Blutzellen: Einteilung und Funktion

Blutzellen sind lebenswichtige Bestandteile des Blutes, die eine zentrale Rolle bei der Aufrechterhaltung der Gesundheit und des Stoffwechsels spielen. Dieser Artikel beschreibt den Aufbau, die Funktion und eventuelle Erkrankungen dieser Zellen.

Blutzellen – Definition

Blutzellen sind spezialisierte Zellen im Blut, die verschiedene lebenswichtige Funktionen erfüllen. Sie umfassen rote Blutkörperchen (Erythrozyten), die Sauerstoff transportieren, weiße Blutkörperchen (Leukozyten), die das Immunsystem unterstützen und Infektionen bekämpfen, sowie Blutplättchen (Thrombozyten), die bei der Blutgerinnung und Wundheilung helfen.

Blutzellen – Einteilung und Funktion

Das Blut besteht aus etwa 45 Prozent zellulären Bestandteilen und circa 55 Prozent flüssigem Bestandteil. Der Erythrozyt stellt mit ungefähr 99-prozentigem Anteil den größten der zellulären Fraktion dar. Weitere Zellen des Blutes sind die Thrombozyten und Leukozyten.

Erythrozyten

Normalerweise befinden sich etwa 4,5 bis 6 Millionen Erythrozyten pro Mikroliter im Blut. Bei den roten Blutkörperchen handelt es sich um flache, bikonkave Zellen ohne Zellkern. Diese Form wird von einem stabilen, komplexen, intrazellulären Spektrin-Netz garantiert. Im Zellkörper befindet sich der rote Blutfarbstoff Hämoglobin, der den Transport von Sauerstoff verantwortet. Das Hämoglobin des Erwachsenen ist ein Molekül, das aus vier Proteinketten, zwei alpha- und 2 beta-Globinketten, und vier Molekülen des Häms. Die Bindung des Sauerstoff-Moleküls findet über das zentrale Eisen-Ion im Häm statt. Hämoglobin des Feten (fetales Hämoglobin) hat eine andere Zusammensetzung der Proteine und eine stärkere Affinität zum Sauerstoff, was für die Übergabe von Sauerstoff von der Mutter auf den Feten von Bedeutung ist.

Auf ihrer Oberfläche haben sie eine dicke Schicht aus Zuckermolekülen, von denen einige die Antigene für das AB0-Blutgruppensytem bilden.

Die Erythrozyten werden im roten Knochenmark gebildet und haben eine Lebenszeit von etwa 120 Tagen. Abgebaut werden sie in der roten Pulpa der Milz oder alternativ von den Kupffer-Zellen in der Leber.

Thrombozyten

Thrombozyten sind kleine, kernlose Abschnürungen der Megakaryozyten und sind extrem wichtig für die Blutstillung.

Bei Verletzungen der Endothelschicht von Blutgefäßen wird von-Willebrandt-Faktor ausgeschüttet, der an die Kollagenfasern des darunter liegenden Bindegewebes haftet und sich zusätzlich mit den Blutplättchen verbindet. So entsteht nach und nach ein Pfropf an Thrombozyten, der die Wunde fürs Erste verschließen soll. Dieser sogenannte weiße Thrombus ist noch sehr instabil und muss durch Fibrinfäden stabilisiert werden.

Die Thrombozyten haben eine Lebensdauer von etwa 10 Tagen und werden im roten Knochenmark neu gebildet.

Leukozyten

Die weißen Blutzellen werden in drei Gruppen unterteilt:

• Granulozyten
• Monozyten
• Lymphozyten

Die Granulozyten haben drei Untergruppen, die je nach ihrer Anfärbbarkeit in neutrophile, eosinophile und basophile Granulozyten unterschieden werden.

Die Neutrophilen sind quasi die schnelle Eingreiftruppe der angeborenen Immunabwehr. Sie patrouillieren durch das Blut und werden aktiviert, sollten sie auf bestimmte Bestandteile von Fremdkörpern treffen. Sie können aus dem Blut in das Gewebe einwandern (Migration) und Fremdkörper, wie Bestandteile von Bakterien oder Viren, phagozytieren, also sozusagen “fressen”. Sobald sie auf einen solchen Eindringling stoßen schütte sie Chemokine aus, die weitere Granulozyten an den Ort des Geschehens führen. Im weiteren Verlauf werden sich viele zusätzliche Zellen des Immunsystems dort versammelt haben. Den Mechanismus, den sie verwenden. Sie haben den größten Anteil an Leukozyten im Blut: etwa 40-60 Prozent.

Die Eosinophilen Granulozyten haben große Granula in ihrem Zytoplasma, deren Inhaltsstoffe auf die Bekämpfung von Parasiten, Bakterien und Viren ausgelegt sind. Sie spielen auch eine Rolle bei dem Verlauf allergischer Reaktionen, da von ihnen ausgeschüttete Proteine zusätzlich das Epithelgewebe in den Bronchien schädigen können. Sie haben einen ziemlich kleinen Anteil von ca. ein bis drei Prozent der Leukozyten im Blut.

Die Basophilen Granulozyten haben mit nahezu null bis einem Prozent den geringsten Anteil der Leukozyten im Blut. Auch sie sind bei allergischen Reaktionen beteiligt, da ihre Granula Histamin enthalten, was Entzündungen fördert. Eigentlich sind sie spezialisiert auf das Bekämpfen von Wurmparasiten und den Schutz vor Bakterien.

Die größten Vertreter der weißen Blutzellen sind die Monozyten. Sie verlassen die Blutbahn relativ schnell und wandern ins Gewebe ein. Dort differenzieren sie sich weiter zu den Makrophagen, die allgemein als Fresszellen bekannt sind. Se haben ähnlich wie die neutrophilen Granulozyten eine Wächterfunktion im Gewebe. Doch sie spielen auch eine Rolle bei der Aussortierung und dem Abbau alter Erythrozyten in der Milz und Leber oder an Umbauvorgängen in verschiedenen Geweben.

Zu den Lymphozyten zählen sowohl B- und T-Lymphozyten als auch die Natürlichen Killerzellen (NK-Zellen). Eigentlich werden die Lymphozyten der erworbenen Immunabwehr zugerechnet, jedoch zählen die NK-Zellen zur angeborenen Immunantwort. Sie sind eher weniger im Blut anzutreffen, da sie eher in den lymphatischen Organen des Körpers zirkulieren. B-Zellen reifen im Knochenmark und sind in der Lage Antikörper zu bilden, die an verschiedene Antigene der Eindringlinge binden und diese dann markieren und unschädlich machen können. T-Zellen können infizierte Zellen töten und damit die Ausbreitung der Infektion eindämmen. Die NK-Zellen kommen überwiegend bei der Bekämpfung von tumorös entarteten Zellen zum Einsatz. Lymphozyten sind zusätzlich in der Lage Gedächtniszellen zu bilden, um zukünftige Infektionen des selben Erregers mit hoher Effektivität zu verhindern.

Blutbildung

Die Bildung der Blutzellen wird Hämatopoese genannt und findet im Knochenmark statt. Bei der Blutbildung können zwei Hauptlinien ablaufen: Die Bildung geht entweder von der myeloischen oder von der lymphatischen Stammzelle aus.

Die Bildung der Erythrozyten (Erythropoese) geht von der myeloischen Stammzelle aus. Über mehrere Schritte differenziert sich die Stammzelle zur letzten kernhaltigen Zelle: dem Normoblast. Aus diesen Zellen entstehen dann irgendwann Retikulozyten, die dann die letzte Vorstufe des Erythrozyten darstellen. Die Erythropoese wird durch Erythropoetin (EPO) stimuliert, was seine Beliebtheit bei Doping im Ausdauersport erklärt. EPO wird in der Niere gebildet, bei niedriger Sauerstoffzufuhr, so zum Beispiel auch in großen Höhen, wo der Sauerstoffpartialdruck viel niedriger ist, als auf Meeresniveau.

Thrombozyten entwickeln sich auch aus der myeloischen Stammzelle. Der Megakaryozyt ist die letzte kernhaltige Vorläuferzelle, aus deren Zytoplasma sich dann die Thrombozyten abschnüren, was ihre kleine, platte, kernlose Erscheinung erklärt. Die Bildung der Blutplättchen wird durch Thrombopoetin (TPO) aus der Leber stimuliert.

Die Granulozyten entwickeln sich aus dem Myeloblast, der aus der myeloischen Stammzelle hervorgeht. Die B- und T-Lymphozyten sowie die NK-Zellen entwickeln sich allerdings aus der lymphatischen Stammzelle.

Blutzellen – Erkrankungen

Erkrankungen der Blutzellen umfassen eine Vielzahl von Störungen, die die Funktion und Produktion der verschiedenen Blutbestandteile beeinträchtigen. Diese Krankheiten können die roten Blutkörperchen, die weißen Blutkörperchen und die Blutplättchen betreffen.

Erkrankungen der Erythrozyten

Bei Anämien herrscht häufig ein Mangel an roten Blutzellen, beziehungsweise an dem sauerstoffbindenden Hämoglobin vor. Wenn zu wenig Hämoglobin gebildet wird, können die roten Blutzellen nicht ausreichend damit beladen werden und die Anämie ist mikrozytär und hypochrom. Das heißt die Zellen sind verkleinert und weniger gefüllt. Das ist zum Beispiel bei einem Eisenmangel der Fall, da für das zentrale Hämmolekül, zwingend ein Eisenatom nötig ist. Die Eisenmangelanämie stellt die häufigste Anämieform überhaupt dar.

Sollten allerdings nicht genug Zellen gebildet werden, werden diese stärker mit Hämoglobin bepackt. Eine solche makrozytäre, hyperchrome Form kommt zum Beispiel bei Folsäure- oder Vitamin B12-Mangel vor.

Ist weder die Zellbildung, noch die Hämoglobin-Bildung gestört, aber es sind dennoch zu wenig Erythrozyten im Blut, spricht man von einer normozytären, normochromen Anämie. Dies kann beispielsweise bei starkem Blutverlust der Fall sein.

Erkrankungen der Thrombozyten

Bei Thrombozytopenien ist der Thrombozytenspiegel im Blut erniedrigt und liegt nur noch bei unter 150.000 Zellen pro Mikroliter. Es kann zu kleinen, punktförmigen Einblutungen unter der Haut (Petechien) oder größeren Hämatomen kommen. Ein solcher Thrombozytenmangel kann viele Ursachen haben. Sie können unter anderem durch Autoimmunreaktionen des eigenen Körpers oder verschiedene Medikamente, wie Heparin, ausgelöst werden.

Erkrankungen der Leukozyten

Die Leukozyten können bei ihrer Bildung bösartig entarten, was zum Blutkrebs, der Leukämie, führt. Je nach dem welcher Weg bei der Hämatopoese betroffen ist, kann man eine myeloische von einer lymphatischen Leukämie unterscheiden. Des weiteren unterscheidet man bei beiden eine chronische und eine akute Verlaufsform.