Durch Phagozytose (aus Phagein, Eat + Cyto, Cell + - Sis, Process) kann die Zelle Viren, Bakterien, ganze Zellen und deren Trümmer sowie jede andere Art von Partikeln absorbieren. Viele Protozoen und einige einzellige Eukaryoten, wie Amöben, machen die Phagozytose zu ihrer grundlegenden Strategie, um die benötigten Nährstoffe zu erhalten. Bei Tieren, einschließlich Menschen, gibt es einige auf Phagozytose spezialisierte Zellen, die Bakterien und andere Fremdpartikel aufnehmen und verdauen können. Diese Protagonisten des Immunsystems (weiße Blutkörperchen) tragen den Gattungsnamen Phagozyten und werden durch die sogenannten Makrophagen (abgeleitet von Monozyten) und Mikrozellen (neutrophile Leukozyten) repräsentiert. Diese Fänger nehmen nicht nur eindringende Mikroorganismen auf und zerstören sie, sondern verschlingen auch tote, abnormale oder schwer beschädigte Zellen, unlösliche Partikel und Gerinnsel.
Der Prozess der Phagozytose
Der Phagozytoseprozess ("sporadisches" Essen) ermöglicht die Aufnahme von Partikeln mit einem Durchmesser von mehr als 1-2 μm. Eine ähnliche zelluläre Aktivität, die als Pinozytose (Akt des Trinkens) bezeichnet wird, ermöglicht die Aufnahme von Flüssigkeitströpfchen zusammen mit den gelösten Stoffen und den verschiedenen darin enthaltenen Molekülen. Schließlich haben bei der Endozytose ("rutinärer" Akt des Essens) die eingebauten Moleküle mittlere Dimensionen.
Im Gegensatz zur Pinozytose ist die Phagozytose ein selektiver Vorgang, bei dem die Zelle Energie und damit ATP verbraucht.
In verschiedenen Schritten zerlegt, besteht die Phagozytose aus folgenden Phasen:
A) Erkennung und Anlagerung von Partikeln an der Oberfläche der Phagozyten
B) Einnahme (Endozytose) des Partikels selbst
C) Abtöten und Abbau der aufgenommenen Mikrobe oder des eingebauten Partikels
Die Erkennung ist die Anfangsphase der Phagozytose und wird durch spezifische Membranrezeptoren ermöglicht. Man unterscheidet zwischen einer direkten und einer indirekten Erkennung, bei der der Phagozyt spezifische Rezeptoren für das einzubauende Partikel besitzt. Im letzteren Fall erkennt der Phagozyt, obwohl er keine spezifischen Rezeptoren besitzt, die Fremdzelle anhand von Signalmolekülen, sogenannten Antikörpern, die andere Akteure des Immunsystems auf die Fremdzelle anwenden (Opsonisierung), um sie "schmackhafter" zu machen. . Die Antikörper oder Immunglobuline wirken daher als Liganden für spezifische Phagozytenmembranrezeptoren (siehe Abbildung).
Der Einnahmeprozess wird durch die zytoskelettalen kontraktilen Proteine vermittelt, die es der an der Phagozytose beteiligten Zelle ermöglichen, das Bakterium mit seiner Zellmembran zu umhüllen, bis es in eine von einer Membran (Phagosom) umgebene Neobildungsvakuole eingeschlossen wird. Sobald sich dieses Vesikel schließt und verinnerlicht wird, fusioniert es mit den Lysosomen, zellulären Organellen, die für den Abbau und die Verdauung und / oder Zerstörung von Fremdmolekülen verantwortlich sind. So entsteht das sogenannte Phagolysosom, in dem (wir sprechen von den Phagozyten des Immunsystems) die "Killer" -Mechanismen aktiviert werden, die zur Zerstörung des beteiligten Erregers aktiviert werden. In diesem Sinne können oxidierende Radikale und andere Substanzen (lysosomale Enzyme) den Erreger inaktivieren und zerstören.
Wie erwartet ist die Phagozytose ein Prozess, der der Endozytose sehr ähnlich ist, einem alternativen Mechanismus, durch den große Moleküle oder Partikel in Zellen gelangen können. In diesem Fall wird die Zellmembran jedoch nicht dazu gedrängt, diese Substanzen (die jedoch kleiner als die durch Phagozytose eingebauten sind) zu umhüllen, sondern erzeugt einen Hohlraum mit der Bildung von viel kleineren Vesikeln. Es kommt also zu einer Membraninvasion statt zu einer Extroflexion. Sowohl die Endozytose als auch die Phagozytose werden durch Rezeptoren vermittelt, wohingegen die Pinozytose ein unspezifischer Prozess ist.
