Blut I

• Durch Erythrpzyten in Blut besetztes Volumen
• Normwerte
  • Frau: 38-47% des Totalen Blutvolumens
  • Mann: 40-54%

• 95% Trockengewichtes Hb
• Funktionen
  • Gastransport
  • S/B-Puffer
• Mechanisch belastbar
  • flexibles Cytoskelett unterhalb Zellmembran
    • Spectrin, Ankrin und Actin
• kein Zellkern
• Bikonkav
  • 7µm
  •  Kontaktfläche für Gasaustausch durch Form maximiert
• 120 Tage Lebensdauer
• Metabolismus
  • Anaerobe Glykolyse: ATP und NADH ohne Mitoch. gewonnen
  • NADPH: Aufrecherhaltung der Häm-Gruppen

1. 200 g/l
2. 160
3. 140
4. 110
5. 340-360 g/L RBK

mangel an G6P-Dehydrogenase, das Mitabolismus innerhalb Erythrozyten antreibt.

Durch G6PD wird NADP+ zu NADPH reduziert, das wiederum Glutathion-Synthese (auch Reduktion) antreibt.

Ohne Gluthation ist erythrozyt anfälliger für Oxydationsprozesse uns stirbt früher --> Anämie

Hämoglobin besteht aus Häm

• Häm
  • 4 pyrrol-ringe
  • Fe2+ (2≠3!) als zentraler Bestandteil der Hämgruppen
    • bindet mit einem Ende an O2
    • mit anderem Ende an Globin
• Globin
  • Proteine
  • HbA: 2 alpha, 2 beta Ketten 
  • HbA₂: 2 alpha, 2 delta Ketten
  • HbF: Fötus

vgl. Bild

Um Hct zu berechnen muss Blut zuerst in einzelne Bestandteile getrennt werden. Dadurch kann die Blutseknungsgesch. gemessen, danach das Ht berechnet¨werden.

Hämatokrit

• Volumen erytro. / Volumen total --> Bruch --> Prozent (Einheitslos)

Blutsekungsgeschwindigkeit

• in bestimmter Zeit durch RBK zurückgelegte Distanz --> [mm] (Einheit!)
  • Mann: 3-6 mm
  • Frau: 6-11 mm

MCV: Mean Cell Volume

• Volumen aller RBK/ Menge aller RBK.
• 80-100 µm³ (darunter micro-, darüber macrozytose)

RDW: red cell distribution width 

• Abweichung von MCV
  • Abweichung/mittelwert (sigma/mü)
• grosse Abweichung (breite Glockenkurve) --> anisocytose

MCHC: mean corpuscular Hb concentration

• [Hb] / Menge Erythroz.
  • [Hb] (en g/L sang) x 100 / Hct (%)
• 320-360 g/l RBK, darunter hypochromie
•  hyperchromie nicht möglich weil [Hb] > 95% unmöglich. Nur wenn RBK abnormal gross ist, kann MENGE (≠Konzentration) an Hb höher sein als in normal grossem RBK, aber nach wie vor bleibt [Hb] bei max. 95%

• RBK
  • zu hoch: Hypoxie, Polyglobulie (zu hohe erythropoiese)
  • zu tief: Anämie
• Leukozyten
  • zu hoch (=Leukozytose): Entzündungen
  • zu tief (=Leukopenie): AIDS, Krebs
• Thrombozyten
  • zu hoch: Knochemark erkrankt, Thrombose
  • zu tief: Leukämie, Risiko für ineffiziente Blutgerinnung

Hypochromie, mikrozytär (nicht sichtbar auf Schnitt, aber eigentlich immer beides)

Ursachen

• Eisenmangel: [Hb] bei Reifung der RBK zu spät erreicht, die Zelle teilt sich mehr als 4 mal und wird dadurch kleiner
• Thalassemie: Fehlbildung Globuline führt zu kleineren RBK 

Normwerte

• MCHC < 320-360 (=Normwert) --> zu wenig Hb innerhalb eines einzelenen Erythroz. In gesamten Blut vielleicht doch genug ([Hb] in Blut normal?)

neutrophile Granulozyten verlassen das Knmark bei bakteriellen Infektionen frühzeitig, also unreif, was sich wiederum in ihrer Erscheinung widerspiegelt --> stabkernig (noch nicht segmentiert)

Die Grösser der Neutrophilen bleibt normal ~15µm (?)

Sphärozytose: genetisch bedingte Fehlbildung des Zytoskelettes der RBK

• Ankrin mutiert
• Spectrin mutiert

Folge: Erythrozyten werden schlechter transportiert/zerstört

Leukozytose

• Leukozytenzahl steigt stark an

parasitär

Anämien brauchen Zeit, weil sich einmal gebildete RBK nicht mehr verändern können.

1. Alles micro-RBK
   • [Hb] in reifendem RBK (erythroblasten) wird zu spät erreicht und Zellen teilen sich zusätzlich, wodurch sie kleiner werden
   • z.B. Eisen-Mangel
2. junge RBK mit richtiger Grösse in Blut, alten RBK weiterhin zu klein und weiterhin überzählig im Blut vorhanden
3. normal grosse RBK immer häufiger
4. normale RBK, normocytose
   • MCV normalisiert (zu Beginn MCV zu klein)

Bis alle RBK komplett ersetzt wurden vergehen mind. 120d (?)

Thalassemie und HbS sind beide auf anormale Globine zurückzuführen

• Thalassamie beruht auf einem quantitativem Problem: statt 4 Kopien für Globin nur 3,2 oder 1 vorhanden
  • alpha: 4 Kopien
  • beta: 2 Kopien
• HbS: von der Menge an Globinen stimmt alles, nur sind sie falsch zusammengesetzt. Qualitative Ursache

Transferrin: Transport von 2 Fe³⁺-Atomen entweder von Darm zu Leber oder Leber zu Knmark

Ferritin: Eisen-Speicher. Kann mehrere tausend Fe3+-Atome an sich binden. Löslich, in Knmark.

Eisen

• Total 4g
  • 2-2,5g in RBK (also mehr als die Hälfte --> Verlust Blut = Verlust Eisen)
  • 1-2mg (milligramm!) Aufnahme durch Nahrung sowie Verlust pro Tag

Hämosiderin:

• Eisenreserven zu gross, verstopft Organe/Gelenke
• hepsidin defekt: sollte Fe-Resorbtion rechtzeitig stoppen, durch genetische Ursachen fehlerhaft

ABO-Gruppen-Antigene

• sind natürliche Antikörper, sie kommen immer vor.
• IgM, gross --> Können Plazenta nicht durchdringen und bleiben somit vom Fötus getrennt

Bei einer falschen Transfusion bildet die Mutter IgG-Antikörper

• Gegen fremden Erythrozyten (?)
• IgG sind klein und können Plazenta durchdringen, wodurch Fötus attickiert wird.
  IgG-Antikörper werden bei Rh-Inkompatibilität sowie bei ABO-Antigenreaktion gebildet. Sie müssen bereits im Körper der Mutter vorhanden sein, damit der Fötus attackiert wird--> falsche transfusion (ABO), zweite Schwangerschaft (Rh-)
  • Erythrozyten des Föten werden zerstört
  • mehr Erytrhoblasten werden gebildet (Output durch Mutter erhöht, Input durch Kind kompensiert), mehr Bilirubin wird gebildet (die dafür zuständigen Organe, Leber und Milz, werden dabei grösser)
    • Fötus: Bilirubin wird von/dank Mutter abgebaut
    • Neugeborenes: Bilirubin sammelt sich in Gehirn an, weil

Gemeinsamkeiten

• An DNA-Synthese beteiligt
• u.a. für Blutbildung verantwortlich (DNA-Synthese, Zellteilungen und -grösse)
• Mängel führen zu Anämien

Unterschiede

• Reserven
  • B₁₂: 5 Jahre
  • B₉: knapp 4 Wochen
• Verwendung
  • B₁₂: an Myelinisierung beteilgt --> Mangel führt zu neuropsychologischen Störungen
  • B₉: nicht an Myelinisierung bet. --> nicht zu neuropsy. Stör.

==> Da Mangelerscheinungen identisch, Verwendung im Körper aber unerschiedlich, kann erst auf einen B9-Mangel geschlossen werden, wenn ein B12-Mangel ausgeschlossen wurde.

Input = Output!

Input < Output weil Input gesunken

• EPO-Mangel
• Mangel an relevanten Nährstoffen (B12, Folsäure, Eisen)
  • Makrozytose: Zellteilungen erschwert weil B9 und B12 fehlen
  • Mikrozytose: Zellteilungen laufen zu oft ab, weil Hb fehlt, was wiederum durch Eisenmangel bedingt ist
• Beschädigtes Knmark (Teschernobyl, Medis, Krebs[Leukämie])

Input < Output weil Output gestiegen

• innere Einflüsse
  • anormale Membranbildung (Target-cells), Enzymstörung (G6PD)
  • HbS, Thalassemie
• äussere Einflüsse
  • Gifte
  • Parasiten (Malaria)
  • Autoimmunkrankheiten (gegen eigenen Eryth.!)
  • Entzündungen

Retikulozyten: unmittelbare Vorläufer der Erythrozyten, sind unreif aber haben Kern schon verloren.
Referenzwert: 1% aller Zellen in Blut sind Retikulozyten (=Erythroblasten? Nein! Erythroblasten besitzen ihre Zellkerne noch, Retikulozyten nicht)

• Anämie aufgrund erhöhter Hämolyse (erhöhter Output)
  • Retikulozyten versuchen, verlorenen RBK zu kompensieren --> Starker Anstieg über 1%
• Anämie aufgrund verringerter Hämatopoiese (gesunkener Input)
  • Auch Anstieg Retikulozyten aber nicht so ausgeprägt wie wenn Hämolyse

Enzyme, die sich normalerweise innerhalb der RBK befinden, frei im Blut wenn RBK platzt:

• LDH(lactatdehydrogenase)
  • unterschiedliche Typen von LDH (isoenzyme) mit unteschiedlicher Abstammung. LDH₁₂ aus RBK

Bilirubin

• Nicht-recycelte Globine gelangen in Leber, die auf Dauer mit Ausscheidung überfordert wird. Das nicht-konjugierte Bilirubin sammelt sich an (muss für Ausscheidung konjugiert werden)

• Input wird grösser als Output: Erythropoiese > Hämolyse
  Synonym für Erythrpzytose ist Polyglobulie --> zu viele Zellen im Blut! 
• Entweder primäre oder sekundäre Erhöhung der Erthpoiese 
  • [EPO] normal
    • EPO-Rezeptoren hypersensibel
      • BFU werden auch bei geringen Mengen (bei PV sogar gar kein) EPO zu CFU
  • [EPO] zu hoch
    • Anormale Sekretion
      • Krebs der EPO-sekretierenden Zellen
    • normale Sekretion, anormale O2-Detektion (was letztendlich doch zu erhöhter Sekretion führt)
      • Chuvash: O2-Detektion in Niere schlecht. Niere sezerniert mehr EPO
      • [O2] sinkt:
        • D-G-Shunt: vermischen arteriellem+venösem Blut führt zu Abnahme von arterieller [O2]
        • Alles, was O2-Aufnahme in Blut einschränkt: Lungenerkrankung, Höhenaufenthalt
      • Hb-Pathien: Affinität zu hoch/tief --> Niere detektiert zu viel/wenig O2 --> [EPO] nimmt zu/ab
        • 2,3-BPG nimmt bei Anämien zu

P50 sinkt in beiden Fällen: O2 Aufnahme wird ineffizient

CO-Vergiftung: Meth-Hb bindet O2 auf unlösliche Art, Sigmoide Kurve wird zu Hyperbole. Bei tiefen Partialdruck wird O2 zwar v einfacher aufgenommen, dafür stagniert [O2] ab gewissem partialdruck --> es wird deutlich weniger O2 transportiert als bei beim Gesundem

Anämie:  Sigmoide-Form beibehalten, aber ebenfalls stagniert ab gewissem Partialdruck. --> Zu wenige RBK da, um mehr O2 zu transportieren. Kooperativer-Effekt trotz RBK-Mangel erhalten

Wann/wo: (grob: Vor Geburt mehrere Orte, nach Geburt ein Ort)

• Bei Ungeborenem in Leber,Milz & Knmark 
• Ab Geburt: Knmark. Wenn nötig kann Leber einspringen
  • Knmark
    • 1:1 rotes und gelbes (rote für Hämatopoese, gelbe stütz- und nährfunkttion. Kann bei Bedarf zu rotem werden)

Welche Richtungen: Myeloid und Lymphoid (ins Blut resp. in Lymphe)

• CFU-L (lymphoid) vs. CFU-GEMM (granulo., eryth, megac., macroph.)
• Lyphoide und myeloide Zellen haben nur Stammzelle gemeinsam!

Reihenfolge: generell CFU --> BFU

• erythropoese: CFU-GEMM, BFU-E, CFU-E

Ablauf (schema zu detailliert)

1. Stammzelle zu CFU-GEMM
2. CFU-GEMM zu BFU-E
3. BFU-E zu CFU-E
4. CFU-E zu Erytroblast (Zellkern vorhanden), Hb-Synthese stoppt ab hier)
5. Erytrhoblast zu Retikulozyt (Zellkern raus, Maschinerie teilweise aber noch vorhanden. Retik. sind noch nicht im Blut)
6. Reticulozyt verlässt Knmark, wirft komplette Maschinerie ab --> Erythrozyt 

EPO wirkt auf CFU und BFU

Basics

• 2-4 µm
• 10d
• 20:1 (5%)
• kein Zellkern, aber Granula&Mitoch.

Funktion: Hämostase (Blutgerinnung)

• gehen von passiver in aktive Form über: flach --> sternförmig
• primäre Hämostase (Blutpfropfbildung)
  • Bildung weissen Thrombus (nicht sehr stabil)
    1. vWF (lädiertes Gefäss) und Ib (auf Plättchen) binden
       • vWF lockt weitere Thrombos an
    2. Plättchen durch Bindung aktiviert (sterförmig)
    3. können nach Aktivierung auch über IIb und IIIa unter sich verbinden
• sekundäre Hämostase (Blutgerinnung)
  • Durch Fibrinogen werden nun auch RBK eingemauert--> stabiler

Bildung:Aus CFU-GEMM -->CFU-Meg. Daraus

1. Megakaryoblasten (Vermehrung des Genoms und Wachstum)
   • Enthalten viel rER, Mitochondrien, Golgi
2. Megakaryozyten
   • grösste Knochenmarkszellen: 35-100μm
   • polyploid
3. Steckt lange Zytoplasmafortsätze ins Lumen der Knochenmarksinusoide--> Thrombozyten schnüren sich ab

Kontrolle durch Thrombopoietin (TPO, von Leber sezerniert)

Normwerte:

• Thrombopenie <150*10³/l
• Thrombocytose >400*10³/l

• IL-3
  • regt GM-SCF an, und damit alle Zellen myeloider Herkunft
• IL-7
  • wirkt als Wachstumsfaktor der Lymphoziten im Knmark
• SCF
  • von Stromazellen des Knmarks gebildet
  • regt Differenzierung und Duplizierung (wirklich beides?) an

Einkernig

• Lymphozyten
• Monozyten

Mehrkernig (Ein Kern, segmentiert)

• Neutrophil
• Basophil
• Eosinophil

Nur Lymphozyten dienen spez. Immunabwehr

• Antibakteriell: ROS--> Radikale, die phagozytiertes Bakterium zersetzten.
  • Braucht NADPH um ROS herzustellen.
  • Bakterium wird in Lysozym der Neutrophilen phagozytiert
• Befinden sich zu 90% in Knmark, wenig in BG und noch weniger in Blut und an Gefässwänden
• Aktivierung
  • bei Aktiviertung entwicklung von "Armen" --> amöboide Bewegung dank Pseudopoden
  • Diapedese
    • Integrine an Neutroph, binden an Selektine des Endothels
  • Bei Entzündung in der Phase cellulaire aktiv (nach vaskulär, vor Reparation)

• zwar auch segmentiert aber id.R. nur 2 Segmente
• Gegen Parasiten
  • Setzen bei Entzüdungsreaktionen Histamine frei

• Funktion geht einher mit wichtigen Stoffen: Histamin
  • Entzündungsreaktion: vaskuläre Permeabilität und Vasodilatation nehmen zu
  • Basophile & Mastozyten sind Bros
    • Beide an Allergiereaktionen beteiligt (?)
      • Monozyten setzten Cytokine frei --> verstärkt Entzündungsreaktion
• Lebensdauer: in Blut <6h, in Geweben 10-15d
• Zellkern in zwei Lappen unterteilt

Monozyten --> Vorläufer Makrophagen

• Teilen sich auch ausserhalb des KnMarks
• In Geweben stationiert: Dermis, nahe zu Blutgefässen
  • Wichtig für Wundheilung: Heparin hemmt lokale Blutgerinnung (=Antikoagulant)
    Dadurch kann Mastzelle aus Fibrinnetz entkommen
• Aufgabe
  • sofortige Entzündungsreaktion mit Histamin: vasodilatation und vask. permeabilität steigen
  • Freisetzten von Zytokinen
    • Anlocken von Neutrophilen und Makrophagen
    • Modulieren der Entzündungsreaktion

• Reifung abhängig von Umgebung, Phygozytose allen Zellen gemein
• Funktionen
  • Phagozytose (=Schutz gegen Pathogene) und Antigenpräsentation
    • MHC I/II
      Präsentation von Antigenen an T-Lymphozyten
  • Eliminierung (=Phagozytose) von zellulären Abfällen --> Leber
• Monocytose
  • mehr als 1G/l
    --> Krebszellbekämpfung (Chemotherapie): degenerierte Zellen werden erkannt und müssen durch Monozyten/Makrophagen abgetötet werden.

Fetten, runden ZK, erworbene Immunantowrt, T/B mit Mikroskop nicht unterscheidbar

T-Lympho

• TCR: T-Cell-Receptor, erkennt und bindet an Antigenpeptide
  ein T-Lympho kann nur einen Typ von TCR exprimieren, abhängig von CD4/8
  • T4,CD3, CD4--> Helferzelle
  • T8, CD3, CD8 --> Zytotoxische Zelle
• CD4/8: Membranproteine
  • CD4 bindet an MHC-II
  • CD8 bindet an MHC-I
• CD3: Signalisation ins Zellinnere des Lympho
• Bildung: KnMark
  • Reifung: Thymus
  • Differenzierung: sek. lymp. Org.
    Stellen den reifenden B-Lymphos Zytokine bereit

B-Lympho

• BCR: B-Zell-Rezeptor, ist ein Immunoglobulin und erkennt Antigene
• Bildung und Reifung: Knochemark
  • Differenzierung: sek. lymp. Org
    Dank T-Helferzellen werden B-Lymphos endgültig ausgebildet

Humoral

1. B-Lymphos erkennt ein Antigen
2. Wird zu Plasmazelle und produziert jede Menge Antikörper (danach zu B-Gedächtniszelle)
3. Antikörper binden an Antigene und machen Krankheitserreger dadurch für Makrophagen erkennbar

Zellulär

1. Krankheitserreger wird phygozytiert, seine Bestandteile über MHC-I präsentiert
2. T-Killerzellen (cytotoxisch, T8) binden mithilfe von CD8 und TCR an MHC-I.
3. Antigen wird erkannt und Zelle attackiert

Wenn T-Helferzellen ein über MHC-II präsentiertes Antigen erkennen, schütten sie Zytokine aus. Diese aktivieren die B- sowie T-Zellen (cytotoxischen), was wiederum eine gleichzeitige humorale und zelluläre Immunantwort bewirkt.

MHC-I

• von allen Zellen exprimiert
• cytotoxisch T-Zellen (T8) docken an
• endogenes Antigen: von der Zelle selbst synthetisierte AS-Sequenz
  Fehlerhafte Sequenzen stammen aus Tumor- oder virusinfizierten Zellen.

MHC-II

• von Makrophagen und B-Zellen exprimiert
• Präsentieren nicht-körpereigene Antigene
• T-Helferzellen (T4) docken an
• Schlüssel-Schloss passt: Cytokinausschüttung durch T-Helfer