AB0-System

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Das AB0-System der Blutgruppen wurde 1900 von Karl Landsteiner entdeckt,[1] wofür er 1930 den Nobelpreis für Medizin erhielt.[2] Es ist das wichtigste Blutgruppenmerkmal bei der Bluttransfusion und umfasst vier verschiedene Hauptgruppen: A, B, AB und 0. Es existieren zum Teil noch Untergruppen (A1, A2; A1B, A2B) und Varianten (z. B. A3, Ax; letztere umfasst A0 und A4).

Geschichte[Bearbeiten]

1900 beschrieb der österreichische Wissenschaftler Karl Landsteiner die Blutgruppen A, B und 0. 1902 fanden Alfredo von Castello und Adriano Sturli den vierten Typ AB.[3] Unabhängig davon entdeckte auch der tschechische Serologe Jan Janský die vier Blutgruppentypen des AB0-System,[4] ebenso William Lorenzo Moss.[5] Die Vererbungsregeln im AB0-System wurden von Ludwik Hirszfeld und Emil von Dungern in den Jahren 1910–1911 erstmals beschrieben. Durch die Vielzahl von Bluttransfusionen im 1. Weltkrieg, zeigte sich sehr schnell, dass es nationale Unterschiede in der Blutgruppenverteilung gab. Hieraus wurde im Sinne des Rassismus geschlossen, dass einzelne Blutgruppen höherwertiger seien als andere. Aus einer Häufung der Blutgruppe A in Deutschland und Skandinavien wurde auf die besondere Bedeutung dieser Blutgruppe für die Arische Rasse geschlossen.[6]

Bezeichnungsweisen[Bearbeiten]

Uniformaufdruck zu Blutgruppe B+

Im deutschsprachigen Raum haben sich die Bezeichnungen A, B, AB und die Ziffer 0 (Null) durchgesetzt. Im angloamerikanischen Sprachraum wird dagegen der Buchstabe O ([ˈoʊ]) verwendet. Ein angehängtes Plus- oder Minuszeichen, beispielsweise A+, verweist auf den Rhesusfaktor D. Diese kompakte Bezeichnung bildete sich infolge der regelmäßigen Bestimmung dieser bedeutenden Faktoren seit den 1940er Jahren heraus.

Nur in der ehemaligen UdSSR setzte sich die von Jan Janský vorgeschlagene Bezeichnungsweise römisch I, II, III und IV (statt 0, A, B und AB) durch.[7]

Funktion und Serologie[Bearbeiten]

Glykosylierung der Blutproteine/-lipide
Schematische Darstellung der Erythrozyten und Serumantikörper beim AB0-System

Bei der Blutgruppe A sind Antigene vom Typ A auf den roten Blutkörperchen vorhanden, bei der Blutgruppe B Antigene vom Typ B. Menschen mit der Blutgruppe AB haben beide Arten von Antigenen, bei Blutgruppe 0 sind dagegen keine Antigene vorhanden. Andernfalls werden Antikörper immer gegen die fehlenden Antigene gebildet, bei Blutgruppe A also Antikörper gegen B und umgekehrt, bei Blutgruppe AB keine Antikörper und bei Blutgruppe 0 Antikörper gegen A und B.

Im Gegensatz zu anderen Blutgruppen liegen im AB0-System bei Erwachsenen immer Antikörper vor.[8] Ursächlich sind Sensibilisierungen durch verschiedene Bakterien aus der Umwelt, deren Oberflächenstruktur den Antigenen auf den Erythrozyten sehr ähnlich sind, der Grund dafür ist jedoch (noch) unbekannt. Dadurch entwickelt in der Zeit des 3. bis 6. Lebensmonats[9] das Neugeborene Antikörper gegen diese Oberflächenstrukturen der Bakterien, falls es nicht selbst Träger der ähnlichen Antigene auf den Erythrozyten ist. Da das Immunsystem in diesem Fall die Oberflächenstrukturen der Bakterien als körpereigene Strukturen erkennt, bildet es keine Antikörper dagegen. Im Fall der Blutgruppe A (Anti-B) ist die Sensibilisierung durch gram-negative Bakterien wie das Darmbakterium Escherichia coli belegt.[10] Für die Blutgruppe B (Anti-A) wird auf ähnliche Proteine der Influenza-Viren verwiesen, deren Epitope dem B-Antigen ähneln.

Die Angriffspunkte der Antikörper werden durch die Glykosylierung der Blutproteine und Lipide bestimmt. Ein Träger der Blutgruppe A besitzt Antikörper, welche die α-Galaktose (kurz Galα) in der Glykosidstruktur der Glykoproteine (Blutgruppe B) erkennen und an diese binden. Bei Kontakt agglutinieren (verklumpen) die Erythrozyten. Der Blutgruppe 0 fehlen jedoch diese Antigene, wodurch sie in der Blutgruppe A und B nicht zu Agglutination und Tod führt. Dies macht Träger der Blutgruppe 0 mit Rhesusfaktor negativ (siehe unten) zu Universalspendern, d. h., ihr Blut kann für Träger aller anderen Blutgruppen eingesetzt werden, da heutzutage bei Bluttransfusionen in der Regel nur gereinigte Erythrozytenkonzentrate verwendet werden, die keinerlei Antikörper mehr enthalten.

Die Blutgruppen werden durch die Allele A1/A2, B und 0 bestimmt. Ein Produkt des 0-Allels ist nicht nachweisbar, das heißt, das Gen ist stumm (amorph). Die Produkte der anderen Allele sind antigenwirksame Glykoproteine. Das Gen ist auf dem langen Arm des Chromosoms 9 (9q34) lokalisiert (GeneID 28).

Ferner besitzen alle Erythrozyten eine so genannte heterogenetische Substanz „H“, Vorläufersubstanz oder Präkursor der A- und B-Substanzen. Chemisch ist die Spezifität von A gebunden an α-N-Acetyl-D-Galactosamin, von B an D-Galactosid und von H an L-Fucose (Anlagerung der Letzteren an das Blutgruppen-Lipoproteinskelett enzymatisch gesteuert Glucosyltransferase durch das H-Gen; ist Voraussetzung für Wirksamwerden der anderen Blutgruppen-Gene). Die Blutgruppensubstanzen sind auch in Zellen anderer Organsysteme nachweisbar, bei Sekretoren auch in Speichel, Schweiß und Harn.

Der Nachweis der Gruppen erfolgt mit Hilfe von Testseren (mit entsprechenden Antikörpern): Untergruppe A1 durch Anti-A1-Seren und Anti-A1-Phytagglutinine (= Lectine); Untergruppe A2: indirekter Nachweis (als nicht mit Anti-A1-Seren reagierendes A); B: durch Anti-B-Seren; siehe auch Tab., Abb. (A-Untergruppen, -Varianten unberücksichtigt). Die H-Substanz wird durch Anti-H-Phytagglutinine nachgewiesen.

Bombay-Typ[Bearbeiten]

Hauptartikel: Bombay-Blutgruppe

Unter den Tests auf seltene Antikörper ist der Bombay-Typ von besonderer Bedeutung. Durch einen Gendefekt fehlt diesen Menschen die Vorläufersubstanz H, sodass der Genotyp im AB0-System keine Wirkung hat. Dementsprechend werden vom Immunsystem Antikörper gegen die H-Substanz gebildet. Unabhängig vom Erbgang des AB0-Typs reagieren Erythrozyten des Bombay-Typs weder mit A- noch B-Antikörpern (phänotypisch Blutgruppe 0). Das Serum reagiert dagegen mit Blutgruppe 0 (phänotypisch Anti-0). Da die Vorläufersubstanz H in jedem Träger von AB0 vorkommt, kann der Bombay-Typ keinerlei Spenderblut erhalten.

Bei der Untersuchung auf Blutgruppen erfolgt heute regelmäßig die Untersuchung auf seltene Antikörper. Deren positives Ergebnis muss bei der klinischen Angabe der Blutgruppe jeweils einzeln vermerkt werden. Diesen Patienten kann nur Eigenblut oder Blut von anderen Trägern mit der gleichen Besonderheit gegeben werden. Die Häufigkeit von Anti-H-positiven Merkmalsträgern vom Bombay-Typ beträgt 1:300.000.

Evolution und Wirkung[Bearbeiten]

Zur Entstehung der verschiedenen Blutgruppen des AB0-Systems gibt es nur wenig gesicherte Hinweise. Epidemische Studien und molekularbiologische Ableitungen verweisen darauf, dass die Träger von Blutgruppe 0 im Fall einer Malaria-Infektion (Plasmodium falciparum) eine erhöhte Überlebenschance haben.[11][12] Dieser Selektionsvorteil hat demnach dazu beigetragen, dass in den feucht-tropischen Zonen Afrikas und auf dem amerikanischen Kontinent die Blutgruppe 0 häufiger vorkommt als in anderen Weltregionen.[12] Molekularbiologischen Forschungen zufolge ist die Blutgruppe 0 schon vor mindestens 5 Millionen Jahren als genetische Mutation aus der Blutgruppe A entstanden.[11] Welche weiteren Faktoren die Entstehung und Verbreitung der verschiedenen Blutgruppen beeinflussten, ist noch weitgehend unklar. Führt man die Betrachtung zur Ausbreitung des Menschen und die weltweite Verteilung der AB0-Allele weiter, so ist die Blutgruppe 0 mehrfach entstanden, und die Blutgruppe B bildete sich zuletzt heraus.

Bei der Untersuchung der Allelfrequenzen wurde zuerst die Unterscheidung von A in A1 und A2 gefunden, da die Antigene von A2 nur ein Viertel so häufig auf den Erythrozyten vorkommen wie bei A1, und sich so in einfachen Labortests schon nachweisen lassen.[13] Es zeigte sich, dass bei Probanden europäischer Herkunft die Häufigkeit gleichmäßig bei etwa 80 % für A1 und 20 % für A2 liegt[13] Eine neuere Untersuchung mit der Sequenzierung der Genorte fand für deutsche Probanden 6 häufige Allele (A1, A2, B1, O1, O2, O3) und 18 seltene Varianten.[14] Eine Untersuchung mit der Sequenzierung der Genorte für japanische Probanden fand insgesamt 13 Allele, davon sind die häufigsten Allele A1 (83 %), B1 (97 %), O1 (43 %) und O2 (53 %).[15] Die Verringerung der Genvarianten ist typisch für den Gründereffekt bei Wanderungsbewegungen.

Blutgruppenkompatibilität[Bearbeiten]

Bei der Bluttransfusion sind die Blutgruppen des AB0-Systems von besonderer Wichtigkeit. Während in den meisten anderen Blutgruppensystemen Antikörper gegen fremde Merkmale erst nach einer Transfusion oder Schwangerschaft gebildet werden und somit erst frühestens einige Tage später, bei einer erneuten Transfusion, stören würden, werden im AB0-System solche Antikörper grundsätzlich im ersten Lebensjahr gegen alle AB0-Merkmale gebildet, die der Empfänger selbst nicht hat. Es dürfen nur kompatible Blutbestandteile übertragen werden, sonst kommt es zu einer lebensbedrohlichen immunologischen Reaktion auf das fremde Blut. Es gibt Universalspender und Universalempfänger.

Erythrozyten-Übertragung[Bearbeiten]

Blutgruppenverträglichkeit bei Erythrozyten
Empfänger Spender
0 B A AB
AB E E E E
A E   E  
B E E    
0 E      

Erhält eine Person Blut einer inkompatiblen Blutgruppe, kann es zu einer hämolytischen Reaktion kommen, welche die Blutbestandteile zerstört. Aufgrund der hierbei aus den Zellen freigesetzten Substanzen ist eine Zerstörung von Erythrozyten nachteilig und kann tödlich enden. Ein Mensch hat Antikörper gegen alle AB0-Merkmale, die er selbst nicht hat.

Lesebeispiel: Eine Person mit Blutgruppe A hat Antikörper gegen B, darf also nur Erythrozyten von einem Spender mit der Blutgruppe A oder 0 erhalten, die das Oberflächenmerkmal B nicht haben.

Lesebeispiel: Eine Person mit Blutgruppe 0 besitzt Antikörper gegen A und B, kann also nur Erythrozyten der Blutgruppe 0 erhalten, welches weder Oberflächenmerkmal A noch B hat.

Plasma-Übertragung[Bearbeiten]

Blutgruppenverträglichkeit bei Blutplasma
Empfänger Spender
0 B A AB
AB       P
A     P P
B   P   P
0 P P P P

Wichtig ist, dass die Blutgruppen-Kompatibilität bei Transfusion von Plasma gerade „umgekehrt” zu der bei Transfusion von Erythrozyten ist. Dies ergibt sich dadurch, dass im Blutplasma die Antikörper gegen die Proteine auf den roten Blutkörperchen enthalten sind. Die Blutgruppenkompatibilität im AB0-System kann mit einer einfachen Kreuzprobe außerhalb des Organismus geprüft werden, bei der Plasma der einen Seite mit Erythrozyten der anderen Seite zusammengebracht werden. Bei inkompatiblen Blutgruppen kommt es zu einer Verklumpung (Agglutination).

Lesebeispiel: Eine Person mit Blutgruppe A darf nur Plasma von einem Spender mit der Blutgruppe A oder AB erhalten. Er darf kein Plasma eines Spenders der Blutgruppen B oder 0 erhalten, da dieses Antikörper gegen A enthält.

Lesebeispiel: Eine Person mit Blutgruppe 0 kann Plasma jeder Art erhalten, weil keine der übertragenen Antikörper seinem Organismus schaden.

Vererbung[Bearbeiten]

Blutgruppe der Eltern mögliche Blutgruppe des Kindes
A B AB 0
A und A 93,75 % 06,25 %
A und B 18,75 % 18,75 % 56,25 % 06,25 %
0A und AB 50 % 12,5 % 37,5 %
A und 0 75 % 25 %
B und B 93,75 % 06,25 %
0B und AB 12,5 % 50 % 37,5 %
B und 0 75 % 25 %
AB und AB 25 % 25 % 50 %
AB und 00 50 % 50 %
0 und 0 100 %

Die Allele für die Blutgruppenfaktoren A und B sind dominant gegenüber dem Allel für den Blutgruppenfaktor 0 und verhalten sich untereinander gleichwertig d. h. kodominant. Das Allel für Blutgruppenfaktor 0 verhält sich rezessiv gegenüber den Allelen für die Blutgruppenfaktoren A und B.

Hierdurch ergibt sich für die Blutgruppe A ein Genotyp von AA oder A0, für Blutgruppe B ein Genotyp von BB oder B0, für Blutgruppe AB ein Genotyp von AB und für Blutgruppe 0 ein Genotyp von 00. Während Blutgruppe A und B sich aus zwei verschiedenen Genotypen herausbilden können, gibt es für Blutgruppe AB und 0 je nur genau einen Genotyp, dadurch ist die Wahrscheinlichkeit kleiner, diese Blutgruppen bei der Vererbung zu erhalten (vergleiche auch Genotyp und Phänotyp).

Der kodominante Erbgang ist monogen, also bildet sich der Genotyp eines Kindes aus je genau einem Allel des Genotyps der Mutter und genau einem Allel des Genotyps des Vaters. Eine volkstümlich angenommene Vererbung der phänotypischen Blutgruppe gibt es dabei nicht, ein Kind von Eltern mit Blutgruppe AB und 0 muss entweder Blutgruppe A (Genotyp A0) oder Blutgruppe B (Genotyp B0) haben.

Die Prozentzahlen 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.) Durch Kenntnis der Blutgruppen der Großeltern lassen sich oft einige Genotypen ausschließen.

Häufigkeit der Blutgruppen[16]
Population 0 A B AB
Aborigines 61 % 39 % 00 % 00 %
Afro-Amerikaner (in USA) 49 % 27 % 20 % 04 %
Ägypter 33 % 36 % 24 % 07 %
Ainu (Japan) 17 % 32 % 32 % 18 %
Araber 34 % 31 % 29 % 06 %
Blackfoot (Nordam. Indianer) 17 % 82 % 00 % 01 %
Burjaten (Sibirien) 33 % 21 % 38 % 08 %
Chinesen 29 % 27 % 32 % 12 %
Deutsche 41 % 43 % 11 % 05 %
Engländer 47 % 42 % 08 % 03 %
Europäer 37 % 42,5 % 14 % 06,5 %
Franzosen 45 % 44 % 08 % 03 %
Hawaiianer 37 % 61 % 02 % 01 %
Inder (in Indien) 37 % 22 % 33 % 07 %
Indianer (in USA) 79 % 16 % 04 % 01 %
Japaner (gerundete Werte) 30 % 40 % 20 % 10 %
Kalmücken (europ. Russland) 26 % 23 % 41 % 11 %
Kaukasier/Weiße (in USA) 45 % 40 % 11 % 04 %
Maori 46 % 54 % 01 % 00 %
Maya 97 % 01 % 01 % 01 %
Philippinos 45 % 22 % 27 % 06 %
Samen 29 % 63 % 04 % 04 %
San 56 % 34 % 09 % 02 %
Schotten 51 % 34 % 12 % 03 %
Schweizer 40 % 49 % 08 % 03 %
Shompen (Nikobaren) & u. a. Bororo (Südamerika) 100 % 00 % 00 % 00 %
Spanier 38 % 47 % 10 % 05 %
Südafrikaner 45 % 40 % 11 % 04 %
Tschuwaschen 30 % 29 % 33 % 07 %
Ukrainer 37 % 40 % 18 % 05 %

Esoterische Betrachtungen[Bearbeiten]

  • Blutgruppendiät – ist eine umstrittene Empfehlung zur AB0-bezogenen blutgruppen-angepassten Ernährungsweise
  • Japanische Blutgruppendeutung – die japanische Esoterik deutet den AB0-Typus als Anzeiger der Charaktereigenschaften

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. K. Landsteiner: Zur Kenntnis der antifermentativen, lytischen und agglutinierenden Wirkungen des Blutserums und der Lymphe. (PDF; 275 kB) In: Zentralblatt für Bakteriologie, Parasitenkunde und Infektionskrankheiten. Bd. 27, 1900, S. 357–362. (Reprint in: Circ. Res. Bd. 25, S. 500)
  2. Informationen der Nobelstiftung zur Preisverleihung 1930 an Karl Landsteiner (englisch)
  3. A. Decastello, A. Sturli: Ueber die Isoagglutinine im Serum gesunder und kranker Menschen. In: Münchener medizinische Wochenschrift. Bd. 49, 1902, S. 1090–1095.
  4. J. Jansky: Haematologick studie u. psychotiku. In: Sborn. Klinick. Bd. 8, 1907, S. 85–139.
  5. William Lorenzo Moss: Studies on isoagglutinins and isohemolysins. In: Bull. Johns Hopkins Hospital. Bd. 21, 1910, S. 63–70.
  6. Arnd Krüger: A Horse Breeder's Perspective: Scientific Racism in Germany. 1870–1933. In: N. Finzsch, D. Schirmer (Hrsg.): Identity and Intolerance. Nationalism, Racism, and Xenophobia in Germany and the United States. University Press, Cambridge 1998, ISBN 0-521-59158-9, S. 371–396.
  7. I. H. Erb: Blood Group Classifications, a Plea for Uniformity. In: Can Med Assoc J. Bd. 42, 1940, S. 418–421, PMC 537907 (freier Volltext).
  8. “Natural” Versus Regular Antibodies. In: The Protein Journal. Volume 23, Number 6 / August, 2004, S. 357. doi:10.1023/B:JOPC.0000039625.56296.6e.
  9. Development of anti-A and anti-B: Production usually begins during the first few months of life. Babies do not have detectable antibody in their serum until 3 to 6 months of age. Antibody production remains constant through out life and may decrease significantly in the elderly. Complete absence of the expected ABO antibodies is exceedingly rare.
  10. N. Yang, B. Boettcher: Development of human ABO blood group A antigen on Escherichia coli Y1089 and Y1090. In: Immunol Cell Biol. 1992 Dec;70 ( Pt 6), S. 411–416. PMID 1289243.
  11. a b  Christine M. Cserti, Walter H. Dzik: The ABO blood group system and Plasmodium falciparum malaria. In: Blood. 110, Nr. 7, 2007, S. 2250–2258.
  12. a b Malaria: Zwei neue Resistenzgene. In: Deutsches Ärzteblatt. Ausgabe vom 16. August 2012.
  13. a b ABO Blood Group A Subtypes. Owen Foundation, archiviert vom Original am 2. August 2008, abgerufen am 28. Juni 2013.
  14.  A. Seltsam, M. Hallensleben, A. Kollmann, R. Blasczyk: The nature of diversity and diversification at the ABO locus. In: Blood. 102, Nr. 8, 2003, S. 3035–3042, doi:10.1182/blood-2003-03-0955, PMID 12829588.
  15.  K. Ogasawara, M. Bannai, N. Saitou u. a.: Extensive polymorphism of ABO blood group gene: three major lineages of the alleles for the common ABO phenotypes. In: Human Genetics. 97, Nr. 6, 1996, S. 777–83, doi:10.1007/BF02346189, PMID 8641696.
  16. Tabelle der Blutgruppen nach Rassen/Nationen (englisch)

Weblinks[Bearbeiten]