Aufgaben der Makrophagen im Immunsystem
Die Makrophagen sind sogenannte Fresszellen und gehören zu den Leukozyten. Als große Teilchen dieser Art erfolgt ihre Entwicklung aus im Blut befindlichen peripheren Monozyten. Diese verfügen über eine Halbwertszeit von drei Tagen. Unter den Makrophagen verstehen Experten bewegliche Zellen, die lediglich einen Zellkern besitzen. Diese zählen zu dem zellulären Immunsystem und bleiben als Gewebs-Makrophagen über mehrere Monate im menschlichen Körper.
Die Definition dieses speziellen Zelltyps
Die Hauptaufgabe der Makrophagen besteht in dem Erkennen und Vernichten von körperfremden Erregern und Antigenen. Somit fungieren diese Zellen auch als Phagozyten.
Sie sorgen für das Beseitigen von Mikro-Organismen. Dafür verleiben die Fresszellen sich diese ein und zersetzen sie in ihrem Inneren. Den Vorgang nennen Wissenschaftler die Phagozytose. Im Grunde dienen diese Zelltypen der angeborenen Immunabwehr.
Die Einteilung dieser Zellart
Die Makrophagen gliedern sich zum einen in mobile – auch motil genannte – Zellen, die sich ortsunabhängig zeigen. Bei Bedarf gelangen sie aus dem Blut in die entsprechenden Bereiche ihrer Tätigkeit. Zum anderen gibt es die Gewebs-Makrophagen. Diese Form bildet den Großteil der Makrophagen-Population im menschlichen Körper. Die Gewebs-Makrophagen besitzen eine feste Bindung mit einem spezifischen Gewebe. In ihrer Struktur unterscheiden sich die Makrophagen deutlich:
- Im Bindegewebe nennt sich diese ZellformHistiozyt.
- Im Gehirn befindet sich die Mikroglia-Zelle.
- In der Lunge und der Leber existieren die Alveolar-Makrophagen sowie die Kupffer-Zelle.
- Die Hofbauer-Zelle gibt es in der Plazenta und in den Knochen befindet sich der Osteoklast.
- In der Haut, speziell in der Epidermis genannten Oberhaut, finden sich die Langerhans-Zellen. Diese zählen aufgrund ihrer besonderen Funktion auch zu den dendritischen Zellen.
Die Entwicklung und das Aussehen dieser Zellart
Die Makrophagen entwickeln sich ausschließlich aus den Monozyten. Deren Bildung erfolgt im Knochenmark. Innerhalb der Blutgefäße kommt es zu einer Aufschwemmung der Makrophagen.
Durch den Strom des Blutes folgen sie der Zirkulation durch den Organismus. Entsteht innerhalb des Körpers eine Infektion, bildet sich dort Chemotaxis, das diese Zelle zu dem Krankheitsherd lockt. Mit der Hilfe von Zytokinen und Antigenen differenzieren die Zellen im Gewebe.
Abhängig von ihrer Stimulierung nehmen die Makrophagen unterschiedliche Formen an. Eine Vielzahl der Zellen verkleinert ihr Zytoplasma. Aufgrund der entstehenden Ähnlichkeit zu epithelialen Zellen heißen sie nach dieser Formänderung Epitheloid-Zellen.
Schmelzen die aktivierten Makrophagen zusammen, entstehen mehrkernige Riesenzellen. Diese verschlingen während der Phagozytose vorwiegend größere Antigene. Ein normaler Makrophage besitzt eine Größe von 21 Mikrometern. Die verschiedenen Zelltypen dieser Art verfügen in der Regel über spezifische Oberflächen-Proteine.
Die Aufgaben dieser Zellen
Sämtliche Makrophagen zählen zu dem mononukleär-phagozytären System (MPS). Innerhalb desselben nehmen die Zellen jedoch unterschiedliche Funktionen wahr. Die relevanteste Aufgabe dieses Zelltyps besteht in der Phagozytose. Hierbei handelt es sich um eine unspezifische Abwehr von Antigenen. Um die Erreger zu vernichten, nutzt ein Makrophage Lysosome, welche lytische Enzyme besitzen. Durch diesen Stoff erfolgt das Aktivieren der Makrophagen.
Erst bei Entzündungen und anderen krankhaften Prozessen werden Makrophagen aus dem Knochenmark rekrutiert. (1)
Ebenso nehmen diese Zellen eine antigen-präsentierende Funktion ein. Einverleibte Fremdkörper zersetzen die Zelltypen in Peptid-Fragmente. Diese präsentieren sie mit der Hilfe von bestimmten Molekülen auf der Oberfläche ihrer Zellmembran. Die Erreger-Teilchen erkennen eine T-Helferzelle und löst im Anschluss die Fertigung von den passenden Antikörpern aus. Eine andere Aufgabe der Zellen besteht in der Produktion von Zytokinen. Diese helfen bei der Bekämpfung von gefährlichen Fremdkörpern wie Viren und Bakterien.
Ein Makrophage beteiligt sich unter Umständen an der Regeneration von Muskelfasern. Des Weiteren kümmert sich die Zelle um das Vermehren von Viren. Dringen wenige Viren in den Organismus ein, vermehren die großen Phagozyten diese, um eine
Immunantwort auszulösen. Diese Steigerung der Viren-Konzentration erfolgt innerhalb der Makrophagen-Zelle. Gesunde Zelltypen umlagern die mit dem Virus behaftete Zelle. Tritt der Erreger versehentlich aus, fangen sie diesen ab und vernichten ihn. Aufgrund ihrer Funktion zählen die Fresszellen zu den Leukozyten. Innerhalb der weißen Blutkörperchen gehören die Makrophagen zu den zur Phagozytose fähigen Zelltypen.
Ein Makrophage besteht als von einem Monozyt abstammende Fresszelle. Diese Zellart verleibt sich als mobiles oder am Gewebe haftendes Teilchen Antigene ein und zersetzt diese. Neben der Phagozytose gehört das Präsentieren von Fremdkörpern und das Bilden von Zytokinen zu den relevanten Funktionen der Zelle.
Quellen und Literatur
- (1) www.aerzteblatt.de/nachrichten/61450/Makrophagen-erneuern-sich-meist-selbst
- http://www.oekoplus.sepeur-media.de/RUBgesundheitarbeitsplatz/Makrophagen.php
- Prof. Dr. Albert Haas, Institut für Zellbiologie, weiterlesen
