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ErythrozytDie roten Blutkörperchen (Erythrocyten, Singular der Erythrocyt; aus dem Griechischen erythros für „rot“ und kytos für „hohl“ oder „Zelle“) sind die häufigsten Zellen im Blut von Wirbeltieren. Sie erscheinen unter dem Mikroskop als ungefähr gleich große, blasse, runde Scheiben, die in der Mitte von beiden Seiten leicht eingedellt sind (bikonkav). Sie dienen dem Transport von Sauerstoff von der Lunge oder den Kiemen zu den diversen Körpergeweben. Weiteres empfehlenswertes Fachwissen
Menge und Maßerote Blutkörperchen beim Menschen
AufbauDie Scheibenform verdankt der Erythrozyt seinem Membranskelett. Dieses besteht aus einem flächigen Netz aus Spektrin-Filamenten, die durch kurze Aktin-Filamente zusammen gehalten werden. Durch Vermittlung von Adaptorproteinen, wie Ankyrin und 4.1, ist das Netz an integralen Proteinen der Plasmamembran verankert. Zu den integralen Proteinen der Plasmamembran zählen das Bande-3-Tetramer und Glykophorin. Erythrozyten bestehen zu 90 % der Trockenmasse aus dem Sauerstoff bindenden Protein Hämoglobin. Der Häm-Anteil dieses Proteins verleiht den Erythrozyten und somit auch dem Blut die rote Farbe. Die Erythrozyten von Säugetieren verwerfen im Verlauf ihrer Reifung, bevor sie in den Blutkreislauf eintreten, den Zellkern und ihre Organellen. Diese sind in den aktiven Vorstufen, den Retikulozyten, jedoch noch vorhanden. Auch junge Erythrozyten können noch Reste von Kernmaterial, Chromatin, enthalten, das im Verlauf des Alterungsprozesses verschwindet. Da die Erythrozyten außerdem keine Mitochondrien mehr besitzen, wird Energie über die anaerobe Glykolyse hergestellt. Die Glucose-Aufnahme der Erythrozyten wird dabei nicht über Insulin reguliert, da der entsprechende Rezeptor fehlt. Da mit dem Zellkern auch die DNA fehlt, finden sich in den Erythrozyten ein „Vorrat“ an mRNA. Durch den Abbau der Organellen wird zusätzlicher Platz für Hämoglobin geschaffen. Das Fehlen von Zellkern und Organellen bei den reifen roten Blutkörperchen der Säugetiere (Mammalia) ist einzigartig im Tierreich. Bei anderen Wirbeltieren sind diese noch vorhanden. Die bikonkave Form ermöglicht es dem Erythrozyten, Sauerstoff schneller aufzunehmen, da die Diffusionsstrecke von der Zellmembran in das Innere der Zelle verkürzt ist (s. Abbildung b). Sehr wichtig für die Funktion der Erythrozyten ist auch ihre starke Verformbarkeit, die es ihnen erlaubt, auch kleinste Kapillaren zu durchqueren. Durch den engen Kontakt zwischen Erythrozyten und dem Endothel der Gefäße ist der Gasaustausch in den Kapillaren besonders effektiv.
Eine Schistozyte ist ein im Abbau befindlicher Erythrozyt bzw. ein Fragment eines Erythrozyten. Bei sehr niedriger Fließgeschwindigkeit des Blutes können einzelne Erythrozyten aneinander haften und Ketten bilden, man spricht dann von einer Geldrollenbildung oder Agglomeration. Variationen der Glykoproteine auf der Oberfläche von Erythrozyten. Funktion und LebenszyklusDie Aufgabe der roten Blutkörperchen ist der Sauerstofftransport im Blutgefäßsystem. Sie nehmen in den Lungenkapillaren oder Kiemen den Sauerstoff auf und transportieren ihn über den arteriellen Kreislauf bis in die arteriellen Kapillaren der Gewebe und Organe, von wo der Sauerstoff an die Zellen wieder abgegeben wird. Für die Bindung und den Transport des Sauerstoffs ist das Hämoglobin im Inneren der Erythrozyten verantwortlich. Hämoglobin transportiert teilweise auch das Kohlendioxid zurück aus den Geweben. Der Prozess, bei welchem die Erythrozyten entstehen, wird Erythropoese genannt. Im Embryo ist die Leber die Hauptproduktionsstätte der Erythrozyten. Später werden diese kontinuierlich im roten Knochenmark von größeren Knochen produziert. Sie entstehen hier aus teilungsfähigen Stammzellen, die zunächst kernhaltige Erythroblasten produzieren, aus denen dann zunächst unter Ausstoßung des Zellkerns die Retikulozyten und dann, die eigentlichen Erythrozyten hervorgehen. Die im Knochenmark stattfindende Reifung der Erythrozyten wird von Makrophagen, einer Gruppe der weißen Blutkörperchen (Leukozyten), unterstützt. Hierbei ordnen sich die unreifen roten Blutkörperchen in sogenannten "Inseln" (engl.: islands) um einen einzelnen Makrophagen an, der die Zellen versorgt und außerdem die ausgeschiedenen Zellorgane aufnimmt und verdaut. Dieser schon in den frühen 1940er-Jahren beobachtete Vorgang benötigt auf noch nicht näher bekannte Weise das Retinoblastom-(Rb)-Protein. Die Entwicklung eines Erythrozyten dauert ca. 7 Tage. Ihre durchschnittliche Lebensdauer beträgt ca. 120 Tage bzw. 4 Monate. Die alternden Zellen verlieren nach und nach ihre Verformbarkeit und werden dann von Phagozyten in Leber, Milz und Knochenmark (RES = Retikuloendotheliales System) abgebaut. In einem gesunden, erwachsenen Menschen befinden sich etwa 25 Billionen rote Blutkörperchen, mit einer Gesamtoberfläche von 4000 m2. Der Körper erneuert davon täglich ca. ein Prozent (200 Milliarden), was 2.000.000 in jeder Sekunde entspricht. Die Milz dient auch als Reservoir für rote Blutkörperchen, wobei dieser Effekt beim Menschen limitiert ist. In anderen Säugetieren, wie beim Hund oder Pferd, enthält die Milz eine große Zahl von roten Blutkörperchen, die bei Stress in den Blutkreislauf ausgeschieden werden und die Sauerstofftransportkapazität verbessern. Die Produktion von roten Blutkörperchen wird durch das Hormon Erythropoetin (EPO) stimuliert bzw. gesteuert, welches ständig von den Nieren neu gebildet wird, weil der Körper dieses Hormon nicht speichern kann. Die Synthese im Körper erfolgt durch das Messen der Oberflächenspannung der Erythrozyten und dem damit verbundenen Sauerstoffgehalt beim Durchfließen der Nieren. Dadurch erfolgt zum Beispiel eine Anpassung an den geringeren Sauerstoffgehalt in der Luft bei Aufenthalten über 1500 m über NN (Höhentraining von Leistungssportlern usw.). EPO kann bzw. wird auch als Dopingmittel in synthetischer Form eingesetzt. Die Verlagerung des sauerstoffbindenden Proteins, in diesem Fall Hämoglobin, in Zellen hinein, statt dieses direkt in der Körperflüssigkeit zu lösen, war ein wichtiger Schritt in der Evolution der Wirbeltiere. Es ermöglicht dünnflüssigeres Blut sowie längere Transportstrecken des Sauerstoffes. Nur so ist auch die Versorgung eines größeren Organismus (bis hin zum Blauwal) mit Sauerstoff gewährleistet. Andere sauerstoffbindende Proteine aus anderen Tieren wie Hämocyanin, Hämerythrin oder Erythrocruorin können diese Eigenschaften nur annähernd über ihre Molekülgröße kompensieren. Krankheiten
Einzelnachweise
Siehe auch
Kategorien: Zelltyp | Hämatologie | Transfusionsmedizin |
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Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Erythrozyt aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar. |