Aufgefrischt! Biochemisches Grundwissen: Welche Aufgaben erfüllen Blutzellen?
Viele Erkrankungen wirken sich auf die Zusammensetzung des Blutes aus. Um die Auswirkungen der pathologischen Veränderungen zu verstehen, ist es daher wichtig, die Funktion der einzelnen Blutbestandteile zu kennen.
Drei Arten von Blutzellen
Im menschlichen Blut finden sich drei Arten von Blutzellen:
- Erythrozyten (rote Blutkörperchen),
- Thrombozyten (Blutplättchen) und
- Leukozyten (weiße Blutkörperchen).
Streng genommen sind jedoch Erythrozyten und Thrombozyten keine voll funktionsfähigen Zellen, da sie keinen Zellkern besitzen. Sie können sich nicht mehr teilen und sind in ihrer Funktion spezialisiert. Dennoch werden sie der Einfachheit halber zu den Blutzellen gezählt.
Leukozyten können noch weiter unterteilt werden in die Monozyten, die eosinophilen, neutrophilen und basophilen Granulozyten sowie die B- und T-Lymphozyten (B- und T-Zellen).
Gut zu wissen: eosinophil, neutrophil und basophil
Die Bezeichnung eosinophil, neutrophil und basophil ergibt sich aus dem Anfärbeverhalten der Granulozyten in der sogenannten Pappenheim-Färbung. Die im Zytoplasma der Granulozyten schwimmenden Vesikel (Granula) reagieren je nach Zelltyp unterschiedlich.
- Eosinophile Granulozyten lassen sich mit dem sauren Farbstoff Eosin orange-rot anfärben.
- Basophile Granulozyten erscheinen nach Anfärben mit basischen Farbstoffen dunkelviolett.
- Neutrophile Granulozyten zeigen eine nur schwache Affinität zu den Farbstoffen und erscheinen in einem hellvioletten Farbton.
Kontinuierliche Neubildung aus Stammzellen
Die Lebensdauer der Blutzellen beträgt nur wenige Tage bis Monate, sie müssen deshalb ständig neu gebildet werden. Dieser als Hämatopoese bezeichnete Vorgang findet im Knochenmark statt. Aus einer gemeinsamen Vorläuferzelle, der hämatopoetischen Stammzelle, werden verschiedene Zwischenstufen gebildet, die sich anschließend zu reifen Blutzellen entwickeln. Diese Ausdifferenzierung findet mit Ausnahme der T-Zellen ebenfalls im Knochenmark statt. T-Lymphozyten entwickeln sich je nach Zelltyp in der Milz, der Thymusdrüse oder den Lymphknoten zu ihrer endgültigen Form.
Sauerstoffversorgung, Blutstillung und Immunabwehr
Erythrozyten stellen die Versorgung des Körpers mit Sauerstoff sicher. Etwa ein Drittel ihrer Gesamtmasse bildet das eisenhaltige Hämoglobin – ein Protein, das in der Lage ist, Sauerstoff für den Transport zu binden. Darüber hinaus üben die roten Blutkörperchen eine Hilfsfunktion bei der Blutgerinnung aus.
Thrombozyten sorgen im Falle einer Verletzung von Blutgefäßen dafür, dass die Blutung beendet wird. Sie erfüllen diese sogenannte Hämostase (Blutstillung) im Zusammenspiel mit den plasmatischen Gerinnungsfaktoren und den Erythrozyten.
Leukozyten sind in der Lage, das Blutgefäßsystem zu verlassen und im Gewebe ihre spezifischen Funktionen auszuüben. Monozyten und Granulozyten sind für die erste Abwehr von Viren, Bakterien, Pilzen und größerer Parasiten wie z. B. Würmer zuständig. Sie bilden die unspezifische Immunabwehr und aktivieren darüber hinaus die spezifische Immunantwort durch B- und T-Lymphozyten.
Natürliche Killerzellen (NK-Zellen) stellen in dieser Einteilung eine Ausnahme dar, da sie zur unspezifischen Immunabwehr gerechnet werden, obwohl es sich bei ihnen um eine Form von T-Lymphozyten handelt.
Zur Erinnerung: Spezifisch und unspezifische Immunabwehr
Die spezifische Immunabwehr entsteht im Laufe des Lebens durch Kontakt mit Antigenen (z. B. Oberflächenproteine bestimmter Krankheitserreger). Das Immunsystem wird in Folge dessen darauf trainiert, künftig gezielt und rasch gegen diese Antigene vorzugehen. Dabei werden u. a. Antikörper gebildet, die exakt auf das jeweilige Antigen abgestimmt sind.
Die unspezifische Immunabwehr ist dagegen von Geburt an vorhanden (= angeborenes Immunsystem) und besteht aus verschiedenen Faktoren, wie z. B. Proteinen oder Immunzellen. Sie ist u. a. für das Auslösen einer Entzündung beim Eindringen von Fremdstoffen verantwortlich und stellt einen allgemeinen, nicht antigenspezifischen Abwehrmechanismus dar. /sn
Pathologische Veränderungen der Blutzellzahl
Hohe Blutverluste oder eine Störung der Knochenmarksfunktion verursachen einen Mangel (-penie) aller drei Blutzelltypen. Man spricht in diesem Fall von einer Panzytopenie. Verschiedene andere Faktoren wirken sich dagegen nur auf einzelne Zelltypen aus.
So können z. B. Eisen- oder Folsäuremangel zu einer Störung von Synthese und Reifung der Erythrozyten und damit zu einer Erythrozytopenie führen. Eine Leukozytopenie kann durch eine Infektion verursacht sein: Eine Großzahl von Leukozyten wandert aus dem Blut in das infizierte Gewebe und wird somit bei der Blutanalyse nicht mehr erfasst.
Eine im Vergleich zum Normalzustand erhöhte Zellzahl wird mit der Endung -ose bezeichnet. Eine Erythrozytose ist z. B. meist eine Reaktion auf einen länger anhaltenden Sauerstoffmangel, der als Folge von Herz- oder Lungenerkrankungen oder bei starken Rauchern auftreten kann. Eine Leukozytose deutet auf eine erhöhte Immunaktivität im Körper hin, die z. B. durch Infektionen oder Allergien bedingt sein kann. Thrombozytosen treten häufig im Rahmen von Tumorerkrankungen auf. Quelle:
Sorg, Bernd; Imhof, Diana: Biochemie und Klinische Chemie für Pharmazeuten. Stuttgart: Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, 2021.
Derendorf u.a.: Arzneimittelkunde für PTA. Stuttgart: Deutscher Apotheker Verlag, 2019
Faller, Adolf : Der Körper des Menschen. Stuttgart: Thieme Verlag, 1988