CHEMIOTASSI: BATTERICA, NEI NEUTROFILI, NELL'INFIAMMAZIONE - BIOLOGIA - 2025

La chemiotassi è un meccanismo mediante il quale le cellule si muovono in risposta a uno stimolo chimico. Lo stimolo può essere qualsiasi sostanza diffusibile, che viene rilevata dai recettori sulla superficie della cellula. Esistono due tipi principali di chemiotassi: positiva e negativa.

La chemiotassi positiva è in cui il movimento è diretto verso la fonte dello stimolo dove la concentrazione è maggiore. Da parte sua, la chemiotassi negativa è in cui il movimento avviene nella direzione opposta allo stimolo chimico. Negli organismi multicellulari, la chemiotassi è vitale per il normale sviluppo e funzione del corpo.

Nella chemiotassi, i batteri e altri organismi unicellulari o multicellulari dirigono i loro movimenti in risposta a determinate sostanze chimiche nel loro ambiente (stimoli).

È un meccanismo importante nel sistema immunitario per attirare i linfociti T nei luoghi in cui è presente l'infezione. Questo processo può essere alterato durante le metastasi.

Chemiotassi batterica

I batteri possono muoversi attraverso una varietà di meccanismi, il più comune è il movimento dei loro flagelli. Questo movimento è mediato dalla chemiotassi che serve ad avvicinarli a sostanze favorevoli (chemio-attrattivi) e ad allontanarli da quelle tossiche (chemio-repellenti).

I batteri, come l'Escherichia coli, hanno diversi flagelli che possono ruotare in due modi:

- A destra. In questo caso ogni flagello "rema" in una direzione diversa, provocando il ribaltamento dei batteri.

- Verso sinistra. In questo caso, i flagelli sono allineati in una sola direzione, facendo sì che i batteri nuotino in linea retta.

Generalmente, il movimento di un batterio è il risultato dell'alternanza di queste due fasi di rotazione. La chemiotassi prende di mira i batteri regolando la frequenza e la durata di ciascuno.

Questa modulazione della direzione del movimento è il risultato di cambiamenti molto precisi nella direzione di rotazione dei flagelli. Meccanicamente, quindi, l'essenza della chemiotassi batterica è controllare la direzione della rotazione flagellare.

Chemiotassi dei neutrofili

I neutrofili sono un tipo di cellule del sistema immunitario essenziali nella difesa contro le infezioni. All'interno del corpo, i neutrofili migrano verso luoghi in cui è presente un'infezione o lesioni ai tessuti.

La migrazione di queste cellule è mediata dalla chemiotassi, che funge da forza di attrazione per determinare la direzione in cui si muovono i neutrofili. Questo processo viene attivato dal rilascio di proteine ​​specializzate del sistema immunitario, chiamate interleuchine, nei siti in cui è presente un danno tissutale.

Dei molti neutrofili che circolano al di fuori del midollo osseo, metà sono nei tessuti e metà nei vasi sanguigni. Di quelli trovati nei vasi sanguigni, la metà si trova nel flusso sanguigno principale che circola rapidamente in tutto il corpo.

Il resto dei neutrofili del sangue si muove lentamente, con il loro caratteristico movimento ameboide, lungo le pareti interne dei vasi sanguigni. Dopo aver ricevuto un segnale chemiotattico, i neutrofili entrano rapidamente nei tessuti per svolgere la loro funzione di difesa.

Azione proteica

La chemiotassi nei neutrofili è mediata dalle proteine ​​inserite nella membrana plasmatica, che funzionano come recettori per alcune molecole del sistema immunitario. Il legame dei recettori alle loro molecole bersaglio fa sì che i neutrofili migrino verso i siti di infezione.

Durante la chemiotassi, le cellule si muovono in risposta a segnali chimici. L'azione dei neutrofili è solo un esempio di come il corpo utilizza la chemiotassi per rispondere a un'infezione.

Chemiotassi e infiammazione

Durante l'infiammazione, i globuli bianchi (leucociti) aderiscono alle cellule all'interno dei vasi sanguigni, da dove migrano attraverso lo strato di cellule endoteliali e si spostano tra i tessuti alla fonte dell'infiammazione, dove agiranno come difesa dell'ospite.

La chemiotassi dei leucociti è considerata essenziale per la migrazione dal sangue ai tessuti dove c'è infiammazione. Questa risposta infiammatoria è causata da un agente infettivo o da una sostanza che provoca allergia.

L'infiammazione aumenta il flusso sanguigno e la permeabilità dei vasi sanguigni, provocando la fuoriuscita di cellule e proteine ​​dal sangue nei tessuti. A causa di questa risposta, i neutrofili sono i primi a rispondere all'infiammazione (oltre alle cellule già presenti nei tessuti, come macrofagi e mastociti).

Chemiotassi e fagocitosi

Durante un'infezione, i segnali chimici attirano i fagociti nei punti in cui l'agente patogeno ha invaso il corpo. Queste sostanze chimiche possono provenire da batteri o altri fagociti già presenti. I fagociti sono stimolati da queste molecole chemio-attrattive e si muovono dalla chemiotassi.

I fagociti sono una classe di cellule che include macrofagi, neutrofili ed eosinofili, che sono in grado di ingerire (inghiottire) e distruggere i microrganismi responsabili dell'induzione della risposta infiammatoria.

I neutrofili sono i primi ad accumularsi attorno agli agenti invasori e ad avviare il processo di fagocitosi. I macrofagi locali - chiamati anche fagociti professionali - e il resto dei fagociti dal sangue migrano quindi nel tessuto e danno inizio alla fagocitosi.

Fattori che interferiscono

È importante sottolineare che alcune specie di batteri e dei loro prodotti possono interferire con il processo chemiotassi, inibendo la capacità dei fagociti di viaggiare verso il sito di infezione.

Ad esempio, la streptolisina streptococcica sopprime la chemiotassi dei neutrofili, anche a concentrazioni molto basse. Inoltre, è noto che le cellule del Mycobacterium tuberculosis inibiscono la migrazione dei leucociti.

Chemiotassi in immunologia

La chemiotassi è un processo fondamentale per il sistema immunitario perché coordina la direzione dei movimenti delle cellule importanti per la difesa dell'organismo. Grazie a questo meccanismo, i neutrofili possono andare in luoghi dove c'è un'infezione o una ferita.

Insieme alla risposta infiammatoria, la chemiotassi è essenziale per la migrazione di altri fagociti necessari per eliminare tossine, agenti patogeni e detriti cellulari. Questo fa parte della difesa immunitaria innata.

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