Makrophage – Funktion und Bedeutung im Immunsystem
Makrophagen sind spezialisierte Immunzellen, die Krankheitserreger und Fremdstoffe erkennen und vernichten. Sie spielen eine zentrale Rolle in der angeborenen Immunabwehr des menschlichen Körpers.
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Makrophagen sind spezialisierte Immunzellen, die Krankheitserreger und Fremdstoffe erkennen und vernichten. Sie spielen eine zentrale Rolle in der angeborenen Immunabwehr des menschlichen Körpers.
Was ist ein Makrophage?
Makrophagen (von griechisch makros = groß und phagein = fressen) sind große, spezialisierte Immunzellen, die zum sogenannten mononukleären Phagozytensystem gehören. Sie entstehen im Knochenmark aus Vorläuferzellen, den sogenannten Monozyten, die über das Blut in verschiedene Gewebe einwandern und sich dort zu Makrophagen differenzieren. Makrophagen kommen in nahezu allen Körpergeweben vor und sind unverzichtbare Bestandteile des Immunsystems.
Entstehung und Verteilung im Körper
Makrophagen entwickeln sich aus Monozyten, die im Knochenmark gebildet werden. Nachdem Monozyten aus dem Blut ins Gewebe eingewandert sind, reifen sie zu gewebsspezifischen Makrophagen heran. Je nach Gewebe tragen diese Makrophagen unterschiedliche Namen:
- Kupffer-Zellen – in der Leber
- Alveolarmakrophagen – in der Lunge
- Mikroglia – im zentralen Nervensystem
- Osteoklasten – im Knochen
- Histiozyten – im Bindegewebe
Funktionen von Makrophagen
Phagozytose
Die bekannteste Aufgabe von Makrophagen ist die Phagozytose – das Aufnehmen und Verdauen von Krankheitserregern (wie Bakterien und Pilzen), abgestorbenen Zellen und Fremdstoffen. Dabei umschließen sie das Zielobjekt mit ihrer Zellmembran, nehmen es in sogenannte Phagosomen auf und zerstören es mithilfe von Enzymen und reaktiven Sauerstoffverbindungen.
Antigenpräsentation
Nach der Phagozytose können Makrophagen Bruchstücke der verdauten Erreger – sogenannte Antigene – auf ihrer Zelloberfläche präsentieren. Dies ermöglicht die Aktivierung von T-Lymphozyten und leitet damit die spezifische, erworbene Immunantwort ein. Makrophagen gelten daher als wichtige antigenpräsentierende Zellen.
Zytokinausschüttung
Makrophagen produzieren und sezernieren eine Vielzahl von Zytokinen – Botenstoffe, die andere Immunzellen aktivieren, Entzündungsreaktionen steuern und die Immunantwort koordinieren. Wichtige Zytokine, die von Makrophagen freigesetzt werden, sind unter anderem Tumornekrosefaktor-alpha (TNF-α), Interleukin-1 (IL-1) und Interleukin-6 (IL-6).
Wundheilung und Gewebereparatur
Makrophagen sind nicht nur Abwehrzellen, sondern spielen auch eine wichtige Rolle bei der Wundheilung. Nach einer Verletzung räumen sie Zelltrümmer und abgestorbenes Gewebe ab und regen Fibroblasten zur Kollagenproduktion an, was den Heilungsprozess fördert.
Makrophagen und Entzündung
Makrophagen unterscheiden sich in ihrer Aktivierungsform. Man unterscheidet vereinfacht zwei Typen:
- M1-Makrophagen (klassisch aktiviert): Werden bei Infektionen aktiviert und fördern Entzündungsreaktionen zur Bekämpfung von Erregern.
- M2-Makrophagen (alternativ aktiviert): Wirken entzündungshemmend, fördern die Gewebsreparatur und spielen eine Rolle bei der Immuntoleranz.
Dieses Gleichgewicht zwischen pro- und antiinflammatorischen Makrophagen ist entscheidend für eine gesunde Immunreaktion.
Makrophagen bei Krankheiten
Fehlfunktionen oder eine übermäßige Aktivierung von Makrophagen können an der Entstehung oder dem Fortschreiten verschiedener Erkrankungen beteiligt sein:
- Atherosklerose: Makrophagen nehmen oxidiertes LDL-Cholesterin auf und bilden sogenannte Schaumzellen, die zur Plaquebildung in Blutgefäßen beitragen.
- Chronische Entzündungskrankheiten: Bei Erkrankungen wie rheumatoider Arthritis oder chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen tragen überaktive Makrophagen zur Gewebeschädigung bei.
- Tumorerkrankungen: Tumorassoziierte Makrophagen (TAM) können je nach Aktivierungszustand entweder Tumorzellen bekämpfen oder das Tumorwachstum fördern.
- Infektionskrankheiten: Manche Erreger, wie Mycobacterium tuberculosis, können in Makrophagen überleben und sich so der Immunabwehr entziehen.
Klinische Bedeutung
Aufgrund ihrer zentralen Rolle im Immunsystem sind Makrophagen ein wichtiges Ziel in der medizinischen Forschung. Die gezielte Beeinflussung von Makrophagen – etwa durch Immuntherapien oder monoklonale Antikörper – eröffnet neue Behandlungsmöglichkeiten bei Krebs, Autoimmunerkrankungen und chronischen Entzündungen.
Quellen
- Janeway CA, Travers P, Walport M, Shlomchik MJ. Immunobiology: The Immune System in Health and Disease. 9th ed. Garland Science; 2016.
- Murray PJ, Wynn TA. Protective and pathogenic functions of macrophage subsets. Nature Reviews Immunology. 2011;11(11):723–737. doi:10.1038/nri3073.
- World Health Organization (WHO). Innate immunity and macrophage function. WHO Technical Report Series; 2020.
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