Als Leukozyten (weiße Blutkörperchen) bezeichnet man bestimmte Zellen des Körpers, welche vornehmlich im Blut transportiert werden. Morphologisch werden sie den Erythrozyten (roten Blutkörperchen) gegenübergestellt, da sie im Gegensatz zu diesen nicht über den roten Farbstoff Hämoglobin verfügen. Des Weiteren nehmen sie bei einer Färbung des Blutausstriches die Farbe nicht an und erscheinen unter dem Mikroskop hell bis weiß.
Leukozyten erfüllen spezielle Aufgaben in der Abwehr von Krankheitserregern und körperfremden Strukturen. Sie gehören zum Immunsystem und sind dort Teil der spezifischen und unspezifischen Immunabwehr.
Bau der Leukozyten
Leukozyten verfügen je nach ihrer Art über unterschiedliche Gestalt und verschiedenen Aufbau. Die Größe der Leukozyten schwankt zwischen 7 µm bei Lymphozyten und 20 µm bei Monozyten. Weiße Blutkörperchen sind etwa doppelt so groß wie rote und besitzen einen Zellkern mit der gesamten Erbinformation des Organismus. Die Lebensdauer der Zellen reicht von wenigen Tagen bis zu mehreren Monaten. Leukozyten sind amöboid beweglich und können aktiv aus dem Blut in die verschiedenen Zellgewebe einwandern.
Bildung der Leukozyten
Die Bildung der Leukozyten ist ein Prozess, der beim Erwachsenen im roten Knochenmark der platten Knochen (Brustbein und dem Becken) beginnt. Diesen Vorgang nennt man Leukopoese (auch Leukozytopoese). Bei Kindern befindet sich blutbildendes rotes Knochenmark zusätzlich in den langen Röhrenknochen der Arme und Beine. Die weißen Blutkörperchen werden dort in so genannten Vorläuferzellen der Stammzellen gebildet und differenzieren anschließend innerhalb der unterschiedlichen Kategorien der Leukozyten weiter, je nach den ihnen zugedachten Aufgaben und Funktionen. Um diese erfüllen zu können, müssen Teile der Leukozyten nach ihrer Bildung in eine so genannte Schulung. Im Lymphsystem, dass heißt in Lymphknoten, Thymus, Milz, Mandeln, Knochenmark, müssen sie lernen, welche Stoffe zum Körper des Organismus gehören und welche als fremd anzusehen sind. Die Stammzellen selbst besitzen weitreichende Möglichkeiten sich zu entwickeln, sie sind pluripotent. Bei ihrer Teilung entstehen nicht zwei gleiche Tochterzellen, sondern jeweils eine neue pluripotente Stammzelle und eine Vorläuferzelle der einzelnen Blutzellen (determinierte Stammzelle), welche anschließend weiter heranreift. Je nachdem, welcher Wachstumsfaktor (Zytokine) einwirkt, entstehen so die unterschiedlichen Arten der Leukozyten, die Erythrozyten oder die Thrombozyten.
Aufgaben der Leukozyten
Weiße Blutkörperchen, die umgangssprachlich auch als Blutpolizei bezeichnet werden, haben die Aufgabe, für den Organismus unverträgliche Stoffe bzw. Krankheitserreger unschädlich zu machen. Dazu zählen Bakterien, Viren, Tumorzellen, Toxine, körperfremde Partikel, Würmer, Pilze und Protozoen (Einzeller). Die einzelnen Untergruppen der Leukozyten übernehmen dabei verschiedene Aufgaben innerhalb des Immunsystems - von der Phagozytose über die Markierung von Antigenen bis hin zur Bekämpfung von körpereigenen und körperfremden Zellen und Krebszellen. Neutrophile Granulozyten und Makrophagen zum Beispiel sind als Bestandteil der unspezifischen Abwehr zur Phagozytose fähig. Dabei nehmen sie Fremdmaterial auf und machen es mit Hilfe gespeicherter Enzyme (aufgenommen durch Lysosomen) unschädlich. Sie werden daher auch Fresszellen genannt. B-Lymphozyten produzieren nach geeigneter Stimulation speziell gegen bestimmte Erreger oder schädigende Stoffe gerichtete Antikörper. Sie gehören somit zur spezifischen Abwehr. T-Lymphozyten dienen unter anderem der Koordination zwischen spezifischer und unspezifischer Abwehr. Auch an Entzündungen sind Leukozyten immer beteiligt und dort in der Lage, durch freigesetzte Botenstoffe (Mediatoren) wie Zytokine und Leukotriene diese aufrecht zu halten und zu modulieren oder aber zu beenden. Leukozyten spielen außerdem eine wesentliche Rolle bei allen Autoimmunkrankheiten.
Morphologie der Leukozyten
Es gibt zahlreiche Möglichkeiten, die unterschiedlichen Leukozytenarten zu kategorisieren. Beispielsweise nach Bau und Zugehörigkeit. Hier einige Beispiele:
- Die oberflächlichste Einteilung wäre die Unterteilung in Granulozyten und Agranulozyten:
| Vorlage:Highlight3 |Granulozyten | Vorlage:Highlight3 |Agranulozyten |
|---|---|
| haben unregelmäßig gelappte Zellkerne und kleine Partikel im Cytoplasma |
besitzen rundliche oder bohnenförmige Zellkerne und keine Partikel im Cytoplasma |
| - Granulozyten | - Monozyten - Dendritische Zellen - Mastzellen - Lymphozyten |
- Aufgrund ihrer Abstammung und Farbe in der Pappenheim-Färbung können sie wie folgt unterschieden werden. Alle Zellen der lymphatischen Reihe gehen auf lymphatische Vorläuferzellen zurück, die der myeloiden Reihe entwickeln sich aus myeloiden Vorläuferzellen.
| Vorlage:Highlight3 |lymphatische Reihe | Vorlage:Highlight3 |myeloide Reihe |
|---|---|
| Lymphozyten | Monozyten (Vorläufer der Makrophagen) Dendritische Zellen Mastzellen Granulozyten |
- Lymphozyten und Granulozyten werden in weitere Zelltypen unterteilt:
| Vorlage:Highlight3 |Lymphozyten | Vorlage:Highlight3 |Granulozyten |
|---|---|
| B-Lymphozyten T-Lymphozyten NK-Zellen |
- neutrophile Granulozyten - eosinophile Granulozyten - basophile Granulozyten |
Funktionen der einzelnen Leukozyten
Die einzelnen Blutkörperchen übernehmen innerhalb des Immunsystems verschiedene Aufgaben, welche im folgenden kurz dargestellt sind. Nähere Informationen gibt es unter den entsprechenden Begriffen.
| Vorlage:Highlight3 |Immunzellen | Vorlage:Highlight3 |Aufgabe und Funktion |
|---|---|
| Monozyten | Vorläufer der Makrophagen im Blut |
| Makrophagen | Phagozytose, im Gewebe und der Lymphflüssigkeit |
| Mastzellen | setzen nach Aktivierung Substanzen frei, die die Permeabilität der Blutgefäße beeinflussen |
| Antigenpräsentierende Zellen (z. B. Makrophagen, B-Zellen und Langerhanszellen) |
markieren Antigene und leiten damit die Immunantwort ein |
| Vorlage:Highlight3 | Granulozyten | Vorlage:Highlight3 | |
| neutrophile Granulozyten | Phagozytose von Bakterien, Viren und Pilzen im Blut |
| eosinophile Granulozyten | Abwehr von Parasiten, Auslösen allergischer Reaktionen |
| basophile Granulozyten | Abwehr von Parasiten, Auslösen allergischer Reaktionen, Entzündungsreaktionen, Juckreiz |
| Vorlage:Highlight3 | B-Zell-Gruppe | Vorlage:Highlight3 | |
| B-Lymphozyten | Vorläufer der Plasmazellen im Blut |
| Plasmazellen | Spezialisierung auf Antikörperproduktion |
| B-Gedächtniszellen | langlebige B-Zellen mit einem Gedächtnis für spezielle Antigene |
| Vorlage:Highlight3 | T-Zell-Gruppe | Vorlage:Highlight3 | |
| T-Helferzellen | aktivieren Plasmazellen und Killerzellen erkennen Antigene auf den Antigen präsentierenden Zellen |
| T-Regulatorzellen | bremsen die Immunantwort, hemmen die Funktion der B-Zellen und anderen T- Zellen |
| T-Gedächtniszellen | langlebige T-Zellen mit einem Gedächtnis für spezielle Antigene |
| T-Killerzellen (zytotoxische T-Zellen) | erkennen und zerstören von Viren befallene Körperzellen und Tumorzellen indem sie auf bestimmte Antigene der befallenen Zellen reagieren |
| Vorlage:Highlight3 | Killerzellen | Vorlage:Highlight3 | |
| natürliche Killerzellen (NK) | greifen unspezifisch Zellen an, die von Viren oder Tumoren befallen sind |
Bindung der Leukozyten an die Blutgefäße
Die weißen Blutkörperchen sind sozusagen die Wächter des Immunsystems und patrouillieren ständig im gesamten Organismus auf der Suche nach Erregern oder zu zerstörenden Zellstrukturen. Dazu nutzen sie den Blutkreislauf, um von einem Ort zum anderen zu gelangen und tasten während dieser Phase die Wände der Gefäßzellen systematisch nach Stoppsignalen ab, die beispielsweise Krebszellen anzeigen. Des Weiteren dringen in jeder Minute hunderte von weißen Blutkörperchen in das Gewebe ein und suchen dort nach Verletzungen und Entzündungen. Dies tun sie, indem sie an den Wänden der Zellen entlang rollen und dort nach bestimmten Strukturen suchen, die einen solchen Zustand anzeigen.
Zahlen und Werte
- Normalwerte von Leukozyten im menschlichen Blut
| Vorlage:Highlight4 |Normalwerte | Vorlage:Highlight4 |alte Einheit | Vorlage:Highlight4 |SI-Einheit |
|---|---|---|
| Erwachsene | 4 - 10 Tausend/µl | 4 - 10 mal 109/l |
| Schulkinder | 5 - 15 Tausend/µl | 5 - 15 mal 109/l |
| Kleinkinder | 6 - 17,5 Tausend/µl | 6 - 17,5 mal 109/l |
| Neugeborene | 9 - 30 Tausend/µl | 9 - 30 mal 109/l |
- prozentualer Anteil der Untergruppen an der Gesamtzahl der Leukozyten im Organismus
| Vorlage:Highlight4 | Immunzellen | Vorlage:Highlight4 | Anteil in % |
|---|---|
| Monozyten | 2 – 8 |
| Lymphozyten | 20 - 45 |
| Neutrophile Granulozyten segmentkernig | 50 - 70 |
| Neutrophile Granulozyten stabkernig | 3 - 5 |
| Eosinophile Granulozyten | 2 - 4 |
| Basophile Granulozyten | 0 - 1 |
- auf siebenhundert rote Blutkörperchen kommt unter normalen Bedingungen etwa ein weißes Blutkörperchen
Krankheiten im Zusammenhang mit Leukozyten
Leukämie
Bei den Leukämien verändern sich einzelne Untergruppen der Leukozyten zu Tumorzellen. Am häufigsten betroffen sind die Lymphozyten. Der Entstehungsort der Krankheit ist das Knochenmark, wo die Tumorzellen mit dem Blutstrom in Kontakt kommen und dadurch im ganzen Körper verteilt werden. Durch ihr massenhaftes Auftreten rufen die Tumorzellen Krankheitssymptome in allen Organen hervor. Vor allen Dingen im Knochenmark verdrängen sie die Erythrozyten, normalen Leukozyten und Thrombozyten und hemmen auf diese Weise deren Bildung. Die Betroffenen fallen durch Müdigkeit, Blässe, Blutungsneigung und allgemeines Krankheitsgefühl auf. Gleichzeitig entsteht eine Anfälligkeit für Infektionen, weil die entarteten Leukozyten ihre eigentliche Aufgabe der Immunabwehr nicht erfüllen.
HIV
Bei der Immunschwächekrankheit Aids vermehrt sich der Erreger, das HI-Virus, über die T-Helferzellen, die am Anfang der Immunabwehr stehen. Dadurch bricht langsam die komplette Immunabwehr zusammen und der Erkrankte kann letztlich allen erdenklichen Krankheitserregern zum Opfer fallen. Typisch für die Krankheit ist u. a. eine Lungenentzündung durch Pneumocystis jiroveci, an der gesunde Menschen nur sehr selten erkranken.
Quellen
- Atlas der Blutzellen Funktion und Pathologie ISBN 3437112996
- Mensch, Körper, Krankheit ISBN 3437550918
- Labor und Diagnose ISBN 3980521559
- Chronische Leukämien ISBN 3170183699
- Charles A. Janeway jr. u. a. : Immunologie 5. Auflage, Spektrum Akademischer Verlag Gmbh, Heidelberg, Berlin, 2002 ISBN 3-8274-1078-9