Was ist Hämolymphe und welche Aufgaben hat sie?
Hämolymphe, die in offenen Gefäßsystemen vorkommt, ist ein Gemisch aus Blut und Lymphe (Extrazellularflüssigkeit). Sie enthält Zellen, die phagocytotisch aktiv sind (z.B. Abwehrfunktion, Entsorgung von Abfallstoffen), Nährstoffe transportieren oder dem Wundverschluss dienen. Pufferung des inneren Milieus und Wärmetransport sowie die Aufrechterhaltung der Körpergestalt sind weitere Aufgaben der Hämolymphe.
Benennen Sie Bestandteile des Blutes der Wirbeltiere/des Menschen und ihre Funktionen!
Das Blut der Wirbeltiere enthält verschiedene Zellen, Gerinnungsfaktoren und andere Proteine, z.B. Transportproteine für Vitamine, Lipide und Ionen. Blutflüssigkeit ohne zelluläre Bestandteile wird Plasma genannt. Entfernt man die Gerinnungsfaktoren aus dem Plasma, erhält man das Blutserum. Die kernlosen Erythrocyten der Säugetiere enthalten das Hämoglobin für den Transport von Sauerstoff. Weiße Blutkörperchen (Leukocyten) nehmen wichtige Aufgaben im Immunsystem wahr. Die Granulocyten lassen sich in verschiedene Gruppen unterteilen. Neutrophile Granulocyten zerstören Bakterien mit Hilfe von Enzymen. Eosinophile Granulocyten haben in ihren Granula Stoffe, die insbesondere auf Wurmlarven toxisch wirken. Basophile Granulocyten sind an allergischen Reaktionen beteiligt. Weitere weiße Blutkörperchen sind die Lymphocyten. T-Lymphocyten sorgen als cytotoxische T-Zellen für das Absterben geschädigter Zellen durch Apoptose. T-Helfer-Zellen können andere Immunzellen aktivieren, z.B. Makrophagen oder neutrophile und eosinophile Granulocyten. B-Lymphocyten produzieren Antikörper. Makrophagen bauen Krankheitserreger und Überreste zerstörter Zellen ab. Bei der Blutgerinnung kommen die Thrombocyten zum Einsatz. Bei Verletzungen werden sie aktiviert und bilden Fortsätze aus, wodurch sie untereinander verklumpen. Sie sind zudem auch an der Bildung von Thrombin beteiligt.
Wo entstehen Blutzellen im menschlichen Embryo und im Erwachsenen?
Außerhalb des Embryos entstehen ab der dritten Woche im Dottersack Blutinseln u. a. mit kernhaltigen Erythrocyten (mesoblastische Phase). In der Aorta-Gonaden-Mesonephros-Region im Embryo selbst entstehen zuerst Blutzellen. Unter dem Einfluss von verschiedenen Signalmolekülen und Wachstumsfaktoren entstehen dort die benötigten hämatopoietischen Vorläuferzellen. Ab der sechsten Embryonalwoche werden Blutzellen auch in der Leber und in geringerer Menge in der Milz gebildet (hepatische Phase der Blutbildung). Im Mark aller Knochen entstehen ab dem fünften Monat Blutzellen, beim Erwachsenen findet die Blutbildung hauptsächlich in flachen Knochen, wie Rippen und Brustbein, statt. Die Blutzellen beim Erwachsenen werden immer wieder neu aus multipotenten hämatopoietischen Stammzellen gebildet. Über mehrere Zwischenstufen werden sie unter dem Einfluss von Cytokinen wie EPO (Erythrocyten) oder anderen Wachstumsfaktoren (G-CSF oder M-CSF für Granulocyten oder Makrophagen) zu den jeweiligen Blutzellen.
Benennen Sie Blutgruppensysteme des Menschen!
Die wichtigsten Blutgruppensysteme sind das AB0-System und das Rhesus-System. Die Blutgruppenantigene A, B und 0 des Menschen sind Oligosaccharide auf der Erythrocytenmembran. S. Genetik, Kap. 7: Menschen mit Blutgruppe A haben an den Zuckerseitenketten den terminalen Zucker N-Acetyl-Galactosamin, der die Antigeneigenschaft der Blutgruppe A determiniert. Bei Erythrocyten der Blutgruppe B ist der terminale Zucker die D-Galactose. Bei Blutgruppe AB sind beide Modifikationen auf der Erythrocytenoberfläche zu finden. Erythrocyten der Blutgruppe 0 haben als Zucker L-Fucose am Oligosaccharid, aber keine weitere Modifikation. Das Allel des Gens für die Blutgruppe A codiert für eine Glykosyltransferase, die den letzten Zucker, im Falle der Blutgruppe A das N-Acetyl-Galactosamin, an das Oligosaccharid auf der Erythrocytenoberfläche anhängt. Das Allel für Blutgruppe B codiert für die B-Glykosyltransferase, die D-Galactose als Zuckerrest ergänzt. Bei Menschen mit Blutgruppe AB sind beide Enzyme aktiv. Anders verhält es sich bei Blutgruppe 0. Das Enzym ist bei Blutgruppe 0 nicht funktionsfähig, so dass die Oligosaccharide nicht modifiziert werden. Die Oligosaccharide der Blutgruppe 0 werden als H-Antigen bezeichnet. Der Rhesusfaktor des Menschen ist ein Polypeptid auf der Erythrocytenoberfläche. Die zwei Gene des Rhesusfaktors codieren für drei Antigenstrukturen (C,c; D,d und E,e). Für die immunologische Blutgruppenbestimmung und auch bei Schwangerschaften (siehe Frage 5) ist das Antigen D der wichtigste zu berücksichtigende Faktor.
Was ist eine rhesus-inkompatible Schwangerschaft?
Von einer rhesus-inkompatiblen Schwangerschaft spricht man, wenn eine rhesus-negative Mutter ein rhesus-positives Kind erwartet. Bei Geburten, aber auch Fehlgeburten oder im Zuge der pränatalen Diagnostik können mütterliches und kindliches Blut miteinander in Berührung kommen. Das mütterliche Immunsystem erkennt das D-Antigen auf den Erythrocyten des Kindes als etwas Fremdes und produziert dagegen Antikörper. Bei nachfolgenden Schwangerschaften mit rhesus-positiven Kindern besteht dann das Problem, dass diese mütterlichen Rhesus-Antikörper durch die Plazenta zum sich entwickelnden Kind transportiert werden. Dabei wird das Blut des Embryos zerstört (Hämolyse: Morbus haemolyticus fetalis). Gegen dieses Risiko wird heutzutage rhesus-negativen Müttern die Anti-D-Prophylaxe empfohlen.
Erläutern Sie kurz das Blutgerinnungssystem des Menschen!
Zum Blutgerinnungssystem des Menschen gehören die Gerinnungsfaktoren und die Thrombocyten. Thrombocyten im Blut werden bei Verletzungen aktiviert, sammeln sich an der beschädigten Stelle und verklumpen. Blutgerinnung über Gerinnungsfaktoren: Damit die Blutgerinnung auch nur dann stattfindet, wenn tatsächlich Schäden im Gewebe aufgetreten sind, müssen die im Plasma vorkommenden Gerinnungsfaktoren aktiviert werden. Extrinsisches System (extravaskuläres System): Beschädigte Gewebszellen exprimieren den Tissue Factor (ist in intakten Zellen auch da, hat dann aber keinen Kontakt zu Blut), welcher den aktivierten Faktor VII bindet. Der Tissue-Faktor-Faktor-VIIa-Komplex aktiviert den Faktor X, der dann Faktor V bindet und aktiviert. Dieser Komplex, die Prothrombinase, spaltet Prothrombin zu Thrombin. Thrombin spaltet zum einen Fibrinogen zu Fibrin, zum anderen aktiviert es Faktor XIII, der Fibrinmoleküle über kovalente Bindungen zum Fibrinpolymer stabilisiert. Intrinsisches System (intravaskuläres System): Bei Gefäßverletzungen wird Faktor XII aktiviert, welcher Faktor XI aktiviert. Dieser aktiviert den Faktor IX, der dann einen Komplex mit Faktor VIIIa bildet. Dieser Komplex aktiviert Faktor X. Danach läuft die Thrombin- und Fibrinbildung wie beim extrinsischen System ab. Thrombin und Fibrin werden also auf unterschiedlichen Wegen gebildet.
