Das Blut - Erhält die Funktionalität der verschiedenen Körpergewebe

Grafik Blutkörperchen bewegen sich durch Blutbahn

Die lebenswichtige Körperflüssigkeit wird durch das Herz-Kreislauf-System unterstützt und durch das Herz durch die Blutgefäße gepumpt

Als Blut bezeichnet man eine menschliche Körperflüssigkeit. Zu seinen Aufgaben gehören der Transport von Stoffen im Körper, die Regulierung des Wasserhaushalts sowie Abwehrfunktionen.

Als Blut (Sanguis) wird eine menschliche Körperflüssigkeit bezeichnet, die zusammen mit dem Herz-Kreislaufsystem für das Funktionieren der unterschiedlichen Körpergewebe durch mannigfaltige Verknüpfungs- und Transportfunktionen sorgt. Gelegentlich nennt man das Blut auch flüssiges Organ oder flüssiges Gewebe.

Normale erwachsene Menschen verfügen über ein Blutvolumen von etwa 4,5 bis 6 Litern. Dies sind rund 6 bis 8 Prozent des Körpergewichts.

Weshalb scheinen die Adern unter der Haut eher bläulich?

Das menschliche Auge empfindet Blut durch optische Täuschung als blau

Auge einer jungen Frau vor einem rotem Hintergrund
Blue eye on red background (shallow DoF) © Andrejs Pidjass - www.fotolia.de

Blut ist blau? Wer dieser Annahme ist, liegt gewaltig daneben und das auch dann, wenn man von der Blaublütigkeit der Könige und Adligen spricht. Allerdings kann es doch leicht zur Verwirrung führen, wenn man sich besieht, dass es unter der Haut blau in den Adern schimmert.

Eine Täuschung der Augen, die unterschiedliche Farben als reflektiertes Tageslicht wahrnehmen. So sieht der Mensch langwelliges Licht als Rotton an, dagegen jedoch kurzwelliges als Blau. Trifft nun eines dieser Lichter auf die Haut, dann geschehen fast schon optische Täuschungen.

Optische Täuschung

Das als Rot wahrgenommene langwellige Licht versickert regelrecht auf den Weg in die tieferen Hautschichten. Anders sieht das bei dem kurzwelligen Licht aus, dass nur wenige Millimeter unter der Haut reflektiert wird und dadurch den Anschein geben, dass der Mensch blaues Blut in den Adern fließen hat. Diese Tatsache trifft besonders auf die großen Venen zu, denn Besenreiser zum Beispiel, liegen knapp unter der Haut und sind somit als kleine Äderchen mit rotem Blut sichtbar.

Das flüssige Wunder namens Blut

Grafik Blutzellen in Herzform in Ader
heart shaped blood cells © Brent Walker - www.fotolia.de

Jeder von uns hat es, doch viele wissen eigentlich gar nicht, wie wichtig Blut für den menschlichen Körper ist. Dieses flüssige Wunder transportiert nicht nur Sauerstoff in jeden einzelnen Teil, es hat noch mehr lebenswichtige Funktionen.

So dient Blut zum Beispiel als Nachrichtennetz. Durch unser Blut können Botenstoffe transportiert werden und so Nachrichten an Hormondrüsen weitergeben. Dadurch kommt es bei Stress zur Ausschüttung von Adrenalin oder bei Glück zur Ausschüttung von Dopamin. Außerdem ist das Blut eine Art Autobahn für unser Immunsystem. Durch den Blutstrom bewegen sich die Zellen des Abwehrsystems und gelangen so dorthin, wo sie gebraucht werden. Dasselbe gilt natürlich für andere Stoffe, wie Enzyme oder Hormone. Sie alle nutzen das Blut als schnelles Transportmittel.

Unser Blut hat aber noch einen Nebenjob: es spielt die Müllabfuhr. Über die Blutbahnen können abgestorbene Zellen hin fort gespült werden und das immerhin auf einer stolzen Strecke von insgesamt 140 Kilometern bei einem ausgewachsenen Menschen. So lang sind insgesamt die Blutgefäße, die sich durch einen Körper erstrecken. Je nach Herzschlag benötigen die circa sechs Liter Blut in uns bis zu 60 Sekunden, um einmal durch den ganzen Körper gepumpt zu werden. Sind wir sportlich aktiv oder stehen unter Stress, kann dieser Kreislauf auch in 20 Sekunden schon abgeschlossen sein.

Zusammensetzung

Zusammengesetzt wird es von speziellen Zellen und dem Blutplasma. Dieses proteinreiche Plasma fungiert im Herz-Kreislaufsystem als Träger der Blutzellen.

Vor allem durch die mechanische Tätigkeit des Herzmuskels wird das Blut durch die verschiedenen Blutgefäße des Organismus gepumpt. Eine unterstützende Funktion haben dabei die Venenklappen.

Das menschliche Blut besteht zu 55 Prozent aus Plasma und 44 Prozent aus zellulären Bestandteilen. Daneben gehören auch zur Blutzusammensetzung:

  • Salze
  • Proteine
  • niedrig-molekulare Stoffe wie Monosaccharide
  • Vitamine
  • Lipide
  • Zucker
  • gelöste Gase
  • Hormone
  • eine wässrige Lösung

Die rote Farbe des Blutes entsteht durch das Hämoglobin (Hb), das zur Gruppe der Blutfarbstoffe gehört. Die Zellen, die im Blut enthalten sind, unterteilt man in

Rote Blutkörperchen

Aufgabe der Erythrozyten ist der Transport von Kohlendioxid und Sauerstoff von den Lungen zu den Organen und Geweben. Zu ihren Bestandteilen gehört das Protein Hämoglobin. Dieses ist für die Bindung des Sauerstoffs sowie dessen Transport verantwortlich und verleiht dem Blut seine rote Farbe.

Blutgruppen

Spezielle Lipide, so genannte Glycolipide, welche als Antigene wirken und sich in der Zellmembran der Erythrozyten verankern, bezeichnet man als Blutgruppen. Eine Vermischung von Blut führt zu einer Verklumpung, sodass man im Rahmen einer Bluttransfusion diese Blutgruppe von Spender und empfänger abgleichen muss.

AB0-System und Rhesus-Faktor gelten in der Medizin als relevanteste Blutgruppensysteme. In unserem ausführlichen Artikel zum Thema erhalten Sie detailliertere Informationen zu den verschiedenen Blutgruppen.

Weiße Blutkörperchen

Hauptaufgabe der Leukozyten ist die Abwehr von Krankheitserregern und körperfremden Stoffen. Dabei werden die weißen Blutkörperchen durch die Stoffwechselprodukte der Krankheitserreger angelockt.

Da sie über Eigenbeweglichkeit verfügen, können sie die Blutgefäße verlassen. Anschließend nehmen sie die Krankheitserreger auf und zerstören und verdauen sie durch Enzyme. Aus diesem Grund bezeichnet man die Leukozyten auch als Fresszellen.

Im Gegensatz zu den roten Blutkörperchen enthalten die weißen Blutkörperchen kein Hämoglobin. Daher sind sie unter dem Mikroskop als weiße Zellen zu erkennen. Die Leukozyten unterteilt man in:

  • Lymphozyten
  • Granulozyten
  • Monozyten

Während die Granulozyten und Monozyten im Knochenmark gebildet werden, entstehen die Lymphozyten in den Organen und Geweben des lymphatischen Systems.

Blutplättchen

Hauptfunktion der Thrombozyten ist die Unterstützung der Blutgerinnung. Das heißt, sie sorgen für die Stillung der Blutung und somit für die erste Phase der Wundheilung.

Auch Blutplättchen können sich vermehren

Bei isolierten Blutplättchen entstehen neue Zellen mit gleichm Aufbau

Grafische Darstellung Blutkörperchen in Vene, weißer Hintergrund
Blut Vene 3D © Principal - www.fotolia.de

Wie man jetzt feststellte, können sich auch die Blutplättchen oder auch Thrombozyten genannt, die keinen Zellkern besitzen, vermehren. Die Blutplättchen sind die kleinsten Blutzellen und haben die Aufgabe die für Blutgerinnung, das heißt sie verschließen kleine Wunden selbstständig. Bislang hatte man nicht geglaubt, dass sie sich von selbst vermehren können, weil sie eigentlich im Knochenmark entstehen und nur im Labor vermehrt werden können.

Erneuerung bei isolierten Blutplättchen

Normalerweise leben die Blutplättchen neun bis elf Tage und sind im Prinzip nur für das Schließen kleinerer Wunden zuständig. Für Störungen bei der Blutgerinnung bilden sie die Schlüsselfaktoren, so dass es entweder zu Blutungen aber auch zu Verdickungen oder Verklumpungen kommen kann. In den letzten Fällen können Schlaganfälle entstehen.

Die Wissenschaftler entdeckten bei ihren Laborversuchen, dass bei isolierten Blutplättchen nach einiger Zeit bei einigen neue Zellen entstanden, die auch den gleichen Aufbau wie die ursprünglichen hatten. Aber nicht nur im Labor, auch in Blutkonserven, die für eine Transfusion gelagert wurden, fand man die neuen Plättchen. Im eigentlichen Blutkreislauf hat man dies aber bisher noch nicht feststellen können.

Blutplasma

Im Blutplasma, das zu 90 Prozent aus Wasser besteht, befinden sich Proteine wie Globuline und Albumine. Zu den wichtigsten Aufgaben der Plasmaproteine gehören:

  • die Blutgerinnung
  • der Stofftransport
  • die Aufrechterhaltung des osmotischen Drucks
  • die Aufrechterhaltung des pH-Wertes
  • die Immunabwehr
Forschung rund um das Blut

Blutzellen im Labor gezüchtet

Blutproben in Reagenzgläsern in Labor
Biological experiment © NiDerLander - www.fotolia.de

Französischen Forschern ist es erstmals gelungen, aus Stammzellen des Nabelschnurblutes in großer Zahl rote Blutkörperchen – wissenschaftlich: Erythrozyten – herzustellen, berichtet das Gesundheitsmagazin Apotheken Umschau. Diese Art der Blutzellen ist für den Sauerstoffstofftransport verantwortlich.

Normalerweise durchlaufen die Erythrozyten einen etwa 80-tägigen komplexen Reifungsprozess. Im Labor ließen sich die Abläufe durch die Zugabe von Wachstumsfaktoren auf drei Wochen verkürzen. Aus einer Stammzelle entstanden dabei zwei Millionen Blutkörperchen. Bevor das Laborblut für Transfusionen eingesetzt werden kann, müsse das Verfahren aber noch verbessert werden, räumten die Forscher ein.

England: Künstliches Blut entwickelt

Mann und Frau im Labor, er guckt durch ein Mikroskop, sie sitzt mit Mundschutz und Schutzbrille vor einer Petrischale
Improving modern medicine. © gstockstudio - www.fotolia.de

Forscher der Universität Sheffield haben das Prinzip der Herstellung eines Blutersatzes aus Kunststoffmolekülen vorgestellt, der bei medizinischen Notfällen eingesetzt werden soll. Die Wissenschaftler arbeiteten seit fünf Jahren an der Entwicklung des künstlichen Bluts, das vor allem im militärischen Bereich Verwendung finden könnte.

Das Blut liegt in einer dicken Paste vor, die bei Bedarf verdünnt wird. Es besteht aus Kunststoffmolekülen, die die molekulare Struktur eines Hämoglobinmoleküls nachahmen.

Künstlich hergestelltes Blut aus Stammzellen

Grafik Blutzellen in Herzform in Ader
heart shaped blood cells © Brent Walker - www.fotolia.de

Rote und weiße Blutkörperchen aus den menschlichen Stammzellen konnten jetzt von australischen Forschern erzeugt werden. Theoretisch hat solches „künstliche“ Blut keine Verunreinigungen und Krankheitserreger, so dass irgendwann durch Blutkonserven keine Infektionen mehr entstehen könnten.

Die Wissenschaftler glauben, dass aber noch weitere Jahre geforscht werden muss, bis die erzeugten Mengen groß genug als Ersatz für das jetzige Spenderblut sind.

Bei Herz-OP wurde neuer Blutfarbstoff entdeckt

Mehrere Chirurgenhände bei der Operation an einem Herzen
Doctor doing heart operation © Africa Studio - www.fotolia.de

Ärzte haben während einer Herzoperation bei einem vierjährigen Jungen einen neuen Hämoglobin-Typen entdeckt, also einen neuen Typen des Blutfarbstoffes.

Bei Hämoglobin handelt es sich um einen eisenhaltigen Blutfarbstoff in den roten Blutkörperchen, der ein wichtiger Sauerstoff-Transporteur ist. Man vermutete bei dem Jungen einen Herzfehler, da bei ihm Sauerstoffarmut des Blutes gemessen wurde, genauso wie bei seinem Vater.

Bei eingehenden Untersuchungen stellte man dann fest, dass sowohl Vater als auch Sohn einen Hämoglobin-Typen besitzen, der bislang unbekannt war.

Künstliches Blut aus dem Labor

3D Grafik Arterie, aufgeschnitten mit Blutzellen auf weißem Hintergrund
3d arterie © Sebastian Kaulitzki - www.fotolia.de

US-Forschern ist es jetzt erstmals gelungen rote Blutkörperchen zu erstellen. Wie das britische Magazin "New Scientist" berichtet, wurden diese aus embryonalen Stammzellen gewonnen und könnten später vielleicht die normale Blutspende ablösen.

Anderen Forschern war es vorher schon geglückt rote Blutkörperchen herzustellen, aber die neuen Zellen sind in der Lage ihren Zellkern auszustoßen, so wie es auch im menschlichen Körper bei der Reifung passiert. Das Wichtige dabei ist, dass die Blutkörperchen auf bestimmten Bindegewebszellen aus dem Knochenmark wachsen, so wie es auch normalerweise geschieht.

Die neuen Blutkörperchen transportieren auch Sauerstoff. Im Testversuch stellten die Wissenschaftler 100 Milliarden rote Blutkörperchen her und sie sollen nun an Tieren getestet werden.

Man hofft für die Zukunft Blutkörperchen der Blutgruppe Null herzustellen, eine seltene Gruppe, die aber von allen Empfängern bei einer Blutspende angenommen wird, so dass man bei dem Patienten vorher keine Blutgruppenbestimmung machen müsste.

Bei der Asthma- und Leukämie-Therapie glückte australischen Forschern ein möglicher Durchbruch

Grafik Leukämie Zellen in pink auf schwarzem Hintergrund
leukemie © Sebastian Kaulitzki - www.fotolia.de

Wissenschaftler aus Australien konnten jetzt einen wichtigen Rezeptor in den weißen Blutkörperchen dreidimensional darstellen, was zur Entwicklung von neuen Medikamenten wichtig ist. Bislang wird bei der Behandlung von Leukämien die Chemotherapie eingesetzt, die kranke sowie auch normale Blutzellen und Knochenmark zerstören.

Die Forscher haben jetzt die Struktur und Funktionsweise eines Rezeptors abgebildet, der eine Ursache für den Blutkrebs sein kann. Für die Zukunft erhoffen sich die Wissenschaftler, dass ihre Entdeckung zu gezielten Behandlungsmöglichkeiten führt, so dass eventuell auch Krankheiten behandelt werden können, gegen die heutzutage noch kein Mittel hilft. In der US-Fachzeitschrift "Cell" wurde die Studie veröffentlicht.

Forscher untersuchen die Wirkung des Blutfarbstoffs Häm

Mehrere Blutproben in Röhrchen zur Blutuntersuchung im Labor
Blood tubes for centrifuging © angellodeco - www.fotolia.de

Forscher der Universität Jena haben ein Forschungsprojekt ins Leben gerufen, bei dem die Wirkung des Blutfarbstoffs Häm untersucht werden soll. Sie legten ein besonderes Augenmerk auf die Freisetzung und den Abbau des roten Farbstoffes in den Zellen.

Die Wissenschaftler wollen herausfinden, inwiefern Häm eine Rolle bei einer Hirnblutung spielt. Das Forschungsprojekt wird in den nächsten drei Jahren mit einem Zuschuss in Höhe von einer Million Euro durch das Land Thüringen unterstützt. Forscher aus den verschiedensten Bereichen nehmen an den Untersuchungen teil.

In Zukunft können rote Blutkörperchen künstlich hergestellt werden

3D Grafik Arteriosklerose, Blutzellen in Blutbahn mit Ablagerungen an Gefäßwänden
ateriosklerose © Sebastian Kaulitzki - www.fotolia.de

Rote Blutkörperchen können in Zukunft auch künstlich hergestellt werden. Einem Forscherteam ist es nun gelungen, eine Methode zu entwickeln, mit der sich die schwer nachahmbaren roten Blutkörperchen herstellen lassen.

Die Forscher sind zuversichtlich, dass sich die künstlich hergestellten Zellen nicht nur für den köperlichen Stofftransport eignen, sondern auch für viele therapeutische oder bildgebende Verfahren. Dies ist ein weiterer Fortschritt in der Medizin- und Medikamentenforschung.

Wie die Vampire - US-Forscher "verjüngen" erfolgreich Blut bei Mäusen

Körperliche Beschwerden könnten durch jüngeres Blut gelindert werden

Anatomie - Grafik einer Arterie mit Blutkörperchen
arterie mit fließendem blut © sebastian kaulitzki - www.fotolia.de

Die ungarische Gräfin Erzsébet Báthory badete angeblich im Blut von Jungfrauen, um sich optisch zu verjüngen. Vampire trinken Blut, um zu leben. Der Glaube, dass sich das Altern aufhalten lasse, indem man dem eigenen Körper jüngeres Blut zuführe, spielt in vielen Mythen und Geschichten eine Rolle. Tatsächlich gelang es Wissenschaftlern der Universität Harvard, das Blut von Mäusen zu "verjüngen".

Regeneration von Stammzellen

Sie brachten die Stammzellen im Blut der Nager durch Behandlung mit fremden Blut dazu, sich zu regenerieren. Durch die Studie sollten neue Einsichten in die Funktion von blutbildenden Systemen und deren Zusammenspiel mit dem Alterungsprozess erlangt werden.

"Das Erstaunliche an der Entdeckung ist, dass altersbedingte Veränderungen in den Stammzellen umkehrbar sind und das durch Signale, wie sie vom Blut selbst transportiert werden", erklärt die Wissenschaftlerin Amy J. Wagers. Demnach beinhalte das Blutsystem selber einen möglichen Weg, um körperliche Funktionsstörungen, die auf das Alter zurückzuführen sind, zu behandeln. Sich mit Blut einzureiben oder es gar zu trinken, ist jedoch wirkungslos.

Neue Entdeckung - Blutplättchen arbeiten mit dem Immunsystem zusammen

Laborarzt mit Schutzkleidung analysiert eine Blutprobe im Reagenzglas
Blut Reagenzglas © Aycatcher - www.fotolia.de

Blutplättchen erfüllen im Körper wichtige Funktionen, das ist der Medizin schon länger bewusst. Die so genannten Thrombozyten verschließen Wunden, damit kein Blut mehr aus dem Körper aus tritt.

Doch die kleinen Plättchen können noch viel mehr. Sie verschließen bei Neugeborenen den „Ductus arteriosus“. Dies ist eine Gefäßverbindung, die bei Ungeborenen noch offen ist und das Blut durch die Lungen fließen lässt. Nach der Geburt muss diese Verbindung geschlossen werden, damit das Kind eigenständig atmen kann. „Frühchen“ haben häufig Probleme mit der Sauerstoffversorgung, weil die Blutplättchen bei ihnen diese Gefäßverbindung noch nicht verschließen konnte.

Die Thrombozyten haben sogar noch eine bisher unbekannt gewesene Funktion. Sie arbeiten sehr eng mit dem Immunsystem zusammen. Sie nutzen ihre Grundfunktion zur Wundverschließung ganz geschickt bei der Bekämpfung von Erregern. Zusammen mit weißen Blutkörpern können sie kleine Gerinnsel bilden, die die Erreger in der Leber gefangen halten. Dort können sie dann in Ruhe vom Immunsystem zerstört werden.

Blutplasma untersucht: Eher Ketchup als Wasser

Drei Reagenzgläser mit Blutproben auf einem Ständer im Labor, davor liegt ein Stethoskop
Prelevement de sang en laboratoire © JPC-PROD - www.fotolia.de

Das Fließverhalten von Blutplasma in den menschlichen Adern war nun Gegenstand einer neuen Untersuchung der Universität des Saarlandes und der University of Pennsylvania. Schließlich weiß jeder, dass Blut anders fließt als Wasser: Es ist dicker, zähflüssiger und fließt sprunghafter - vergleichbar eher mit Tomatenketchup, der bei höherem Druck flüssiger wird.

Blut verhält sich ähnlich, denn durch den Druck kann die zähe Flüssigkeit auch durch die dünnsten Adern gepumpt werden. Wasser dagegen fließt immer gleich.

Die Forscher beschäftigten sich nun mit der Rolle des Blutplasmas bei diesem Vorgang. Bislang war die Medizin davon ausgegangen, dass das Blutplasma wie Wasser fließt, während die roten Blutkörperchen für die Zähflüssigkeit des Blutes und seine Fließeigenschaften verantwortlich waren.

Doch in sogenannten Tropfenexperimenten mit Hochgeschwindigkeitskameras wurde nun beobachtet, dass sich auch Blutplasma anders verhält als Wasser und damit zu den "Nicht-Newtonschen Flüssigkeiten" zählt.

Durch die neuen Erkenntnisse könnten in Zukunft Thrombosen, Aneurysmen und Ablagerungen an den Gefäßwänden besser behandelt werden, so die Forscher. Beispielsweise zeigte sich, dass die viskoelastische Eigenschaft des Blutplasmas zu Verwirbelungen des Blutes führte, die wiederum Thrombosen auslösen können.

Was genau aktiviert Stammzellen? Forscher lüften das Geheimnis der Blutstammzellen

Grafik von fließendem Blut mit roten und weißen Blutkörperchen
fließendes blut © Sebastian Kaulitzki - www.fotolia.de

Jeder Mensch besitzt in seinem Körper eine große Menge an Stammzellen. Dieser Zelltyp ist etwas Besonderes, denn hierbei handelt es sich quasi um Prototypen. Es gibt verschiedene Zellen im Körper, die je nach ihrem Aufgabengebiet anders zusammengesetzt sind. Bekannte Beispiele sind Nervenzellen, Muskelzellen oder Hautzellen. Stammzellen haben sich vereinfacht ausgedrückt noch nicht entscheiden müssen, was sie einmal werden.

Der Medizin ist diese Zellart schon länger bekannt und man weiß auch, dass sich Stammzellen dann ausdifferenzieren, wenn sie akut im Körper benötigt werden. So gibt es Blutstammzellen, die sich in rote oder weiße Blutkörperchen entwickeln können, je nach Bedarf. Doch woher die Zellen wissen, wann es soweit ist und welche Form genau sie werden sollen, konnte bisher nicht geklärt werden. Forschern ist es nun aber gelungen, dem Rätsel auf die Spur zu kommen.

Laut des Teams aus deutschen und französischen Wissenschaftlern reagieren die Blutstammzellen auf eine klar vorgelegte "Bestellung". Bei einer Infektion beispielsweise wird durch einen Signalstoff vorgegeben, welche Blutkörper genau aktuell wichtig sind. Die Stammzellen bilden also nicht, wie bisher von einigen Medizinern angenommen, in beliebiger Reihenfolge mal die eine und mal die andere Zellart. Es ist der Stoff "M-CSF" der sich direkt an die Stammzellen wendet. Er kann dort eine Art Schalter umlegen und so bestimmen, wie die Stammzelle sich weiterentwickeln wird.

Diese neue Erkenntnis könnte vor allen Dingen für den Bereich der Knochenmarktransplantation interessant werden. Theoretisch ist es möglich, dass man von außen ein künstliches Signal gegeben wird und die Blutstammzellen sich so nach ärztlichem Plan differenzieren. Das würde die Genesung nach solchen Transplantationen entscheidend beschleunigen.

Forscher stellen erstmals aus Stammzellen genügend Blutplättchen für eine Therapie her

Wissenschaftler aus Großbritannien stellen eine Rekordmenge an Thrombozyten aus Stammzellen her

Mikroskopisches Foto von roten und weißen Blutkörperchen in der Blutbahn
red blood cells,activated platelet and white blood cells microscopic photos © royaltystockphoto - www.fotolia.de

Drei wesentliche Bestandteile im Blut sind

  1. die roten Blutkörperchen (Erythrozyten),
  2. die weißen Blutkörperchen (Leukozyten) und
  3. die Blutplättchen (Thrombozyten).

Letztere sind für die Blutgerinnung und damit den Verschluss von Wunden wichtig.

Fortschritt in der Thrombozyten-Züchtung

In der Forschung versucht man bereits seit einiger Zeit, Blutplättchen aus Stammzellen zu züchten. Einigen Studien ist das sogar schon gelungen, doch die Zahl der künstlich gewonnenen Thrombozyten war stets zu klein. Die geringen Mengen waren zwar interessant für Laborversuche, doch sie waren für den Einsatz in Therapien nutzlos. Nun ist es Forschern aus Großbritannien zum ersten Mal gelungen, aus Stammzellen so viele Thrombozyten herzustellen, dass man sie im klinischen Alltag für Patienten nutzen könnte.

Benutzt wurden Zellen aus der Haut, die Spender für die Wissenschaftler bereitgestellt hatten. Diese Hautzellen wurden so verändert, dass sie sich zurückentwickelten und wieder zu Stammzellen wurden. Man spricht in diesem Fall von pluripotenten Stammzellen.

Die Forscher stimulierten diese Zellen mit insgesamt drei Steuergenen (auch Transkriptionsfaktoren genannt) und ließen sie zu einer Zellart heranwachsen, die man Mega­karyozyten nennt. Diese Mega­karyozyten können Blutblättchen herstellen, indem sie kleine Abschnürungen bilden. Aus diesen "Säckchen" werden die Thrombozyten.

(Miss-)Erfolge im Tierversuch

Insgesamt dauerte es im Labor zehn Tage, bis die Stammzellen zu Mega­karyozyten geworden waren und langsam Blutplättchen bildeten. Die Zellkultur hatte eine Lebensdauer von mehr als 90 Tagen, was ausreichend war, um aus einer Million Stammzellen eine Billion Thrombozyten zu machen. Dies ist ein Rekord und könnte der Durchbruch für den Einsatz in der Praxis sein. Zum Vergleich: ein Liter Blut enthält je nach Person 150 bis 450 Milliarden Blutplättchen.

Bisher ist allerdings noch kein Einsatz beim Menschen geplant. Erst stehen noch weitere Testreihen an. Im Versuch mit Mäusen lebten die künstlichen Thrombozyten im Schnitt nur 7,1 Tage. Normal wären 19,7 Tage. Außerdem übernahmen sie noch nicht alle Funktionen im Körper, die natürlich entstandene Blutplättchen übernehmen. Die wichtige Bildung von Verklumpungen zum Wundverschluss übernahmen sie aber bereits.

Funktionen

Das Blut erfüllt zahlreiche wichtige Aufgaben, damit die Lebensvorgänge im Organismus aufrechterhalten werden können.

  • Zu den Hauptfunktionen gehört der Transport von Nährstoffen und Sauerstoff zu den Zellen.
  • Zudem transportiert das Blut Stoffwechselendprodukte wie Harnstoff oder Kohlenstoffdioxid ab.
  • Darüber hinaus befördert es wichtige Hormone und andere Wirkstoffe zwischen den verschiedenen Zellen.
  • Weitere Funktionen sind die Regulation und Aufrechterhaltung der Körpertemperatur, des ph-Werts sowie des Elektrolyt- und Wasserhaushalts.
  • Darüber hinaus hat das Blut auch Schutz- und Abwehraufgaben, indem es Antikörper und Fresszellen gegen Fremdkörper und Antigene bildet.

Atmung

Eine der wichtigsten Funktionen stellt die Grundlage für die Atmung dar. Das Blut transportiert Sauerstoff von der Lunge zu den Zellen sowie Kohlenstoff wieder zurück zur Lunge.

Atmet der Mensch, wird der Sauerstoff aus der Luft über die Luftröhre bis zu den Lungenbläschen hinein gezogen. Diese haben eine dünne Membran, sodas der Sauerstoff in die Blutgefäße gelangen kann, während das Blut vom Herzen zur Lunge transportiert wird.

Dort gibt das sauerstoffarme Blut Kohlenstoffdioxid ab und nimmt gleichzeitig Sauerstoff auf. Dieses nun sauerstoffreiche Blut fließt zurück zum Herzen.

Von dort aus werden die meisten Stoffwechselzellen damit versorgt. Eine wichtige Rolle bei diesem Gasaustausch spielt der Blutfarbstoff Hämoglobin, welches Sauerstoff an sich bindet.

Erkrankungen des Blutes

Mit Hilfe eines Blutbilds können zahlreiche Erkrankungen durch bestimmte Veränderungen der Blutbestandteile festgestellt werden. Dabei wird einem Patienten etwas Blut entnommen, um es genauestens zu analysieren.

Das Blut gehört zu den am häufigsten untersuchten Körperflüssigkeiten. Es kann aber auch selbst von schweren Erkrankungen betroffen sein. Dazu gehören z.B. die Blutarmut (Anämie), Blutkrebs (Leukämie) oder die Bluterkrankheit (Hämophilie).

Anämie

Im Falle einer Anämie entsteht eine Unterversorgung des Körpers mit Sauerstoff, wodurch es zu unterschiedlichen Symptomen kommen kann, wie:

Blutkrebs

Bei Blutkrebs bilden sich zu viele weiße Blutkörperchen im Organismus, die bereits unfertig ausgestoßen werden. Dadurch werden jedoch die anderen zellulären Blutbestandteile im Blut und im Knochenmark verdrängt.

Im weiteren Verlauf werden Organe wie die Lymphknoten, die Milz oder die Leber in ihrer Funktion beeinträchtigt. Außerdem kommt es zu anhaltenden Fieber und einer erhöhten Infektionsanfälligkeit.

Bluterkrankheit

Bei der Bluterkrankheit liegt eine Störung der Blutgerinnung vor, infolgedessen Blutungen nur noch schlecht oder gar nicht mehr gestillt werden können.

Veränderte Zellzahlen

Die Anzahl der im Blut enthaltenen Zellen kann bei unterschiedlichen Erkrankungen variieren, was beispielsweise einen Hinweis auf das Stadium einer Krankheit geben kann. Diese Veränderungen der Zellzahlen lassen sich anhand eines Differenzialblutbilds erkennen.

Möglich ist eine übermäßige Bildung von Blutzellen, die man als Zytose bezeichnet - je nach Art der Zellen gibt es somit die Erythrozytose sowie die Leukozytose. Einen Mangel an roten Blutzellen nennt man Erythropenie, während die Leukopenie einen Mangel an weißen Blutzellen beschreibt.

Auch Senioren können Blut spenden

Nahaufnahme Bluttransfusion bei einem Mann
Blood Transfusion © weim - www.fotolia.de

Auch ältere Menschen können noch Blut spenden. Experten haben das Höchstalter auf 68 Jahre festgelegt. Allerdings darf niemand bei der ersten Spende älter als 60 Jahre sein, berichtet das Apothekenmagazin Senioren Ratgeber. Voraussetzung ist immer, dass der Spender sich gesund fühlt. Frauen dürfen maximal viermal, Männer sechsmal jährlich Blut abgeben.

Blutspenden sind immer freiwillig und werden nicht bezahlt. "Finanzieller oder sozialer Druck könnte die Ehrlichkeit des Spenders beeinträchtigen", sagt die Transfusionsmedizinerin Dr. Adelheid Younis von Deutschen Roten Kreuz in der Seniorenzeitschrift. Falsche Angaben, etwa über einen gerade erst überstandenen Infekt oder eine kurz zurück liegende Tropenreise, können für die Empfänger gefährlich sein.

Helfen gefrorene Blutplättchen bei der Wundheilung?

Nahaufnahme bandagierte Frauenhand mit Wunde auf Handfläche
Bandage © PDV - www.fotolia.de

Die Heilung von Wunden könnte in Zukunft mit Hilfe einer speziellen Methode beschleunigt werden.

Ein von Forschern entwickeltes Pulver, das Thrombozyten enthält, soll regenerierende Wachstumsfaktoren abgeben und damit die Produktion neuer Hautschichten beschleunigen. Es ist geplant, das Pulver in Verbände einzuarbeiten, damit es direkt auf der entsprechenden Wunde wirken kann.

Um das Pulver zu bekommen, muss das Blut zunächst durch ein Waschverfahren bei 30 Grad Celsius gereinigt werden, sodass anschließend lediglich die Blutplättchen übrig bleiben. Im nächsten Schritt werden Zucker sowie ein Verdickungsmittel hinzugegeben, bevor der Mischung abschließend 95 Prozent des Wassers entzogen wird.

Das Verfahren wurde bereits zum Patent angemeldet.

Paradox "dickes Blut": Gefahr und Schutz eines Herzinfarktes

Älterer Mann nach vorn gekrümmt, hält sich Brust vor Schmerzen Herzinfarkt Herzattacke
mature businessman clutching his chest © Lisa F. Young - www.fotolia.de

Auch im menschlichen Organismus gibt es Paradoxien. Zu solch einem Paradox zählt das so genannte dicke Blut, dass zwar einerseits eine Gefahr für das Herz darstellt und anderseits jedoch gleichzeitig auch eine Schutzfunktion beinhaltet.

Dickes Blut als Folge einer starken Blutgerinnung, führt in den Gefäßen zu Ablagerungen, die als Plaque bezeichnet werden. Dadurch kann es zu einer Verstopfung der Gefäße kommen und folglich auch zu einem Herzinfarkt oder Schlaganfall. Allerdings kann genau dieses dicke Blut auch das Gegenteil bewirken, denn aufgrund der Dicke löst es sich nicht so rasch von den Gefäßwänden ab.

Werden zu Therapiezwecken dann Blutverdünner eingesetzt, wird mitunter diese positive Wirkung des Plaque ausgeschaltet, was zu Komplikationen führen kann.

Die Wissenschaftler raten nun zu einem genauen Abschätzen der Gefäßverkalkung und vor allem auch zu einer gründlichen Diagnose der Ursache einer vorhandenen Blutgerinnungsstörung, um die positiven Aspekte des Plaque erhalten und gleichzeitig auch einer Verstopfung der Gefäße vorzubeugen zu können.

Abwehrfunktion der weißen Blutkörperchen wird durch die Erreger der Leishmaniose neutralisiert

Das Enzym GP63 neutralisiert den Abwehrmechanismus der weißen Blutkörper bei der Leishmaniose

Anatomie - Grafik von blauen Viren in der Blutbahn
Viren in der Blutbahn © Spectral-Design - www.fotolia.de

Amerikanische Wissenschaftler haben nun das Rätsel gelöst, wie die Erreger der Leishmaniose die Abwehrfunktion beim Menschen außer Gefecht setzen. Schuld daran ist ein Enzym GP63, das den Abwehrmechanismus der weißen Blutkörperchen neutralisiert.

Erforschung des Enzyms GP63

Für eine wirksame Therapie werden die Wissenschaftler nun verstärkt das Enzym GP63 erforschen, so dass man in Zukunft eine bessere Behandlung oder auch Vorbeugung erzielen kann. Bei der Leishmaniose handelt es sich um eine Infektionskrankheit, wobei die Übertragung durch Sand- oder Schmetterlingsmücken erfolgt.

Verbreitungsgebiete

In den 1950er Jahren konnte man durch den Einsatz von Insektiziden, besonders DDT, die Sandmücken stark dezimieren, aber heutzutage haben sie sich wieder vermehrt, vor allem auch im Mittelmeerraum, aber hauptsächlich gibt es die Krankheit in den tropischen Gebieten. Wie die WHO schätzt, sind weltweit mehr als 12 Millionen Menschen betroffen. Jährlich kommen etwa zwei Millionen Neuerkrankungen dazu.

Zwei Varianten der Krankheit: Viszeral und Kutan

Es gibt zwei Arten der Leishmaniose, einmal die Kutane, die die Haut betrifft und meistens vorkommt oder die schwere Variante die viszerale Form, hier sind auch innere Organe betroffen und kann auch tödlich enden. Eine vollständige Heilung der Erkrankung ist häufig nicht möglich, so dass man vor allem die eigene Immunabwehr stärkt. Aber es gibt auch Medikamente, so wurde Miltefosin erst kürzlich entdeckt und hat sich in Studien als wirksam gegen Leishmanien gezeigt und ist auch in Deutschland zur Behandlung zugelassen.

Thrombozyten-Studie soll Herzinfarktprophylaxe verbessern

Grafik Mensch mit Herzschmerzen - Herzinfarkt
Herzinfarkt © psdesign1 - www.fotolia.de

In der aktuellen Ausgabe der Wissenschaftszeitschrift "Nature" berichtet ein internationales Forscherteam über eine großangelegte Thrombozyten-Studie. Thrombozyten sind Blutplättchen. Sie spielen ein eminent wichtige Rolle für die Gesundheit eines Menschen. Wenn die Blutpättchen bestimmte Defekte aufweisen, kann das zum Herzinarkt oder Schlaganfall führen. Pro Tag produziert ein Mensch mehrere Milliarden Thrombozyten. In der Studie wurden die Gensequenzen von Thrombozyten analysiert, die von 68000 Menschen aus zahlreichen Ländern stammten.

Wert legte man vor allem auf das Zusammenspiel der Proteine dieser Blutplättchen. Die Wissenschaftler erhoffen sich neue Erkenntnisse zur besseren Behandlung kardiovaskulärer Krankheiten.

Zwei Risiko-Gene für das multiple Myelom entdeckt

Laborant mit blauen Handschuhen hält eine lange Pipette in eine Petrischale, auf dem Tisch liegt ein Klemmbrett
Agarplatte besiedelt mit Bakterien im Labor © Alexander Raths - www.fotolia.de

Bei dem multiplen Myelom handelt es sich um eine sehr bösartige Krebserkrankung. Die Krebszellen befinden sich im Knochenmark des Patienten und führen dazu, dass sich die Zellen krankhaft vermehren, die wir für die Produktion von Antikörpern benötigen. Diese krankhaft veränderten Plasmazellen bilden dann unkontrollierte Antikörper, die sich zum Teil schädlich auf den Körper auswirken. Jedes Jahr werden hierzulande 3.500 neue Fälle registriert. In Europa sind es gut 25.000 Fälle jährlich.

Eine aktuelle Studie beschäftigte sich damit, ob es spezielle Risiko-Gene gibt, die einen Menschen besonders anfällig machen. Das Ergebnis: Ja, es gibt sie. Zwei Veränderungen am Genom wurden als besonders risikohaft enttarnt. Bei 1.675 Menschen, bei denen das multiple Myelom diagnostiziert worden war, durfte man eine Untersuchung der DNS durchführen. 5.903 gesunde Menschen dienten als Kontrollgruppe.

In genau zwei Regionen des Genoms stießen die Wissenschaftler auf Unterschiede. Bei den erkrankten Personen lagen bei zwei Genen deutlich abweichende Variationen vor. Die Risiko-Gene enthalten die Bauanleitungen für zwei Eiweiße, die offenbar eine wichtige Rolle bei der Entstehung des Krebs spielen.

Welche Wirkung die von den Genen gebildeten Proteine genau haben, sollen jetzt weitere Untersuchungen klären.

Arterienstich kann nicht durch Venenpunktion ersetzt werden

3-D-Grafik des Herz-Kreislaufsystems einer Frau mit Venen und Arterien
Frau mit Herz-Kreislauf © psdesign1 - www.fotolia.de

Die Blutgase von Patienten liefern wichtige Informationen darüber, ob diese sich in einem kritischen Zustand befinden. Beispielsweise können Mediziner anhand dem so genannten Basendefizit die Schwere der Verletzungen abschätzen.

Die Freisetzung von Milchsäure sowie starke Hypoperfusion von Gewebe tritt bei Werten unter -4 auf, wo man so schnell wie möglich mit der Intensivtherapie beginnen muss. Daneben kann man mittels der Blutgase auch die Wirksamkeit einer Wiederbelebung abschätzen, wofür man beim Patienten jedoch eine Arterie punktieren muss.

Bei vergangenen Studien anderer Krankheiten wurden teils hohe Korrelationskoeffizienten im Vergleich mit arteriellen Blutproben sichtbar. Gleichzeitig stellten die Mediziner jedoch bei maschinell beatmeten Patienten fest, dass sich die arterielle Analyse nicht durch eine venöse Blutgasbestimmung ersetzen lässt.

Bei Eisenmangel im Blut kann auch die Rote Bete nicht helfen

Rote Bete in Scheiben
Rote Beete © HLPhoto - www.fotolia.de

Eisenmangel im Blut führt zu einer Unterversorgung des Organismus mit Sauerstoff. Dies ist oftmals bei den Menschen, die unter Blutarmut leiden, der Fall. Aber auch Kinder im Wachstumsalter oder bei schwangeren Frauen und oftmals bei Vegetariern kommt es zum Eisenmangel, so dass diese Menschen öfters auch blasse Haut haben.

Nun glauben aber viele Menschen, dass in der Roten Bete viel Eisen enthalten sei, mit dem man einen Eisenmangel beseitigen könnte. Doch ist zwar die Rote Bete sehr gesund, aber einen Eisenmangel kann sie nicht beheben, auch wenn pro 100 Gramm ein Milligramm Eisen enthalten ist.

Täglicher Eisenbedarf des Menschen

Ein Erwachsener sollte täglich ein bis zwei Milligramm Eisen zu sich nehmen, Kinder und Jugendliche aber 10 bis 15 Milligramm, wie auch die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) rät.

Vorkommen von Eisen in Lebensmitteln

Das meiste Eisen ist aber in Fisch und Fleisch enthalten, zudem handelt es sich hierbei um ein zweiwertiges Eisen, das vom Darm nicht erst umgesetzt werden muss, wie beispielsweise bei Salaten und auch der Roten Bette, die dreiwertig sind.

Bei den Gemüsesorten sind in Grünkohl, Erbsen, Möhren sowie Feldsalat etwa zwei Milligramm Eisen pro 100 Gramm enthalten. Besonders hoch ist der Eisenwert in Linsen und weißen Bohnen, hier beträgt dieser sogar sechs bis sieben Milligramm pro 100 Gramm.

Neben Fisch und Fleisch gibt es aber auch noch die Möglichkeit der Einnahme von sogenannten Eisentabletten. Dies sollte aber mit einem Arzt abgesprochen werden.

Cholesterin und Triglyzeride können mit den Jahreszeiten schwanken: Mehr Blutfette im Winter

Anatomie - Grafik einer Arterie mit Blutkörperchen
arterie mit fließendem blut © sebastian kaulitzki - www.fotolia.de

Eine US-Studie, die sich mit den Blutfettwerten von Menschen nach einem Herzinfarkt beschäftigt hatte, machte im Zuge ihrer Untersuchung eine interessante Entdeckung.

Schwankung von LDL-Cholesterin und Trigylzeridwerte

Die Analyse war so aufgebaut gewesen, dass von den 4.162 Teilnehmern regelmäßig die Cholesterinwerte und die Triglyzeride gemessen wurden. Dabei unterschied man auch in "böses" LDL-Cholesterin und seinen "guten" Gegenspieler HDL-Cholesterin.

Triglyzeride gehören gleich den beiden zu den Fetten, die der Mensch mit der Nahrung aufnimmt. Bei der schlussendlichen Analyse stellten die Forscher dann fest, dass die Werte von LDL-Cholesterin und Triglyzeride saisonal schwankten. In den Wintermonaten waren die Werte stets ungünstig höher und im Sommer wieder besser.

Unterschiede bei der Analyse der Werte zwischen Männern und Frauen

Da die Studie jedoch nur mit so wenigen Teilnehmern gearbeitet hatte, wollte man es genauer wissen und führte eine vergleichbare Analyse noch einmal mit den Daten von ganzen 2,8 Millionen Menschen durch. Und erneut fiel die Abweichung passend zu den Jahreszeiten auf.

Im Schnitt war der Wert des LDL-Cholesterin in den kalten Monaten des Jahres bei allen männlichen Probanden um 4 mg/dl höher. Auch bei den Frauen unterschieden sich diese Blutfettwerte, allerdings hier nur um 2 mg/dl.

Dagegen gab es jedoch keine Schwankungen im Bezug auf HDL-Cholesterin. Dies ist bedauerlich, da man gerade davon im Grunde nie genug haben kann. Bei den männlichen Teilnehmern war zudem der Triglyzeridwert im Winter höher; im Schnitt um 3,5 Prozent.

Ursache liegt vermutlich im Essverhalten

Wie genau es zu diesen nicht unbedeutenden Schwankungen kommt, kann die Studie allein aufgrund ihrer Beobachtung nicht sagen. Es liegt jedoch der Verdacht nahe, dass die Menschen in den kalten Monaten des Jahres lieber fettreiche Nahrungsmittel zu sich nehmen. Im Sommer ernährt man sich dann allein schon aufgrund der Hitze leichter und führt dem Körper so weniger schädliche Blutfette zu.

Hyperkaliämie regulieren: ein Mineral soll gegen den Kaliumüberschuss helfen

Zirconium-Cyclosilikat konnte in einer Studie den Kaliumspiegel bei Patienten mit Hyperkaliämie senken

Grafik Querschnitt Blut Arterien und Venen
blood arteries and veins cut section © Dario Bajurin - www.fotolia.de

Menschen, die chronisch zu viel Kalium im Blut haben, leiden an der sogenannten Hyperkaliämie. Diese Elektrolytstörung kann unbehandelt sogar lebensgefährlich werden, weshalb Betroffene sich in Therapie begeben sollten.

Probleme durch erhöhte Kaliumwerte

Gerade wenn die Patienten zusätzlich an Diabetes oder einer Herzschwäche leiden, wird Kalium zum Problem. Der Überschuss kann die wichtigen Medikamente wie ACE-Hemmer in ihrer Wirkung einschränken und dadurch zu weiteren Problemen führen. Doch eine Behandlung der Hyperkaliämie ist oft alles andere als leicht.

Neuer Therapieansatz

Bei manchen Patienten können Austauscherharze zum Einsatz kommen, doch die wirken nicht immer stark genug. Andere Menschen vertragen diese künstlichen Wirkstoffe überhaupt nicht. Eine neue Therapie soll all diesen Patienten helfen.

Dafür möchte man das Mineral "Zirconium-Cyclosilikat" zum Einsatz bringen und das Kalium im Blut auf diese Weise senken. Belegt wurde die Wirkung bereits in einer Studie mit 258 Patienten. Sie kamen aus den USA, Südafrika und Australien und litten an Hyperkaliämie.

Placebokontrollierte Studie zur Senkung des Kaliumspiegels

Zunächst erhielten alle Teilnehmer drei mal am Tag Zirconium-Cyclosilikat und zwar je zehn Gramm. 237 der Patienten konnten daraufhin ihren Kaliumspiegel erfolgreich senken.

Diese Menschen wurden weiter behandelt und zwar entweder mit fünf Gramm, zehn Gramm, 15 Gramm, oder nur noch einem Placebo. Bei allen Patienten, die weiterhin Zirconium-Cyclosilikat eingenommen hatten, blieb der Schutz vor hohen Kaliumwerten weitgehend bestehen.

Kaliumwerte sinken proportional zur Einnahmemenge

Er lag jedoch umso höher, je mehr des Minerals der Patient bekommen hatte: bei 80 Prozent, 90 Prozent und 94 Prozent. In der Placebogruppe dagegen kam man nur noch auf 46 Prozent.

Die Studie hatte jedoch auch eine Schattenseite. Am 18 Tag der Therapie verstarb ein Teilnehmer. Die Diagnose war ein Herzinfarkt. Dieser Patient hatte die zweithöchste Dosis an Zirconium-Cyclosilikat erhalten. Derzeit wird geprüft, ob es einen Zusammenhang zur Einnahme gibt; die Ärzte bezweifeln dies jedoch.

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  • Bildnachweis: fließendes blut © Sebastian Kaulitzki - www.fotolia.de

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Paradisi-Redaktion - Artikel vom (zuletzt überarbeitet am )

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