Antigene und Antikörper

Die Oberflächen der roten Blutkörperchen (Erythrozyten) unterscheiden sich beim Menschen durch verschiedene Glykolipide oder Proteine (Eiweiße), die als Antigene wirken. Antigene sind Substanzen, die der Körper als fremd betrachtet und - falls der Körper Antikörper dagegen besitzt - entsprechende Abwehrreaktionen hervorrufen.

Kommt es nun zu einem Kontakt zwischen einem Antigen und dem entsprechenden Antikörper, dann agglutinieren (verklumpen) die roten Blutkörperchen. Diese Antigen-Antikörper-Reaktion - also die Zusammenballung der roten Blutkörperchen - kann zur Verstopfung der Kapillargefäße und damit letztendlich zum Tod führen.

Das AB0-System

Das AB0-System - auch ABNull-System genannt - wurde 1901 von dem Wiener Bakteriologen Karl Landsteiner erstmals beschrieben, wofür ihm im Jahre 1930 der Nobelpreis für Medizin verliehen wurde. Die Hygienekommission des Völkerbundes beschloss 1928, die Blutgruppen in der ganzen Welt einheitlich zu bezeichnen. Man entschied sich damals für das AB0-System, bei dem die vier Hauptgruppen A, B, AB und 0 unterschieden werden.

Im AB0-System können die roten Blutkörperchen vier verschiedene Antigeneigenschaften haben:

  • Bei der Blutgruppe A sind Antigene vom Typ A auf den roten Blutkörperchen vorhanden
  • Bei der Blutgruppe B sind Antigene vom Typ B auf den roten Blutkörperchen vorhanden
  • Bei der Blutgruppe AB sind sowohl Antigen Typ A wie auch Antigen Typ B vorhanden
  • Bei Blutgruppe 0 sind keine Antigene vorhanden

Bei der Geburt eines Menschen enthält das Blut noch keine Blutgruppenantikörper des AB0-Systems. Erst im Laufe des ersten Lebensjahres werden Antikörper gegen diejenigen Antigene entwickelt, die die eigenen Blutkörperchen nicht besitzen. Das heißt ein Mensch mit Blutgruppe A wird nur Antikörper gegen das Antigen vom Typ B entwickeln. Als Auslöser zur Entwicklung dieser Antikörper werden verschiedene Arten von Darmbakterien vermutet.

Im AB0-System kann es zu folgenden Entwicklungen von Antikörpern kommen:

  • Bei der Blutgruppe A werden Antikörper gegen das Antigen vom Typ B entwickelt
  • Bei der Blutgruppe B werden Antikörper gegen das Antigen vom Typ A entwickelt
  • Bei der Blutgruppe AB werden Antikörper gegen die Antigene vom Typ A und B entwickelt
  • Bei der Blutgruppe 0 werden keine Antikörper gegen die Antigene vom Typ A und B entwickelt

Bei heutigen Blutübertragungen werden nur gereinigte Erythrozytenkonzentrate verwendet, die keinerlei Antikörper mehr enthalten. Deshalb sind Träger der Blutgruppe 0 mit einem negativen Rhesusfaktor (siehe unten) Universalspender. Das heißt ihr Blut kann für Träger aller anderen Blutgruppen eingesetzt werden. Vor der Entdeckung der Blutgruppen erfolgten Blutübertragungen rein zufällig und endeten durch die entstehenden Agglomerate oft tödlich.

Wie die Vererbung der Blutgruppen A, B, AB und 0 funktioniert

Jeder Mensch besitzt in seinen Zellen einen doppelten Chromosomensatz mit Genen, die die Erbinformation tragen. Alle Gene können geringfügige Variationen in der Basensequenz ihrer DNA besitzen, wodurch das Gen verändert wird. So kann zum Beispiel ein Gen, das für die Farbe einer Blüten verantwortlich ist, in zwei verschiedenen Ausprägungsformen - sogenannten Allelen -vorkommen und bei der Pflanze entweder eine rote oder eine weiße Blütenfarbe hervorrufen. Entsprechend spricht man vom Allel für die rote oder vom Allel für die weiße Blütenfarbe.

Allele und Genotypen

Für die Blutgruppe bedeutet dies, dass auf dem Chromosomensatz je zwei der drei Allele A, B und 0 vorkommen können. Dabei sind die Allele A und B dominant, das Allel 0 ist rezessiv. Enthält der Chromosomensatz die Allele A und 0 ergibt dies den Genotyp A0, enthält der Chromosomensatz die Allele A und B ergibt dies den Genotyp AB usw. In der folgende Tabelle sind alle möglichen Allele-Kombinationen, der Genotyp sowie die daraus resultierenden Blutgruppen mit ihren Antigenen und Antikörper dargestellt:

Allele Genotyp Blutgruppe Antigene Antikörper
A/A AA A A B
A/B AB AB A und B Keine
A/0 A0 A A

B

B/B BB B B A
B/0 B0 B B A
0/0 00 0 Keine

A und B

 

Vererbungsmöglichkeiten

Da sich hinter dem Blutgruppentyp A oder B der Genotyp A0 bzw. B0 verbergen kann, können Eltern mit der Blutgruppe A oder B auch Kinder mit der Blutgruppe 0 zeugen. Hat ein Elternteil hingegen die Blutgruppe AB, können keine Kinder mit der Blutgruppe 0 gezeugt werden. In der folgenden Tabelle sind alle Vererbungsmöglichkeiten aufgeführt:

Mögliche Blutgruppe des Kindes
Blutgruppe der Eltern A B AB 0
A und A 93,75 % 6,25 %
A und B 18,75 % 18,75 % 56,25 % 6,25 %
A und AB 50 % 12,5 % 37,5 %
A und 0 75 % 25 %
B und B 93,75 % 6,25 %
B und AB 12,5 % 50 % 37,5 %
B und 0 75 % 25 %
AB und AB 25 % 25 % 50 %
AB und 0 50 % 50 %
0 und 0 100 %

 

Die Prozentzahlen in der Vererbungstabelle geben an, wie groß die Wahrscheinlichkeiten für die verschiedenen möglichen Gruppen des Kindes ohne weitere Bestimmung des Genotyps der Blutgruppe der Eltern sind. Dabei wurde vereinfachend angenommen, dass ein Elternteil mit Blutgruppe A mit gleichen Wahrscheinlichkeiten Genotyp AA oder Genotyp A0 hat und ein Elternteil der Blutgruppe B mit gleichen Wahrscheinlichkeiten Genotyp BB oder Genotyp B0.

Das Rhesus-System

Das Rhesus-System beschreibt eine Gruppe benachbarter zueinander ähnlicher Antigene, deren fünf wichtigste Vertreter mit C, c, D, E und e bezeichnet werden. Der älteste und wichtigste Rhesusfaktor hat die Abkürzung D im Rhesus-System und wurde 1940 von Karl Landsteiner und Alexander Solomon Wiener bei Rhesusaffen entdeckt. Er hat auch die größte antigene Wirkung und ist deshalb bezeichnend für den Rhesusfaktor: Besitzt eine Person das Rhesusfaktor-D-Antigen, so ist sie Rhesus-positiv, im anderen Fall Rhesus-negativ.

Rh-Inkompatibilität und Schwangerschaft

Während der Schwangerschaft kann das Blut des Fötus in den Blutkreislauf der Mutter gelangen. Falls die Mutter Rhesus-negativ und der Fötus Rhesus-positiv ist - was bei etwa jeder 10. Schwangerschaft der Fall ist - kann es sein, dass die Mutter D-Antikörper bildet. Wegen des relativ langsamen Anstiegs der mütterlichen Antikörperkonzentration verläuft die erste Schwangerschaft meistens ohne Komplikationen. Bei erneuter Schwangerschaft mit einem Rh-positiven Kind kann dann aber die Antikörperbildung der Mutter so stark werden, dass dies zu Behinderungen des Kindes oder sogar zum Tod führt. Man sorgt heute dafür, dass Rh-negative Mütter keine solchen Antikörper bilden, indem man ihnen im Allgemeinen kein Rh-positives Blut transfundiert und bei jeder Schwangerschaft mit einem Rh-positiven Kind eine Anti-D-Prophylaxe durchführt.

Die Faktoren C und E

Anders als bei dem primär entdeckten Rh-Faktor D werden bei den CE-Faktoren auch kleine Buchstaben für Antigene, die durch Testseren mit entsprechenden Antikörpern nachgewiesen werden können, verwendet. Die wichtigsten CE Antigenkombinationen sind dabei CE, Ce, cE und ce. Die folgende Tabelle zeigt die am häufigsten vorkommenden Rhesuskombinationen in Deutschland auf:

RH positiv:RH negativ:
Cc D.ee 35,0% cc d.ee 15,1%
CC D.ee 18,5% cc d.Ee 0,92%
Cc D.Ee 13,0% Cc d.ee 0,76%
cc D.Ee 11,9%
cc D.EE 2,3%
cc D.ee 2,1%
Cc D.EE <1%

 

Die vielfältigen Kombinationsmöglichkeiten machen das Rh-Blutgruppensystem zu einem der komplexesten menschlichen Blutgruppensysteme.

Der Kell-Wert

Das Kell-System (auch Kell-Cellano-System) ist das drittwichtigste System bei Bluttransfusionen. Bei Blutspendern in Deutschland und Österreich wird regelmäßig auf den Kell-Antikörper getestet.

Aktuell sind 34 Antigene in diesem System zusammengefasst, wobei die Antigene K (KEL1, Kell) und k (KEL2, Cellano) die wichtigsten sind. 92 % der Menschen sind Kell-negativ (kk) und sollten nur Kell-negatives Blut erhalten. 7,8 % sind mischerbig Kell-positiv (Kk) und können Blut mit positivem und negativem Kellfaktor erhalten. Nur 0,2 % der Menschen sind reinerbig Kell-positiv (KK) und brauchen Kell-positives Blut. Da 99,8 % aller Menschen mit Kell-negativem Blut versorgt werden können, benötigen die Krankenhäuser fast ausschließlich Kell-negatives Blut. Daher werden Blutspenden mit einem positiven Kell-Faktor (KK oder Kk) nur sehr selten gebraucht.

Häufigkeiten der Blutgruppen

Die Häufigkeiten der Blutgruppen sind regional unterschiedlich. In bestimmten Gebieten Asiens kommt Blutgruppe B am häufigsten vor, in Europa Blutgruppe A. In den Allelen tritt das Allel 0 am häufigsten auf, als rezessives Merkmal ist es jedoch nicht überall als häufigste Blutgruppe präsent.

Anhand der Häufigkeiten lassen sich – mit Einschränkungen – Wanderungen der Bevölkerung in der Vergangenheit rekonstruieren. Zur Entstehung der verschiedenen Blutgruppen des AB0-Systems gibt es nur wenig gesicherte Hinweise. Molekularbiologischen Forschungen weisen darauf hin, dass die Blutgruppe 0 vor etwa 5 Millionen Jahren infolge einer genetischen Mutation aus Blutgruppe A entstanden ist. Auch hat sich heraus gestellt, dass die Träger von Blutgruppe 0 im Fall einer Malaria-Infektion eine erhöhte Überlebenschance haben. Dieser Selektionsvorteil hat evtl. dazu beigetragen, dass in den feucht-tropischen Zonen Afrikas und auf dem amerikanischen Kontinent die Blutgruppe 0 häufiger vorkommt als in anderen Weltregionen.

Blutgruppenhäufigkeiten in Deutschland, Österreich und der Schweiz:

Häufigkeit
Blutgruppenmerkmal Deutschland Österreich Schweiz
A 43 % 41 % 47 %
0 41 % 37 % 41 %
B 11 % 15 % 8 %
AB 5 % 7 % 4 %
Rhesus positiv 85 % 85,5 % 85 %
Rhesus negativ 15 % 14,5 % 15 %
Kell negativ 91 % 91 %
Kell positiv 9 % 9 %

 

Blutgruppenverteilung des AB0- und Rhesus-Systems weltweit:

Bevölkerung0+A+B+AB+0−A−B−AB−
Deutschland 35% 37% 9% 4% 6% 6% 2% 1%
Österreich 30% 33% 12% 6% 7% 8% 3% 1%
Argentinien 45,40% 34,26% 8,59% 2,64% 8,40% 0,44% 0,21% 0,06%
Australien 40% 31% 8% 2% 9% 7% 2% 1%
Belgien 38,1% 34% 8,5% 4,1% 7% 6% 1,5% 0,8%
Dänemark 35% 37% 8% 4% 6% 7% 2% 1%
Estland 30% 31% 20% 6% 4,5% 4,5% 3% 1%
Finnland 27% 38% 15% 7% 4% 6% 2% 1%
Frankreich 36% 37% 9% 3% 6% 7% 1% 1%
Großbritannien 37% 35% 8% 3% 7% 6% 2% 1%
Hong Kong, China 40% 26% 27% 7% <0,3% <0,3% <0,3% <0,3%
Island 47,6% 26,4% 9,3% 1,6% 8,4% 4,6% 1,7% 0,4%
Irland 47% 26% 9% 2% 8% 5% 2% 1%
Israel 32% 34% 17% 7% 3% 4% 2% 1%
Kanada 39% 36% 7,6% 2,5% 7% 6% 1,4% 0,5%
Niederlande 39,5% 35% 6,7% 2,5% 7,5% 7% 1,3% 0,5%
Norwegen 34% 42,5% 6,8% 3,4% 6% 7,5% 1,2% 0,6%
Peru 70% 18,4% 7,8% 1,6% 1,4% 0,5% 0,28% 0,02%
Polen 31% 32% 15% 7% 6% 6% 2% 1%
Saudi Arabien 48% 24% 17% 4% 4% 2% 1% 0,23%
Schweden 32% 37% 10% 5% 6% 7% 2% 1%
Südkorea 27,4% 34,4% 26,8% 11,2% 0,1% 0,1% 0,1% 0,05%
Türkei 29,8% 37,8% 14,2% 7,2% 3,9% 4,7% 1,6% 0,8%
USA 38% 34% 9% 3% 7% 6% 2% 1%
Weltweit 36% 28% 21% 5% 4% 3% 1% 1%

Blutspenden

Blut spenden heißt Leben retten! Diesen Spruch liest man sehr häufig, doch oft ist nicht klar, was genau dahinter steckt.

Um den täglichen Bedarf an Blutprodukten zu decken, werden in Deutschland pro Tag rund 15.000 Blutspenden benötigt. Das Blut wird vor allem bei hohen Verlusten nach Unfällen oder während der Ablauf einer Operation benötigt. Darüber hinaus stellen bestimmte Bestandteile des Blutes ein wichtiges Ausgangsmaterial für verschiedene Medikamente und andere medizinische Anwendungen dar. Da aus technischen Gründen eine Synthetisierung, d.h. eine künstliche Herstellung des Blutes, nicht in Frage kommt, sind Blutspendedienste auf die freiwillige Leistung von Blutspendern angewiesen.

 

Wer darf spenden?

In Deutschland darf jeder Blut spenden, der zwischen 18 und 68 Jahren ist, soweit keine gesundheitlichen Bedenken vorliegen. Zusätzlich gilt für alle Spender ein Mindestgewicht von 50 kg.

Wie oft darf gespendet werden?

Eine Blutspende kann bei gesunden Menschen bis zu sechsmal jährlich durchgeführt werden. Es ist eine Ruhezeit von jeweils zwei Monaten einzuhalten, drei werden empfohlen.

Wo spenden?

Der größte Teil des Blutspendedienstes wird in Deutschland durch das Deutsche Rote Kreuz organisiert. Das Deutsche Roten Kreuz stellt dabei mehr als 70 % der Vollblutspenden, wobei diese grundsätzlich unentgeltlich erfolgen. Das Rote Kreuz führt in Deutschland täglich mit mobilen Einsatzteams etwa 130 Spendetermine durch (also ca. 15.000 Vollblutspenden), sowohl in Städten als auch in ländlichen Regionen. Darüber hinaus werden auch Blutspenden in Unternehmen, öffentlichen Einrichtungen usw. durchgeführt. In Kooperation mit dem Blutspendedienst der Bundeswehr werden auch in Einrichtungen der Bundeswehr Blutspendeaktionen vom DRK durchgeführt. Daneben verfügen die Blutspendedienste auch über Busse, um Blutspendetermine zum Beispiel im Rahmen von Veranstaltungen zu ermöglichen.

Wie viel darf gespendet werden und wo liegen die Risiken?

Bei einer Blutspende werden etwa 10 % der vorhandenen Blutzellen entnommen, wobei durch die
Verwendung von Einwegbesteck keine nennenswerte Infektionsgefahr besteht. Ein gesunder Körper kann diesen Blutverlust problemlos kompensieren, daher wird vor der Spende die Spendentauglichkeit anhand des Hämoglobinwerts festgestellt. Während der Spende überwachen Ärzte die Spender und können im Problemfall die Spende abbrechen, beispielsweise bei einem einsetzenden Schock. Eine Regeneration des Flüssigkeitsverlusts dauert in der Regel ein bis zwei Stunden. Vorsichtshalber sollte man seinen Körper aber noch einige Tage nach der Spende schonen, da dieser die fehlenden Blutzellen wieder aufbauen muss.
Der Blutspenderausweis

Jede Blutspende wird im Unfallhilfe- und Blutspender-Paß eingetragen. Diesen erhalten Sie nach ihrer ersten Blutspende. Im Paß sind ihre persönlichen Daten, wie Namen und Adresse, das Datum ihrer Blutspenden sowie die Blutgruppe eingetragen. Neben der Blutgruppe wird in Deutschland noch zusätzlich der Rhesusfaktor und der Kell-Wert eingetragen. Werden irreguläre Antikörper nachgewiesen, so sind diese auch vermerkt. Im anderen Fall bleibt das Feld leer.

Den Blutspenderpaß sollte man immer neben dem Ausweis im Geldbeutel tragen, da dann bei Unfällen direkt und schnellstmöglich zur richten Blutkonserve gegriffen werden kann.

Hans, am 22.10.2010
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Bildquelle:
Sarah Blatt/pixelio.de (Langschläfer oder Frühaufsteher: wie unsere biologische Uhr tickt)

Autor seit 7 Jahren
59 Seiten
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