Phagocytose

Phagocytose (griech. fressen + Höhlung) (Phagozytose) bezeichnet die aktive Aufnahme von Partikeln (bis zu kleineren Zellen) in eine einzelne eukaryotische Zelle. Sowohl Protisten als auch spezialisierte Zellen eines Vielzellers sind zur Phagocytose fähig. Die Phagozytose ist eine Form der Endozytose.

Protisten

Die Einverleibung kann bei Einzellern mit Formveränderung der Zelle geschehen, zum Beispiel durch ein Umfließen der fremden Partikel mit Pseudopodien (Scheinfüßchen) oder durch einen Einstülpungsvorgang (Invagination) oder ohne diese durch spezielle Organellen (Transport zum Cytostom per Buccalhöhle bei Wimpertierchen oder mittels Cytopharynx bei Wimpertierchen und einigen Euglenozoa). Durch die Phagocytose werden die eingeschleusten Objekte in Nahrungsvakuolen eingeschlossen, erst dort findet dann die eigentliche Verdauung statt.

Säugetiere

Bei Säugetieren und in der Humanmedizin wird der Begriff Phagocytose meist auf die Aufnahme größerer Partikel durch frei in Körperflüssigkeiten bewegliche spezialisierte Zellen, die sogenannten Phagozyten, bezogen. Einhüllen und Zerstören eindringender Mikroorganismen durch Phagocytose ist ein wichtiger Bestandteil der Antwort des zellulären Immunsystems. Außerdem ist Phagocytose für die Beseitigung abgestorbener (Apoptoseapoptotischer) Zellen nötig. Insbesondere die Aufnahme pathogener Mikroorganismen durch neutrophile Granulozyten ist ein wichtiger Teil der körpereigenen Immunabwehr. Die Phagozyten erkennen die pathogener Mikroorganismen an deren spezifischen Oberflächenstruktur (beispielsweise aus Einfachzuckern – nicht zu verwechseln mit Antigenen). Die meisten Phagocytose-betreibenden Zellen sind Phagozyten (Zellen der Immunabwehr wie Makrophagen oder dendritische Zellen). Die phagozytierten Mikroorganismen werden in Vesikel eingeschlossen, die dann mit den Lysosomen verschmelzen und verdaut werden.

Bestimmte Erreger machen sich diesen Mechanismus zu Nutze, um mittels Phagocytose in Makrophagen eindringen zu können und sich dort vermehren zu können, beispielsweise Mycobacterium tuberculosis, Krankheitserreger der Tuberkulose. Dabei werden grundsätzlich zwei verschiedene Mechanismen unterschieden: Beim sogenannten Zipper-Mechanismus bildet der pathogene Mikroorganismus Zelladhäsionsmoleküle aus, die vom Rezeptor der Wirtszelle (beispielsweise eines Makrophagen) erkannt werden und eine Phagocytose auslösen. Der zweite Mechanismus ist der sogenannte Trigger-Mechanismus. Dabei injiziert ein Bakterium dem Phagozyten Effektor-Moleküle (spezifische Proteinmischungen), die die Wirtszelle dazu bringen, Membranausstülpungen zu bilden und dann eine Phagocytose auszulösen.