Makrophage
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Makrophagen (Singular der Makrophage), auch Fresszellen genannt, sind unverzichtbare Funktionszellen des Immunsystems und gehören zu den Leukozyten (weiße Blutkörperchen).
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[Bearbeiten] Entwicklung
Makrophagen entwickeln sich im Knochenmark aus einer pluripotenten Stammzelle über die myeloide Reihe. Die Differenzierung aus der Vorläuferzelle geschieht durch Einwirken verschiedener Wachstumsfaktoren. Hierzu zählen zunächst GM-CSF (Granulozyten-Monozyten colony stimulating factor) und später vor allem M-CSF (Monozyten colony stimulating factor). Die gereifte Monozyte wird ins Blut abgegeben. Sie kann sich unter Einfluss von Zytokinen im Falle von Entzündungen in Makrophagen umwandeln und gleichzeitig in alle Körpergewebe einwandern. Unter normalen Umständen sind das Auge und der Hoden frei von Makrophagen, auch die Plazentaschranke können sie nicht überwinden. Im Falle von Entzündungen oder tumorösen Veränderungen können diese Schranken jedoch aufgehoben sein. Folgen sind oft Erblindung oder Sterilität. Makrophagen können sich aus im Blut zirkulierenden Monozyten entwickeln. Diese wandern dann in das Zielgewebe ein, z. B in Arterien (Atherosklerose), Leber (Hepatitis), Niere (interstitielle Nephritis) etc. Im Blut zirkulieren bei Gesunden etwa 8 % aller Monozyten in Form eines "Vortyps" (Phaenotyps) der an Makrophagen erinnert (CD14, CD16, HLA-DR positiv). Bei Infektionen, aber auch bei Systemerkrankungen sowie erhöhten Blutfettwerten steigt dieser Phaenotyp im Blut teilweise stark an. Der Immunphaenotyp CD14+CD16+ ist speziell sensitiv auf die Gabe von Glucocorticoiden. (siehe : www.monozyten.de)
[Bearbeiten] Vorkommen
In den Geweben haben die Makrophagen verschiedene Namen:
- Histiozyt übergeordnete Bezeichnung für Gewebsmakrophagen (insbesondere des Bindegewebes)
- Alveolarmakrophagen in den Lungenalveolen
- Kupffer-Zellen in der Leber
- Osteoklasten sind Knochen-abbauende Zellen im Knochengewebe
- Hofbauerzellen in der Plazenta
- Mikroglia im Gehirn
- Herzfehlerzellen kommen im gefärbten Sputum (Berliner-Blau-Reaktion) von Patienten mit Linksherz-Insuffizienz vor. So können Makrophagen auch als diagnostische Hilfsmittel dienen.
- Schaumzellen sind mit Lipiden überladene Makrophagen. Sie kommen bei Fett-Stoffwechselstörungen, Fettsucht und Krankheiten wie dem Niemann-Pick-Syndrom oder dem Alport-Syndrom vor.
- Epitheloidzellen sind Makrophagenabkömmlinge, die bei der Tuberkulose eine Rolle spielen. Das innerhalb der Makrophage lebende Mycobacterium tuberculosis kann aufgrund der wachsartigen Zellwand-Beschaffenheit nicht bekämpft werden. Um der Ausbreitung des Bakteriums im Organismus trotzdem Einhalt zu gebieten, werden aus dem Blut Monozyten rekrutiert, die sich nicht in phagozytierende sondern in sezernierende Epitheloidzellen umwandeln. Diese, durch ihren katzenzungenartigen Zellkern auffallende Makrophagen-Abkömmlinge bilden einen Schutzwall, in dessen Zentrum es zur käsigen Nekros kommt. Das gesamte, ca. 1 mm durchmessende Gebilde wird als Granulom bezeichnet. Die Epitheloidzellen können zu mehrkernigen Langhans-Riesenzellen konfluieren, die nicht mit den Langerhans-Zellen der Epidermis zu verwechseln sind.
- Ungeordnete Riesenzellen sind ebenfalls Makrophagen, die sich zu einer Zelle zusammengeschlossen haben und um Fremdkörper entstehen. Eine Sonderform sind die Anitschow-Zellen, die beim Rheumatischen Granulom vorkommen (Aschoff-Knötchen).
[Bearbeiten] Funktion
Die Funktion der Makrophagen ist vielfältig:
- Antigenpräsentation
- Phagozytose
- Entzündungs- und Granulomazellen
- Gewebereorganisation und Narbenbildung
- Lipidstoffwechsel
Körperfremde Proteine, wie etwa auf der Oberfläche von Viren und Bakterien, werden von den Makrophagen ständig phagozytiert, intrazellulär zerkleinert und als Antigene auf der eigenen Zelloberfläche mit Hilfe eines "Präsentiertellers" (MHC-II Komplex) den T-Helferzellen präsentiert (Antigenpräsentation). Makrophagen sind Teil der unspezifischen Immunantwort (angeborenen Immunantwort), da sie ständig unspezifisch jede Art von potentiellen Körperfeinden phagozytieren. Werden diese jedoch in aufgearbeiteter Form (Zerkleinerung in die eigentlichen Antigene) den Lymphozyten präsentiert, kann hierdurch die für das jeweilige Antigen spezifische Immunantwort eingeleitet werden. Zusätzlich sind aktivierte Makrophagen in der Lage, Botenstoffe (Zytokine) auszusenden, die die Durchblutung oder die Körpertemperatur erhöhen (Fieber) oder andere Leukozyten (unspezifisch) herbeilocken können (Interleukin-1, TNF, Interleukin-12 uvm.).
Makrophagen phagozytieren auch körpereigene Zellen. So werden gealterte Zellen wie Erythrozyten (rote Blutkörperchen) in der Milz beseitigt. Zellen, die den programmierten Zelltod (Apoptose) sterben, werden ohne Entzündungsreaktion gefressen, während Zellen, die durch eine Nekrose zugrunde gehen, im Zuge einer Entzündungsreaktion von Makrophagen beseitigt werden. Nach dem Fressen der Zelltrümmer sorgen die Makrophagen für eine Narbenbildung (Granulationsgewebe) und das Wiedereinspriessen von Blutgefäßen (Angiogenese). Im Falle einer Tuberkulose versuchen sie, die Eindringlinge (Mycobakterium tuberculosis, africanum, bovis oder microti) einzukapseln und an der Ausbreitung zu hindern. Im Gegensatz zu anderen Bakterien, vermögen die Tuberkuloseerreger jedoch innerhalb der Makrophagen zu überleben.
Die Zellen sind im Stande, durch die Produktion von Sauerstoff- und Stickstoffradikalen, Zytokinen und Enzymen Gewebe einzuschmelzen und zu zerstören, und sie vermögen geschädigtes Gewebe durch Narbenbildung wieder zu reorganisieren.
Neben der Aufgabe als Fresszellen sind sie stark in den Lipid-Stoffwechsel des Körpers eingebunden. Sie sind verantwortlich für die Oxidation der low-density Lipoproteine (LDL) und damit an der Entstehung der Arteriosklerose beteiligt (siehe auch Schaumzellen).
[Bearbeiten] Siehe auch
[Bearbeiten] Literatur
- Molecular and Cellular Immunology Abbas, Lichtmann, 5th Edition Saunders 2005
- Robbins Pathologic Basis of Disease Kumar, Abbas, Fausto, 7th Edition Saunders 2004
- Medizinische Mikrobiologie Hof, Dörries, 3. Auflage Thieme 2005
