Cytologie

Makrophagen sind für die Vernichtung von Viren, Bakterien und Toxinen in deinem Körper zuständig. Aber was sind Makrophagen genau und wie funktionieren sie? Das erklären wir dir in diesem Beitrag! Lesen ist dir gerade zu anstrengend? Dann schau dir doch einfach unser kurzes Video zu dem Thema an!

Inhaltsübersicht

Was sind Makrophagen?

Was passiert eigentlich wenn Krankheitserreger wie Viren, Bakterien oder Toxine in deinen Körper gelangen? Bei der Beseitigung dieser unerwünschten Erreger spielen die Makrophagen oder auch Riesenfresszellen eine große Rolle. Sie fressen die Erreger in deinem Körper sozusagen auf.

Das gelingt ihnen durch sogenannte Rezeptoren. Mithilfe der Rezeptoren können die Makrophagen die Proteinstruktur auf der Oberfläche der Krankheitserreger erkennen. Dabei passen die Oberflächenproteine der Erreger in die Rezeptoren der Makrophagen wie ein Schlüssel in ein Schloss (Schlüssel-Schloss-Prinzip ). Auf diese Weise können die Makrophagen die Krankheitserreger aufnehmen und zerstören. Den „Vernichtungsprozess“ nennst du Phagozytose

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Immunabwehr durch Makrophagen

Makrophagen sind also Fresszellen des Immunsystems. Sie heißen auch Riesenfresszellen und sind eine Art der Phagozyten (Fresszellen). Außerdem gehören die Makrophagen zu den Leukozyten (weißen Blutkörperchen). 

Makrophagen Definition

Makrophagen (engl. macrophages) gehören zu den weißen Blutkörperchen (Leukozyten). Sie sind ein wichtiger Bestandteil des Immunsystems, da sie für die Vernichtung von eingedrungenen Viren, Bakterien und Toxinen und anderen Pathogenen zuständig sind.

Makrophagen Bildung

Makrophagen gehören zur Familie der Leukozyten, also der weißen Blutkörperchen. Sie werden deshalb im Knochenmark gebildet. Dort werden aus Stammzellen sogenannte Monozyten gebildet. Aber was sind Monozyten? Sie sind im Blut zirkulierende Zellen und die Vorläuferzellen der Makrophagen. Die Monozyten können sich erst zu Makrophagen entwickeln, wenn sie in Kontakt mit Zytokinen treten. Unter Zytokinen verstehst du bestimmte Proteine, die für das Wachstum und die Ausdifferenzierung (Spezialisierung) von anderen Zellen verantwortlich sind.

Nach dem Kontakt der Monozyten mit den Zytokinen entwickeln sich also die Monozyten zu den Makrophagen. Die Makrophagen haben dann eine Lebensdauer von ca. 30-90 Tagen. 

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Makrophagen Bildung

Makrophagen Aufbau

Wie ist ein Makrophage aufgebaut? Makrophagen entsprechen einem Einzeller mit Cytoplasma , Cytoskelett , Zellkern und anderen Organellen (zum Beispiel Lysosome, Phagosome). Umhüllt wird der Makrophage von einer beweglichen Zellmembran. Auf der Oberfläche der Plasmamembran befinden sich sogenannte Rezeptoren. Darunter kannst du dir Proteine vorstellen, mit denen die Fresszellen die Erreger erkennen können.

Ein Makrophage ist etwa zwischen 20 und 60 µm groß. Damit ist er deutlich größer als ein Bakterium mit ca. 5 µm oder ein Virus mit ca. 0,1 µm. Durch den Größenunterschied ist der Makrophage in der Lage, die Krankheitserreger „einzufangen“ und zu zersetzen. 

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Makrophage Aufbau

Makrophagen Funktion

Makrophagen gehören also zu den Fresszellen des Immunsystems. Sie identifizieren und beseitigen Krankheitserreger. Die Erreger tragen eine bestimmte Proteinstruktur auf ihrer Oberfläche. So kann die Riesenfresszelle sie mit ihren Rezeptoren erkennen und mit dem „Vernichtungsprozess“ beginnen. Den nennst du Phagozytose. Aber wie sehen die einzelnen Schritte des Prozesses aus? Schauen wir sie uns nacheinander an.

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Ablauf der Phagozytose

Schritt 1: Umschließen des Krankheitserregers

Eine fremde Zelle, der Krankheitserreger, kommt in deinen Körper. Im ersten Schritt der Phagozytose wird die eingedrungene Zelle von dem Makrophagen umschlossen. Das ist durch die bewegliche Plasmamembran der Fresszelle möglich. Sie kann sich nämlich einstülpen. Dadurch bildet sich ein Vesikel . Darunter verstehst du ein membranumhülltes Bläschen in dem Makrophagen, indem sich der Erreger befindet. Das Vesikel nennst du hier auch Phagosom. 

Schritt 2: Ausschüttung von Verdauungsenzymen

Sobald der Erreger im Phagosom eingeschlossen ist, kommen die Lysosome ins Spiel. Die Lysosome sind Organellen der Fresszelle und befinden sich im Cytoplasma. Sie verschmelzen mit dem Phagosom. Die Funktion der Lysosome ist jetzt, Verdauungsenzyme freizugeben. 

Schritt 3: Auflösen des Erregers

Durch die Verdauungsenzyme löst sich der Erreger auf. Du nennst ihn dann einen phagozytierten Erreger, der sozusagen von der Fresszelle verdaut wird. Das führt zur Aktivierung von weiteren Makrophagen. 

Schritt 4: Anlocken von weiteren Fresszellen

Meistens befindet sich nämlich mehr als nur ein Erreger in deinem Körper. Da nicht ein Makrophage alleine alle Erreger vernichten kann, braucht er Unterstützung. Deshalb sendet der Makrophage während des gesamten Prozesses Botenstoffe aus, die andere Makrophagen anlocken. Es sammeln sich also mehrere Makrophagen, die gemeinsam die Menge an Erregern bekämpfen können.

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Anlocken von weiteren Fresszellen

Schritt 5: Zersetzten Erreger nach Außen abgeben

Sobald die Fresszelle einen Erreger verdaut hat, gibt sie ihn an ihre Umgebung ab. Das ist der letzte Schritt der Phagozytose und die Bekämpfung des Krankheitserregers ist damit abgeschlossen. Wenn du die einzelnen Schritte der Phagozytose noch genauer erklärt bekommen möchtest, schau dir unbedingt unser Video dazu an! 

Zum Video: Phagozytose
Zum Video: Phagozytose

Makrophagen Aufgaben

Neben der Vernichtung von Krankheitserregern erfüllen Makrophagen noch weitere Aufgaben für das Immunsystem:

  • Antigenpräsentation zur Identifizierung körpereigener / körperfremder Zellen
  • Zerstörung von Tumorzellen
  • Hervorrufung von Entzündungen für eine schnellere Wundheilung
  • Vernichtung von körpereigenen, bereits abgestorbenen, Zellen
  • Produktion von Lysozym (ein wichtiges Enzym für das Immunsystem)

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