Uropod (immunologi)

Uropods , i immunologi , hänvisar till den bakre delen av polariserade celler under cellmigration som stabiliserar och flyttar cellen. Polariserade leukocyter rör sig med hjälp av amöboidcellmigreringsmekanismer , med en liten framkant, huvudcellskropp och bakre uropodutsprång. Cytoskelettsammandragning och -förlängning, kontrollerad av olika polariserade signaler, hjälper till att driva cellkroppen framåt. Leukocytpolarisering är ett viktigt krav för migration, aktivering och apoptos i det adaptiva och medfödda immunsystemet ; de flesta leukocyter , inklusive monocyter , granulocyter och T- och B-lymfocyter, migrerar till och från primära och sekundära lymfoida organ till vävnader för att initiera immunsvar mot patogener.

Roll i amoeboid cell migration

Amoeboid-cellmigreringsmekanismer möjliggör snabb rörelse utan stark vidhäftning till vävnad och som inte skadar cellvävnader, i motsats till andra typer av cellmigration . Cellen kan också interagera och integrera miljösignaler så att den snabbt kan hitta och följa kemiska signaler som lämnats av andra celler eller patogener. Amoeboid-rörelse består i allmänhet av fyra huvudstadier av rörelse:

1. Framkanten sticker ut via förändringar i aktincytoskelettet , ibland med utsprång som kallas pseudopoder
2. Membran- och ytreceptorer interagerar med substratet (vanligtvis andra celler)
3. Actomyosin förmedlar sammandragning av cellkroppen
4. Cellkroppen skjuts framåt och vidhäftningskrafter i den bakre uropoden släpper

Närmare bestämt, efter att receptorer på cellen känner igen extracellulära signaler, polariseras cellinnehållet för att skapa olika främre och bakre miljöer. Redan vidhäftningskrafter mellan substratet och cellen finns i form av integrin / ICAM -bindning mellan celler. Uropod-utsprånget sträcker sig från cellkroppen på grund av aktinpolymerisation och aktomyosinförlängning, eftersom cellulära signaler interagerar med cell- och membraninnehåll. Actomyosin-sammandragning driver cellen framåt genom att pressa cellinnehållet i cellens rörelseriktning, vilket leder till frigörande av vidhäftningskrafter mellan cellen och miljön och resulterar i en övergripande förändring av positionen mot de extracellulära signalerna.

Dessa cykliska steg säkerställer snabb rörelse mot en specifik stimulans, såsom patogena proteiner eller andra signaler.

Mekanism

Uropoden sticker ut bakåt från kärnan och huvudcellkroppen och innehåller specifika organeller , tätt packade adhesions- och signalproteiner och cytoskelettproteiner . Flera cellorganeller finns i den bakre delen av cellen för att hjälpa till med snabb och effektiv rörelse, inklusive det mikrotubuli-organiserande centret , golgi -apparaten och det endoplasmatiska retikulumet . Mitokondrier lokaliseras också nära uropoden för att effektivt leverera ATP till ATP-beroende aktomyosinkontraktion. Denna omfördelning av cellinnehåll mot polariserade strukturer är också viktig för cellaktivering, cellkommunikation och apoptos, och således spelar uropodbildning en avgörande roll i dessa funktioner.

Även om forskning pågår, är många cellsignaler och mekanismer kända för att spela en roll i uropodbildning och retraktion. I leukocyter reglerar polariserad RhoA -signalering uropodbildning och retraktion, i jämförelse med CDC42- signalering i pseudopoder i framkant. Dessa enzymer, båda i Rho- familjen, interagerar med andra faktorer såsom GEFs, GAPs , myosin II och Rac-proteiner för att kontrollera främre och bakre cytoskelettelement och skapa den rörelsecykel som är viktig för cellrörelser. Cyklisk GMP och AMP har visat sig påverka uropodbildning och är generellt viktiga för cellpolarisering och kemotaxi . Uropod-membran har i allmänhet hög densitet av CD43 och CD44 och adhesionsreceptorer ( ICAM-1 , ICAM-3 , B1-integriner och ERM-adapterproteiner). Dessa receptorer medierar cell-matris och cell-cell-interaktioner under migration och har en förankringsfunktion, som tjänar till att stabilisera leukocyten och interagerar med vävnadsceller. Lipidflottar segregerade till uropoden och framkanten är också kända för att underlätta actomyosinaktivitet.