Hmatologische Analyseverfahren PDF

HÄMATOLOGISCHE ANALYSEVERFAHREN Bachelorstudiengang Biomedizinische Analytik der Fachhochschule Wiener Neustadt Biomedizinische Analytikerin Julia Gruber, BSc Version 2024/2025 Dieses Skr...

HÄMATOLOGISCHE ANALYSEVERFAHREN Bachelorstudiengang Biomedizinische Analytik der Fachhochschule Wiener Neustadt Biomedizinische Analytikerin Julia Gruber, BSc Version 2024/2025 Dieses Skriptum fasst die wichtigsten Grundlagen und Fakten aus dem Bereich der Hämatologie zusammen. Ergänzungen sind während des Unterrichts oder in Eigenrecherche aus Fachliteratur und Internet durchzuführen. Die Inhalte werden als Basiswissen für weitere Vorlesungen des Moduls Hämatologie vorausgesetzt. Dieses Skriptum dient rein dem schulischen Zwecke. Eine Veröffentlichung, Verbreitung oder Vervielfältigung sind nicht gestattet! 1 Inhaltsverzeichnis 1 Definition und Einsatzbereiche der Hämatologie......................................................................... 5 2 Blut- Grundlagen................................................................................................................................ 5 2.1 Blutmenge................................................................................................................................... 5 2.2 Zusammensetzung des Blutes.................................................................................................... 5 2.2.1 Blutzellen.............................................................................................................................. 6 2.2.2 Blutplasma........................................................................................................................... 6 2.3 Aufgaben des Blutes.................................................................................................................. 6 2.3.1 Transportfunktion................................................................................................................ 6 2.3.2 Schutzfunktion..................................................................................................................... 7 2.3.3 Pufferfunktion...................................................................................................................... 7 2.4 Eigenschaften des Blutes........................................................................................................... 7 3 Die Zellen des Blutes.......................................................................................................................... 8 3.1 Allgemeines................................................................................................................................. 8 3.2 Zellentwicklung............................................................................................................................ 9 3.3 Erythrozyten.............................................................................................................................. 10 3.3.1 Erythropoese..................................................................................................................... 11 3.3.2 Hämoglobin....................................................................................................................... 12 3.4 Leukozyten................................................................................................................................. 16 3.4.1 Entwicklung der Granulozyten: Granulopoese - Myelopoese................................. 16 3.4.2 Entwicklung der Monozyten: Monopoese.................................................................... 21 3.4.3 Entwicklung der Lymphozyten: Lymphopoese............................................................. 23 3.5 Thrombozyten............................................................................................................................ 27 3.5.1 Entwicklung der Thrombozyten: Thrombopoese......................................................... 28 4 Untersuchungsmaterial..................................................................................................................... 29 4.1 Blutabnahme.............................................................................................................................. 29 4.2 Fehlermöglichkeiten bei oder nach der Blutabnahme....................................................... 29 4.3 Vorbereitung des Blutes.......................................................................................................... 30 4.3.1 Mischen............................................................................................................................... 30 4.3.2 Lagerung............................................................................................................................ 30 5 Hämatologische Untersuchungen.................................................................................................... 31 5.1 Das Blutbild............................................................................................................................... 31 5.1.1 Durchführung in der Routine........................................................................................... 31 5.2 Rotes Blutbild............................................................................................................................. 32 5.2.1 Anämie............................................................................................................................... 32 5.2.2 Erythrozytenindices.......................................................................................................... 33 5.3 Weißes Blutbild........................................................................................................................ 36 2  5.3.1 Leukozytenzahl................................................................................................................. 36 5.3.2 Leukozytendifferenzierung............................................................................................. 36 5.4 Thrombozyten............................................................................................................................ 42 6 Regulation der Blutzellreihen und ihre Bedeutung für die Diagnostik.................................... 43 7 Die Zellzählung.................................................................................................................................. 44 7.1 Manuelle Zellzählung............................................................................................................... 44 7.1.1 Technik der manuellen Zellzählung............................................................................... 45 7.1.2 Genauigkeit des Ergebnisses und Fehlerquellen........................................................ 46 7.1.3 Thrombozytenzählung..................................................................................................... 47 7.1.4 Leukozytenzählung........................................................................................................... 48 7.1.5 Erythrozytenzählung:....................................................................................................... 49 7.2 Hämatokritbestimmung – manuelle Methode...................................................................... 50 7.3 Hämoglobinbestimmung – manuelle Methode.................................................................... 50 7.4 Blutbild – mechanisierte Methoden....................................................................................... 51 7.4.1 Apparative Partikelzählung........................................................................................... 51 7.4.2 Bestimmung von Blutbildparametern bei Zellzählgeräten........................................ 53 8 Differentialblutbild – manuell......................................................................................................... 56 8.1 Der Blutausstrich........................................................................................................................ 56 8.1.1 Herstellung von Blutausstrichen...................................................................................... 56 8.1.2 Herstellung von Knochenmarksausstrichen................................................................... 57 8.1.3 Mechanisierte Herstellung von Blutausstrichen............................................................ 58 8.1.4 Leukozytenanreicherung................................................................................................. 58 8.2 Färbung...................................................................................................................................... 59 8.2.1 Färbeautomaten............................................................................................................... 61 8.3 Beurteilung und Auswertung der Erythrozyten im manuellen Differentialblutbild........ 62 8.4 Beurteilung und Auswertung der Thrombozyten im manuellen Differentialblutbild..... 65 8.5 Beurteilung und Auswertung der Leukozyten im manuellen Differentialblutbild.......... 66 8.6 Mechanisierte Leukozytendifferenzierungsmethoden........................................................ 69 8.7 Digitale Leukozytendifferenzierung...................................................................................... 70 9 Hämatologie Analyseautomaten................................................................................................... 70 9.1 Sysmex -Geräte (XN-Serie)................................................................................................... 70 10 Qualitätssichernde Maßnahmen................................................................................................ 72 10.1 Qualitätskontrolle................................................................................................................. 72 10.2 Technische Validierung........................................................................................................ 72 10.3 Medizinische Validierung – Befundfreigabe.................................................................. 73 11 Zusatzuntersuchungen................................................................................................................... 74 11.1 Blutkörperchensenkungsgeschwindigkeit - BSG.............................................................. 74 3  11.1.1 Manuelle Durchführung der BSG................................................................................... 75 11.2 Retikulozyten......................................................................................................................... 75 11.2.1 Indikationen zur Retikulozytenzählung......................................................................... 76 11.2.2 RNS Färbung mit Nucleinsäurefarbstoffen und Auszählung im Mikroskop............ 76 11.2.3 Färbung mit Fluoreszenzfarbstoffen und automatisierte Zählung........................... 77 11.2.4 Retikulozytenproduktionsindex (RPI)............................................................................. 78 11.2.5 Retikulozyten- Hämoglobin (Ret-Hb, Ret-He).............................................................. 78 11.3 Spezialfärbungen................................................................................................................. 79 11.3.1 Färbung der Heinz’schen Innenkörper.......................................................................... 79 11.3.2 Berliner- Blau- Eisenfärbung (Perls-Eisenreaktion)..................................................... 79 11.3.3 Alkalische Leukozytenphosphatase (ALP/ANP).......................................................... 79 11.3.4 Weitere zytochemische Reaktionen.............................................................................. 80 11.4 Flowzytometrie und andere immunologische Nachweisverfahren............................... 80 11.4.1 Immunphänotypisierung – CD Klassifikation................................................................ 81 11.4.2 EMA- Test........................................................................................................................... 82 11.4.3 Autoantikörpernachweis.................................................................................................. 82 11.4.4 Hämoglobin Elektrophorese........................................................................................... 82 11.4.5 Hochdruck- Flüssigkeitschromatographie (HPLC)........................................................ 83 11.5 Molekulargenetische Methoden in der Hämatologie.................................................... 83 11.5.1 PCR – Polymerasekettenreaktion.................................................................................. 83 11.5.2 Real time PCR................................................................................................................... 83 11.5.3 FISH – Fluoreszenz in situ Hybridisierung.................................................................... 83 11.5.4 DNA – Mikroarray (Gen Chip)...................................................................................... 84 11.6 Zytogenetische Untersuchungen......................................................................................... 84 11.7 Nachweis von Parasiten im Blut......................................................................................... 84 11.7.1 Malarianachweis.............................................................................................................. 85 12 Abbildungsverzeichnis.................................................................................................................. 87 Literaturverzeichnis................................................................................................................................... 89 4 1 Definition und Einsatzbereiche der Hämatologie „Lehre des Blutes und seiner Erkrankungen“ Sie befasst sich mit den Krankheiten des Blutes und der blutbildenden Organe, sowie den sekundären Blutveränderungen im Rahmen anderer Krankheiten. Sie umfasst verschiedene Teilbereiche: Morphologie oder morphologische Hämatologie = Formlehre, Lehre von den Blutzellen Immunhämatologie = Lehre von den Blutgruppen Hämostaseologie = Lehre von der Blutstillung Eine enge Beziehung besteht auch zur Immunologie (Lehre von den Immunreaktionen) und der Onkologie (Lehre von den Geschwülsten). Blut ist ein komplex zusammengesetztes flüssiges Organ, das im Plasma (Blutflüssigkeit) aufgeschwemmte Zellelemente (Blutkörperchen) enthält. Alle Zellen des Körpers stehen über den Blutkreislauf miteinander in Verbindung. Praktisch jede systemische und fast jede Organerkrankung weist sekundär hämatologische Manifestationen auf. Deshalb ist das "Blutbild" Bestandteil jeder Eingangsdiagnostik und wird auch zur Verlaufskontrolle von Krankheiten verwendet. 2 Blut- Grundlagen 2.1 Blutmenge Bei einem durchschnittlichen Erwachsenen liegt das Blutvolumen bei 4-6l und macht 6-8% des Körpergewichts aus. Bei Neugeborenen macht das Blutvolumen rund 300- 350ml aus, also ein Anteil von 10%. Blutverluste von 30% sind kritisch, 50% letal. Abbildung 1: Blutbestandteile 2.2 Zusammensetzung des Blutes Blut besteht zu 45% aus festen Bestandteilen (Blutzellen), sowie zu 55% aus Plasma. Feststellung des zellulären Volumenanteils= Hämatokritwert - Ermittlung durch hochtourige Zentrifugation oder Berechnung als Summe des Erythrozytenvolumens. 5 2.2.1 Blutzellen Die festen Bestandteile setzen sich aus den folgenden Blutzellen zusammen: o Rote Blutkörperchen: Erythrozyten – Transport von Sauerstoff & CO2 o Weiße Blutkörperchen: Leukozyten – Abwehrfunktion o Blutplättchen: Thrombozyten – Blutstillung& Teil Blutgerinnung Verhältnis ca. LZ : TZ : EZ = 1 : 25 : 500 2.2.2 Blutplasma Das Blutplasma besteht aus: o 90% Wasser o 6-8% Eiweiß = Proteine (Albumine: reine Eiweißkörper v.a. zum Transport von wasserlöslichen Substanzen, Globuline: zusammengesetzte Proteine mit Kohlenhydrat- oder Lipidanteil v.a. zum Transport von wasserunlöslichen Substanzen und Hormonen, AK und Gerinnungsfaktoren) o Fetten, Kohlenhydraten, Hormonen, Salzen und Gasen Unterschied zwischen Serum und Plasma Um verschiedene hämatologische Untersuchungen durchführen zu können, wird das Blut mit sogenannten Antikoagulantien (EDTA, Citrat, Lithium-Heparin) ungerinnbar gemacht. Zentrifugiert man dieses Blut, spricht man beim Überstand von PLASMA. Wird Blut in ein neutrales Röhrchen ohne Antikoagulantien abgenommen, gerinnt es. Das Endprodukt der Gerinnung, das Fibrin, das aus Fibrinogen entsteht, fällt aus und bildet mit den Blutzellen einen festen Pfropf, den Blutkuchen oder das Koagulum. Zentrifugiert man dieses Blut, spricht man beim Überstand von SERUM. 2.3 Aufgaben des Blutes Das Blut übernimmt wichtige Funktionen in unserem Körper. 2.3.1 Transportfunktion Gase, vor allem Sauerstoff (O2), zu den Organen und CO2 zu den Lungen Nährstoffe und Hormone zu Zielorganen Giftstoffe zu Leber und Nieren Wärme: Verteilung im Körper Wasser Elektrolyte zur Aufrechterhaltung des osmotischen Druckes und des Säure- Basengleichgewichtes Medikamente 6 2.3.2 Schutzfunktion Abwehr von Krankheitserregern durch Leukozyten und Antikörper, Enzyme und Komplement Das Gerinnungssystem schützt vor Blutungen und verhindert die Bildung von Gerinnseln in den Gefäßen 2.3.3 Pufferfunktion Das komplexe Puffersystem des Blutes wird als sogenannter Blutpuffer bezeichnet. Es puffert den pH – Wert des Blutes in den engen Grenzen von 7,35 bis 7,45. Im Blutpuffer wirken vier Puffersysteme zusammen: Kohlensäure – Hydrogencarbonat – Puffer (> 1/2) Hämoglobin – Puffer (etwa 1/3) Proteinat – Puffer (etwa 1/10) Phosphat – Puffer (einige Prozent) 2.4 Eigenschaften des Blutes Farbe: Kräftig rot durch den in den Erythrozyten enthaltenen Blutfarbstoff, dem Hämoglobin. Arterielles Blut - oxygeniert - hellrot Venöses Blut - sauerstoffarm - dunkelrot Blutplasma gelblich durch Bilirubin (Abbauprodukt des Hämoglobins) und Farbstoffe aus der Nahrung Blut ist durch die suspendierten Zellen deckfarben (undurchsichtig). Werden die Erythrozyten zerstört (hämolysiert), so tritt der Blutfarbstoff frei ins Plasma über und das Blut wird lackfarben (durchsichtig). pH-Wert: 7,35 - 7,45 also leicht alkalisch Dichte: 1,050 - 1,065 je nach Erythrozytenkonzentration Viskosität: 4 – 5-fach so groß wie bei Wasser (abhängig vom Hämatokrit) 7 3 Die Zellen des Blutes 3.1 Allgemeines In der prominentesten Struktur der eukaryotischen Zelle, dem Zellkern, befindet sich unter anderem das Chromatin (DNA). Rund um den Zellkern ordnet sich das endoplasmatische Retikulum (ER) an. Dieses kann mit Ribosomen besetzt sein (raues ER) oder nicht (glattes ER). Daran schließt sich der Golgi-Apparat an, welcher mit dem lysosomalen System in Verbindung steht. Außerdem besitzt die eukaryotische Zelle mehrere Mitochondrien, die von einer Doppelmembran umgeben sind. Die Stabilisierung der Zelle erfolgt über das Zytoskelett, das die gesamte Zelle durchzieht. Aufbau von Zellen des blutbildenden Gewebes Zellmembran - (bei Blutzellen im Lichtmikroskop meist nicht sichtbar) Zellkern - Nucleus (1) Träger der Chromosomen, bestehend aus dem Chromatingerüst aus DNA und Zellsaft (Karyolymphe) Kernkörperchen - Nucleolus (2) dient ebenfalls der Zellteilung und Eiweißsynthese, RNA-haltig. Zytoplasma - (3) mit Bestandteilen für den Stoffwechsel und spezielle Funktionen der Zelle Abbildung 2: Zellaufbau o Hyalomer (H2O, Eiweiß, Salze) o Zellorganellen Golgi-Apparat mit Zentriolen im Lichtmikroskop als Aufhellung erkennbar Mitochondrien Spezifische Granula nach Färbung neutrophil, eosinophil, basophil Lysosomen Peroxisomen Ribosomen, RNS Träger endoplasmatisches Retikulum Die meisten Strukturen sind nur im Elektronenmikroskop erkennbar. Zellen, welche sich nicht mehr teilen, können kernlos sein (Erythrozyten, Thrombozyten). Die Kern-Plasma-Relation ist abhängig von Zelltyp, Zellalter und Differenzierungsgrad. 8 3.2 Zellentwicklung Ursprung ist die befruchtete omnipotente Eizelle, aus der sich über Zwischenstufen pluripotente Stammzellen entwickeln. Die Entwicklung der Blutzellen erfolgt außerhalb des Gefäßsystems über bestimmte Vorläuferzellen aus undifferenzierten, hämatopoetischen Stammzellen. ❖ Beim Embryo je nach Alter in verschiedenen Organen, v.a. Leber, Milz, Thymus, Knochenmark. ❖ Beim Erwachsenen im roten Knochenmark (Stroma aus Fettzellen, Fibroblasten, Endothelzellen, Makrophagen; Gefäße) der kurzen und platten Knochen und im lymphatischen System. Im Knochenmark entstehen aus der pluripotenten Stammzelle über multipotente Progenitorzellen (gemeinsame hämatopoetische Stammzelle) Vorläuferzellen für die Zellreihen der Hämtopoese. Das Verhältnis der Zellen der Erythro- zur Granulozytopoese beträgt ca. 1:3. Im Blut zirkulieren überwiegend ausgereifte, nicht mehr teilungsfähige Zellen. Die Regulation der Hämatopoese erfolgt über hämatopoetische Wachstumsfaktoren (Erythropoetin, Thrombopoetin, colony stimulating factor / CSF und Interleukine), welche die Stammzelle zu Wachstum und Differenzierung in verschiedene Zellreihen anregen, Zellreifung stimulieren, Apoptose hemmen und Funktion reifer, sich nicht mehr teilender, Blutzellen regulieren. Abbildung 3: Zellentwicklung 9 3.3 Erythrozyten Vom altgriechischen: ἐρυθρός/erythros: "rot" und κύτος/kytos: "Zelle" Die Bildung der Erythrozyten erfolgt im Erwachsenenalter physiologischerweise im Knochenmark. Die Blutbildung ist - sofern notwendig - extrem steigerbar, sodass auch chronische Blutverluste kompensiert werden können. Die Steuerung der Produktion erfolgt durch das Hormon Erythropoetin (EPO) aus der Niere. Dies ist jedoch nur möglich, wenn ausreichend Baustoffe zur Verfügung stehen. Dazu zählen unter anderem Eisen, Vitamin B12, Folsäure und in Spuren Kupfer. Referenzbereich: Frauen: 3,9-5,0 T/l Männer: 4,3-5,6 T/l Größe: Durchmesser 7 - 8 µm, Dicke am Rand ca. 2 µm in der Mitte ca. 1 µm Abbildung 4: Erythrozyt Form: Der Erythrozyt ist kreisrund, scheibenförmig und in der Mitte bikonkav eingedellt (hantelförmig). Durch diese Form können die Erythrozyten den Sauerstoff schneller aufnehmen, da der Weg von der Zellmembran ins Innere der Zelle verkürzt ist. Außerdem sind sie äußerst verformbar, was für ihre Funktion von großer Bedeutung ist, da sie sonst kleinste Kapillaren nicht passieren könnten. Erythrozytenmembran: Lipiddoppelschicht (ca. 10nm), Enge Verknüpfung mit dem Zytoskelett → Verankerung u.a. über die Proteine Glykophorin, Bande-3-Protein, Ankyrin →Entscheidend für Form und Stabilität v.a. Spektrin Farbe: Lichtmikroskopisch imponieren Erythrozyten als rote Scheiben, die in der Mitte blasser sind als am Rand. Die rote Farbe entsteht durch den extrem hohen Gehalt an Hämoglobin: Es macht etwa ein Drittel der Erythrozytenmasse aus. Aufgrund des hohen Hämoglobingehalts sind Erythrozyten sehr eisenhaltig mit ca. 0,5g/l Blut. Sie enthalten über 50% der Gesamteisenvorräte des Körpers. Aufbau: 63 % Wasser 33 % Hämoglobin 4 % Stroma (Eiweißgerüst) Funktion: Gastransport (O2 und CO2), Pufferung des pH-Wertes Lebensdauer: 120 Tage/ 4 Monate Abbau: Der Abbau erfolgt im mononukleären Phagozytensystem (MPS). Vorwiegend werden sie in Milz (55%), Leber (40%), Knochenmark und Peripherie (5%) abgebaut 10 3.3.1 Erythropoese Aus den roten Progenitorzellen (BFU-E und CFU-E) entwickelt sich die erste lichtmikroskopisch erkennbare Zelle der Erythropoese, der sog. Proerythroblast. Dieser enthält im Wesentlichen nur den Zellkern mit der Erbinformation. Diese Vorstufe teilt sich mehrmals bis 16 oxyphile Erythroblasten entstanden sind. Die Erythroblasten enthalten im wesentlichen den Zellkern, in dem RNA produziert wird. Diese RNA enthält den Bauplan für das Hämoglobin. Gleichzeitig entwickeln sich Ribosomen, in denen später das Hämoglobin in großen Mengen hergestellt wird. Wenn ausreichend RNA vorhanden ist, verliert der Zellkern seine Funktion. Er bildet sich langsam zurück und wird kleiner - aus dem teilungsfähigen Erythroblasten wird nun ein orthochromatischer Erythroblast. Gleichzeitig wachsen immer neue Ribosomen heran, die das Sauerstoff-bindende Protein Hämoglobin produzieren (mithilfe der RNA). Im folgenden Verlauf steigt die Anzahl der Ribosomen, so dass immer mehr Hämoglobin erzeugt werden kann (oxyphiler Erythroblast). Der Zellkern und die RNA werden nun unwichtig und aus der Zelle abgestoßen - so entstehen Retikulozyten. Das sind die noch nicht ganz fertigen, jugendlichen Erythrozyten, die zwar keinen Zellkern mehr besitzen, aber noch ein verzweigtes Gitter aus Ribosomen. Darin ist die RNA enthalten, die diesen in der Pappenheim-Färbung eine polychromatische Farbe verleihen. Der Retikulozyt verbleibt ca. 4 Tage in diesem Stadium, normalerweise 3 Tage KM, 1 Tag Peripherie. Im Knochenmarks- bzw. Blutausstrich sind die Zellen wie folgt erkennbar: ZELLE ERSCHEINUNGSBILD ~18 bis 22 µm Proerythroblast rund/oval, basophiles (blaues) Zytoplasma, hohe Kern-Plasma-Relation (=großer Kern) ~12-17 µm Basophiler Erythroblast kleiner als Proerythroblast, Nucleoli (Kernkörperchen) nicht mehr erkennbar ~11-15µm polychromatisches Zytoplasma, d.h. eine Mischung aus Polychromatischer Erythroblast basophilen (Ribosomen) und azidophilen (Hämoglobin enthaltenden) Arealen. weitere Abnahme der Kerngröße, weniger Chromatin, sind noch zur Zellteilung fähig ~8-12µm Orthochromatischer Erythroblast Durch den steigenden Hb-Gehalt erscheint Zellinnere rosa (azidophiles ZP), Kerngröße nimmt weiter ab Azidophiles Zytoplasma, enthält noch RNS Reste, die Retikulozyt in der Spezialfärbung als Netz erkennbar sind, einzige Vorläuferzelle, die sich im Blut befinden kann Nach etwa 4 Tagen werden auch die letzten RNS Erythrozyt Reste ausgestoßen und es ensteht ein reifes rotes Blutkörperchen. 11  Abbildung 5: Erythropoese Leitsätze zur Erythropoese Zellen der Erythropoese und insbesondere ihre Zellkerne sind stets rund. Basophiles Zytoplasma ist ein Zeichen für die Anwesenheit von RNS und damit ein Zeichen der Unreife bzw. mangelhafter Hämoglobinisierung. Oxyphiles Zytoplasma ist ein Zeichen der Anwesenheit von Hämoglobin und damit ein Zeichen der Reife. Das Zytoplasma der kernhaltigen Erythrozytenvorstufen ist frei von Granulation. Substantia granulofilamentosa, basophile Tüpfelung der Erythrozyten und Polychromasie sind Ausdruck einer regeneratorischen Erythropoese oder einer Hb-Synthesestörung. Kernhaltige rote Zellelemente sind kein physiologischer Bestandteil des peripheren Blutes. → Ausnahme: Schwangere und Neugeborene 3.3.2 Hämoglobin Hämoglobin spielt eine entscheidende Rolle beim Transport von Sauerstoff und Kohlendioxid und verleiht den Erythrozyten im oxygenierten Zustand die charakteristische rote Farbe. Es ist das Hauptprotein der Erythrozyten. Hämoglobin ist ein Tetramer aus vier Globinketten, die jeweils ein Häm- Molekül gebunden haben. Jeder Erythrozyt enthält ca. 640 Millionen Hämoglobin-Moleküle. Das Hämoglobin ist ein Chromoproteid, bestehend aus einem Eisen haltigen Farbstoffanteil, dem Häm und einem Eiweißanteil aus Polypeptidketten, dem Globin. Das GLOBIN besitzt eine globuläre Form, sowie eine Globintasche, welche die Sauerstoffbindung ermöglicht. Es ermöglicht die Regulierung der Sauerstoffaffinität, verhindert Autooxidation benachbarter Häm-Gruppen und reguliert die Pufferung des Blutes. HÄM ist eine Komplexverbindung aus einem Porphyrinmolekül und einem Eisen-Ion und ist für die Sauerstoffbindung im Blut mitverantwortlich. 12  Hämoglobinsynthese Das Eisen wird meist in dreiwertiger Form mit der Nahrung aufgenommen, im Magen durch Salzsäure aus seiner Verbindung gelöst und durch reduzierende Substanzen (Vit. C usw.) in zweiwertige Form gebracht und im Dünndarm resorbiert. Im Blut wird das Eisen an das Transporteiweiß Transferrin gebunden und in den Zellen des RES vor allem in Leber und Knochenmark wird es in Form von Ferritin und Hämosiderin gespeichert. Die Synthese findet über eine Reihe biochemischer Reaktionen in den Mitochondrien und dem Zytoplasma der Erythroblasten und zu einem kleineren Teil in den Retikulozyten statt. ! Reife Erythrozyten können kein HÄM synthetisieren, da sie keine Mitochondrien mehr besitzen! Die Ausgangsprodukte für das Häm stammen aus dem Zitronensäurezyklus (Bernsteinsäure, Aminoessigsäure). Aus diesen entsteht das Schlüsselenzym, die −Aminolävulinsäure. 2 dieser Moleküle lagern sich zum sog. Porphobilinogen zusammen. 4 solcher Moleküle wiederum bilden das Uroporphyrinogen und nach weiteren Umbauten zu Koproporphyrinogen und abschließend zum Protoporphyrin III, welches nach Einlagerung von Fe2+ letztendlich das Häm entstehen lässt. Kurz zusammengefasst: Succinyl-CoA + Glycin → - Aminolävulinsäure (Mitochondrium), dabei Freisetzung von Coenzym A 8 - Aminolävulinat→ 4 Porphobilinogen→Porphyrinringsystem (Zytoplasma) Porphyrinringsystem+ Fe2+ →Häm Je nach der Zusammensetzung der Globin-Ketten unterscheidet man: HbA1: 2 + 2 - Ketten HbA2: 2 + 2 - Ketten HbF: 2 + 2 - Ketten Diese Hb-Typen kommen in unterschiedlichen Konzentrationen vor: Neugeborene: 60-80% Hbf, Rest HbA1 Säuglinge: zunehmend HbA1, geringe Menge HbA2 Erwachsene: 96-98% HbA1 Abbildung 6: Hämoglobinsynthese (A.V. Hoffbrand 2003)