Fagolisosoma

En bioloxía, un fagolisosoma ou endolisosoma é un corpo citoplasmático formado pola fusión dun fagosoma cun lisosoma nun proceso que ocorre durante a fagocitose. Trátase dun tipo de lisosoma secundario. A formación de fagolisosomas é esencial para a destrución intracelular de microorganismos e patóxenos. Ten lugar cando as membranas do lisosoma e fagosoma 'chocan', momento no que o contido do lisosoma (primario), incluíndo os seus encimas hidrolíticos, se descarga dentro do fagosoma e dixire as partículas que foron inxeridas e están dentro do fagosoma. Algúns produtos da dixestión son materiais útiles e pasan ao citoplasma, mentres que outros son expulsados por exocitose.

O proceso da fagocitose mostrando a formación dun fagolisosoma. Os lisosomas (en verde) fusiónanse co fagosoma para formar o fagolisosoma.

A fusión das membranas do fagosoma e o lisosoma está regulada pola proteína Rab5,^[1] un tipo de proteína G que permite o intercambio de material entre estes dous orgánulos, pero impide a fusión completa das súas membranas.^[1]

Función

Os fagolisosomas funcionan reducindo o pH do seu ambiente interno, que así se fai máis ácido. Istro serve como un mecanismo de defensa contra microbios e outros parasitos perigosos e tamén proporciona un medio axeitado para a actividade encimática degradativa.^[2]

Os microbios son destruídos nos fagolisosomas por unha combinación de procesos oxidativos e non oxidativos. Os procesos oxidativos tamén se coñecen como explosión respiratoria e inclúen a produción "non mitocondrial" de especies reactivas do oxíxeno.^[3]

Ao diminuíren o pH e as concentracións de fontes de carbono e nitróxeno, os fagolisosomas inhiben o crecemento de fungos. Un exemplo é a inhibición do crecemento de hifas en Candida albicans.^[4]

Nos neutrófilos humanos os fagolisosomas destrúen patóxenos ao produciren tamén ácido hipocloroso.^[5]

Patóxenos que secuestran fagolisosomas

Algúns icroorganismos poden prosperar dentro dos fagolisosomas. Coxiella burnetii, o axente causante da febre Q, prospera e replícase nos fagolisoosmas ácidos da súa célula hóspede.^[6] A acidez do fagolisosoma é esencial para que C. burnetii transporte glicosa, glutamato e prolina, así como para a súa síntese de ácidos nucleicos e proteínas.^[7]

De xeito similar, cando Leishmania está en estado de amastigote obtén todas as súas fontes de purina, varias vitaminas, e varios aminoácidos esenciais do fagolisosoma do seu hóspede. Leishmania tamén obtén grupos hemo da proteólise de proteínas que ten lugqar no fagolisosoma do hóspede .^[8]

Notas

1. Duclos, S.; Diez, R.; Garin, J.; Papadopoulou, B.; Descoteaux, A.; Stenmark, H.; Desjardins, M. (2000-10-01). "Rab5 regulates the kiss and run fusion between phagosomes and endosomes and the acquisition of phagosome leishmanicidal properties in RAW 264.7 macrophages". Journal of Cell Science 113 (19): 3531–3541. ISSN 0021-9533. PMID 10984443.
2. Levitz, S. M.; Nong, S. H.; Seetoo, K. F.; Harrison, T. S.; Speizer, R. A.; Simons, E. R. (1999-02-01). "Cryptococcus neoformans resides in an acidic phagolysosome of human macrophages". Infection and Immunity 67 (2): 885–890. ISSN 0019-9567. PMC 96400. PMID 9916104.
3. Urban, Constantin F.; Lourido, Sebastian; Zychlinsky, Arturo (2006-11-01). "How do microbes evade neutrophil killing?". Cellular Microbiology 8 (11): 1687–1696. ISSN 1462-5814. PMID 16939535. doi:10.1111/j.1462-5822.2006.00792.x.
4. Erwig, Lars P.; Gow, Neil A. R. (2016-03-01). "Interactions of fungal pathogens with phagocytes". Nature Reviews. Microbiology 14 (3): 163–176. ISSN 1740-1534. PMID 26853116. doi:10.1038/nrmicro.2015.21.
5. Painter, Richard G.; Wang, Guoshun (2006-05-01). "Direct measurement of free chloride concentrations in the phagolysosomes of human neutrophils". Analytical Chemistry 78 (9): 3133–3137. ISSN 0003-2700. PMID 16643004. doi:10.1021/ac0521706.
6. Maurin, M.; Benoliel, A. M.; Bongrand, P.; Raoult, D. (1992-12-01). "Phagolysosomes of Coxiella burnetii-infected cell lines maintain an acidic pH during persistent infection". Infection and Immunity 60 (12): 5013–5016. ISSN 0019-9567. PMC 258270. PMID 1452331.
7. Howe, Dale; Mallavia, Louis P. (2016-11-19). "Coxiella burnetii Exhibits Morphological Change and Delays Phagolysosomal Fusion after Internalization by J774A.1 Cells". Infection and Immunity 68 (7): 3815–3821. ISSN 0019-9567. PMC 101653. PMID 10858189. doi:10.1128/iai.68.7.3815-3821.2000.
8. McConville, Malcolm J.; De Souza, David; Saunders, Eleanor; Likic, Vladimir A.; Naderer, Thomas (August 2007). "Living in a phagolysosome; metabolism of Leishmania amastigotes". Trends in Parasitology 23 (8): 368–375. PMID 17606406. doi:10.1016/j.pt.2007.06.009.