Fagosom
Kurs: Basvetenskap 6
| Typ | Intracellulär membranvesikel (organell) |
| Bildas av | Plasmamembran som omsluter partikel vid Fagocytos |
| Storlek | > 0,5 µm (skiljer från pinocytosvesikel) |
| Nyckelsteg | Fusion med Lysosom → Fagolysosom |
| Huvudceller | Neutrofila granulocyter, Makrofager, Dendritiska celler |
| Klinik | Kronisk granulomatös sjukdom, intracellulära patogener |
Vad är det?
- Ett fagosom är den membranomslutna blåsa som uppstår när en fagocyt sväljer en partikel — bakterie, svamp, apoptotisk cell eller främmande material.
- Fagosomet är initialt biokemiskt “omoget” och nästan neutralt; det mognar stegvis till en starkt mikrobicid kompartment.
- Fagosomet är den centrala effektormaskinen i det Medfödda immunförsvaret och länken till det Adaptiva immunförsvaret via antigenpresentation.
Fagocytosens steg
- Kemotaxi — cellen lockas av C5a, IL-8, fMLP och bakteriella produkter.
- Adhesion och igenkänning — via mönsterigenkänningsreceptorer (t.ex. TLR, mannosreceptor, dectin-1) eller via Opsonisering.
- Opsoniner: IgG (binds av FcγR) och C3b (binds av komplementreceptor CR1/CR3) ökar upptaget dramatiskt.
- Ingestion — aktinpolymerisation driver pseudopoder runt partikeln; membranet knoppar av → fagosom.
- Mognad — sekventiell fusion med tidiga och sena endosom samt Lysosom.
Fagosomets mognad
| Stadium | Markör | pH | Egenskap |
|---|---|---|---|
| Tidigt fagosom | Rab5, EEA1, PI(3)P | ~6,5 | Omoget, milt surt |
| Sent fagosom | Rab7, LAMP-1/2 | ~5,5 | v-ATPas rekryteras |
| Fagolysosom | Katepsiner, hydrolaser | 4,5–5,0 | Full mikrobicid kapacitet |
- Försurningen drivs av vakuolärt H+-ATPas (v-ATPas) i membranet och är förutsättning för att lysosomala hydrolaser (optimum pH ~5) ska fungera.
Mikrobicida mekanismer
- Syreberoende (oxidativ burst) — NADPH-oxidas (NOX2) i fagosommembranet reducerar O2 till superoxid (O2−) → väteperoxid (H2O2) → via Myeloperoxidas och Cl− bildas hypoklorsyra (HOCl), en mycket potent oxidant.
- Kväveberoende — iNOS bildar NO, som med superoxid ger peroxynitrit; särskilt viktigt i Makrofager.
- Syreoberoende — Defensiner, Lysozym (bryter peptidoglykan), Laktoferrin (järnsvält), BPI, katepsiner och elastas från azurofila granula.
- Näringsberoende — NRAMP1 (SLC11A1) pumpar ut Fe2+ och Mn2+ ur fagosomet och svälter mikroben.
Koppling till adaptivt svar
- Peptider från nedbrutet material laddas på MHC klass II och presenteras för CD4+ T-celler.
- Dendritiska celler kan även korspresentera fagosomalt antigen på MHC klass I till CD8+ T-celler — avgörande för antiviralt och antitumoralt svar.
Klinisk relevans
- Kronisk granulomatös sjukdom (CGD) — defekt NADPH-oxidas (oftast X-bunden gp91phox). Fagosomet bildas normalt men kan inte döda katalaspositiva mikrober: S. aureus, Serratia, Burkholderia, Nocardia, Aspergillus. Diagnos med DHR-flödescytometri (tidigare NBT-test). Profylax: Trimetoprim-sulfametoxazol + Itrakonazol + Interferon gamma.
- Chédiak–Higashi — LYST-mutation, jättegranula som inte fuserar med fagosomet.
- Fagosomal escape och blockad — M. tuberculosis hämmar fagosom–lysosomfusion; Listeria tar sig ut i cytosolen via listeriolysin O; Legionella bygger om vakuolen till ett ER-liknande replikationsutrymme.
Klinisk pärla
Ett barn med recidiverande djupa abscesser, lymfadeniter och Invasiv aspergillos men normalt antal neutrofiler ska väcka misstanke om CGD. Neutrofilräkningen är normal — det är funktionen, inte antalet, som fallerar.
Tenta-fokus
Kunna hela kedjan O2 → O2− → H2O2 → HOCl med enzymen NADPH-oxidas och Myeloperoxidas på rätt plats. Kunna förklara varför just katalaspositiva bakterier är problemet vid CGD: katalasnegativa mikrober producerar själva H2O2 som fagocyten kan låna.
Kopplingar
- Fagocytos — processen som bildar fagosomet
- Lysosom — fusionspartnern som ger hydrolaserna
- NADPH-oxidas — genererar den oxidativa bursten
- Opsonisering — IgG och C3b ökar upptaget
- MHC klass II — presenterar fagosomala peptider
- Kronisk granulomatös sjukdom — sjukdomen när systemet fallerar