Wie wird ein Phagosom gebildet?

1 Antwort

Hi,

so ich musste meine Antwort etwas überarbeiten, Dank an @Wunnewuwu für den hilfreichen Input, hatte nämlich die Autophagosomen leider ignoriert :/

Wenn ich das richtig verstanden habe, dann entsteht ein Phagosom durch die Fusion eines Lysosoms mit einem Nahrungsvesikel. Ist das so korrekt?

das wäre ein Phagolysosom. Das Vesikel, welches durch Endozytose abgeschnürt wurde, ist das Phagosom. Das Verschmelzungsprodukt mit dem Lysosom ist ein Phago-lyso-som.

Es gibt auch Phagosomen als Organellen im Inneren von Fresszellen (Makrophagen), sie stellen ihre Tätigkeit in den Dienst der Immunabwehr.

In meinem Schulbuch steht ebenfalls, dass die Enzyme innerhalb der Lysosomen erst dann aktiviert werden, wenn das Lysosom mit einem Nahrungsvesikel verschmilzt.

Das ist nicht ganz gut beschrieben. Die Enzyme eines ansonsten leeren Lysosoms, in das noch nichts eingebracht wurde, können keinerlei Aktivität zeigen, da es ihnen an Substrat mangelt.

Das besondere an den Enzymen in Lysosomen ist, dass sie ihr ph-Optimum im sauren Bereich (< pH7 bzw. sogar < pH5, saure Hydrolasen) haben. Dieses saure Milieu wird in Lysosomen eigens durch membranständige Protonenpumpen gewährleistet. So dass, wenn ein Lysosom, hypothetisch, platzen würde und seine Enzyme in das Cytoplasma gelangen würden, diese inaktiv werden. Korrekt wäre also eine Beschreibung, wie: Die Enzyme der Lysosomen sind nur in den Lysosomen aktiv, jedoch außerhalb inaktiv (z.B. im Cytoplasma, mit seinem pH 7-7,3).

Wenn jetzt ein Lysosom auf eine ältere Zellorganelle (z.B. ein Mitochondrium) trifft, welches "verdaut" und in seine Grundkomponenten aufgespalten werden soll, muss das Lysosom doch auch mit der Zellorganelle fusionieren, oder? Denn nur so gelangt ja das zu "verdauende" Material in das Lysosom zu den Enzymen. Handelt es sich dann auch um ein Phagosom? 

Es muss mit einem Vesikel fusionieren, welches das abzubauende Organell bereits eingeschlossen hat. Hier kommt das Autophagosom ins Spiel. Mitochondrien, die abgebaut werden sollen, werden im Zuge der Mitophagie, in ein Phagosom aufgenommen, welches wiederum mit einem Lysosom verschmilzt, zu einem, nach der gleichen Sprachlogik, Autophagolysosom dann erfolgt der Abbau.

Alternativ wäre hier auch der programmierte Zelltod (Apoptose) möglich. Dabei erreicht das Mitochondrium ein Todessignal, welches dazu führt, dass vermittelt durch durch bestimmte Membranproteine, seine äußere Membran löchrig wird und damit seinen Untergang einleitet. Cytochrom c wird aus dem Inneren freigesetzt und es bildet sich daraufhin ein sog. "Apoptosom", welches die Organelle enzymatisch abbaut. https://de.wikipedia.org/wiki/Apoptosom 

Könnte man sagen, dass Lysosomen, welche durch Fusion an aufzuspaltendes Material gelangen (egal ob es jetzt Partikel in Nahrungsvesikeln oder Zellorganellen sind), automatisch Phagosomen sind?

Damit will ich sagen, solange innerhalb der Lysosomen nur Verdauungsenzyme sind, handelt es sich um Lysosomen und die Enzyme sind inaktiv. Sobald jedoch eine Fusion stattfindet, werden die Enzyme aktiv und das Lysosom wird zu einem Phagosom.

Die Fusion des Lysosoms findet mit einem Vesikel (Phagosom/Autophagosom) statt, in dem das abzubauende Material bereits eingeschlossen ist.

Dem trägt man teilweise begrifflich Rechnung, indem man das Lysosom, in dem nur die Verdauungsenzyme sind, als primäres Lysosom bezeichnet und das Verschmelzungsprodukt, durch das das (primäre) Lysosom an sein aufzuspaltendes Material gelangt ist, als sekundäres Lysosom anspricht. Dein Bemühen, um eine Unterscheidung war also völlig berechtigt, das wird in der Literatur auch so gesehen.

Das sekundäre Lysosom entspräche dann dem Phagolysosom:

Phagosom + primäres Lysosom = Phagolysosom = sekundäres Lysosom

oder dem Autophagolysosom:

Autophagosom + primäres Lysosom = Autophagolysosom = sekundäres Lysosom

Gruß

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Biologielehrer SI/II a. D.

Vielen Dank für diese ausfürliche Antwort! Mein Biobuch ist leider relativ oberflächlich, daher hatte ich ein paar Verständnisschwierigkeiten.

Gruß!

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