mini|Der Name Rhesusfaktor geht auf die Verwendung von Erythrozyten aus dem Blut von Rhesusaffen für die Gewinnung der ersten Testseren zurück
Die Rhesusfaktoren sind ein 1939 von Karl Landsteiner und Alexander Solomon Wiener gefundenes Erythrozyten-Antigen-System. Rhesus-positive Individuen besitzen spezielle Proteine auf der Zellmembran der Erythrozyten (roten Blutkörperchen), Rhesus-negative nicht..Rhesusfaktor. In: Lexikon der Biologie, Wissenschaft Online; abgerufen am 17. März 2010 Der Name stammt von der Gewinnung des ersten Testserums aus dem Blut von Kaninchen, die mit Erythrozyten aus Rhesusaffen (Macaca mulatta) behandelt worden waren.
Das Rhesus-Blutgruppensystem oder Rhesussystem bezeichnet das – nach dem AB0-System – zweitwichtigste Blutgruppensystem des Menschen. Es besteht insgesamt aus einer Gruppe von 50 zueinander ähnlichen Proteinen, deren fünf wichtigste Vertreter (C, c, D, E, e) mit Testseren geprüft werden können. Der älteste und wichtigste Rhesusfaktor hat die Abkürzung D im Rhesussystem: Besitzt eine Person das Rhesusfaktor-D-Antigen, so ist sie Rhesus-positiv, und man schreibt „Rh(D)+“, „Rh+“, „Rh“ oder – abhängig vom Genotyp – „Dd“, „dD“, „DD“, selten auch „RH1“. Besitzt eine Person kein Rhesusfaktor-D-Antigen, so ist sie Rhesus-negativ, und man schreibt „Rh(D)−“, „Rh−“, „rh“ oder „dd“.
Die Zugehörigkeit eines Menschen zu den fünf wichtigsten Faktoren C, c, D, E, e wird als Rhesusformel bezeichnet und etwa als ccD.Ee oder ccddee usw. dargestellt, siehe Abschnitte Vererbungsmuster und Rhesussystem.
Etwa 85 % der weißen europäischen und amerikanischen Bevölkerung sind Rhesus-positiv, etwa 15 % Rhesus-negativ. Fast 100 % aller Afrikaner, Asiaten und Ureinwohner Nord- und Südamerikas sind Rhesus-positiv.
Bedeutung für den Organismus Nach einer Untersuchung aus dem Jahre 2009 mit genmanipulierten Mäusen, denen das Rhesusgen RHCG und damit Rhesusproteine fehlten, besitzen die Proteine wichtige Funktionen beim Transport von Ammonium-Ionen (NH4+) und Ammoniak (NH3), der Ausscheidung stickstoffhaltiger Stoffwechselendprodukte sowie der Aufrechterhaltung eines konstanten pH-Wertes im Blut. Die genveränderten Nager zeigten einen in den sauren Bereich verschobenen Blut-pH, im Urin niedrigere Spiegel stickstoffhaltiger Stoffe und bei Männchen weniger fruchtbare Spermien.S. Biver et al.: A role for Rhesus factor Rhcg in renal ammonium excretion and male fertility. In: Nature, 456, 2008, S. 339–343
Bedeutung bei Schwangerschaft und Bluttransfusion Eine lebensbedrohliche Antigen-Antikörper-Reaktion kann bei wiederholter Bluttransfusion eines Rh-negativen Individuums mit Rh-positivem Blut oder ab der zweiten Schwangerschaft einer Rh-negativen Frau mit einem Rh-positiven Kind (s. Rhesus-Inkompatibilität) auftreten. Dabei bildet der Rhesus-negative Organismus Antikörper gegen die Rhesus-positiven Erythrozyten, und es kommt zur Hämagglutination (Spenderblutempfänger) oder Hämolyse (Kind). Die Prävalenz der Blutgruppeninkompatibilität liegt in den westlichen Industriestaaten bei 1–1,5 von 1000 Schwangeren, der Anteil der Rhesus-Inkompatibilität beträgt davon 40–80 %.G.Crombach, G. Giers: Klinische Bedeutung der pränatalen Analyse des fetalen RhD-Genotyps bei Rhesus-Inkompatibilität. In: M.W. Beckmann, P. Dall, Peter Fasching, J.-S. Krüssel, D. Niederacher, B. Tutschek (Herausgeber): Molekulare Medizin in der Frauenheilkunde: Diagnostik und Therapie, S. 112.
Rhesus-Negativ-Verbreitung Etwa 17 % der Mitteleuropäer sind rhesus-negativ, in den östlichen Randzonen Europas ca. 4 %, im Baskenland 25 %, in der Schweiz etwa 15 %. Auf anderen Kontinenten liegt er zum Teil wesentlich niedriger. Amerika, Australien und ganz Ostasien haben gar keine Rhesus-negativen Ureinwohner.
Die Verbreitung von Personen mit Rhesus-negativem Blut spielt eine bedeutende Rolle bei der Ermittlung der genetischen Distanz von Völkern. Große Unterschiede zwischen Nationen bei der Häufigkeit Rhesus-negativen Blutes deuten auf große genetische Distanz und lassen gemäß den Untersuchungen von Cavalli-Sforza und anderen auf eine frühe Verzweigung der Völker schließen. Die Untersuchungen ergänzen Erkenntnisse, die sich aus der Studie über die Laktoseintoleranz ergeben.
Die Ursache für die starke Variation der RhD-Allele ist weiter ungeklärt und wirkte angesichts der Schadwirkung auf die Reproduktion mysteriös. Es gibt erste Studien, die einen Zusammenhang mit der Toxoplasmose des Menschen herstellen – demzufolge weisen RhD-heterozygote Toxoplasmose-infizierte Menschen in kritischen Situationen schnellere physische Reaktionen auf als die beiden RhD-homozygoten Träger, und können so den Effekt kompensieren, der sich modern in einer höheren Zahl von Verkehrsunfällen bei Toxoplasmose-Infektion zeigt. In Abwesenheit von Toxoplasmose zeigen Menschen ohne RhD-Allel (homozygot negativ) die besten Reaktionszeiten – die starke Verbreitung von Wildkatzen im afrikanischen Raum kann dort die Verbreitung des RhD-Allel stark befördert haben, während im europäischen Raum die Hauskatze erst seit antiker Zeit in das Lebensumfeld der Menschen gelangte.
Vererbungsmuster Die Vererbung des Rhesusfaktors ist dominant-rezessiv: Die Ausprägung des Faktors ist dominant gegenüber Rhesus-negativem Phänotyp.Willy A. Flegel: Genetik des Rhesus-Blutgruppensystems. The Genetics of the Rhesus Blood Group System. In: Dtsch Arztebl, 2007, 104(10), S. A-651 / B-573 / C-549
In einer Schwangerschaft kann sich (insbesondere bei Mehrlingsschwangerschaften) eine ungünstige Konstellation ergeben, wenn die Mutter rhesusnegativ ist (=Antigen D fehlt) und der Vater – phänotypisch – rhesuspositiv (=Antigen D vorhanden). Ist der Vater homozygot „DD“-rhesuspositiv, vererbt er das Rhesus-Antigen D auf jeden Fall und das Kind wird ebenfalls rhesuspositiv sein, ist der Vater hingegen heterozygot „Dd“-rhesuspositiv, ist auch das Kind mit einer Wahrscheinlichkeit von 50 % rhesuspositiv.
Anders als bei dem primär entdeckten Rh-Faktor „D“ stehen bei den Genprodukten des Rh-CE-Gens (wichtigste Antigenkombinationen sind CE, Ce, cE und ce) auch die kleinen Buchstaben für Antigene, die durch Testseren mit entsprechenden Antikörpern nachgewiesen werden können. Es gibt also neben dem Anti-C-Serum auch ein Anti-c-Serum etc. (Gleiches trifft auch für das Kell-System zu.) Auf standardkonformen deutschen Blutspendeausweisen stehen daher die Rhesusfaktoren scheinbar doppelt als „ccddee“. Die Kombinationsmöglichkeit macht das Rh-Blutgruppensystem zu einem der komplexesten menschlichen Blutgruppensysteme. mini|Darstellung der Vererbung des Rhesusfaktors. Blau die väterliche Line, rot die mütterliche Linie. + Rh Phänotypen und Genotypen Phänotyp in der Zelle exprimiert Genotyp in der DNA exprimiert Häufigkeit (%) †Fisher-Race SchreibungWiener Schreibung D+ C+ E+ c+ e+ (RhD+)Dce/DCER0RZ0,0125 Dce/dCER0rY0,0003 DCe/DcER1R211,8648 DCe/dcER1r’’0,9992 DcE/dCeR2r’0,2775 DCE/dceRZr0,1893 D+ C+ E+ c+ e− (RhD+)DcE/DCER2RZ0,0687 DcE/dCER2rY0,0014 DCE/dcERZr’’0,0058 D+ C+ E+ c− e+ (RhD+)DCe/dCER1rY0,0042 DCE/dCeRZr’0,0048 DCe/DCER1RZ0,2048 D+ C+ E+ c− e− (RhD+)DCE/DCERZRZ0,0006 DCE/dCERZrY<0,0001 D+ C+ E− c+ e+ (RhD+)Dce/dCeR0r’0,0505 DCe/dceR1r32,6808 DCe/DceR1R02,1586 D+ C+ E− c− e+ (RhD+)DCe/DCeR1R117,6803 DCe/dCeR1r’0,8270 D+ C− E+ c+ e+ (RhD+)DcE/DceR2R00,7243 Dce/dcER0r’’0,0610 DcE/dceR2r10,9657 D+ C− E+ c+ e− (RhD+)DcE/DcER2R21,9906 DcE/dcER2r’’0,3353 D+ C− E− c+ e+ (RhD+)Dce/DceR0R00,0659 Dce/dceR0r1,9950 D− C+ E+ c+ e+ (RhD−)dce/dCErrY0,0039 dCe/dcEr’r’’0,0234 D− C+ E+ c+ e− (RhD−)dcE/dCEr’’rY0,0001 D− C+ E+ c− e+ (RhD−)dCe/dCEr’rY0,0001 D− C+ E+ c− e− (RhD−)dCE/dCErYrY<0,0001 D− C+ E− c+ e+ (RhD−)dce/dCerr’0,7644 D− C+ E− c− e+ (RhD−)dCe/dCer’r’0,0097 D− C− E+ c+ e+ (RhD−)dce/dcErr’’0,9235 D− C− E+ c+ e− (RhD−)dcE/dcEr’’r’’0,0141 D− C− E− c+ e+ (RhD−)dce/dcerr15,1020
† Der R0-Haplotyp ist bei Menschen, deren Wurzeln südlich der Sahara liegen, viel weiter verbreitet.
Rhesussystem + Rhesus-Genotypen Genotyp Rhesustyp Rh(D)-Test ccddee rr Rh-negativ CcDdee R1r Rh-positiv CCDDee R1R1 Rh-positiv ccDdEe R2r Rh-positiv CcDDEe R1R2 Rh-positiv ccDDEE R2R2 Rh-positiv
Im Gegensatz zu Antikörpern im AB0-Blutgruppensystem, die im Laufe des Säuglingsalters durch Kreuzreaktivität mit Bakterien u. a. im Blut entstehen, sogenannte Isoagglutinine (Isohämolysine) oder regulären erythrozytäre Antikörper, entwickeln sich Antikörper gegen Rhesus-Antigene erst dann, wenn das Immunsystem mit fremden Rhesus-Antigenen in Kontakt gerät, etwa durch eine Bluttransfusion oder in einer Schwangerschaft; irreguläre erythrozytäre Antikörper.Agathe Hajek-Rosenmayr: Die Bedeutung irregulärer Antikörper für die Bluttransfusion. Lab.med. 8:202-205(1984) (degruyter.com)
In der ersten Benennung durch Wiener stand das „R“ für das zuständige Gen bei Rhesusaffen und das angehängte „h“ für das zugehörige Antiserum. Mit einem Locus stand „Rh“ nun für den positiven Test und „rh“ für den negativen Test. Da noch weitere Blutgruppenmerkmale gefunden wurden, setzte sich diese Bezeichnung als Rh-Faktor nicht durch, der sich auf den heutigen Rhesusfaktor D (auch Rh1 oder RhD genannt) bezieht. Durch die weitläufige Verwendung in der Fachliteratur blieb der Beiname jedoch erhalten.
Fisher und Race erkannten den Zusammenhang der weiteren Blutgruppenmerkmale und führten in Fortschreibung der bekannten A und B des AB0-System die Bezeichnungen C, D und E des Rhesussystems ein. Dabei gingen der Statistiker Fisher und Immunbiologe Race von drei Loci im Genom aus mit jeweils binären Ausprägungen der Gene als C/c, D/d und E/e. Erst später erkannte man, dass die Merkmale für C und E auf dem gleichen Locus liegen und folglich in vier Alleltypen vorliegen. Die beiden Gene des Rhesussystems liegen auf Chromosom 1 bei 1p36.2-p34 ( „RHD“ und „RHCE“).
Häufig wird bei der Angabe der D/d-Gene nur zwischen negativ „dd“ und positiv, geschrieben als „D.“ oder „D“, unterschieden, letzteres steht dabei sowohl für „DD“ als auch für „Dd“, diese Unterscheidung ist jedoch erst durch eine (aufwändige/teure) exakte Genom-Analyse möglich. Beispiel: Im Blutspendeausweis steht ccDee oder ccD.ee, der Spender hat ccDdee oder ccDDee.
+ Die häufigstenRhesusformelnin Deutschland RH-positivCc D.ee 35,0 %CC D.ee 18,5 %Cc D.Ee 13,0 %cc D.Ee 11,9 %cc D.EE 2,3 %cc D.ee 2,1 %Cc D.EE < 1 % RH-negativcc dd ee 15,1 %Cc dd ee 0,76 %cc dd Ee 0,92 %
Spätere gentechnische Untersuchungen konnten die bisherigen Vermutungen weitgehend bestätigen, indem die Blutgruppen des Rhesussystems eng miteinander verwandt sind. Die resultierenden Proteine des Rhesussystems sind weitgehend homolog, sodass lange angenommen wurde, dass sie durch alternatives Splicing einer gemeinsamen langen Gensequenz entstehen, in deren Folge manchmal eine, zwei oder auch drei Varianten in einem Organismus entstehen. Carritt et al. zeigten dann 1997 die Möglichkeit auf, dass das RhCE durch Genverdoppelung aus RhD entstanden ist, insbesondere nachdem im Genom des Menschen erstmals ein fehlendes Rhesusprotein auftrat. (In manchen entfernten Populationen gibt es bis heute keine RhD-negative Blutgruppen.) Im Gegensatz zur Vermutung von Carrit et al. zeigten dann Willy A. Flegel und Wagner 2000, dass das RhCE das ursprüngliche Gen war, aus dem RhD verdoppelt wurde. Mehrere Teams zeigten 2000 außerdem, dass die Gene für RhCE und RhD eng beieinander und in entgegengesetzter Leserichtung liegen (die 3'-Enden liegen nebeneinander). So erklärt sich auch, dass eine ganze Reihe seltenerer Rhesusmerkmale gefunden werden konnten, in denen im RhCE-Protein anscheinend Exone des RhD-Proteins ausgeprägt sind.