2 Fragen zu Phagosom

Mykobakterien, insbesondere Mycobacterium tuberculosis, haben mehrere Mechanismen entwickelt, um im Phagosom von Makrophagen zu überleben: 1. **Verhinderung der Phagosom-Lysosom-Fusion**: Mykobakterien können die Fusion des Phagosoms mit Lysosomen verhindern, wodurch sie der Zerstörung durch lysosomale Enzyme entgehen. Dies geschieht durch die Manipulation von Phagosomen-Reifungsprozessen. 2. **Neutralisierung von saurem pH**: Mykobakterien können den pH-Wert des Phagosoms neutralisieren, um ein für sie günstigeres Umfeld zu schaffen. Sie produzieren Ammoniak und andere Substanzen, die den pH-Wert erhöhen. 3. **Antioxidative Abwehrmechanismen**: Mykobakterien besitzen Enzyme wie Katalase und Superoxiddismutase, die reaktive Sauerstoffspezies (ROS) neutralisieren, welche normalerweise zur Abtötung von Bakterien im Phagosom beitragen. 4. **Lipid- und Proteinmodifikation**: Mykobakterien modifizieren ihre Zellwandlipide und Proteine, um die Erkennung und Zerstörung durch das Immunsystem zu vermeiden. 5. **Nährstoffakquisition**: Mykobakterien sind in der Lage, Nährstoffe aus dem Phagosom zu extrahieren, um ihr Überleben und Wachstum zu sichern. Diese Mechanismen ermöglichen es Mykobakterien, in den Makrophagen zu überleben und sich zu vermehren, was zur Persistenz der Infektion führt.

Die Phagosomenreifung ist ein komplexer Prozess, bei dem ein Phagosom, das ein aufgenommenes Partikel oder Mikroorganismus enthält, zu einem reifen Phagolysosom wird, das in der Lage ist, den Inhalt zu verdauen. Hier sind die Hauptschritte der Phagosomenreifung: 1. **Phagozytose**: Ein Phagozyt (z.B. Makrophage oder Neutrophil) nimmt ein Partikel oder Mikroorganismus durch Umfließen der Zellmembran auf und bildet ein Phagosom. 2. **Fusion mit frühen Endosomen**: Das neu gebildete Phagosom fusioniert mit frühen Endosomen, die Enzyme und andere Moleküle enthalten, die für die Reifung notwendig sind. 3. **Fusion mit späten Endosomen**: Das Phagosom reift weiter, indem es mit späten Endosomen fusioniert. Diese enthalten zusätzliche Enzyme und saure Hydrolasen, die den pH-Wert im Inneren des Phagosoms senken. 4. **Fusion mit Lysosomen**: Schließlich fusioniert das reifende Phagosom mit Lysosomen, die eine Vielzahl von Verdauungsenzymen enthalten. Diese Fusion bildet das Phagolysosom. 5. **Verdauung**: Im Phagolysosom werden die aufgenommenen Partikel oder Mikroorganismen durch die Verdauungsenzyme abgebaut. Der saure pH-Wert im Phagolysosom unterstützt die Aktivität dieser Enzyme. 6. **Exozytose**: Die verdauten Überreste werden schließlich durch Exozytose aus der Zelle entfernt. Dieser Prozess ist entscheidend für die Immunabwehr, da er es den Phagozyten ermöglicht, Krankheitserreger zu zerstören und zu entfernen.