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Endo- und Exocytose

Phagocytose

Phagocytose ist eine Form der Endocytose, bei der große Partikel wie z.B. Zelltrümmer, aber auch ganze Zellen (z.B. Bakterien) "gefressen" werden. Bei tierischen Einzellern (Protozoen) dient die Phagocytose ausschließlich der Nahrungsaufnahme. So verschlingen beispielsweise Amöben andere Einzeller auf diese Weise. Höhere Organismen setzen die Phagocytose vornehmlich als Schutzmechanismus gegen körperfremde Zellen (Krankheitserreger) und zur Eliminierung von verbrauchten oder beschädigten Zellen und Zellmaterialien ein. So bilden bestimmte Gruppen von Leukocyten (Granulocyten und Makrophagen) als "Fresszellen" eine wichtige Front des Immunsystems. Alte und funktionsuntüchtige rote Blutkörperchen (Erythrocyten) werden ebenfalls durch Phagocytose aus dem Verkehr gezogen. Beim Menschen werden täglich etwa 1011 Blutzellen auf diese Weise entsorgt - hauptsächlich in Milz und Leber.

Abb.1
3D-Animation zur Phagocytose
© Wiley-VCH

Die Phagocytose wird normalerweise durch Chemotaxis ausgelöst. Die Bindung der Partikel bzw. der Zellen an Oberflächenrezeptoren der phagocytischen Zellen löst die Ausstülpung von Pseudopodien aus. Diese Ausstülpung ist eine Actin-vermittelte Bewegungen der Zellmembran, die schließlich zur Umhüllung des Partikels führen. Ein großes intrazelluläres Vesikel (> 0,25 mm Durchmesser) bildet sich, ein so genanntes Phagosom. Das Phagosom fusioniert mit einem Lysosom zu einem Phagolysosom, in dem das aufgenommene Material von lysosomalen Enzymen verdaut wird.

Abb.2
Phagocytose

Eine Fresszelle attackiert eingedrungene Bakterien (grün). Pseudopodien stülpen sich aus und umschlingen die einzelnen Bakterienzellen. Sobald das Bakterium ganz eingehüllt ist, löst sich ein intrazelluläres Vesikel, ein Phagosom, von der Zellmembran ab. Dieses verschmilzt im Zellinnern mit einem Lysosom zu einem Phagolysosom. Darin wird das Bakterium durch die Aktion von lysosomalen sauren Hydrolasen verdaut.

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