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Elektronenmikroskopische Aufnahme der Phagozytose zwischen einem Fresser (gelb) und Milzbrandbakterien (Orange)

EIN Fresszelle ist ein Typ Weiße Blut Zelle die schädliche Partikel, Bakterien und tote oder sterbende Zellen durch Mittel reinigt Phagozytose (Gehege). Aufgrund ihrer Fähigkeit zur Abwehr von Krankheitserregern sind Fresszellen ein wesentlicher Bestandteil der Immunsystem.^[1] Der Name Fresszelle stammt aus dem Griechischen Phagen, was „verschlingen“ oder „essen“ bedeutet. Phagozyten sind gut entwickelt in Wirbeltiere. Ein Liter menschliches Blut enthält etwa sechs Milliarden Fresszellen.

Professionelle Fresszellen umfassen viele Arten von weißen Blutkörperchen, wie z Neutrophile, Monozyten, Makrophagen, Mastzellen und dendritische Zellen. Diese Immunzellen haben sich spezialisiert Rezeptoren auf ihrer Membran, die Fremdpartikel erkennen.^[2] Phagozyten sind entscheidend für die Bekämpfung von Infektionen und für die Erhaltung gesunder Gewebe, indem sie tote und absterbende Zellen entfernen.

Fresszellen Wandern mithilfe chemischer Signale an die Stelle, an der ein fremder Organismus in den Körper eingedrungen ist. Wenn eine Fresszelle mit einem Bakterium in Kontakt kommt, heftet sich die Fresszelle über ihre Rezeptoren an und verschlingt das Bakterium. Die meisten Fresszellen töten den aufgenommenen Erreger durch reaktive Sauerstoffspezies.^[3] Nach der Phagozytose können Fresszellen Fragmente des Erregers auf ihrer Membran präsentieren: Antigen-Präsentation. Das Fremdmaterial wird dann anderen Zellen des Immunsystems angeboten, wie z Lymphozyten. Sie können dann gezielt gegen den Erreger vorgehen.

Phagozytose

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Diagramm von Phagozytose: Eine Bakterienzelle wird aufgenommen und abgebaut.

Phagozytose ist der Prozess, bei dem kleine Partikel wie z Bakterien, Parasiten, tote oder sterbende Zellen und andere Fremdkörper durch eine Zelle, a Fresszelle, ist aufgenommen.^[2] Die Phagozytose wird durch eine Abfolge molekularer Prozesse gesteuert.^[4] Nach einem Fremdkörper, zum Beispiel a Bakterienzelle, an die Rezeptoren einer Fresszelle gebunden hat, erstreckt sie sich um das Bakterium. Die Bakterien werden dann geschluckt.

Innerhalb der Fresszelle ist das Bakterium in einem Kompartiment, dem sogenannten so Phagosom. Das Phagosom verschmilzt mit a Lysosom oder ein anderes Granulat. Das Bakterium wird dann einer Reihe von Abtötungsmechanismen unterzogen und innerhalb von Minuten abgebaut.^[1] Bei Neutrophilen dauert der Phagozytoseprozess durchschnittlich neun Minuten.^[5] Makrophagen und dendritische Zellen sind weniger schnell, nehmen aber viel größere Materialmengen auf.

Professionelle Fresszellen

Neutrophile

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Neutrophile mit segmentiertem Kerneumgeben von roten Blutkörperchen. Die Granula im Zytoplasma sind gefärbt (Giemsa-Färbung).

Neutrophile Granulozyten werden normalerweise im Blutkreislauf gefunden und sind die häufigste Form von Phagozyten, die 50 bis 60 % der gesamten zirkulierenden weißen Blutkörperchen ausmachen. Ein Liter menschliches Blut enthält etwa 5 Milliarden Neutrophile. Sie haben einen Durchmesser von 10 Mikrometern und leben etwa fünf Tage. Wenn sie die richtigen Signale erhalten haben, dauert es etwa dreißig Minuten, bis sie das Blut verlassen und die Infektionsstelle erreichen. Neutrophile kehren dann nicht mehr ins Blut zurück, sondern verwandeln sich in Eiter.

Monozyten

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Monozyten entwickeln sich im Knochenmark und gelangen im Blut zur Reife. Reife Monozyten haben große, glatte, gelappte Kerne und reichlich Zytoplasma mit Granula. Monozyten bilden zwei Gruppen: eine zirkulierende Gruppe und eine Randgruppe, die sich in anderen Geweben befindet. Die meisten Monozyten verlassen den Blutkreislauf nach 20 bis 40 Stunden Reise zu Geweben und Organen. Ein Liter menschliches Blut enthält etwa 500 Millionen Monozyten.

Makrophagen

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Ältere Makrophagen müssen nicht weit reisen, behalten aber die Körperbereiche im Auge, die der Außenwelt ausgesetzt sind. Sie fungieren als Aasfresser, Antigen-präsentierende Zellen oder gewalttätige Killer, je nachdem, welche Signale sie erhalten. Sie werden aus Monozyten, Granulozyten-Stammzellen oder der Zellteilung bestehender Makrophagen gewonnen. Menschliche Makrophagen haben einen Durchmesser von etwa 21 Mikrometern.

Makrophagen sind im ganzen Körper in fast allen Geweben und Organen zu finden, wo sie auf sie warten. Die Lage des Makrophagen bestimmt seine Größe und sein Aussehen. Makrophagen kommen nur im Gewebe vor, selten im Blut. Die Lebensdauer von Gewebemakrophagen reicht von vier bis fünfzehn Tagen.

Dendritische Zellen

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EIN dendritische Zelle mit den vielen sichtbaren Armen (Dendriten)

Dendritische Zellen sind spezialisierte Antigen-präsentierende Zellen, die lange Auswüchse haben, die Dendriten genannt werden. Sie tragen dazu bei, Eindringlinge zu verschlingen. Dendritische Zellen kommen in Geweben vor, die mit der äußeren Umgebung in Kontakt kommen, wie Haut, innere Nase, Lunge, Magen und Darm. Wenn sie aktiviert und ausgereift sind, wandern sie in das Lymphgewebe, wo sie mit T- und B-Zellen interagieren.

Mastzellen

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Mastzellen können gramnegative Bakterien konsumieren und töten und verarbeiten ihre Antigene. Sie sind darauf spezialisiert, die Fimbrienproteine ​​auf der Oberfläche der Bakterien zu verarbeiten, die an der Gewebeadhäsion beteiligt sind. Zusätzlich zu diesen Funktionen produzieren Mastzellen Zytokine, die Entzündungsreaktionen auslösen. Dies ist ein wesentlicher Bestandteil der Zerstörung von Mikroorganismen.

Evolutionärer Ursprung

Die Phagozytose ist ein weit verbreiteter zellulärer Prozess und entstand wahrscheinlich früh in der eukaryotischen Evolution. Amöben sind einzellig Protisten die die Grundlage der Phylogenie der Metazoen (Tiere).^[6] Amöben teilen viele Funktionen mit Fresszellen von Säugetieren. Dictyostelium discoideum ist beispielsweise eine Amöbe, die im Boden lebt und sich von Bakterien ernährt. Wie bei den Fresszellen von Tieren nimmt diese Amöbe Bakterien durch Phagozytose auf, hauptsächlich basierend auf Toll-like-Rezeptoren. Vermutlich haben solche Amöben Abwehrmechanismen entwickelt, die während der Diversifizierung des Tierreichs erhalten geblieben sind.^[7]

Siehe auch

• Immunsystem

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