28.06.2010 08:00

Blutgruppen und Krankheiten

Blutgruppen und Krankheiten
Blutgruppen und Krankheiten

von Univ.-Prof. Dr. Renate Heinz

 

Ein Zusammenhang zwischen dem endemischen Auftreten bestimmter Erkrankungen und der Verteilung der Blutgruppen (BG) innerhalb bestimmter Populationen wird seit Langem diskutiert.
Landkarten mit der weltweiten Verteilung der BG, die auf Arbeiten von A. E. Mourant beruhen, finden sich unter http://anthro.palomar.edu/vary/vary_3.htm.

Leider sind viele Publikationen älteren Datums, und manche Beiträge sollten mit modernen Methoden überprüft werden. Arbeiten, welche die vorliegenden Daten kritisch zusammenfassen sind deshalb wichtig.
In der Zeitschrift Blood, dem Publikationsorgan der American Society of Hematology (ASH), erschien am 10. Juni 2010 ein Review von D. J. Anstee: The relationship between blood groups and disease; Blood 115: 4635–4643; www.bloodjournal.org

1919 zeigten L. Hirszfeld und H. Hirszfeld, dass die Verteilung der Blutgruppen A und B weltweit ungleich ist, und bereits in dieser Arbeit wurde über mögliche Ursachen spekuliert. A. E. Mourant publizierte zahlreiche Arbeiten zu diesem Thema. Einige sind frei über Pubmed abrufbar: Siehe Mourant A.[au] AND blood group http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/pubmed

 

Mögliche Erklärungen für die ungleiche geografische Verteilung der BG sind:

 

  • Genetische Drift: Durch Zufall entstandene genetische Änderungen werden zufällig an Nachfolgegenerationen weitergegeben.
  • Foundereffekte (Gründereffekt): Häufung eines Merkmals oder auch einer Krankheit in einer umschriebenen Population, die von einem oder wenigen Anlageträgern ausgeht und sich innerhalb der Population ausbreitet.
  • Natürliche Selektion: Überlebensvorteil für die Träger eines BG- Merkmals in einer bestimmten Umgebung.


Seit 1990 wurde auch die molekulare Basis der BG-Systeme weitgehend entschlüsselt. Bekannt sind:

  • beinahe alle Gene, die zum BG-Polymorphismus beitragen,
  • die Strukturen der Genprodukte,
  • die BG-Antigene,
  • in vielen Fällen auch die Mechanismen, die zur Interaktion derselben mit externen Agentien führen.

 

Sieht man sich die Krankheiten an, für die eine Assoziation mit bestimmten BG beschrieben wurden, so handelt es sich zumeist um Infektionskrankheiten, die in bestimmten Regionen endemisch sind.

 

Seit Langem ist bekannt, dass Träger der BG O einen selektiven Überlebensvorteil bei schwerer Malaria haben. Befällt das Plasmodium falciparum die Erythrozyten (Erys), so kommt es zur Rosettenbildung mit nicht infizierten Erys. Diese Rosetten verstopfen durch Adhäsion mit den Endothelzellen die Gefäße, was zu gefürchteten Komplikationen führt. Da bei BG-0-Erys die Rosettenbildung in viel geringerem Maß beobachtet wird, sind Komplikationen und schwere Verläufe viel seltener zu beobachten.
Da heute kein Zweifel besteht, dass die Geschichte der Menschheit in Afrika begann, wo Malaria endemisch ist, lässt sich die Häufigkeit der BG O in diesen Regionen erklären.

 

Anders ist die Situation bei Cholera: Infektionen mit den Stämmen des Choleraerregers Vibrio cholerae O1 El Tor und O139 verlaufen bei Menschen mit dem BG-Phänotyp O schwerer. Die niedrige Prävalenz der BG O und die hohe Prävalenz der BG B im Gangesdelta (Bangladesch) wird durch den Selektionsdruck der dort endemischen Cholera erklärt.

 

Patienten mit BG O scheinen auch anfälliger für Infektionen mit E. coli 0157 zu sein. Bei einem Ausbruch in Schottland 1996 hatten 87,5 % der damals an dieser Infektion Verstorbenen die BG O.

 

Die Erhöhung prokoagulatorischer Faktoren (Faktor VIII und Willebrandfaktor) war möglicherweise ein evolutionärer Vorteil für Non-O- Individuen bei Geburten oder Verletzungen. Bei der heutigen Lebensweise ist für diese Merkmalträger das erhöhte Thromboserisiko ein Nachteil.

Vorteile und Risiken von Blutgruppen
Blutgruppen
ABO-System
OA, B, AB
Risiko für arterielle und venöse ThrombosenVermindertErhöht
A2-Individuen tragen ein mittleres Risiko

Infektionen
Pocken, PestÜberlebensvorteil postuliert, Datenlage aber inadäquat
MalariaÜberlebensvorteil
CholeraVermehrte Anfälligkeit
E. coliSchwerere Verläufe
Helicobacter pyloriVermehrte Anfälligkeit bei Sekretoren (s. u.)

 

 

Alle Daten müssen mit Vorsicht interpretiert werden. So wurde kürzlich die Annahme, dass die hohe Frequenz der BG A in Europa mit dem Selektionsdruck durch Pocken und Pest erklärbar sei, durch die These, dass eine bestimmte Mutation des Chemokinrezeptors (CCR5Δ 32) der eigentliche Schutzfaktor ist, ersetzt.

 

Neben den ABO-Eigenschaften spielt auch der Sekretorstatus bei einigen Krankheiten eine Rolle. Die Expression der ABH-Antigene in Geweben und Körperflüssigkeiten wird durch Sekretorgene geregelt. Fehlt das aktive Sekretorgen (FUT2) oder ist es wie bei 20 % der Europäer durch eine Nonsense-Mutation inaktiviert, so spricht man vom Nonsekretorstatus.
Bei Individuen ohne aktives Sekretorgen wird die BG-Eigenschaft Lewis-A( Lea)-Antigen ausgebildet. Ein homozygoter Nonsekretorstatus scheint bei verschiedenen Infektionen vorteilhaft zu sein.

 

Helicobacter pylori (HLO) findet sich bei fast 50 % der Menschheit im Magen. Erste Untersuchungen in Südamerika zeigten, dass der untersuchte Stamm bei Trägern der BG 0 Leb (Sekretorstatus), nicht aber bei Individuen mit BG A Leb an das Magenepithel bindet. Diese Spezifität gilt aber nicht überall auf der Welt. Eine interessante Hypothese in diesem Zusammenhang ist, dass die oben genannten HLO-Stämme als Anpassung an Wirte mit dieser häufigen BG-Konstellation (spanische Eroberer) enstanden sind.

 

Auch Noroviren, häufige Erreger von Gastroenteritiden, befallen bevorzugt Menschen mit aktivem FUT2, während Nonsekretoren geschützt sind. Auch gegen Influenza-, Rhino-, Respiratory Syncytial (RSV) und Echoviren bietet der Nonsekretorstatus einen gewissen Schutz. Bezüglich HIV existieren Einzelbeobachtungen, die ein geringeres Infektions- bzw. Progressionsrisiko bei Nonsekretoren beschreiben.

 

Andererseits scheinen Nonsekretoren eine erhöhte Anfälligkeit für Infektionen mit Hämophilus influenzae, Streptokokkus pneumoniae, Neisserienmeningitis und Harnwegsinfekte mit E. coli zu haben.

 

Die häufigste BG-assoziierte Erkrankung, der Morbus hämolyticum neonatorum (MHN), ist heute durch die Rhesusprophylaxe vermeidbar. Vor 1968, als die Rhesusimmunisierung eingeführt wurde, musste im angloamerikanischen Raum mit einem Fall pro 170 Geburten gerechnet werden.

Neue genetische Methoden, wie die Untersuchung der mitochondrialen DNA (mt DNA) und die Typisierung des Y-Chromosoms, erlauben Rückschlüsse auf Migrationsbewegungen. So lässt sich die Urbevölkerung Amerikas auf 10–20 Gründerpersonen zurückführen. In Europa ist der Foundereffekt eine Erklärung für die Häufung von Rhesus-negativen Individuen im Baskenland, Südfrankreich und der Ukraine. Dorthin dürften sich im Paläolithikum Menschen mit diesen BG-Eigenschaften zurückgezogen haben.

Diese Überlebenden der Eiszeit haben sich dann mit Rhesus-positiven Individuen vermischt. Wanderungsbewegungen führten sie von Europa bis Zentralasien, Indien und Pakistan – das entspricht auch dem Vorkommen des MHN. Solange der Nachweis eines Selektionsvorteils für Rhesus-negative Menschen unter bestimmten Umweltbedingungen fehlt, ist diese Erklärung plausibel.

Fest steht, dass die Malaria nach allen vorliegenden Daten die stärkste Selektionskraft für BG-Merkmale aufweist. Die Rolle der ABO- und Sekretorgene und ihre Wechselwirkung mit Umwelteinflüssen sind auch in seriösen Studien untersucht worden. Allerdings fehlt bisher eine umfassende Studie, die alle verfügbaren modernen Methoden einsetzt. Die ungleiche Verteilung von BG-Merkmalen außerhalb des ABO- und Sekretorstatus scheint nach der bisherigen Datenlage eher auf Foundereffekte als auf Interaktionen mit der Umwelt zurückzugehen.

 

Weitere Informationen

Blutgruppen

<media 2840 - downloadJpg>HLA-System und Krankheitsassoziationen</media>

Der Major-Histo-Compatibilitätskomplex

<media 2841 - downloadJpg>MHC-Gen- und Supercluster
</media>

 

Genetik

Genetik.pdf

Genetische Veränderungen der Erythrozyten. Hämoglobinopathien. Malariaresistenz

 

Malaria

When Humans Left Africa, Malaria Came Along
Disease has been with us for more than 50,000 years, according to the new study http://news.sciencemag.org/sciencenow/2010/06/when-humans-left-africa-malaria-.html?etoc

 

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