Das AB0-System der Blutgruppen ist das wichtigste Blutgruppenmerkmal bei der Bluttransfusion. Es umfasst vier Hauptgruppen: A, B, AB und 0. Ferner existieren Untergruppen (A1, A2; A1B, A2B) und Varianten (z. B. A3, Ax; letztere umfasst A0 und A4). Das AB0-System wurde 1901 von Karl Landsteiner entdeckt, wofür er 1930 den Nobelpreis für Medizin erhielt..
Geschichte Im Jahr 1901 beschrieb der österreichische Wissenschaftler Karl Landsteiner die Blutgruppen A, B und 0, wobei er letztere als C bezeichnete. 1902 fanden Alfred Decastello (1872–1960) und Adriano Sturli (1873–1964)Loris Premuda: Adriano Sturli (1873–1964) als Forscher und Arzt. In: Christa Habrich, Frank Marguth, Jörn Henning Wolf (Hrsg.) unter Mitarbeit von Renate Wittern: Medizinische Diagnostik in Geschichte und Gegenwart. Festschrift für Heinz Goerke zum sechzigsten Geburtstag. München 1978 (= Neue Münchner Beiträge zur Geschichte der Medizin und Naturwissenschaften: Medizinhistorische Reihe. Band 7/8), ISBN 3-87239-046-5, S. 327–340. den vierten Typ AB.Alfred von Decastello, Adriano Sturli: Ueber die Isoagglutinine im Serum gesunder und kranker Menschen. In: Münchener medizinische Wochenschrift. Band 49, 1902, S. 1090–1095. Unabhängig davon entdeckte auch der tschechische Serologe Jan Janský die vier Blutgruppentypen des AB0-Systems,J. Jansky: Haematologick studie u. psychotiku. In: Sborn. Klinick., Band 8, 1907, S. 85–139. ebenso William Lorenzo Moss.William Lorenzo Moss: Studies on isoagglutinins and isohemolysins. In: Bull. Johns Hopkins Hospital, Band 21, 1910, S. 63–70. 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 Ersten Weltkrieg zeigte sich sehr schnell, dass es nationale Unterschiede in der Blutgruppenverteilung gab. Hieraus wurde im Sinne des Rassismus geschlossen, dass einzelne Blutgruppen höherwertig 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.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.
Schwierigkeiten bei der kriminalistischen Blutspurenkunde bereitete zunächst der Nachweis der Blutgruppe 0. Nach dem Zweiten Weltkrieg wurde unter anderem durch den Finnen K. O. Renkonen publiziert, dass Extrakte bestimmter Pflanzen (zum Beispiel Alpiner Goldregen) auf die Gruppe 0 reagieren.Jürgen Thorwald: Die Stunde der Detektive. Werden und Welten der Kriminalistik. Droemer Knaur, Zürich und München 1966, S. 208 f.
Bezeichnungsweisen mini|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 ([]) 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.I. H. Erb: Blood Group Classifications, a Plea for Uniformity. In: Can Med Assoc J., Band 42, 1940, S. 418–421, .
Eingekästelte Symbole für die Blutgruppen finden sich im Unicodeblock zusätzliche umschlossene alphanumerische Zeichen – 🅰 (U+1F170), 🅱 (U+1F171), 🅾 (U+1F17E) und 🆎 (U+1F18E) –, die je nach Browser auch rot hervorgehoben werden.
Funktion und Serologie mini|Glycosylierung der Blutproteine/-lipide mini|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. Zudem werden Antikörper immer gegen die nicht-vorhandenen 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 Blutgruppensystemen liegen im AB0-System bei Erwachsenen (außer bei Blutgruppe AB) immer Antikörper vor. In: The Protein Journal, Volume 23, Number 6, August 2004, S. 357. doi:10.1023/B:JOPC.0000039625.56296.6e. Ursächlich sind Sensibilisierungen durch verschiedene Bakterien aus der Umwelt, deren Oberflächenstruktur den Antigenen auf den Erythrozyten sehr ähnlich sind, der Grund dafür ist jedoch unbekannt. Dadurch entwickelt in der Zeit des 3. bis 6. Lebensmonats (PDF) der Säugling 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 gramnegative Bakterien wie das Darmbakterium Escherichia coli belegt.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. Für die Blutgruppe B (Anti-A) wird auf ähnliche Proteine der Influenza-Viren verwiesen, deren Epitope dem A-Antigen ähneln.
Die Angriffspunkte der Antikörper werden durch die Glycosylierung der Blutproteine und Lipide bestimmt. Ein Träger der Blutgruppe A besitzt Antikörper, welche die α-Galactose (kurz Galα) in der Glycosidstruktur der Glycoproteine (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.
Genetik und Biochemie Die Blutgruppen werden durch die Allele A1/A2, B und 0 des Gens ABO bestimmt, das auf dem langen Arm des Chromosoms 9 (9q34) lokalisiert ist (). Die Produkte der A- und B-Allele sind Glycosyltransferasen, die N-Acetylgalactosamin (A-Allel) bzw. Galactose (B-Allel) auf die gemeinsame Vorläufersubstanz übertragen. Ein funktionales Produkt des 0-Allels ist nicht nachweisbar, das heißt, das Gen ist stumm (amorph) und die Vorläufersubstanz wird nicht modifiziert.
Bei der Vorläufersubstanz (Präkursor) der A- und B-Substanzen handelt es sich um die so genannte heterogenetische Substanz „H“, die auf allen Erythrozyten vorhanden ist. Chemisch ist die Spezifität von A gebunden an α-N-Acetyl-D-Galactosamin, von B an D-Galactosid und von H an L-Fucose. Die Anlagerung von L-Fucose an das Blutgruppen-Lipoproteinskelett wird katalysiert durch die in FUT1 enkodierte FucosyltransferaseLaura Dean: Blood Groups and Red Cell Antigens. National Center for Biotechnology Information, Bethesda (USA) 2005. Online verfügbar. und 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.
Nachweis der AB0-Blutgruppen 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
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 von Personen anderer Blutgruppen 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 Zur Entstehung der verschiedenen Blutgruppen des AB0-Systems gibt es nur wenig gesicherte Hinweise. Molekularbiologischen Forschungen zufolge ist die Blutgruppe 0 schon vor mindestens 5 Millionen Jahren als genetische Mutation aus der Blutgruppe A entstanden. 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. Es zeigte sich, dass bei Probanden europäischer Herkunft die Häufigkeit gleichmäßig bei etwa 80 % für A1 und 20 % für A2 liegt. Eine neuere Untersuchung mit der Sequenzierung der Genorte fand für deutsche Probanden sechs häufige Allele (A1, A2, B1, O1, O2, O3) und 18 seltene Varianten. 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 %). Die Verringerung der Genvarianten ist typisch für den Gründereffekt bei Wanderungsbewegungen.
Beeinflussung von Krankheiten
Epidemische Studien und molekularbiologische Ableitungen verweisen darauf, dass die Träger von Blutgruppe 0 im Fall einer Malaria-Infektion (Plasmodium falciparum) eine erhöhte Überlebenschance haben, da die Rosettenbildung infizierter Erythrozyten mit nicht infizierten bei Blutgruppe 0 in viel geringerem Maße stattfindet und somit die gefürchteten Komplikationen deutlich seltener auftreten. 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.Malaria: Zwei neue Resistenzgene. In: Deutsches Ärzteblatt, 16. August 2012.