Granulozyten

Was sind Granulozyten?

Die Bezeichnung Granulozyt leitet sich von dem lateinischen Wort granulum ab, was so viel bedeutet wie "Körnchen". Denn das Erkennungsmerkmal der Granulozyten sind ihre Granula, die den Zellen unter dem Mikroskop eine körnige Struktur verleihen und Substanzen enthalten, die für die Funktionen der Granulozyten von zentraler Bedeutung sind. Weiße Blutkörperchen ohne derartige Granula bezeichnet man auch als Agranulozyten. Zu ihnen zählen die Lymphozyten und die Monozyten.

Die Granulozyten gehören zur angeborenen Immunantwort. Daher können sie den Körper besonders schnell vor Erregern verteidigen. Sie sind dabei aber nicht genau gegen den spezifischen Erreger gerichtet – im Gegensatz zu den Lymphozyten, die der adaptiven Immunantwort zugeordnet werden.

Granulozyten – Typen

Um die verschiedenen Zellen in einem Blutausstrich unter dem Lichtmikroskop gut unterscheiden zu können, muss man diesen färben. Die Standard-Färbemethode hierfür ist die sogenannte Pappenheim-Färbung. Bei der Pappenheim-Färbung verwendet man einen sauren Farbstoff, das Eosin, und einen basischen Farbstoff, das Methylenblau.

• Ist eine Struktur gut mit Eosin färbbar, so bezeichnet man diese als eosinophil oder azidophil.
• Lässt sich eine Struktur hingegen gut mit Methylenblau anfärben, dann bezeichnet man sie als basophil.

Mithilfe dieser Färbung lassen sich drei verschiedene Typen von Granulozyten unterscheiden:

• Basophile Granulozyten
• Eosinophile Granulozyten
• Neutrophile Granulozyten

Allen Granulozyten gemeinsam ist ein unregelmäßig geformter Zellkern und Granula in ihrem Zytoplasma. Anhand der unterschiedlichen Färbbarkeit der Granula lassen sich die Granulozyten unterscheiden.

Basophile Granulozyten (Basophile)

Basophile Granulozyten sind die seltensten und kleinsten Granulozyten. Ihren Namen verdanken sie den zahlreichen basophilen Granula, die in der Pappenheim-Färbung violett erscheinen. Durch die vielen Granula lässt sich oft der ebenfalls basophile Zellkern kaum erkennen.

Eosinophile Granulozyten (Eosinophile)

Die eosinophilen Granulozyten kommen wie die basophilen Granulozyten im Vergleich zu den neutrophilen Granulozyten auch recht selten vor. Sie weisen in der Pappenheim-Färbung auffällige große, rötliche Granula auf, weil sie sich gut mit Eosin anfärben lassen.

Neutrophile Granulozyten (Neutrophile)

Neutrophile Granulozyten sind beim Menschen die am häufigsten vorkommenden Granulozyten. In der Pappenheim-Färbung lassen sich ihre Granula weder mit Eosin, noch mit Methylenblau besonders gut anfärben. Deshalb bezeichnet man sie als neutrophil. Anhand der Form des Zellkerns lassen sich bei den Neutrophilen junge, stabförmige neutrophile Granulozyten und ältere, segmentkernige neutrophile Granulozyten unterscheiden.

Stabkernige neutrophile Granulozyten

Bei jungen neutrophilen Granulozyten ist der Kern noch nicht segmentiert. Daher ähnelt der Zellkern einem Stab, weshalb man diese Granulozyten auch als stabkernige neutrophile Granulozyten bezeichnet.

Segmentkernige neutrophile Granulozyten

Im Laufe der Existenz eines Granulozyten zerfällt sein Zellkern immer stärker in Segmente. Deshalb bezeichnet man reife, ältere Granulozyten als segmentkernige Granulozyten. Ihr Zellkern ist stark gelappt.

Granulozyten – Bildung

Die Bildung der Granulozyten bezeichnet man als Granulozytopoese. Sie dauert im Schnitt 7–10 Tage und läuft im Knochenmark ab. Besonders bei Infektionen werden die Granulozyten in erhöhter Anzahl gebildet. Wie alle Blutzellen entstehen auch die Granulozyten aus den sogenannten pluripotenten Stammzellen des Knochenmarks.

Aus den pluripotenten Stammzellen gehen zwei verschiedene Zelllinien hervor: die lymphoiden und die myeloischen Vorläuferzellen. Aus den myeloischen Vorläuferzellen entwickeln sich die Myeloblasten. Der Myeloblast ist der Vorläufer aller drei Granulozyten-Typen. Er erhält im Laufe seiner Entwicklung Granula, wodurch der Myeloblast zu einem großen Promyelozyten wird.

Durch Veränderung der Zusammensetzung der Inhaltsstoffe der Granula bilden sich langsam die unterschiedlichen Granulozyten heraus. Man kann nun also zwischen neutrophilen, eosinophilen und basophilen Myelozyten unterscheiden. Über eine letzte Vorstufe, die Metamyelozyten, werden anschließend die verschiedenen reifen Granulozyten gebildet. Sie verlassen das Knochenmark und gelangen in das Blut.

Granulozyten – Aufgabe

Granulozyten sind besonders bei akuten Entzündungen von bedeutender Rolle. Werden die Granulozyten aktiviert, so schützen sie den Körper vor dem Krankheitserreger. Hierfür haben sie verschiedene Methoden.

Eine besonders wichtige Funktion der Granulozyten zur Abwehr ist die Phagozytose. Dabei “fressen” die Granulozyten den Erreger sozusagen auf. Verdaut werden die Erreger dann in Vesikeln mithilfe von Enzymen und giftigen Substanzen, welche in den Granula eingelagert werden. Ferner können sie aber auch ihre Granula in die Umgebung entleeren. Die Granula enthalten beispielsweise für die Erreger schädliche Sauerstoffverbindungen, welche die Erreger abtöten können.

Ein Vorteil der Granulozyten bei der Abwehr ist, dass sie zur Migration und zur Diapedese fähig sind. Das bedeutet, dass sie sich aktiv zum Infektionsort bewegen können (= Zellmigration) und dazu auch durch die Wände kleiner Blutgefäße hindurchtreten können (= Diapedese). Besonders die neutrophilen Granulozyten sind schnell und brauchen nur wenige Minuten zum Ort der Infektion.

In den folgenden Abschnitten lernst du, wie die verschiedenen Granulozyten Krankheitserreger bekämpfen.

Neutrophile Granulozyten – Funktion

Die vorrangige Aufgabe der neutrophilen Granulozyten ist die bereits angesprochene Phagozytose. Neutrophile Granulozyten können aber auch Stoffe aus ihren Granula in die Umgebung entlassen, welche Krankheitserreger, insbesondere Bakterien, abtöten. Besonders effiziente Waffen der neutrophilen Granulozyten sind schädliche Sauerstoffradikale, die bei dem sogenannten oxidativen Burst abgeben werden.

Eine Besonderheit der Neutrophilen ist auch die Ausbildung der sogenannten NETs (Neutrophil Extracellular Traps). Das sind Fallen aus der DNA der neutrophilen Granulozyten, mit denen die Krankheitserreger eingefangen und eliminiert werden können.

Basophile Granulozyten – Funktion

Die basophilen Granulozyten spielen eine wichtige Rolle bei Entzündungsreaktionen und Allergien. In ihren Granula befinden sich z. B. Histamin und Heparin.

Histamin ist ein Botenstoff, der eine wichtige Rolle bei der Einleitung von Entzündung spielt (Entzündungsmediator) und z. B. die Durchlässigkeit von Gefäßwänden erhöht, sodass für die Immunabwehr wichtige Plasmaproteine zum Infektionsort gelangen können. Außerdem lockt Histamin auch andere Immunzellen (z. B. eosinophile Granulozyten) zum Infektionsort. Die basophilen Granulozyten ähneln, in Bezug auf den Inhalt ihrer Granula anderen Zellen des Immunsystems, den Mastzellen. Mastzellen haben, wie basophile Granulozyten auch, Heparin und Histamin gespeichert.

Heparin hemmt die Blutgerinnung und wird z. B. auch in der Medizin bei Verstopfungen von Blutgefäßen durch einen Blutpfropf (Thrombosen) eingesetzt.

Eosinophile Granulozyten – Funktion

Die eosinophilen Granulozyten kümmern sich vor allem um die Abwehr von Parasiten, z. B. Würmern. Solche Parasiten sind zu groß, um von den eosinophilen Granulozyten phagozytiert zu werden. Deswegen gehen die Eosinophilen gegen die Parasiten vor, indem sie den giftigen Inhalt ihrer Granula freisetzen und so die Parasiten töten. Auch an allergischen Reaktionen sind sie beteiligt.

Übersicht Granulozyten Funktion

Hier siehst du nochmal eine kurze Übersicht über die wichtigsten Funktionen der verschiedenen Granulozyten:

Abweichende Granulozyten-Laborwerte im Blut

Nicht selten sind in Blutbildern die Granulozytenwerte verändert. Eine von den Normalwerten abweichende Menge an Granulozyten im Blut kann Aufschluss über eventuell zugrunde liegende Erkrankungen geben.

Erhöhte Granulozyten im Blut (Granulozytose)

Befinden sich zu viele Granulozyten im Blut, dann spricht man von einer Granulozytose. Je nachdem, welche Population genau verändert ist, können hierfür verschiedene Gründe vorliegen. Bei einer Granulozytose unterscheidet man entsprechend der erhöhten Granulozyten-Populationen folgende Formen:

• Neutrophilie
• Eosinophilie
• Basophilie

Bei einer Neutrophilie handelt es sich um ein verstärktes Auftreten von neutrophilen Granulozyten. Dabei ist auch das Verhältnis zwischen unreifen bzw. jungen und segmentkernigen Granulozyten wichtig. Vermehrt stabkernige Granulozyten sprechen für eine akute Infektion, bei der schnell viele Granulozyten gebildet werden müssen. Man bezeichnet das auch als Linksverschiebung. Das Gegenteil davon ist die Rechtsverschiebung. Hier kommen vermehrt segmentkernige Granulozyten vor. Ursächlich hierfür ist z. B. ein Vitamin B12-Mangel.

Ursachen einer Eosinophilie, also dem verstärkten Auftreten von eosinophilen Granulozyten im Blut, können ein Wurmbefall oder eine Allergie sein. Oft geht die erhöhte Anzahl an Eosinophilen mit einer erhöhten Basophilenzahl einher, da auch hier parasitäre Infektionen und Allergien die Hauptgründe für eine Erhöhung darstellen.

Zu wenig Granulozyten im Blut (Granulozytopenie)

Auch ein Mangel an Granulozyten ist möglich. Analog zu den Formen der Granulozytose unterscheidet man grundsätzlich bei der Granulozytopenie:

• Neutropenie
• Eosinopenie
• Basopenie

Wie du bereits gelernt hast, werden die Granulozyten im Knochenmark gebildet. Wird das Knochenmark geschädigt (z. B. durch Medikamente), so können weniger Granulozyten gebildet werden. Aber auch ein erhöhter Verbrauch der Granulozyten, z. B. aufgrund einer starken Entzündung, kann zu einer Granulozytopenie führen. Die Neutropenie stellt die häufigste Form dar und ist in der Regel leichter zu diagnostizieren als ein Mangel an Basophilen oder Eosinophilen. Die Neutropenie kann für Betroffene gefährlich werden, weil das Immunsystem durch die fehlenden Zellen geschwächt und daher der Körper angreifbarer für Krankheitserreger ist.