocyty se dělí do dvou hlavních kategorií podle toho, zda je fagocytóza jejich primární funkcí.

🛡️ Profesionální fagocyty

Tyto buňky jsou specializované na pohlcování a ničení patogenů a jsou vybaveny vysoce účinnými mechanismy pro jejich likvidaci. Patří mezi ně:

Neutrofily (Neutrofilní granulocyty): Jsou nejhojnějším typem bílých krvinek v krvi. Fungují jako "první zásahová jednotka" imunitního systému. Při infekci nebo zánětu rychle migrují z krevního oběhu do postižené tkáně, kde masivně pohlcují bakterie a další mikroorganismy. Jsou krátce žijící a po vykonání své funkce umírají; mrtvé neutrofily jsou hlavní složkou hnisu.
Makrofágy: Velké, dlouho žijící buňky, které se nacházejí ve všech tkáních těla. Vznikají z monocytů, které opustily krevní oběh. Kromě pohlcování patogenů hrají klíčovou roli v odstraňování mrtvých buněk a buněčného odpadu (tzv. "uklízeči těla"). Makrofágy také fungují jako antigen prezentující buňky (APC), což znamená, že po pohlcení patogenu vystaví jeho části na svém povrchu a "ukazují" je buňkám adaptivní imunity (T-lymfocytům), čímž spouštějí cílenou imunitní odpověď.
Dendritické buňky: Jsou považovány za nejúčinnější antigen prezentující buňky. Jejich hlavním úkolem je pohlcovat antigeny v periferních tkáních (např. v kůži), migrovat do lymfatických uzlin a tam aktivovat T-lymfocyty. Tím tvoří klíčový most mezi vrozenou a adaptivní imunitou.
Monocyty: Cirkulují v krvi a jsou prekurzory makrofágů a dendritických buněk. Samy o sobě mají také schopnost fagocytózy, i když méně efektivní než jejich zralé formy v tkáních.
Žírné buňky (Mastocyty): Jsou známé především svou rolí v alergických reakcích, ale také se podílejí na obraně proti parazitům a jsou schopny fagocytovat bakterie.
Eozinofily (Eozinofilní granulocyty): Specializují se na boj s parazitickými infekcemi, ale mohou také fagocytovat komplexy antigen-protilátka.

🔧 Neprofesionální fagocyty

Jedná se o buňky, jejichž primární funkce je jiná, ale za určitých okolností jsou schopny fagocytózy. Tento proces u nich není tak efektivní jako u profesionálních fagocytů. Patří sem například:

Fibroblasty (buňky pojivové tkáně)
Epitelové buňky
Endotelové buňky (buňky vystýlající cévy)

Tyto buňky se obvykle podílejí na odstraňování apoptotických buněk ze svého bezprostředního okolí.

⚙️ Proces fagocytózy

Fagocytóza je komplexní, aktivní proces, který lze rozdělit do několika kroků:

Chemotaxe: Fagocyty jsou přitahovány na místo infekce nebo poškození chemickými signály. Těmito signály mohou být látky uvolňované bakteriemi, složky komplementového systému nebo cytokiny a chemokiny uvolňované jinými imunitními buňkami.
Rozpoznání a adheze: Fagocyt musí rozpoznat cíl jako cizorodý nebo určený k likvidaci. K tomu slouží receptory na povrchu fagocytu, které rozpoznávají specifické molekulární vzory na povrchu mikrobů (tzv. PAMPs - Pathogen-Associated Molecular Patterns). Proces je výrazně usnadněn tzv. opsonizací, kdy je cíl "označen" molekulami zvanými opsoniny (např. protilátkami nebo složkami komplementu), což fagocytům usnadňuje jeho rozpoznání a uchycení.
Pohlcení (Ingesce): Po navázání na cíl začne cytoplazmatická membrána fagocytu vysílat výběžky (pseudopodie), které částici obklopí. Membrána se nakonec spojí a uzavře částici do vnitrobuněčného váčku zvaného fagozom.
Fúze a trávení: Fagozom se uvnitř buňky spojí s lyzozomem, organelou obsahující silné trávicí enzymy a kyselé prostředí. Vzniklá struktura se nazývá fagolyzozom.
Zabíjení a degradace: Uvnitř fagolyzozomu je patogen zničen kombinací několika mechanismů:

   *   **Enzymatická degradace:** Lyzozomální enzymy (např. proteázy, lipázy, nukleázy) rozkládají biologické makromolekuly.
   *   **Oxidační vzplanutí (Respiratory burst):** Fagocyty produkují vysoce reaktivní formy kyslíku (např. superoxid, peroxid vodíku) a dusíku, které jsou pro mikroorganismy toxické.
   *   **Kyselé prostředí:** Nízké pH uvnitř fagolyzozomu inhibuje růst většiny mikrobů.

Vyloučení nebo prezentace: Nestravitelné zbytky jsou z buňky vyloučeny procesem exocytózy. V případě antigen prezentujících buněk (makrofágy, dendritické buňky) jsou fragmenty zničeného patogenu (antigeny) navázány na MHC molekuly a vystaveny na povrchu buňky, kde slouží k aktivaci T-lymfocytů.

🩺 Klinický význam

Správná funkce fagocytů je nezbytná pro udržení zdraví. Poruchy jejich funkce mohou vést k vážným onemocněním.

Obrana proti infekcím: Fagocyty jsou první a zásadní linií obrany proti bakteriálním a plísňovým infekcím.
Zánět: Jsou klíčovými hráči v zánětlivé odpovědi, kde nejen odstraňují příčinu zánětu, ale také produkují cytokiny, které regulují jeho průběh.
Tkáňová remodelace a hojení: Makrofágy hrají důležitou roli při odstraňování poškozené tkáně a podpoře hojení ran.
Únik patogenů: Některé patogeny (např. Mycobacterium tuberculosis, Salmonella) si vyvinuly mechanismy, jak přežít a množit se uvnitř fagocytů, čímž unikají imunitnímu systému.
Genetické poruchy: Příkladem je chronická granulomatózní choroba, vzácné dědičné onemocnění, při kterém fagocyty nedokážou produkovat reaktivní formy kyslíku (selhání oxidačního vzplanutí). Pacienti trpí opakovanými a život ohrožujícími bakteriálními a plísňovými infekcemi.
Autoimunitní onemocnění: Neefektivní odstraňování apoptotických buněk fagocyty může vést k tomu, že se v těle hromadí buněčný materiál, který může vyvolat autoimunitní reakci (např. u systémový lupus erythematodes).

💡 Pro laiky

Představte si své tělo jako velké město. Fagocyty jsou v tomto městě kombinací policie, úklidové čety a tajných agentů.

Neutrofily jsou jako zásahová jednotka. Když se ve městě objeví zloději (bakterie), jsou první na místě. Rychle je zneškodní (pohltí), ale při akci často sami "padnou". Hromada těchto padlých hrdinů pak tvoří to, co známe jako hnis.
Makrofágy jsou jako úklidová služba a detektivové. Nejenže uklízejí běžný nepořádek ve městě (mrtvé a staré buňky), ale také pohlcují vetřelce. Na rozdíl od zásahové jednotky pracují pomaleji, ale důkladněji. Navíc, když chytí zloděje, seberou mu "průkaz totožnosti" (antigen).
Dendritické buňky jsou jako špičkoví tajní agenti. Jejich hlavním úkolem není bojovat v ulicích, ale sbírat informace. Seberou "průkaz totožnosti" od zloděje a odnesou ho na "generální štáb" (do lymfatických uzlin), kde informují velitele armády (T-lymfocyty). Tím se spustí velká, cílená operace proti všem zlodějům stejného typu v celém městě.

Samotný proces fagocytózy je pak akt "spolknutí a strávení" vetřelce nebo odpadu. Buňka natáhne své "paže" (pseudopodie), obalí cíl, vtáhne ho dovnitř a tam ho rozpustí v silné "kyselině" (enzymy v lyzozomu).

Šablona:Aktualizováno