Was macht ein Makrophage, nachdem er einen Krankheitserreger aufgenommen hat?

Nach der Aufnahme eines Krankheitserregers durchläuft ein Makrophage eine Reihe zellulärer Prozesse, um den eindringenden Mikroorganismus abzubauen und zu eliminieren. Der Ablauf der Ereignisse umfasst typischerweise die folgenden Schritte:

1. Phagozytose:Der Makrophage dehnt seine Pseudopodien aus und verschlingt den Krankheitserreger. Dabei bildet er ein Phagosom, ein membrangebundenes Vesikel, das das aufgenommene Material enthält.

2. Phagosom-Lysosom-Fusion:Das Phagosom verschmilzt dann mit einem Lysosom, einem membrangebundenen Organell, das verschiedene abbauende Enzyme und antimikrobielle Substanzen enthält. Durch diese Fusion entsteht ein Phagolysosom, ein saures Kompartiment, in dem der Krankheitserreger einer rauen Umgebung ausgesetzt ist.

3. Abtötung und Verdauung:Innerhalb des Phagolysosoms unterliegt der Erreger vielfältigen Abbauprozessen. Lysosomale Enzyme wie Proteasen, Lipasen und Nukleasen bauen die Proteine, Lipide und Nukleinsäuren des Krankheitserregers ab. Von den Makrophagen produzierte antimikrobielle Peptide und reaktive Sauerstoffspezies (ROS) tragen zusätzlich zur Abtötung des Krankheitserregers bei.

4. Antigenpräsentation:Während des Abbauprozesses fragmentieren und verarbeiten die Makrophagen die Antigene des Krankheitserregers, bei denen es sich um kleine Moleküle handelt, die vom Immunsystem erkannt werden können. Diese verarbeiteten Antigene werden dann in Verbindung mit Molekülen des Haupthistokompatibilitätskomplexes (MHC) auf der Zelloberfläche des Makrophagen angezeigt. Diese Präsentation von Antigenen ermöglicht es anderen Immunzellen, wie z. B. T-Lymphozyten, den Erreger zu erkennen und darauf zu reagieren.

5. Effektorfunktionen:Sobald T-Lymphozyten und andere Immunzellen durch die präsentierten Antigene aktiviert werden, können sie verschiedene Effektorfunktionen auslösen, um den Erreger weiter zu eliminieren. Dies kann die Freisetzung von Zytokinen und Chemokinen umfassen, die zusätzliche Immunzellen an den Infektionsort rekrutieren, sowie die direkte Abtötung infizierter Zellen.

6. Clearance:Nachdem der Erreger abgebaut wurde, werden die Reste und Zelltrümmer schließlich vom Makrophagen durch Exozytose oder andere zelluläre Prozesse entfernt. Dies hilft, die Infektion zu beseitigen und die Gewebehomöostase wiederherzustellen.

Die Fähigkeit von Makrophagen, Krankheitserreger aufzunehmen, abzutöten und zu verarbeiten, ist für die Abwehr des Körpers gegen Infektionen von entscheidender Bedeutung. Diese Zellen spielen sowohl bei der angeborenen als auch bei der adaptiven Immunantwort eine entscheidende Rolle. Sie fungieren als erste Verteidigungslinie gegen eindringende Mikroorganismen und initiieren nachfolgende Immunantworten zur Beseitigung der Infektion.