Makrophagen

Ein wichtiger Baustein unseres angeborenen Immunsystems sind die Makro­phagen, auch bekannt als Fresszellen. Zuerst wurden diese Zellen in lebenden, transparenten Wasserflöhen beobachtet. Sie schützen die Wasserflöhe vor Infektionen durch das „Fressen“ und Verdauen von Krankheitserregern. Darum wurden diese Zellen Makrophagen (= große Fresser) genannt.

Alle Blut- und Immunzellen, auch hämatopoetische Zellen genannt, entwickeln sich im Knochenmark. Dabei entstehen die Erythrozyten (rote Blutkörperchen), die Leukozyten (weiße Blutkörperchen) und u. a. sogenannte Monozyten. Die Monozyten verlassen das Knochenmark und wandern mit den Erythrozyten 1–3 Tage lang entlang der Blutgefäße.

Treffen sie in der Zeit auf eine Entzündung, indem Zellen in der Umgebung bestimmte Botenstoffe (Zytokine) ausschütten, welche die Monozyten zum Infektionsort in das jeweilige Gewebe locken, migrieren Monozyten vermehrt in diese Region und differenzieren sich weiter zu Makrophagen aus. Je nachdem, in welches Gewebe sie wandern, entwickeln Makrophagen verschiedene Eigenschaften. In der Leber sind die Makrophagen als Kupffer’sche Sternzellen und im Gehirn als Mikroglia bekannt.

Wie arbeiten die Makrophagen?

Erreger besitzen auf ihrer Oberfläche spezifische Moleküle (engl.: pathogen recognition receptor; PRR), wie zum Beispiel den toll-like receptor (TLR), woran ein Makrophage sie erkennen kann. Ein Makrophage erkennt und beseitigt zum Teil Pathogene, aber auch tote, abgestorbene Zellen. Der Erreger wird über einen Rezeptor aufgenommen, eingelagert und verdaut. Er phagozytiert den Erreger.

Nachdem der Makrophage den Pathogen aufgenommen hat und die Enzyme diesen verdaut haben, präsentieren die Makrophagen einen Teil des Pathogens auf ihrer Oberfläche über die MHC-II-Moleküle. Diese Moleküle können von den T-Helferzellen abgelesen werden und eine dem Pathogen entsprechende Immunantwort auslösen. Makrophagen gelten daher als Antigen-präsentierende Zellen (engl.: antigen presenting cells; APC), da sie den T-Zellen Teile der Erreger, die Antigene, präsentieren. Die Aktivierung von T-Helferzellen ist nicht nur für die Aktivierung der adaptiven Immunantwort wichtig, sondern ist auch nötig, um die Makrophagen zu aktivieren. Erst aktivierte Makrophagen können den zuvor aufgenommenen Erreger abtöten. Damit wird auch die Produktion und Sekretion von Zytokinen angeregt, die weitere Zellen des Immunsystems anlocken.

Die Makrophagen spielen auch beim Wundverschluss eine wichtige Rolle. Obwohl dieser Prozess noch nicht zu 100 % verstanden wird, ist bekannt, dass Makrophagen totes Gewebe abräumen und sie die Gewebsreparatur initiieren.

Makrophagen haben viele wichtige Funktionen, zu einer Hauptfunktion gehört das Phagozytieren, weshalb sie wichtige Zellen der angeborenen Immunantwort sind. Sie bilden die erste Verteidigungslinie und können über die Zytokin-Produktion und die Antigen-Präsentation andere Zellen aktivieren und damit weitere Immunantworten auslösen.

von: Jelena Lakus, Masterstudentin der Biomedizin