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Die Blutgruppen
Die Blutgruppe ist ein Merkmal, das überwiegend in den roten Blutkörperchen (Erytrozyten) vorkommt. Die Blutgruppe wird durch Testseren bestimmt. Da die Blutgruppe erblich ist, kann ein Blutgruppentest auch z.B. als Vaterschaftstest verwendet werden. Es
gibt verschiedene Systeme zur Bestimmung der Blutgruppe, von denen die beiden bekanntesten das AB0-System und das Rhesusfaktorsystem sind.
Im ersten System gibt es vier verschiedene Blutgruppen: A, B, AB und 0. 1901 wurde es von Karl Landsteiner entdeckt. Es basiert auf der Tatsache, dass die roten Blutkörperchen Antigene besitzen, die mit bestimmten Antikörpern reagieren können. Wenn die Kombination von Antikörpern und Antigenen falsch ist, verklumpen die roten Blutkörperchen. Daher darf für Bluttransfusionen nur geeignetes Blut verwendet werden. In einer solchen Transfusion werden die Antikörper nicht übertragen, sondern nur die Antigene in der rote Blutkörperchen.
Die Blutgruppe A besitzt beispielsweise A-Antigene und Anti-B-Antikörper. Trifft dieses Blut auf die Blutgruppe B oder AB, reagieren die Anti-B-Antikörper mit den B-Antigenen. Die Blutgruppe 0 hat keine Antigene und reagiert daher nicht mit den Antikörpern. Daher kann es an alle anderen Blutgruppen gespendet werden. Die Blutgruppe AB hingegen hat beide Antigene und reagiert daher auf alle Antikörper. Das Blutserum (Im Blut i
st das Serum die Komponente, die weder ein Blutkörperchen noch ein Gerinnungsfaktor ist; es ist das Blutplasma ohne die Fibrinogene) von AB enthält keine Antikörper, da sonst das Blut klumpen würde. Daher kann es alle Blutspenden erhalten, aber kann nicht spenden selbst.
Das Rhesusfaktorsystem basiert auf einem Antikörper, den 85% der Menschen im Blut haben. Sie werden daher als rhesuspositiv bezeichnet. Die restlichen 15% haben nicht den Rhesusfaktor, sie sind rhesus-negativ. Zunächst gibt es keine Antikörper gegen den Rhesusfaktor im Blut, aber rh+ und rh- kommen zusammen, so dass das rh+ als Fremdkörper und das Blut betrachtet wird. Büschel.
2. Blutgruppen:
phänotypisch “A”, “B”, “AB”, “0”, d.h. Blutzellen haben unterschiedliche Oberflächenstrukturen (Antigene) 3. Tabelle: Blutgruppe auf der Erythrozytenmembran im Serum A Antigen A Antikörper B = antiB B Antigen B Antikörper A = antiA AB Antigen AB none anti 0 no Antigen beide Antikörper (antiA + antiB) 4.
Blutgruppen:
phänotypisch “A”, “B”, “AB”, “0”, d.h. Blutkörperchen haben unterschiedliche Oberflächenstrukturen (Antigene) 3. Tabelle: Blutgruppe auf der Erythrozytenmembran im Serum A-Antigen A-Antikörper A B = antiB B-Antigen B Antikörper A = antiA AB-Antigen AB none anti 0 no Antigen beide Antikörper (antiA + antiB) 4. Verteilung: in Europa: 85% der Menschen mit Rhesusantigen = rh+ 15% der Menschen ohne Rhesusantigen = rh- 3. Bezeichnung: Rhesusantigen = D è rh+ = DD/Dd kein Rhesusantigen = d è rh- = dd 4. Verwendung: weitere Mittel zum Nachweis der Vaterschaft
5. Verwendung: weitere Mittel zum Nachweis der Vaterschaft 5. Verwendung: weitere Mittel zum Nachweis der Vaterschaft 5. Problem: Rhesusintoleranz = Inkompatibilität (nur wenn Mama rh- und kind rh+) in der Schwangerschaft gelangt das Blut vom Kind in den Blutkreislauf der Mama formt AntibiotikaD-Antikörper è während der 2. wenn die Mutter in der Schwangerschaft è ist. Anti-D (Rho Immunglobulin ist ein Medikament, das verwendet wird, um die Rh-Isoimmunisierung bei Müttern zu verhindern, die Rh-negativ sind, und um idiopathische thrombozytopenische Purpura bei Menschen zu behandeln, die Rh-positiv sind) tritt in den Blutkreislauf des Kindes von Mama ein und zerstört die Blutzellen mit Anti-D è Konsequenzen für das Kind: Gelbsucht (Gelbsucht, auch Ikterus genannt, ist eine gelbliche oder grünliche Pigmentierung der Haut und des Augenweißes aufgrund hoher Bilirubinwerte) oder Hirnschäden Rhesusfaktor Landsteiner wollte Antikörper gegen Erythrozyten des Rhesusaffen bei Kaninchen und Meerschweinchen produzieren. Er entdeckte, dass die gleichen Antikörper auch die Erythrozyten beim Menschen agglutinieren. (in 85% der weißen und 92% der schwarzen Population) Wenn ein entsprechendes Antiserum die menschlichen Erythrozyten verklebt, haben die Erythrozyten den Rhesusfaktor. Blut ist Rh+, keine Reaktion Rh-. Das Rhesussystem ist sehr komplex, da 3 Gene für die Antigene verantwortlich sind: C, D und E, auf dem ersten Chromosom. An jeder Genposition gibt es 2 Genvarianten (Allele): c oder C; d oder D; und e oder E. Besitzt der Mensch mindestens die Genvarianten (Genotypen) C, D, E (Rh/Rh) und damit die entsprechenden Antigene als Genprodukte, ist er Rhesus positiv. Nur Individuen mit dem Genotyp cde/cde (rhrh) sind Rhesus negativ. Der Rhesusfaktor (Das Rh-Blutgruppensystem ist eines von 35 bekannten menschlichen Blutgruppensystemen) wird ebenfalls nach den Regeln von Mendel vererbt. Antikörper des Rh-Systems sind fast immer Immunantikörper, die durch eine Übertragung von genetisch unterschiedlichem Blut anderer Menschen während der Schwangerschaft oder Bluttransfusion stimuliert werden. Rh-ähnliche Substanzen sind in der Natur noch nicht nachgewiesen. Die Entwicklung so genannter natürlicher Antikörper, wie im Falle des AB0-Systems, ist daher nicht zu erwarten. Rh-Stoffe werden nicht mit Sekreten ausgeschieden. Der Resusfaktor wird während der Schwangerschaft wichtig, wenn eine rh-negative Mutter ein Rh-positives Kind trägt. Der Embryo kann nur durch den Rh-positiven Vater Rh-positiv sein. Probleme treten bei 0,5% der Schwangerschaften auf. Besonders bei der Geburt dieses ersten Kindes gelangt eine große Menge an kindlichem Rh+-Blut in den Kreislauf der Rh-Mutter. Gegen sie werden Antikörper gebildet, die das eingedrungene Blut des Kindes zerstören. Die ebenfalls gebildeten Gedächtniszellen sorgen jedoch dafür, dass sich bei einer späteren Schwangerschaft sehr schnell Antikörper gegen das ebenfalls Rh-positive Blut des Kindes des zweiten Kindes bilden. Dies führt zur Zerstörung von Erythrozyten im Kindesalter und zu einer Blutkrankheit im Fötus namens Erythroblastosis fetalis (Erythroblastosis). Bilirubin wird durch den Abbau des Hämoglobins der agglutinierten Blutkörperchen gebildet, das das Gehirn schädigt und Haut und Gewebe gelb färbt (Gelbsucht). Infolgedessen produziert der Embryo (ein Embryo ist ein frühes Entwicklungsstadium eines multizellulären diploiden eukaryontischen Organismus) schnell große Mengen an neuen Blutzellen, wodurch die Leber und die Milz (die Milz ist ein Organ, das in praktisch allen Wirbeltieren zu finden ist) anschwellen. Erfolgt kein sofortiger Blutaustausch mit Rh+-Blut, stirbt der Embryo unter anderem an Herzinsuffizienz. Heute können 99% aller Probleme durch pränatale Untersuchungen gelöst werden. Rh+-Immunglobulin kann injiziert werden, bevor die mütterlichen Antikörper und Gedächtniszellen gebildet werden, so dass die vom Kind durchdrungenen Erythrozyten zerstört werden. Auf diese Weise gibt es keine Immunreaktion bei der Mutter. Dies muss nach jeder Schwangerschaft wiederholt werden. Bei der Geburt sind die Rezeptoren jedoch noch nicht vollständig entwickelt. Sie finden sich auch im Blutplasma und anderen Körperflüssigkeiten wie Speichel, Magensaft, Tränenflüssigkeit, aber auch in Schweiß, Urin, Galle, Milch und Sperma. Blutgruppen werden nach den Mendel-Gesetzen vererbt. Blutplasma enthält Antikörper (Agglutinine, meist IgM oder IgG), die 4 verschiedene antigene Eigenschaften aufweisen können (sie produzieren eine andere Blutgruppensubstanz). Dabei wird zwischen den 4 Blutgruppen A, B, 0 und AB unterschieden. Plasma von Menschen mit Blutgruppe A enthält Agglutininin anti-B (Antikörper gegen Blutgruppe B). Blutplasma Typ B enthält Agglutininin anti-A. Das Plasma der Blutgruppe 0 enthält Agglutinin gegen A und B Antikörper. Andererseits sind im Plasma der Blutgruppe AB keine Antikörper gegen die Blutgruppensubstanz von A und B vorhanden. Wenn Erythrozyten (rote Blutkörperchen (rote Blutkörperchen, auch Erythrozyten genannt, sind die häufigste Art von Blutkörperchen und das wichtigste Mittel des Wirbeltiers, um Sauerstoff an das Körpergewebe zu liefern – der Blutfluss durch den Kreislauf) ) einer bestimmten Blutgruppe (Eine Blutgruppe ist eine Klassifizierung des Blutes basierend auf dem Vorhandensein und Fehlen von Antikörpern und auch basierend auf dem Vorhandensein oder Fehlen vererbter antigener Substanzen auf der Oberfläche der roten Blutkörperchen) – werden mit Blutplasma kombiniert (Blutplasma ist eine strohfarbene flüssige Komponente des Blutes, die normalerweise die Blutzellen im Vollblut in Suspension hält; das macht das Plasma zur extrazellulären Matrix der Blutzellen) die Antikörper gegen die Blutgruppe hat, kommt es zur Blutgerinnung. Daher können bei der Transfusion von Blut, das nicht zur gleichen Gruppe gehört, schwere Transfusionszwischenfälle (Schock!) auftreten. Diese Reaktion ist besonders ausgeprägt, wenn das Plasma des Empfängers Antikörper gegen die Erythrozyten des Spenders enthält. Enthält das Blut des Spenders jedoch Antikörper gegen den Empfänger, wird die Reaktion durch die starke Verdünnung der Antikörper in den Blutgefäßen des Empfängers abgeschwächt. Daher wurden Menschen mit der Blutgruppe 0 bisher als Universalspender und solche mit der Gruppe AB als Universalempfänger angesehen. Abgesehen von extremen Notfällen kann jedoch nur Blut derselben Blutgruppe übertragen werden.
Vor jedem Bluttransfer muss ein sogenanntes “Crossmatch” durchgeführt werden. In diesem Kreuzprobe werden Spender- und Empfängerblut auf gegenseitige Verträglichkeit getestet. Wenn hier keine Blutgerinnung stattfindet, kann das Blut übertragen werden. Das Immunsystem Biologie Das Immunsystem Immunsystem Das System eines Organismus, der Krankheitserreger zerstört. Jeder vom Immunsystem als solcher erkannte Fremdkörper wird als Antigen bezeichnet. Die Aufgabe des Immunsystems ist außerordentlich komplex. Sie muss eine Vielzahl von möglichen Reaktionen haben, um Tausende von Antigenen abwehren zu können, die den Körper infizieren können. Die komplexen physiologischen Prozesse des Immunsystems sind nur teilweise geklärt und werden intensiv erforscht. Das Immunsystem besteht aus sechs Hauptkomponenten: Drei von ihnen sind verschiedene Zelltypen, die anderen drei sind wasserlösliche Proteine . Alle sechs Komponenten können im Blut nachgewiesen werden. Zellen sind die drei Hauptkategorien von Immunzellen: Granulozyten (Granulozyten sind eine Kategorie von weißen Blutkörperchen, die durch das Vorhandensein von Granulaten in ihrem Zytoplasma gekennzeichnet sind), Monozyten/Makrophagen und Lymphozyten. Granulozyten sind die größte Gruppe von nukleierten Zellen im Blut. Sie phagozytieren die Antigene (absorbieren sie), insbesondere wenn sie bereits im Blut mit Immunglobulinen oder Proteinen des Komplementsystems (siehe unten: Proteine ) beschichtet sind. Nach der Einarbeitung werden die Antigene sofort durch Enzyme der Granulozyten zerstört. Monozyten sind nur eine relativ kleine Gruppe der zahlreichen Arten von Blutzellen. Außerhalb der Blutbahn, d.h. im Gewebe, verändern sie ihre Form und werden dann Makrophagen genannt. Sie phagozylieren wie Granulozyten Fremdstoffe, reagieren mit Immunglobulinen und Komplementproteinen und enthalten zerstörerische Enzyme . Darüber hinaus verändern sie die Antigene so, dass Lymphozyten leichter auf die Eindringlinge reagieren können. Lymphozyten sind in gewisser Weise die wichtigsten Zellen des Immunsystems. Es gibt zwei Typen: B-Lymphozyten und T-Lymphozyten. B-Lymphozyten vermitteln die humorale oder serumale Immunität. Sie und ihre Nachfolgerzellen, die Plasmazellen, produzieren Serumkomponenten, die Immunglobuline (siehe unten). T-Lymphozyten vermitteln die zelluläre Immunität (Cell-mediated Immunity ist eine Immunantwort, die keine Antikörper beinhaltet, sondern die Aktivierung von Phagozyten, antigenspezifische zytotoxische T-Lymphozyten und die Freisetzung verschiedener Zytokine als Reaktion auf ein Antigen). Sie greifen Antigene direkt an und zerstören sie. Gleichzeitig können sie die gesamte Immunantwort stärken oder schwächen, indem sie andere Komponenten des Immunsystems beeinflussen. Sie produzieren auch eine große Anzahl von Zytokinen (siehe unten). T-Lymphozyten machen etwa 70 Prozent aller Lymphozyten aus.
Wie B-Lymphozyten (B-Zellen, auch bekannt als B-Lymphozyten, sind eine Art weiße Blutkörperchen des Lymphozyten-Subtyps) haben sie ein biochemisches Gedächtnis : Sie können Antigene erkennen, denen sie einmal ausgesetzt waren. Dies stärkt die Abwehrreaktion. Proteine Die humorale oder Blutserumimmunität wird durch Serumproteine vermittelt, von denen es drei Varianten gibt: Immunglobuline, Zytokine und Proteine des Komplementsystems. Tatsächlich produziert das Immunsystem Tausende von verschiedenen Immunglobulinen. Man nennt sie Antikörper. Für jedes Antigen wird der entsprechende Antikörper gebildet, der dann dafür sorgt, dass das Antigen, zu dem es gehört, zerstört wird. Diese enorme Flexibilität und Vielfalt ist charakteristisch für das gesamte Immunsystem. Zytokine (Zytokine sind eine breite und lose Kategorie von kleinen Proteinen, die für die Zellsignalisierung wichtig sind) sind wasserlösliche Proteine, die als Hauptregulatoren der Immunantwort angesehen werden. Je nachdem, ob sie von Lymphozyten oder Monozyten (Monozyten sind eine Art weiße Blutkörperchen oder Leukozyten) ausgeschieden werden, werden sie Lymphokine oder Monokine genannt. Zytokine können verschiedene Reaktionen im Immunsystem auslösen: Einige verstärken eine bereits eingeleitete Abwehrreaktion, andere bewirken eine Zellteilung, wieder andere unterdrücken eine eingeleitete Immunantwort. Wie andere Systeme im Körper muss auch das Immunsystem so abgestimmt werden, dass es bei Bedarf aktiv wird, aber keine pathologische Überreaktion stattfindet. Die Proteine des Komplementkomplexes interagieren miteinander und mit den Immunglobulinen, so dass eine entsprechende Immunreaktion stattfindet. Sobald ein Antikörper an ein Antigen gekoppelt ist, binden die Komplementproteine (Das Komplementsystem ist ein Teil des Immunsystems, das die Fähigkeit von Antikörpern und phagozytischen Zellen verbessert, Mikroben und geschädigte Zellen aus einem Organismus zu entfernen, Entzündungen fördert und die Plasmamembran des Erregers angreift) an diesen Komplex. Dies erleichtert die Phagozytose durch die Immunzellen. Die Immunantwort Die sechs oben beschriebenen Systemkomponenten interagieren in der Immunantwort. Viele Stadien der Immunreaktion sind durch wissenschaftliche Studien belegt. Andere werden noch recherchiert, und Aussagen sind entsprechend spekulativ.
In einem typischen Fall geschieht folgendes: Wenn ein Antigen, z.B. ein Bakterium, die erste Abwehrbarriere des Körpers (z.B. die Haut ) überschritten hat, trifft es zunächst auf Granulozyten und Monozyten. Es wird dann durch Antikörper und bereits gebildete Komplementproteine teilweise neutralisiert. Lymphozyten (Eine Lymphozyte ist eine der Unterarten der weißen Blutkörperchen im Immunsystem eines Wirbeltiers) und Makrophagen erscheinen dann an der Invasionsstelle und stärken die Immunantwort. Spezifischere und wirksamere Antikörper (Ein Antikörper, auch bekannt als Immunglobulin, ist ein großes, Y-förmiges Protein, das hauptsächlich von Plasmazellen produziert wird, die vom Immunsystem verwendet werden, um Krankheitserreger wie Bakterien und Viren zu neutralisieren) werden produziert und bilden ein biologisches Gedächtnis , das das das Antigen später erkennt. Ebenso dürfte die Immunantwort des nächstgelegenen Lymphknotens gestärkt werden (siehe Lymphsystem) sowie entferntere Bereiche der Lymphozytenbildung wie Milz und Knochenmark (Knochenmark ist das flexible Gewebe im Inneren der Knochen). Wenn die Immunantwort erfolgreich war, hat das Immunsystem die Bakterien für eine gewisse Zeit nach der Infektion überwältigt, und die Krankheit ist unter Kontrolle. Dann kommen Mechanismen ins Spiel, die die Abwehrreaktion wieder senken. Dabei sind Zytokine von besonderer Bedeutung. (Wenn sich das Immunsystem nicht auf diese Weise kontrolliert, entstehen andere Immunkrankheiten.) Nach dem Abschalten des Antigens (in der Immunologie ist ein Antigen ein Molekül, das in der Lage ist, eine Immunantwort des Wirtsorganismus auszulösen, obwohl Antigene manchmal Teil des Wirts selbst sein können), ist das Immunsystem optimal auf eine weitere Invasion desselben Erregers vorbereitet. Vollständige Immunität heißt, wenn das Immunsystem in der Lage ist, das Antigen abzuschalten, bevor der Ausbruch der Krankheit eintritt. Krankheiten und Fehlfunktionen des Immunsystems Bestimmte klinisch bedeutsame Krankheiten können in erster Linie auf ein unvollständiges Immunsystem zurückgeführt werden. Andere Krankheiten hingegen beeinträchtigen tendenziell die Fehlfunktion des sonst intakten Immunsystems. Ein unvollständiges Immunsystem ist entweder angeboren oder erworben (Primärdefekt), oder es wird durch eine Krankheit wie Krebs (Sekundärdefekt) verursacht. Die Behandlung anderer Krankheiten (einschließlich Krebs ) kann auch zu einer Schwächung oder gar zum Versagen des Immunsystems führen. Die meisten primären Schäden am Immunsystem sind vererbt und reichen von harmlosen Störungen bis hin zu lebensbedrohlichen Defekten. Das Versagen von B-Lymphozyten und der Mangel an Antikörpern sind relativ häufig (ein Fall pro 500 Personen). Dies führt zu wiederholten Infektionen (vor allem mit Bakterien ). Dieser Situation kann durch die monatliche Verabreichung von Gammaglobulinen, die viele Antikörper enthalten, erfolgreich begegnet werden. Ein Versagen der T-Lymphozyten und der damit verbundenen zellulären Immunität ist viel seltener. Meistens durch Viren oder Pilzinfektionen verursacht, sind diese Krankheiten schwer zu behandeln. Ein sehr schwerer Defekt des Immunsystems ist das Versagen beider Systeme, die B- und T-Lymphozyten (A-T-Zelle, oder T-Lymphozyten, ist eine Art von Lymphozyten, die eine zentrale Rolle bei der zellvermittelten Immunität spielt). Hier hilft nur die Radikaltherapie, die Knochenmarktransplantation. Unter den erworbenen primären Immundefiziten spielt in jüngster Zeit insbesondere AIDS eine wichtige Rolle. Sekundäre erworbene Immundefekte werden entweder durch toxische Medikamente (z.B. in der Krebsbehandlung) oder durch Unterernährung verursacht. Sie können aber auch eine direkte Folge anderer Krankheiten (z.B. Krebs ) sein; ihre Schwere reicht von harmlos bis ernst. Diese Immundefekte können das B-Zell- und/oder T-Zellsystem erkennen und lassen sich am besten durch die Beseitigung der Ursache der Störung behandeln.
Die Fehlfunktion des Immunsystems, oft auch als Autoimmunerkrankung bezeichnet, ist wahrscheinlich auf einen Defekt im Selbstregulierungsmechanismus des Systems zurückzuführen. In dieser Situation kann das System gesunde Zellen und lösliche Substanzen zerstören oder verletzen, was zu klinisch auffälligen Krankheiten führt. Eine Allergie ist die Überreaktion des Immunsystems auf Fremdstoffe. Wenn die Immunreaktion einerseits für den Menschen lebensrettend wichtig ist, kann sie andererseits dem Versuch, Menschenleben durch Organtransplantationen zu retten, im Wege stehen. Normalerweise erkennt das Immunsystem Zellen eines anderen Organismus als fremd und versucht, diese Zellen abzutöten. So muss beispielsweise nach der Transplantation einer Niere, Leber oder eines Knochenmarks die Aktivität des Immunsystems mit Medikamenten wie Cyclosporin unterdrückt werden. Während dieser Zeit befindet sich der Patient in einer kritischen Situation zwischen Abstoßungsreaktion und schwerem Infektionsrisiko. Verbindungen zu Krebs Viele Jahre lang stand der Zusammenhang zwischen Krebs und Immunabwehr im Mittelpunkt. Krebspatienten zeigen eine erhöhte Infektionsrate, und Labortests von Zellen und Seren einiger dieser Patienten zeigen immunologische Abweichungen von der Norm. Umgekehrt entwickeln Patienten mit primärer Immuninsuffizienz oder immunsuppressiver Behandlung eher Krebs als gesunde Menschen. Die Stärkung des Immunsystems führt auch bei Krebspatienten zu gewissen Erfolgen. Die Unterstützung des Immunsystems (Das Immunsystem ist ein Wirtsabwehrsystem, das viele biologische Strukturen und Prozesse innerhalb eines vor Krankheiten schützenden Organismus umfasst) und die Weiterentwicklung immuntherapeutischer Maßnahmen haben zweifellos einen positiven Einfluss auf die Behandlung von Krebs. Das Immunsystem ist nach wie vor Gegenstand intensiver und fruchtbarer Forschung. Ein Hauptaspekt ist die Frage, wie sich die unglaubliche Vielfalt der Antworten entwickeln kann. Ein weiterer Aspekt ist die Frage nach dem Zusammenhang zwischen bestimmten Krankheiten und Störungen der Immunregulation. Darüber hinaus werden erhebliche Anstrengungen unternommen, um die Immunantwort besser zu verstehen, um sie spezifischer bei Immunschwächen, aber auch im Zusammenhang mit Organtransplantationen und Krebs zu manipulieren. Zu den wichtigsten Erfolgen in diesem Forschungsgebiet gehören die Identifizierung des Rezeptormoleküls, mit dem T-Zellen Antigene erkennen, und die Klonierung des Gens für den Interleukin-2-Rezeptor in den 1980er Jahren.