Phagozytose

Als Phagozytose (von altgriechisch φαγεῖν phagein „fressen“ und altgriechisch κύτος cýtos „Zelle“) bezeichnet man die Aufnahme von Nahrungspartikeln bis hin zu kleineren Zellen in eine einzelne eukaryotische Zelle. Zur Phagozytose sind sowohl Protisten fähig, als auch diejenigen Zellen eines Vielzellers, die auf die intrazelluläre Verdauung spezialisiert sind.

Phagozytose bei 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 (die so genannte Invagination) oder ohne diese durch spezielle Organellen (Transport zum Cytostom per Buccalhöhle bei Wimpertierchen oder mittels Cytopharynx bei Wimpertierchen und einigen Euglenozoa). Durch die Phagozytose werden die eingeschleusten Objekte in Nahrungsvakuolen eingeschlossen, erst dort findet dann die eigentliche Verdauung statt.^[1]

Phagozytose in der Humanmedizin

Leukozyten mit phagozytierten Bakterien

Erythrophagozytose

In der Humanmedizin wird der Begriff Phagozytose (als Form der Endozytose) für die Aufnahme größerer Partikel durch spezialisierte Zellen, den sogenannten Phagozyten, verwendet. Insbesondere die Aufnahme pathogener Mikroorganismen durch neutrophile Granulozyten ist ein wichtiger Teil des körpereigenen Abwehrmechanismus. Die Phagozyten erkennen die pathogenen Organismen an deren spezifischer Oberflächenstruktur (beispielsweise aus Einfachzuckern – nicht zu verwechseln mit Antigenen).^[2] Die meisten Phagozytose-betreibenden Zellen sind somit Zellen der Immunabwehr, wie Makrophagen oder dendritische Zellen. Die endozierten Mikroorganismen werden in Vesikel eingeschlossen, die dann mit den Lysosomen verschmelzen und verdaut werden.

Bestimmte Erreger machen sich diesen Mechanismus zu Nutze, um in Makrophagen eindringen zu können und sich dann ungestört vermehren zu können. Beispiel hierfür ist Mycobacterium tuberculosis, ein Erreger der Tuberkulose. Dabei unterscheidet man grundsätzlich zwei verschiedene Mechanismen. Beim sogenannten Zipper-Mechanismus bildet der pathogene Mikroorganismus (beispielsweise ein Bakterium) Zelladhäsionsmoleküle aus, die vom Rezeptor der Wirtszelle (bspw. ein Macrophage) erkannt werden und eine Endozytose 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 Endozytose auszulösen. Beispiele für Erreger sind Salmonella enterica und Shigella flexneri.

Am häufigsten wird diese Art von Erregern mit verdorbenen Lebensmitteln aufgenommen. (siehe auch Lebensmittelvergiftung)

Einzelnachweise