В биологии фаголизосома , или эндолизосома , — цитоплазматическое тельце , образующееся в результате слияния фагосомы с лизосомой в процессе, происходящем при фагоцитозе . Образование фаголизосом имеет важное значение для внутриклеточного уничтожения микроорганизмов и возбудителей . Это происходит, когда мембраны фагосомы и лизосомы «сталкиваются», после чего содержимое лизосомы, включая гидролитические ферменты , взрывным образом выбрасывается в фагосому и переваривает частицы, которые проглотила фагосома. Некоторые продукты пищеварения являются полезными материалами и перемещаются в цитоплазму; другие экспортируются путем экзоцитоза .
Слияние мембран фагосомы и лизосомы регулируется белком Rab5 , [1] белком G , который обеспечивает обмен материалом между этими двумя органеллами , но предотвращает полное слияние их мембран. [1]
Когда фагосома и лизосома взаимодействуют друг с другом, они образуют полностью развитую фаголизосому. Полностью развитая фаголизосома обладает пищеварительными и асептическими свойствами. Цель фаголизосом — действовать как защитный барьер. Это линия защиты, которая убивает патогенные бактерии, которые могли ускользнуть от обнаружения других клеток иммунной системы. Внеклеточное пространство, окружающее лизосому, очень кислое, что важно для деградации, поскольку большинство клеток, за исключением немногих, не могут справиться с кислой средой и погибают. [2]
Чтобы фаголизосома стала фаголизосомой, она должна пройти несколько этапов. Первый этап – фагоцитоз. Фагоцитоз – это когда клетка поглощает внеклеточный патоген и удерживает его в своей мембране. Когда это происходит, вновь поглощённый патоген называется фагосомой. Следующий шаг — транспортировка и синтез. Когда он продвигается дальше в цитозоль, он вступает в контакт с лизосомой и сливается с ней. Две слившиеся мембраны теперь называются фаголизосомами. Следующий этап – пищеварение. Фаголизосома переваривает возбудитель, обнаруживая компоненты клетки (углеводы, липиды и белки). Он либо будет убит в результате апоптоза, поглощен макрофагом, либо представлен Т-клеткам, чтобы вызвать иммунную реакцию. [3]
Фаголизосомы функционируют за счет снижения pH своей внутренней среды, делая ее кислой. Это служит защитным механизмом против микробов и других вредных паразитов, а также обеспечивает подходящую среду для деградирующей активности ферментов. [4]
Микробы разрушаются внутри фаголизосом за счет сочетания окислительных и неокислительных процессов. Окислительный процесс, также известный как дыхательный взрыв, включает «немитохондриальное » производство активных форм кислорода . [5]
Снижая pH и концентрацию источников углерода и азота , фаголизомы подавляют рост грибов . Примером может служить ингибирование гиф у Candida albicans . [6]
В нейтрофилах человека фаголизосомы уничтожают возбудителей также путем образования хлорноватистой кислоты . [7]
Coxiella burnetii , возбудитель Ку-лихорадки , процветает и размножается в кислых фаголизосомах клетки-хозяина. [8] Кислотность фаголизосомы необходима C.burnetii для транспортировки глюкозы , глутамата и пролина , а также для синтеза нуклеиновых кислот и белков. [9]
Аналогично, на стадии амастиготы лейшмания получает все источники пуринов , различные витамины и ряд незаменимых аминокислот из фаголизосомы хозяина. Leishmania также получает гем в результате протеолиза белков фаголизосомы хозяина . [10]