Wie funktionieren Fresszellen (Makrophagen)?
Fresszellen, die in der Biologie auch Makrophagen genannt werden, haben die Aufgabe in den Körper eingedrungene Erreger wie Bakterien, Viren oder Toxine zu vernichten. Wie diese Zellen das im Einzelnen machen, erklären wir dir in diesem Text.
Merke
Prozessablauf von Fresszellen bei der Vernichtung von Erregern:
- Umschließen
- Ausschüttung von Verdauungsenzymen
- Auflösen des Erregers
- Anlocken von weiteren Fresszellen
- Zersetzten Erreger in Umgebung entlassen
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Bildung und Aufbau von Fresszellen
Die Fresszellen gehören zu der Familie der Leukozyten, die man auch als weiße Blutkörperchen kennt. Sie sind ein wesentlicher Bestandteil in den Prozessen der Immunabwehr, da sie sich darum kümmern, dass Erreger im Körper abgebaut werden. Wenn man Makrophagen genauer betrachtet, sieht man, dass sie eine durchscheinende Zellmembran haben und einen hellen, runden Kern. Im Inneren der Zelle befindet sich leicht bläuliches Zytoplasma.
Gebildet werden die Fresszellen im Knochenmark. Zunächst werden dort aus Stammzellen sogenannte Vorläuferzellen gebildet, die man Monozyten nennt. Von da aus gelangen diese Zellen in den Blutkreislauf. In diesem Zustand sind die Zellen noch nicht einsatzbereit. Damit sich aus den Monozellen Makrophagen bilden, ist es notwendig, dass sie in Kontakt mit Zytokinen treten. Unter Zytokinen versteht man Proteine, die für das Wachstum und die Ausdifferenzierung von anderen Zellen verantwortlich sind, bzw. diese regulieren. Interleukine gehören zu der Familie der Zytokine. Ab dem Moment der Ausdifferenzierung beträgt die Lebensdauer der Fresszellen zwischen einem und drei Monaten.
Merke
Makrophagen kannst du als die Fresszellen des Immunsystems verstehen.
Die Phagozytose ist der Prozess, bei dem unbekannte oder tote Zellen aufgenommen und verdaut werden.
Arbeitsweise der Makrophagen
Makrophagen identifizieren und beseitigen Erreger, die in den Körper eines Menschen eingedrungen sind. Diese Erreger tragen eine charakteristische Proteinstruktur auf der Außenseite ihrer Zellmembran. Durch diese ist die Fresszelle in der Lage diese zu erkennen und kann mit der Vernichtung dieser Zelle beginnen. Diesen Vorgang nennt man Phagozytose. Schauen wir uns die einzelnen Schritte dieses Prozesses an.
Im ersten Schritt wird die eingedrungene Zelle von dem Makrophagen vollständig umschlossen. Dabei "umfließt" die Fresszelle ihr Angriffsziel. Der Erreger ist nun eingeschlossen und befindet sich im sogenannten Phagosom (das ist eine Zellorganelle der Fresszelle). Weitere Organellen, die sogenannten Lysosome, verschmelzen mit dem Phagosom und geben Verdauungsenzyme in den Raum mit dem Erreger. Durch diese wird der Erreger aufgelöst. Im Zuge des gesamten Prozesses, sendet die Fresszelle Botenstoffe aus, um weitere Fresszellen anzulocken. Meistens befinden sich mehr als nur eine Erregerzelle in einem betroffenen Gebiet. Wenn der Verdauungsprozess und somit auch die Phagozytose beendet ist, werden die Bestandteile des zersetzten Krankheitserregers nach Außen abgegeben.
Die Größe der Makrophagen versetzt sie in die Lage, die Erreger in der beschriebenen Art und Weise zu beseitigen. Sie sind zwischen 20 und 60 µm groß und dadurch fähig die, um ein zehn- bis hundertfach kleineren Erreger, vollständig zu umschließen. Dies ist auch wichtig, damit keine Verdauungsenzyme in den extrazellulären Raum gelangen, da diese sonst die körpereigenen Zellen angreifen würden.
Nun weißt Du, wie die Makrophagen aufgebaut sind und hast ihre Arbeitsweise kennengelernt. Teste dein Wissen nun auch an unseren Übungen. Dabei wünschen wir dir viel Spaß und Erfolg!
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