CHEMOTACTICISM: CE ESTE, EXEMPLE - BIOLOGIE - 2025

Chemotaxia este un proces biologic în care mișcarea sau deplasarea unor celule să fie atrase de agenții chemotactici (substanțe chimice) are loc. Celulele pot fi procariote sau eucariote; de exemplu, bacterii și leucocite.

Acest fenomen apare la organisme unicelulare și multicelulare, care au organe de locomoție care le permit să se miște. Este extrem de important pentru toate lucrurile vii. Este necesar din momentul în care o ființă nouă este generată și este important să fie realizată în diferite faze ale dezvoltării embrionare și fetale.

Sursa: Gabriel Bolívar

Chimiotacticismul este vital pentru îndeplinirea funcțiilor normale ale organismelor multicelulare; de exemplu, nutriția și apărarea organismului.

Chimiotaxia bacteriană a fost descoperită de Engelmann și Pfeffer în urmă cu mai bine de un secol. S-a stabilit că aceste microorganisme pot prezenta diferite tipuri de chimiotaxie, în funcție de dacă stimulul este atracție sau repulsie față de un agent chemotactic.

Modul în care are loc răspunsul chemotactic sau caracteristicile mișcării variază în funcție de organele de locomoție pe care le posedă organismele.

Ce este chemotacticismul?

Chimiotacticismul este un răspuns prezentat de celulele procariote sau eucariote, organisme unicelulare sau multicelulare care sunt mobile. Gradientul sau diferența de concentrație a unei substanțe chimice influențează direcția mișcării sale, deoarece răspunde la acest gradient prezent în mediul său.

Factorii chemotactici sunt substanțe anorganice sau organice. În membrana celulară a organismelor există proteine ​​chemotaxis, care funcționează ca receptori prin detectarea diferitelor tipuri de gradienți chimici ai acestor substanțe.

Mișcarea bacteriilor

O bacterie înoată în linie dreaptă, rotind flagelul într-o direcție în sensul acelor de ceasornic. La anumite intervale, există o schimbare în direcția flagelului; care se manifestă în mișcări ale bacteriilor cum ar fi săriturile sau săriturile.

În general, semnalele chimiotactice ale mediului influențează mișcarea bacteriilor. Când bacteria se apropie de un atrăgător, înoată în linie dreaptă pentru mai mult timp, prezentând ocazional sărituri; în timp ce, atunci când se îndepărtează de un factor chimic, o face cu mai multe salturi.

Chimiotacticismul diferă de chemokineză sau chimiocineză, prin faptul că gradientul modifică probabilitatea mișcării într-o singură direcție; adică, în chemokineză, produsul chimic produce mișcarea neorientată sau aleatorie a unui organism.

Tipuri

Având în vedere sensul sau direcția mișcării celulelor în raport cu factorul atrăgător, este descrisă existența a două tipuri de chimiotacticism: pozitiv și negativ.

Chimiotacticism pozitiv

Mișcarea organismului are loc spre o concentrație mai mare a substanței chimice care se găsește în mediul său.

De exemplu: când bacteriile se mișcă sau înoată sunt atrase de locurile unde există o concentrație mai mare de carbon sub formă de glucoză.

Acest tip de chimiotacticism este reprezentat în imagine. Organismul se deplasează în regiunile în care există o concentrație mai mare a substanței benefice pentru aceasta; în timp ce în chemotacticism negativ, se întâmplă opusul: nimic în raport cu regiunea în care concentrația substanței dăunătoare este mai mică.

Chimiotacticism negativ

Se produce atunci când mișcarea unui organism are loc în direcția opusă a site-ului unde există o concentrație mai mare a unei substanțe chimice difuzibile.

Un exemplu de acest tip de chimiotacticism negativ apare atunci când bacteriile se pot îndepărta de anumite substanțe chimice care le sunt dăunătoare. Se retrag, fug de locul în care există substanțe, cum ar fi fenolul, care este o otravă pentru ei.

În plus față de chimiotaxia descrisă, există o altă clasificare a mișcării care este generată ca răspuns la tipul de modificare care se produce în mediu:

-Aerotaxia, care este mișcarea celulelor spre locul unde există o concentrație optimă de oxigen.

-Fototaxia sau mișcarea bacteriilor în locuri unde există o cantitate mai mare de lumină.

-Taxiul. Acesta din urmă constă în mișcarea bacteriilor către locurile unde există acceptoare de electroni; de exemplu, ionul de nitrat (NO ₃ ^- ).

Exemple

-Chemotacticism în nutriția bacteriană

Prezența unui factor chimiotactic sau a unui atrăgător chimic, cum ar fi un zahăr sau un aminoacid, este capturată de receptorii specifici pentru acea substanță localizată pe membrana bacteriană.

Metilarea și demetilarea proteinelor membranare specifice mediate de monofosfat de guanozină ciclică (cGMP) a fost descrisă ca unul dintre mecanismele care determină bacteriile să efectueze diferite tipuri de chemotacticism.

Factorii chemotactici atrăgători provoacă o inhibiție tranzitorie a demetilării, în timp ce factorii respingători stimulează demetilarea.

-În fertilizare și dezvoltare embrionară

Chimiotacticismul este responsabil de fertilizare. În acest caz, gradientul de concentrație se datorează progesteronului eliberat de celulele glomerulare (care înconjoară zona pelucida a ovocitului). Acest lucru face ca spermatozoizii să călătorească la ovulul localizat în ampula trompelor uterine.

În timpul diferitelor etape ale dezvoltării embrionare și în timpul organogenezei, celulele migrează și se organizează ca răspuns la un număr mare de factori chemotactici specifici; așa cum sunt factorii de creștere.

-Chemotacticism în inflamație

Factorii produși de microorganisme

În reacțiile inflamatorii produse ca răspuns la o infecție, aceleași microorganisme, cum ar fi bacteriile, produc substanțe chimiotactice. Acestea induc chimiotacticismul, migrația rapidă sau sosirea leucocitelor polimorfo-nucleare la locul unde se produce infecția.

Peptidele bacteriene inițiază cu N-formil-metionina, care sunt atrăgătoare de chimio pentru numeroase celule gazdă fagocitice.

Factorul chimiotactic generat de complement

Complementul este un set de proteine ​​serice care au o funcție de apărare în organism și este activat de o serie de reacții proteolitice în mod secvențial sau în cascadă.

Acest complement poate fi activat atunci când vine în contact cu microorganisme infecțioase sau cu complexe antigen-anticorp; printre fragmentele active generate este C5a.

Funcția principală a fragmentului de complement C5a este chemotaxia, prin care atrage leucocite neutrofile și monocite. Aceste celule prin diapédesis traversează endoteliul vascular și ajung la țesutul sau mucoasa infectată pentru a efectua fagocitoza sau ingestia de agenți patogeni sau particule străine.

Factorii chemotactici generați de celule

Unele celule, cum ar fi monocitele și macrofagele, produc substanțe chimiotactice, inclusiv leucotrienele și diverse interleukine. Limfocitele B și T eliberează, de asemenea, citokine chemotactice, ale căror efecte sporesc reacțiile imune.

-Alterarea chimiotacticismului în bolile infecțioase

În general, chimiotaxia este modificată la pacienții cu boli infecțioase precum SIDA și bruceloză.

Chimiotacticismul poate scădea în mai multe sindroame în care fagocitoza este inhibată. Acest lucru poate apărea în boli inflamatorii, cum ar fi artrita, metastaza tumorii, otrăvire cu azbest, printre alte afecțiuni.

Referințe

1. Recenzii anuale. (1975). Chimiotaxia în bacterii. Recuperat de la: nemenmanlab.org
2. Brooks, G .; Butel, J. și Morse S. (2005). Jawetz, Melnick și Adelberg Microbiologie medicală. (Ediția a 18-a) Mexic: Manualul modern
3. Chimiotaxia spermatozoizilor. Chimiotaxie de spermatozoizi cu arici de mare Recuperat din: embriologie.med.unsw.edu.au
4. Wikipedia. (2018). Chemotaxia. Recuperat de la: en.wikipedia.org
5. Williams & Wilkins (1994). Mecanisme de microbiologie a bolilor infecțioase. (Ediția a 2-a) Buenos Aires: Panamericana