CHEMOTAXIS: BAKTERIA, DALAM NEUTROFIL, DALAM KERADANGAN - BIOLOGI - 2026

The chemotaxis adalah satu mekanisme di mana sel-sel bergerak sebagai tindak balas kepada rangsangan kimia. Rangsangan itu boleh menjadi bahan yang dapat disebarkan, yang dikesan oleh reseptor di permukaan sel. Terdapat dua jenis kemotaksis utama: positif dan negatif.

Kemotaksis positif adalah di mana pergerakan diarahkan ke arah sumber rangsangan di mana kepekatannya lebih besar. Sebaliknya, kemotaksis negatif adalah di mana pergerakan berlaku ke arah yang bertentangan dengan rangsangan kimia. Dalam organisma multisel, kemotaksis sangat penting untuk perkembangan dan fungsi badan yang normal.

Dalam chemotaxis, bakteria dan organisma uniselular atau multiselular lain mengarahkan pergerakannya sebagai tindak balas terhadap bahan kimia tertentu di persekitaran mereka (rangsangan).

Ini adalah mekanisme penting dalam sistem kekebalan tubuh untuk menarik limfosit T ke tempat-tempat di mana terdapat jangkitan. Proses ini dapat diubah semasa metastasis.

Kemotaksis bakteria

Bakteria dapat bergerak melalui pelbagai mekanisme, yang paling umum adalah pergerakan flagella mereka. Pergerakan ini dimediasi oleh chemotaxis yang berfungsi untuk mendekatkan mereka dengan bahan yang disukai (chemo-tarikan) dan menjauhkannya dari bahan toksik (chemo-repellants).

Bakteria, seperti Escherichia coli, mempunyai beberapa flagella yang dapat berputar dengan dua cara:

- Ke kanan. Dalam hal ini setiap flagellum "mendayung" ke arah yang berbeda, menyebabkan bakteria terbalik.

- Ke kiri. Dalam kes ini, flagela diselaraskan hanya dalam satu arah, menyebabkan bakteria berenang dalam garis lurus.

Secara amnya, pergerakan bakteria adalah hasil penggantian dua fasa putaran ini. Chemotaxis mensasarkan bakteria dengan mengatur kekerapan dan jangka masa masing-masing.

Modulasi arah pergerakan ini adalah hasil perubahan yang sangat tepat dalam arah putaran flagella. Oleh itu, secara mekanikal, inti dari chemotaxis bakteria adalah untuk mengawal arah putaran flagela.

Kemotaksis Neutrofil

Neutrofil adalah sejenis sel sistem imun yang penting dalam pertahanan terhadap jangkitan. Di dalam badan, neutrofil berpindah ke tempat di mana terdapat jangkitan atau kecederaan tisu.

Migrasi sel-sel ini dimediasi oleh chemotaxis, yang bertindak sebagai daya tarikan untuk menentukan arah di mana neutrofil bergerak. Proses ini diaktifkan dengan pembebasan protein khusus sistem kekebalan tubuh, yang disebut interleukin, di tempat di mana terdapat kerosakan tisu.

Dari banyak neutrofil yang beredar di luar sumsum tulang, separuh berada di dalam tisu dan separuh lagi berada di saluran darah. Daripada jumlah yang terdapat di saluran darah, separuh daripadanya berada di dalam aliran darah utama yang cepat beredar ke seluruh badan.

Selebihnya neutrofil darah bergerak perlahan, dengan pergerakan amoeboid khasnya, di sepanjang dinding dalam saluran darah. Setelah menerima isyarat kemotaktik, neutrofil memasuki tisu dengan cepat untuk menjalankan fungsi pertahanannya.

Tindakan protein

Kemotaksis dalam neutrofil dimediasi oleh protein yang dimasukkan ke dalam membran plasma, yang berfungsi sebagai reseptor untuk molekul tertentu dari sistem kekebalan tubuh. Pengikatan reseptor ke molekul sasarannya menyebabkan neutrofil berpindah ke tempat jangkitan.

Semasa kemotaksis, sel bergerak sebagai tindak balas terhadap isyarat kimia. Tindakan neutrofil adalah salah satu contoh bagaimana tubuh menggunakan kemotaksis untuk bertindak balas terhadap jangkitan.

Kemotaksis dan keradangan

Semasa keradangan, sel-sel darah putih (leukosit) melekat pada sel-sel di dalam saluran darah, dari mana mereka bermigrasi melalui lapisan sel endotel dan bergerak di antara tisu ke sumber keradangan, di mana mereka akan menjalankan fungsi mereka pertahanan tuan rumah.

Kemotaksis leukosit dianggap penting untuk migrasi dari darah ke tisu di mana terdapat keradangan. Tindak balas keradangan ini disebabkan oleh agen berjangkit atau bahan penyebab alergi.

Keradangan meningkatkan aliran darah dan kebolehtelapan saluran darah, menyebabkan sel dan protein melarikan diri dari darah ke dalam tisu. Kerana tindak balas ini, neutrofil adalah yang pertama bertindak balas terhadap keradangan (selain sel yang sudah ada di dalam tisu, seperti makrofag dan sel mast).

Kemotaksis dan fagositosis

Semasa jangkitan, isyarat kimia menarik fagosit ke tempat-tempat di mana patogen telah menyerang badan. Bahan kimia ini boleh berasal dari bakteria atau fagosit lain yang sudah ada. Fagosit dirangsang oleh molekul penarik kemoterapi ini dan bergerak oleh kemotaksis.

Fagosit adalah sekumpulan sel yang merangkumi makrofag, neutrofil, dan eosinofil, yang mampu menelan (menelan) dan memusnahkan mikroorganisma yang bertanggungjawab untuk mendorong tindak balas keradangan.

Neutrofil adalah yang pertama terkumpul di sekitar agen penyerang dan memulakan proses fagositosis. Kemudian makrofag tempatan - juga disebut fagosit profesional - dan selebihnya fagosit dari darah berhijrah ke tisu dan memulakan fagositosis.

Faktor yang mengganggu

Yang penting, sebilangan spesies bakteria dan produknya dapat mengganggu proses kemotaksis, sehingga menghambat kemampuan fagosit untuk melakukan perjalanan ke tempat jangkitan.

Sebagai contoh, streptokokus streptolisin menekan chemotaxis neutrofil, walaupun pada kepekatan yang sangat rendah. Juga, sel Mycobacterium tuberculosis diketahui dapat menghalang penghijrahan leukosit.

Kemotaksis dalam imunologi

Chemotaxis adalah proses asas untuk sistem imun kerana ia menyelaraskan arah pergerakan sel-sel yang penting dalam pertahanan organisma. Berkat mekanisme ini, neutrofil dapat pergi ke tempat-tempat di mana terdapat jangkitan atau kecederaan.

Seiring dengan tindak balas keradangan, kemotaksis sangat penting untuk penghijrahan fagosit lain yang diperlukan untuk menghilangkan toksin, patogen, dan serpihan selular. Ini adalah sebahagian daripada pertahanan imun semula jadi.

Rujukan

1. Adler, J. (1975). Chemotaxis di Bakteria. Kajian Tahunan Biokimia, 44 (1), 341–356.
2. Becker, E. (1983). Faktor kemotaktik keradangan, (Mei), 223-225.
3. Delves, P .; Martin, S .; Burton, D .; Roit, I. (2006). Imunologi Penting Roitt (edisi ke-11). Malden, MA: Penerbitan Blackwell.
4. Heinrich, V., & Lee, C.-Y. (2011). Garis kabur antara pengejaran chemotactic dan penggunaan fagositik: perspektif sel tunggal imunofizik. Jurnal Sains Sel, 124 (18), 3041–3051.
5. Murphy, K. (2011). Imunobiologi Janeway (edisi ke-8). Ilmu Garland.
6. Nuzzi, PA, Lokuta, MA, & Huttenlocher, A. (2007). Analisis chemotaxis neutrofil. Kaedah dalam Biologi Molekul, 370, 23–36.
7. Rot, A. (1992). Peranan chemotaxis leukosit dalam keradangan. Biokimia Keradangan, 271-304.
8. Yang, K., Wu, J., Zhu, L., Liu, Y., Zhang, M., & Lin, F. (2017). Kaedah All-on-chip untuk Analisis Chemotaxis Neutrophil Cepat secara langsung dari Setetes Darah. Penyelidikan Institut Kesihatan Kanada.