Blut & Immunsystem

8% des Körpergewichts ca. 5 Liter

• Hämatokrit (Anteil der festen Blutkörperchen am Blut) 40-45% des Blutvolumens
  • Erythrozyten (rote Blutkörperchen
  • Leukozyten (weisse Blutkörperchen
  • Thrombozyten (Blutplättchen)
• Blutplasma 55-60% flüssige Fraktion

• Fester Bestandteil des Blutes = Hämatokrit
  • Erythrozyten (rote Blutkörperchen)
  • Leukozyten (weisse Blutkörperchen)
  • Thrombozyten (Blutplättchen)
• Hämoglobin
  • Die wichtigste Aufgabe der Erythrozyten besteht darin, Sauerstoff zu transportieren. Dazu enthalten sie das HB, das in den Lungenalveolen Sauerstoff an sich bindet um in den Kapillaren ans Gewebe abzugeben. Das HB verleiht dem Blut die Farbe.
• Plasma = flüssige Fraktion
  • 90% Wasser, ca. 3.5 l
  • 8% Plasmaproteinen (Albumine 60%, Globuline, Fibrinogen)
  • 2% weiteren Substanzen:
  • Elektrolyte (Natrium, Kalium, Calcium, Chlor)
  • Nährstoffe (Glucose, Fettsäuren, Aminosäuren)
  • Abfallstoffe (Harnsäure, Harnstoff)
  • Hormone
• Serum
  • Entfernt man das Fibrinogen (Gerinnungseiweiss) aus dem Plasma, bleibt das Serum übrig, das somit nicht gerinnen kan

Ist ein Plasmaprotein und macht rund 60% der Plasmaproteine aus. Ist damit für den kolloidosmatischen Druck am bedeutendsten. Zudem dient es als Reserveeiweiss und als Transportfunktion für Hormone, Fette, Medikamente etc. Es ist das kleinste Plasmaprotein.

• Aufrechterhaltung des osmotischen Drucks des Blutes, dafür ist das Albumin verantwortlich. Der Konzentrationsunterschied zwischen den Plasmaproteinen und dem Eiweissanteil der interstitiellen Flüssigkeit sorgt für den Rückstrom von Wasser aus dem Gewebe in die Blutkapillare und somit für die Reabsorption für Flüssigkeit in den Kapillaren. Wenn zu wenig Albumin vorhanden ist, kommt es zu Ödemen weil es zu viele Wasserablagerungen im Gewebe gibt.
• Transportvehikel; viele kleinmolekulare Stoffe wie bestimmte Hormone, Lipide, Bilirubin, aber auch Medikamente werden durch ihre Bindung an Plasmaproteine transportabel.
• Pufferfunktion, durch ihre Fähigkeit, abhängig vom bestehenden pH-Wert Säuren oder Basen zu binden, tragen die Plasmaproteine zur Konstanthaltung des pH-Wertes des Blutes und somit des Körpers bei.
• Proteinreservoir, die im Plasma gelösten Proteine stellen eine rasch verfügbare Reserve dar. Phagozytierende Zellen sind in der Lage, Plasmaproteine als Ganzes aufzunehmen und enzymatisch in für alle Körperzellen rasch verfügbare Aminosäuren zu zerlegen. Bei ungenügender Nahrungsaufnahme werden die Plasmaproteine abgebaut, was auf Dauer zum Absinken der Proteinmenge (vor allem der Albuminmenge) und somit des osmotischen Druckes des Blutes führt.  (200g im Plasma gelöste Proteine)
• Abwehrfunktion, in der Gamma-Globulinfraktion der Plasmaproteine finden sich die Immunoglobuline, die im Rahmen der spezifischen Immunantwort als Antikörper gegen fremde und im pathologischen Fall auch gegen körpereigene Antigenstrukturen wirken.
• Blutgerinnung, die Blutgerinnungsfaktoren, unter ihnen das Fibrinogen, werden mehrheitlich von der Leber gebildet und gehören zu den Plasmaeiweissen. Durch das Zusammenspiel dieser Faktoren besitzt der Organismus die Möglichkeit, im Bedarfsfall aus dem Fibrinogen den Faserstoff Fibrin zu bilden, der wesentlich an der Blutgerinnung und somit am Verschluss von Gefässschäden beteiligt ist.

Leber

• Elektrolyte: Natrium, Kalium, Calcium, Chlor
• Nicht eiweisshaltige Plasmabestandteile
  • Nährstoffe (Glucose, Fettsäuren, Aminosäuren)
  • Abfallstoffe (Harnsäure, Harnstoff)
  • Hormone

Pluripotente Stammzellen

• Form: kernlos, rund in der Mitte eingedellte Scheiben, die leicht verformbar sind (somit können sie die engsten Kapillaren passieren)
• Grösse: 7-8ym im Durchmesser
• Lebensdauer ca. 120 Tage
• Aufgaben: Transport von Sauerstoff =2 und in gerigerem Mass Co2, Träger von Blutgruppen- und Rhesusfaktoren
• Anzahl: Männer 4.5-6 Mio/mm3; Frauen 4.0-5.5/mm3
• 90% der roten Blutkörperchen besteht aus Hämoglobin (HB), das in den Lungenalveolen Sauerstoff an sich bindet, um ihn in den Kapillaren ans Gewebe abzugeben, das eisenhaltige Hämoglobin verleiht als Farbstoff dem Blut seine typische Farbe und besteht aus (jedes Hämoglobinmolekül lagert reversibel Sauerstoffmoleküle an und erhält dadurch die hellrote Farbe des Oxyhämoglobins):
  • Hämgruppen, die je ein Eisenatom (Fe2+) enthalten, das ein Atom O2 bindet.
  • Globinkette, die aus Aminosäuren aufgebaut sind und als Eiweissanteil des Hämoglobins das Häm umgeben

• Neubildung der roten Blutkörperchen und ihre Reifung erfolgt im roten Knochenmark. Die Neubildung wird über das Erythropoetin gesteuert und bedarf verschiedener Faktoren:
  • Niere bildet abhängig von ihrem Sauerstoffgehalt das Hormon Erythropoetin (EPO). Dieses regt die Blutbildung im Knochenmark an. Ein Nierendefekt kann somit über eine verminderte Erythropoetin Synthese zu einer Blutarmut führen.
  • Genügend Eisen für die Hämoglobinsynthese, für die Zellteilung im Knochenmark  das Vitamin B12 (Kobalamin) und die Folsäure.

Vitamin B12 (extrinsic factor) sowie Folsäure sehr wichtig für die Zellteilung des Knochenmarks

Gesunde Magenschleimhaut ist auch sehr wichtig, diese bildet den Intrinsic factor, welcher für den extrinsic factor (Vitamin B12) als Gegenstück dient und wird im Magen an diesen gebunden. Wird dann in der Leber gespeichert. Im Bedarfsfall wird das Vitamin B12 an das Knochenmark abgegeben. Ist in tierischen Produkten vorhanden, kann/muss supplementiert werden bei vegetarischer/veganer Ernährung.

Niere, Knochenmark

Sie werden in der Milz einer reinigenden Blutmauserung unterzogen. Dabei werden alte, funktionsuntüchtige Erythrozyten aus dem Blut entfernt.

Das HB wird in Globin und Häm zerlegt, welches zu Bilirubin abgebaut wird. Das Bilirubin wird in der Leber im Rahmen der Entgiftung in eine wasserlösliche Form überführt und mit dem durch das Bilirubin grün gefärbten Gallensaft ausgeschieden. Ein Teil des Bilirubins wird im Darm resorbiert und schliesslich als Urobilin im Urin ausgeschieden. Für die gelbe Farbe des Urins ist vor allem dieses Urobilin verantwortlich. Der andere Teil des Bilirubins wird mit dem Stuhl ausgeschieden. Im Darm wird es zu Sterkobilin umgewandelt, das dem Stuhl seine braune Farbe verleiht.

• ABO-System (A-B-O): Oberfläche der roten Blutkörperchen. Genetisch über die elterlichen Chromosomen festgelegt.  Die Blutgruppennamen bezeichnen jeweils bestimmte Antigenmuster auf der Erythrozyten Oberfläche. Diese Antigenstrukturen bilden die Grundlage der festgelegten Blutgruppensysteme.
• Rhesus-System: geht nur um Eiweiss, wurde bei einem Rhesusaffen entdeckt, ist ein weiteres wichtiges Blutgruppensystem und umfasst mehrere Blutgruppenantigene. Das Bedeutendste ist das D-Antigen, dass sich bei 85% der Bevölkerung findet. Träger dieses Gens werden als Rhesus positiv (Rh+ oder D+) bezeichnet und so von den rhesusnegativen  Individuen abgegrenzt, die kein D-Antigen aufweisen und somit zur Anti-D-Antikörperbildung fähig sind.

• Gegen die Antigene A und B sind die Antikörper Anti-A und Anti-B gerichtet, Diese gehören den Immunoglobulinen (IgM, siehe 5.2.1.) können von der Mutter nicht über die Plazenta zum Kind übertreten und bewirken mit dem entsprechenden Antigen im Rahmen der Antigen-Antikörper Reaktion eine Agglutination (Verklumpung) der Erythrozyten. So finden sich im Blut der einzelnen Blutgruppen jeweils die Antikörper gegen die nicht vorhandenen Antigenstruktur:
  • Im Blut der Gruppe A finden sich A-Antigene auf den Erythrozyten und Anti-B-Antikörper im Plasma
  • Im Blut der Gruppe B finden sich B-Antigene auf den Erythrozyten und Anti-A-Antikörper im Plasma
  • Im Blut der Gruppe AB finden sich A- und B-Antigene auf den Erythrozyten und keine Antikörper im Plasma
  • Im Blut der Gruppe 0 finden sich keine Antigene auf den Erythrozyten (daher 0) und Antikörper Anti-A wie auch Anti-B im Plasma
• O- enthalten keine Antigenstrukturen somit Universalspender und AB Universalempfänger da sich im Blutplasma keine Antikörper befinden

• Rhesus-System: geht nur um Eiweiss, wurde bei einem Rhesusaffen entdeckt, ist ein weiteres wichtiges Blutgruppensystem und umfasst mehrere Blutgruppenantigene. Das Bedeutendste ist das D-Antigen, dass sich bei 85% der Bevölkerung findet. Träger dieses Gens werden als Rhesus positiv (Rh+ oder D+) bezeichnet und so von den rhesusnegativen  Individuen abgegrenzt, die kein D-Antigen aufweisen und somit zur Anti-D-Antikörperbildung fähig sind.
  • Die Antikörper des Rhesus-Systems gehören zu den IgG Immunglobulinen und können, im Gegensatz zu den AB0 Antikörpern (igM) durch die Plazenta ins kindliche Blut übertreten. Dort bewirken sie bei einem rhesuspositiven Kind, das heisst dem Vorliegen einer D-Antigenstruktur, die Lyse (Auflösung) des Blutes. Mutter muss Anti-D-Prophylaxe bei der zweiten Schwangerschaft einnehmen, damit dies nicht zum Kindstod führt (siehe Seite 15 im Skript)

• Granulozyten
• Lymphozyten
• Monozyten

Unspezifische Phagozytose befähigt, dass heisst, sie umschliessen bei bakteriellen und nicht infektiösen Entzündungen Erreger und Fremdkörper , nehmen diese in sich auf und bauen sie enzymatisch ab.  Dafür enthalten die Granulas eine Vielzahl von Enzymen. Oftmals gehen die Granulozyten bei der Abwehr selbst zugrunde und es ensteht aus den abgestorbenen neutrophilen Granulozyten, Gewebstrümmern und tote Bakterien Eiter. 65% der Granuolzyten

• Grössten weissen Blutkörperchen. Zirkulieren nur kurze Zeit im Blut, danach wandern sie ins Gewebe und in verschiedene Organe aus. Differenzieren sich zu gewebsspezifischen Makrophagen und phagozytieren grosse Partikel, bspw. Eingedrungene Erreger.
  • Histiozyten, sind gut amöboid bewegliche Zellen, die sich bevorzugt im lockeren Bindegewebe aufhalten
  • Kupffer-Sternzellen finden sich als Makrophagen in der Wand der Lebersinusoide. Sie kontrollieren das vorbeifliessende Blut aus dem Magendarmtrakt.
  • Alveolarmakrophagen (Staubzellen der Lunge), finden sich in der Wand der Lungenbläschen und frei in den Alveolarräumen. Sie phagozytieren Mikroorganismen, Ruach und Staubteilchen, die mit der Atemluft in die Lunge gelangen.
  • Osteoklasten, finden sich im Knochen. Neben ihrer Hauptaufgabe Knochengewebe abzubauen erfüllen sie auch Phagozytoseaufgaben.
  • Lagerhans-Zellen siehe Präsentation

• T- Lymphozyten - Prägung Thymus (primäre lymphatische Organe)
• B-Lymphozyten - Prägung Knochenmark (primäre lymphatische Organe)

B-Zellen -> B-Lymphozyten -> Vorläufer der Plasmazellen (Antikörperproduzierende Zellen)

T-Lymphozyten

Blutstillung und Blutgerinnung

• Blutstillung:
  • Nach einer Verletzung kleiner Gefässe stoppt die Blutung durch die unten aufgeführten zwei Mechanismen nach 1-3 Minuten. Die Zeit von der Verletzung bis zum Blutungsende wird als Blutungszeit bezeichnet. Sie gibt Auskunft über die Thrombozytenfunktion.
    • Die verletzten Gefässe ziehen sich innerhalb von Sekunden zusammen. Diese Vasokonstriktion begrenzt den Blutfluss und -verlust, während sich ein Thrombozytenpfropf bildet. Um diesen Thrombus zu festigen bedarf es des Gerinnungssytems.
    • Gefässreaktion - Blutstillung - Gerinnung
• Blutgerinnung
  • Durch die Blutgerinnung entsteht aus den Gerinnungsfaktoren ein dichtes Netz aus Fibrin. Diese Eiweissfäden führen den Thrombozytenpfropf in den endgültigen Thrombus über, der das verletzte Blutgefäss definitiv verschliesst. Die zur Fibrinbildung notwendige Zeitspanne wird als Gerinnungszeit bezeichnet und beträgt 8-10 Minuten. Die Gerinnung ist ein äusserst komplizierter Vorgang und besteht aus 13 Gerinnungsfaktoren. Sie werden zum grössten Teil in der Leber synthetisiert und zirkulieren inaktiv im Blut.

• Makrophagen: Monozyten und Abkömmlinge
• Neutrophile und eosinophile Granulozyten (natürliche K-Zellen)
• Diese Fresszellen unterstützen somit durch die Beseitigung von antikörperbesetzten Zellen das spezifische Abwehrsystem

• Lysozyme, Komplentsystem, Zytokine
• Lysozyme Eiweissstoffe, die die Wand von Bakterien zerstören können. Zudem finden sie sich hochkonzentriert in den Lysosomen der phagozytierenden Granulozyten. Des weiteren helfen auch Zytokine (Entzündungsfördernde Stoffe) bei der unspezifischen Abwehr.

Spezifische und unspezifische Immunabwehr und wer Antikörper bildet