De fagocyten van het menselijk lichaam

Het immuunsysteem van de mens is te verdelen in twee grote systemen, die weliswaar veel met elkaar te maken hebben en elkaar beïnvloeden, maar die toch op een eigen manier functioneren. Dit zijn de aangeboren immuniteit en de verworven immuniteit. Een belangrijke component van de aangeboren immuniteit is de populatie van fagocyten. Hier bestaan twee types van namelijk de neutrofielen en de macrofagen. Zij herkennen pathogenen en schakelen ze elk op hun eigen manier uit. Zij doen dit door middel van fagocytose. Dat is een proces waarbij substanties door cellen kunnen worden opgenomen met behulp van cytoplasmatische vesikels. Fagocyten zijn witte bloedcellen die afkomstig zijn uit het beenmerg. De twee belangrijke soorten zijn de neutrofielen en de monocyten. Monocyten die volwassen zijn geworden, worden ook wel macrofagen genoemd.

Neutrofielen

Neutrofielen zijn de meest voorkomende witte bloedcellen in het bloed. Neutrofielen kunnen snel migreren naar plaatsen waar een infectie plaatsvindt, waar zij pathogenen doden. Pus die gevormd wordt bij een infectie, bestaat voor het grootste deel uit dode neutrofielen. Neutrofielen spelen een cruciale rol in de verdediging tegen bacteriële infecties, vooral in een vroeg stadium. Mensen met te weinig neutrofielen zijn daarom meer vatbaar voor bacteriële infecties.

Monocyten/Macrofagen

Monocyten zijn net zoals de neutrofielen afkomstig uit het beenmerg, maar ze verschillen veel. Monocyten in het bloed zijn onvolwassen cellen die naar de plaats van hun activiteit migreren. Aangekomen in het weefsel, worden ze volwassen macrofagen en krijgen ze gespecialiseerde vormen. Macrofagen kunnen zeer lang leven.

Verschillende soorten macrofagen:

• Weefselmacrofagen - deze cellen zijn veelvuldig in weefsels aanwezig.
• Giantcellen - deze cellen worden zo genoemd vanwege hun grootte. Ze zijn het resultaat van nog verdere maturatie van macrofagen.
• Lokaal gevangen macrofagen - deze macrofagen hebben een vaste locatie, bijvoorbeeld in de milt of in de lever. Ze zijn daar om specifieke taken uit te voeren, zoals het fagocyteren van bepaalde stoffen.
• Alveolaire macrofagen - deze macrofagen zorgen voor de afweer in de longen. Ze zijn ook betrokken in de longziekte COPD.
• Gliale cellen - macrofagen die gevonden worden in het zenuwstelsel. Hun functie is het opruimen van dode zenuwcellen.
• Osteoclasten - dit is Latijn voor het afbreken van bot. Door deze afbraak van botcellen, die als het goed is gereguleerd wordt, komt er calcium vrij, wat in het bloed terecht komt.

De productie van fagocyten

Neutrofielen en monocyten zijn afkomstig van dezelfde stamcellen. De aanmaak van neutrofielen gaat echter veel sneller, omdat die veel meer nodig zijn. Bij infecties gaat deze productie nog omhoog. Dit gebeurt onder invloed van signaalmoleculen die door weefselmacrofagen worden gesecreteerd tijdens de respons op een infectie.

Hoe fagocyten op de plaats komen waar ze actief worden

Macrofagen worden vooral in weefsels gevonden, ook in gezonde weefsels. Daar zijn ze in een non-actieve staat. Door bepaalde signalen kunnen ze actief worden en hun aandeel leveren tijdens een ontsteking. Op dat moment hoeven ze dus niet meer te migreren, maar worden ze actief op de plaats waar ze op dat moment zijn.

Neutrofielen daarentegen komen niet voor in gezonde weefsels maar circuleren in het bloed. Bij een ontsteking stimuleren macrofagen de neutrofielen om ook naar de ontstekingsplaats te komen. Door verschillende signaalmoleculen kunnen neutrofielen vervolgens aan de bloedvaten blijven plakken, er door heen gaan en zo actief worden op de plaats van bestemming.

Fagocytose

Fagocytose is een metabool actief proces. Het begint wanneer een pathogeen of een andere stof aan een receptor van de fagocyt bindt, eventueel aangeboden door andere componenten van het afweersysteem. Dit hele complex wordt in een fagosoom (een soort blaasje) opgenomen in de cel. Op dat moment worden meerdere enzymen geactiveerd die voor veel schadelijke moleculen zorgen. In het fagosoom wordt op die manier het pathogeen kapot gemaakt. Dit wordt ook wel de oxidatieve uitbarsting genoemd, vanwege het vrijkomen van de grote hoeveelheid toxische moleculen. Een neutrofiel gaat na de fagocytose dood. Een macrofaag overleeft echter en kan het verteerde pathogeen in stukjes presenteren op zijn celmembraan.

Fagocyt defecten

Afwijkingen van fagocyten kunnen voor problemen zorgen van de immuniteit. Dit kan onder andere veroorzaakt worden door medicijngebruik of door aandoeningen als diabetes en nierfalen.