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Grundlagen der Hämatologie

Abstract

Hämatologie bezeichnet die Lehre des Blutes und seiner Erkrankungen. Das menschliche Blut besteht zu ca. 45% aus zellulären Bestandteilen und zu 55% aus Blutplasma. Es übernimmt vielfältige Aufgaben im Organismus wie z.B. den Transport von Sauerstoff, den Wärmetransport und hat Anteil an der Abwehr von Krankheitserregern. Die Zellen des Blutes werden zum größten Teil im Knochenmark produziert. Sie lassen sich aufgrund ihres Aussehens und ihrer Funktion verschiedenen Gruppen zuordnen.

Aus den erythrozytären Vorläuferzellen des Knochenmarks entwickeln sich die kernlosen, verformbaren und hämoglobinhaltigen Erythrozyten, deren Hauptaufgabe der Sauerstofftransport ist. Eine Verminderung ihrer Anzahl im Blut wird als Anämie, eine Vermehrung als Polyglobulie bezeichnet. Zudem können Veränderungen der Zellgröße (mikrozytär, makrozytär) oder des Hämoglobingehalts (hypochrom, hyperchrom) auf Bildungsstörungen hinweisen.

Die weißen Blutkörperchen (Leukozyten) werden in Granulozyten und Lymphozyten unterteilt. Beiden Gruppen kommt eine Bedeutung in der Abwehr von Krankheitserregern zu, sodass eine Erhöhung ihrer Zellzahl (=Leukozytose) in der Regel bei Infektionen gefunden werden kann. Weiße Blutkörperchen gehen jedoch aus unterschiedlichen Vorläuferzellen hervor und unterscheiden sich sowohl in ihrer Morphologie als auch in ihrer spezifischen Funktion: Während die Granulozyten dem angeborenen Immunsystem zugerechnet werden und insbesondere bei der Abwehr von Bakterien, Pilzen und Parasiten aktiv werden, besitzen Lymphozyten eine hohe Antigenspezifität, die es ihnen erlaubt, hoch spezifisch zumeist virale Erreger abzutöten. Das Krankheitsbild der Leukämie geht auf eine massive Vermehrung der Leukozyten zurück, die bereits in der Blutprobe als weißlicher Überstand sichtbar wird.

Dieses Kapitel gibt einen Überblick über die Entstehung, die Morphologie und wichtigsten Funktionen der Zellen der roten und weißen Zellreihe.

Einführung

Rote Zellreihe - die Erythrozyten

Erythropoese: Entstehung der Erythrozyten

Die Bildung der Erythrozyten erfolgt im Erwachsenenalter physiologischerweise im Knochenmark, insbesondere in den kurzen und platten Knochen. Die Blutbildung ist - sofern notwendig - extrem steigerbar, sodass auch chronische Blutverluste kompensiert werden können, wenn ausreichend Baustoffe zur Verfügung stehen.

Diagnostische Parameter

  • Hämoglobin (Hb-Wert) besteht aus folgenden Bestandteilen:
    • Bestandteile
    • Normwert: 136–172 g/L (8,44–10,68 mmol/L); 120–150 g/L (7,45–9,31 mmol/L)
    • Klinische Relevanz: Anämie, PolyglobuliePolycythämia vera
    • Physiologische Entwicklung des Hämoglobinspiegels
      • 1. Lebenswoche: 130–240 g/L
      • 4. Lebenswoche: 110–170 g/L
      • 3 Monate (Tiefstand; sog. Trimenonreduktion): 100–130 g/L
      • 2 Lebensjahre: 120–150 g/L
      • 14 Lebensjahre: 130–180 g/L
  • Hämatokrit (HKT)
    • Anteil der zellulären Bestandteile des Blutes
    • Normwert: 0,39–0,49; 0,33–0,43
Erythrozytenindizes Bedeutung Normwert Bei Erniedrigung Bei Erhöhung
Mean Corpuscular Volume (MCV) Volumen eines Erythrozyten 81–100 fL (normozytär)

Mikrozytäre Erythrozyten (z.B. Eisenmangel)

Makrozytäre Erythrozyten (z.B. bei Vitamin-B12-Mangel)
Mean Corpuscular Hemoglobin (MCH) Hämoglobingehalt eines Erythrozyten 27–34 pg (normochrom)

Hypochrome Erythrozyten (z.B. Eisenmangel)

Hyperchrome Erythrozyten (z.B. bei Vitamin-B12-Mangel)
Mean Corpuscular Hemoglobin Concentration (MCHC) Wird aus Hämoglobin/Hämatokrit berechnet: Mittlere Hämoglobinkonzentration aller Erythrozyten 30–36 g/dL Evtl. bei Eisenmangel, Thalassämie Z.B. bei Sphärozytose
Retikulozytenzahl Prozentualer Anteil von Retikulozyten an den zirkulierenden roten Blutkörperchen: Maß für die Erythropoese 1–3% Erythropoetische Insuffizienz (z.B. aplastische Anämie) Kompensatorisch gesteigerte Erythropoese (z.B. bei Hämolyse oder Blutverlust)
Retikulozyten-Index

Wird aus Retikulozytenzahl × (Patienten-Hämatokrit / Hämatokrit-Normwert ) berechnet

1–3%
Retikulozyten-Produktions-Index (RPI)

Retikulozyten-Index / Retikulozyten-Shift in Tagen . Dient zur Beurteilung eines adäquaten Retikulozytenanstiegs bzw. einer zu geringen Retikulozytenzahl bei hyporegenerativen Anämien. Die ausgeschriebene Formel lautet: RPI = (Retikulozytenzahl / Shift) * (Hämatokrit / 45)

1–3%

Morphologie der Erythrozyten und Hämoglobinvarianten

Weiße Zellreihe - die Leukozyten

Weiße myeloische Zellreihe - die Granulozyten

Zelle Charakteristika Funktion Erhöhung der Zellzahl Verringerung der Zellzahl
Neutrophiler Granulozyt
  • 50–65% aller Leukozyten im Blut
  • Durchmesser: ca. 12 μm
  • Reifung: Der stabkernige Granulozyt reift während seiner Lebenszeit von 4–5 Tagen zum segmentkernigen Granulozyt
  • Wanderung an den Ort der Entzündung → Identifizierung, Zerstörung und Phagozytose von extrazellulären Erregern (Bakterien, Pilze)

Neutrophilie (ca. >6200/μL bzw. >75%):

  • Akute Entzündung
  • Chronische Entzündung
  • Cortisontherapie

Neutropenie

  • WHO-Grad 1: >1500 Zellen/μl
  • WHO-Grad 2 (mild): 1000–1500 Zellen/μL
  • WHO-Grad 3 (moderat): 500–1000 Zellen/μL
  • WHO-Grad 4 (schwer): <500 Zellen/μL → siehe auch Agranulozytose, Fieber in Neutropenie):

Ursachen

  • Knochenmarksschädigung
  • Virusinfekt, z.B. Hepatitis
  • Selten bei bakteriellen Infekten: Typhus
  • Kostmann-Syndrom
Eosinophiler Granulozyt
  • Abwehr von Parasiten
  • Wanderung an den Ort der Entzündung (=Chemotaxis) → Freisetzung von Immunglobulinen (IgE)
  • Eingeschränkt auch phagozytosefähig

Eosinophilie (>250/μL bzw. >6%)

Eosinopenie

Basophiler Granulozyt
  • ca. 1% aller Leukozyten
  • Durchmesser: ca. 10 μm
  • Basophile Granula verdecken oft den Kern und enthalten Histamin und Heparin
  • Oberflächenrezeptoren für IgE
  • Nur wenige Minuten im Blut, dann Wanderung ins Gewebe

Basophilie

Basopenie

Monozyt
  • ca. 3–7% aller Leukozyten
  • Durchmesser: ca. 5–20 μm
  • Nur ca. 8 Stunden im Blut dann Einwanderung ins Gewebe
Monozytose (>500/μL bzw. >7%)

Monozytopenie

Mastzelle

Mastozytose: auch Urticaria pigmentosa, beschreibt nicht nur die Erhöhung der Anzahl der Mastzellen, sondern stellt ein eigenständiges Krankheitsbild dar

Lymphozyten

Lymphozyten sind ständig auf der Suche nach „ihrem“ Antigen. Sie machen 20–45% aller Leukozyten im Blut aus!

Definition Ursachen
Lymphozytose Erhöhung der im Blut nachweisbaren Lymphozytenzahl auf >4000 Leukozyten/μl (absolute Lymphozytose) oder des Anteils der Lymphozyten auf >50% (relative Lymphozytose)
Lymphozytopenie Verminderung der im Blut nachweisbaren Lymphozytenzahl auf <1000 Leukozyten/μl (absolute Lymphozytopenie) oder des Anteils der Lymphozyten auf ca. <20% (relative Lymphozytopenie)

Natürliche Killerzellen (NK-Zellen)

  • Teil der angeborenen Immunität
  • Stellen eine eigene Lymphozytenpopulation dar, tragen aber keine Immunglobulin-ähnlichen Rezeptoren
  • Funktion

T-Lymphozyten (T-Zellen)

Subpopulationen Wichtige Oberflächenmarker Funktion
T-Killerzellen (zytotoxische T-Zellen) CD8-positiv Erkennen durch MHC-I präsentierte , körperfremde (meist virale) Antigene und lösen je nach Situation die Apoptose oder Zelllyse der präsentierenden Zelle aus
T-Helferzellen TH1-Zellen CD4-positiv Leiten die zelluläre Immunantwort ein → Stimulation von Makrophagen
TH2-Zellen Sind in Kooperation mit den B-Lymphozyten für eine humorale Immunantwort zuständig → Immunglobulinsynthese
TH17-Zellen Gewebsentzündung, teils entzündungsprotektiv, teils entzündungsfördernd
Regulatorische T-Zellen (T-Suppressorzellen) „Drosselung“ einer überschießenden Reaktion
T-Gedächtniszellen CD4-CD8-positiv Speicherung einer erworbenen spezifischen Immunreaktion

Natürliche Killer-T-Lymphozyten (NKT-Zellen)

B-Lymphozyten (B-Zellen)

  • Teil der erworbenen Immunität
  • Wichtiger Oberflächenmarker: CD20
  • Tragen an der Zelloberfläche den B-Zell-Rezeptor, der Antigene hochspezifisch erkennt
  • Funktionsweise