Na inname van een ziekteverwekker ondergaat een macrofaag een reeks cellulaire processen om het binnendringende micro-organisme af te breken en te elimineren. De opeenvolging van gebeurtenissen omvat doorgaans de volgende stappen:

1. Fagocytose:De macrofaag breidt zijn pseudopodia uit en overspoelt de ziekteverwekker en vormt een fagosoom, een membraangebonden blaasje dat het ingenomen materiaal bevat.

2. Fagosoom-lysosoomfusie:Het fagosoom versmelt vervolgens met een lysosoom, een membraangebonden organel dat verschillende afbrekende enzymen en antimicrobiële stoffen bevat. Door deze fusie ontstaat een fagolysosoom, een zuur compartiment waar de ziekteverwekker wordt blootgesteld aan een barre omgeving.

3. Doden en verteren:Binnen het fagolysosoom wordt de ziekteverwekker onderworpen aan een verscheidenheid aan afbraakprocessen. Lysosomale enzymen, zoals proteasen, lipasen en nucleasen, breken de eiwitten, lipiden en nucleïnezuren van de ziekteverwekker af. Antimicrobiële peptiden en reactieve zuurstofsoorten (ROS) geproduceerd door de macrofaag dragen verder bij aan het doden van de ziekteverwekker.

4. Antigeenpresentatie:Tijdens het afbraakproces fragmenteert en verwerkt de macrofaag de antigenen van de ziekteverwekker, dit zijn kleine moleculen die door het immuunsysteem kunnen worden herkend. Deze verwerkte antigenen worden vervolgens weergegeven op het celoppervlak van de macrofaag, samen met belangrijke histocompatibiliteitscomplexmoleculen (MHC). Door deze presentatie van antigenen kunnen andere immuuncellen, zoals T-lymfocyten, de ziekteverwekker herkennen en erop reageren.

5. Effectorfuncties:Eenmaal geactiveerd door de gepresenteerde antigenen, kunnen T-lymfocyten en andere immuuncellen verschillende effectorfuncties opwekken om de ziekteverwekker verder te elimineren. Dit kan de afgifte van cytokinen en chemokinen omvatten, die extra immuuncellen naar de infectieplaats rekruteren, evenals het direct doden van geïnfecteerde cellen.

6. Opruiming:Nadat de ziekteverwekker is afgebroken, worden de overblijfselen en cellulaire resten uiteindelijk door de macrofaag verwijderd door middel van exocytose of andere cellulaire processen. Dit helpt de infectie te elimineren en de weefselhomeostase te herstellen.

Het vermogen van macrofagen om ziekteverwekkers op te nemen, te doden en te verwerken is essentieel voor de verdediging van het lichaam tegen infecties. Deze cellen spelen een cruciale rol in zowel aangeboren als adaptieve immuunreacties, fungeren als de eerste verdedigingslinie tegen binnendringende micro-organismen en initiëren daaropvolgende immuunreacties om de infectie te elimineren.