AB0-System

ABO-Blutgruppenantigene auf den roten Blutkörperchen und IgM-Antikörper im Serum ⓘ

Das ABO-Blutgruppensystem wird verwendet, um das Vorhandensein eines, beider oder keines der A- und B-Antigene auf den Erythrozyten zu bezeichnen. Für Bluttransfusionen beim Menschen ist es das wichtigste der 43 verschiedenen Blutgruppenklassifizierungssysteme, die derzeit von der Internationalen Gesellschaft für Bluttransfusionen (ISBT) anerkannt werden (Stand: Juni 2021). Eine (in der modernen Medizin sehr seltene) Fehlanpassung dieses oder eines anderen Serotyps kann nach einer Transfusion eine potenziell tödliche unerwünschte Reaktion oder eine unerwünschte Immunreaktion auf eine Organtransplantation hervorrufen. Bei den assoziierten Anti-A- und Anti-B-Antikörpern handelt es sich in der Regel um IgM-Antikörper, die in den ersten Lebensjahren durch Sensibilisierung auf Umweltstoffe wie Lebensmittel, Bakterien und Viren gebildet werden. ⓘ

Die ABO-Blutgruppen wurden 1901 von Karl Landsteiner entdeckt, der für diese Entdeckung 1930 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin erhielt. ABO-Blutgruppen gibt es auch bei anderen Primaten wie Affen und Altweltaffen. ⓘ

Geschichte

Entdeckung

Die ABO-Blutgruppen wurden erstmals von dem österreichischen Arzt Karl Landsteiner entdeckt, der am Pathologisch-Anatomischen Institut der Universität Wien (heute Medizinische Universität Wien) arbeitete. Im Jahr 1900 stellte er fest, dass rote Blutkörperchen verklumpen (agglutinieren), wenn sie in Reagenzgläsern mit Seren verschiedener Personen gemischt werden, und dass ein Teil des menschlichen Blutes auch mit tierischem Blut agglutiniert. Er schrieb eine Fußnote in zwei Sätzen:

Das Serum gesunder Menschen agglutiniert nicht nur mit tierischen Erythrozyten, sondern oft auch mit Erythrozyten menschlicher Herkunft von anderen Personen. Es bleibt abzuwarten, ob diese Erscheinung mit angeborenen Unterschieden zwischen den Individuen zusammenhängt oder das Ergebnis einer Schädigung bakterieller Art ist. ⓘ

Dies war der erste Beweis dafür, dass es beim Menschen Blutvariationen gibt - man ging davon aus, dass alle Menschen ein ähnliches Blut haben. Im Jahr darauf, 1901, machte er die endgültige Beobachtung, dass das Blutserum einer Person nur mit dem von bestimmten Personen verklumpt. Auf dieser Grundlage teilte er das menschliche Blut in drei Gruppen ein, nämlich Gruppe A, Gruppe B und Gruppe C. Er definierte, dass Blut der Gruppe A mit Blut der Gruppe B agglutiniert, aber niemals mit seiner eigenen Blutgruppe. Ähnlich verhält es sich mit Blut der Gruppe B, das mit Blut der Gruppe A verklumpt. Blut der Gruppe C unterscheidet sich insofern, als es sowohl mit A als auch mit B verklumpt. ⓘ

Für diese Entdeckung der Blutgruppen wurde Landsteiner 1930 mit dem Nobelpreis für Physiologie oder Medizin ausgezeichnet. In seiner Arbeit bezeichnete er die spezifischen Blutgruppen-Interaktionen als Isoagglutination und führte auch das Konzept der Agglutinine (Antikörper) ein, das die eigentliche Grundlage der Antigen-Antikörper-Reaktion im ABO-System darstellt. Er behauptete:

[Es] kann gesagt werden, dass es mindestens zwei verschiedene Arten von Agglutininen gibt, eines in A, ein anderes in B und beide zusammen in C. Die roten Blutkörperchen sind inert gegenüber den Agglutininen, die im selben Serum vorhanden sind. ⓘ

So entdeckte er zwei Antigene (Agglutinogene A und B) und zwei Antikörper (Agglutinine - Anti-A und Anti-B). Seine dritte Gruppe (C) zeigte das Fehlen der Antigene A und B an, enthielt aber Anti-A und Anti-B. Im folgenden Jahr entdeckten seine Schüler Adriano Sturli und Alfred von Decastello den vierten Typus (ohne ihn jedoch zu benennen, sondern einfach als "kein bestimmter Typus" zu bezeichnen). ⓘ

Aufdruck der ukrainischen Marineuniform, der die Blutgruppe des Trägers mit "B (III) Rh+" angibt ⓘ

1910 führten Ludwik Hirszfeld und Emil Freiherr von Dungern den Begriff O (Null) für die von Landsteiner als C bezeichnete Gruppe und AB für den von Sturli und von Decastello entdeckten Typ ein. Sie waren auch die ersten, die die genetische Vererbung der Blutgruppen erklärten. ⓘ

Klassifizierungssysteme

Jan Janský, der das System der Typen I, II, III, IV erfand ⓘ

Der tschechische Serologe Jan Janský führte die Blutgruppenklassifizierung 1907 unabhängig in einer lokalen Zeitschrift ein. Er verwendete die römischen Ziffern I, II, III und IV (die den heutigen Typen O, A, B und AB entsprechen). Der amerikanische Arzt William L. Moss, der Janský nicht kannte, entwickelte eine leicht abweichende Klassifizierung mit denselben Zahlen; seine I, II, III und IV entsprechen den heutigen AB, A, B und O. ⓘ

Diese beiden Systeme sorgten in der medizinischen Praxis für Verwirrung und potenzielle Gefahren. Das System von Moss wurde in Großbritannien, Frankreich und den USA übernommen, während das System von Janský in den meisten europäischen Ländern und einigen Teilen der USA bevorzugt wurde. Um das Chaos zu beseitigen, sprachen die American Association of Immunologists, die Society of American Bacteriologists und die Association of Pathologists and Bacteriologists 1921 eine gemeinsame Empfehlung aus, die Jansky-Klassifikation nach Priorität zu übernehmen. Diese Empfehlung wurde jedoch nicht befolgt, vor allem dort nicht, wo das System von Moss verwendet worden war. ⓘ

1927 war Landsteiner an das Rockefeller Institute for Medical Research in New York gewechselt. Als Mitglied eines Ausschusses des National Research Council, der sich mit der Blutgruppenbestimmung befasste, schlug er vor, das System von Janský und Moss durch die Buchstaben O, A, B und AB zu ersetzen. (Eine weitere Verwirrung gab es bei der Verwendung der Zahl 0 für die von Hirszfeld und von Dungern eingeführte deutsche Null, da andere den Buchstaben O für ohne oder Null verwendeten; Landsteiner entschied sich für Letzteres). Diese Klassifikation wurde vom Nationalen Forschungsrat übernommen und ist unter den Bezeichnungen Nationale Klassifikation des Forschungsrats, Internationale Klassifikation und vor allem als "neue" Landsteiner-Klassifikation bekannt geworden. Das neue System wurde allmählich akzeptiert, und Anfang der 1950er Jahre war es allgemein anerkannt. ⓘ

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 ([ˈoʊ]) 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. ⓘ

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. ⓘ

Weitere Entwicklungen

Die erste praktische Anwendung der Bluttypisierung bei Transfusionen erfolgte durch den amerikanischen Arzt Reuben Ottenberg im Jahr 1907. Die groß angelegte Anwendung begann während des Ersten Weltkriegs (1914-1915), als Zitronensäure zur Verhinderung von Blutgerinnseln entwickelt wurde. Felix Bernstein wies 1924 das korrekte Vererbungsmuster der Blutgruppe mit mehreren Allelen an einem Locus nach. Watkins und Morgan entdeckten in England, dass die ABO-Epitope von Zuckern übertragen werden, und zwar von N-Acetylgalactosamin für den A-Typ und Galactose für den B-Typ. Nach zahlreichen Veröffentlichungen, in denen behauptet wurde, dass die ABH-Substanzen alle an Glykosphingolipide gebunden sind, fanden Finne et al. (1978) heraus, dass die Glykoproteine der menschlichen Erythrozyten Polylactosaminketten enthalten, an die ABH-Substanzen gebunden sind und die die Mehrheit der Antigene darstellen. Als Hauptglykoproteine, die die ABH-Antigene tragen, wurden die Proteine Band 3 und Band 4.5 sowie Glycophorin identifiziert. Später wies die Gruppe von Yamamoto den genauen Glykosyltransferase-Satz nach, der die A-, B- und O-Epitope verleiht. ⓘ

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  Diagramm mit den Kohlenhydratketten, die die ABO-Blutgruppe bestimmen

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  Studentischer Bluttest. Drei Blutstropfen werden mit Anti-B- (links) und Anti-A-Serum (rechts) gemischt.

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  Beim Menschen gibt es drei Grundvarianten von Immunglobulin-Antigenen, die eine sehr ähnliche chemische Struktur haben, sich aber deutlich unterscheiden. Die roten Kreise zeigen, wo es Unterschiede in der chemischen Struktur der Antigenbindungsstelle (manchmal auch Antikörper-Kombinationsstelle genannt) des menschlichen Immunglobulins gibt. Beachten Sie, dass das O-Typ-Antigen keine Bindungsstelle hat. ⓘ

Genetik

A und B sind kodominant und ergeben den AB-Phänotyp. ⓘ

Die Blutgruppen werden von beiden Elternteilen vererbt. Die ABO-Blutgruppe wird durch ein einziges Gen (das ABO-Gen) mit drei Alleltypen gesteuert, die sich aus der klassischen Genetik ableiten lassen: i, IA, und IB. Die Bezeichnung I steht für Isoagglutinogen, eine andere Bezeichnung für Antigen. Das Gen kodiert eine Glykosyltransferase, d. h. ein Enzym, das den Kohlenhydratgehalt der Antigene der roten Blutkörperchen verändert. Das Gen befindet sich auf dem langen Arm des neunten Chromosoms (9q34). ⓘ

Das IA-Allel ergibt die Blutgruppe A, IB die Blutgruppe B und i die Blutgruppe O. Da sowohl IA als auch IB gegenüber i dominant sind, haben nur Menschen mit ii die Blutgruppe O. Menschen mit IAIA oder IAi haben Blutgruppe A, Menschen mit IBIB oder IBi haben Blutgruppe B. Menschen mit IAIB haben beide Phänotypen, da A und B eine besondere Dominanzbeziehung aufweisen: Kodominanz, d. h. Eltern mit Blutgruppe A und B können ein Kind mit Blutgruppe AB bekommen. Ein Paar mit Typ A und Typ B kann auch ein Kind mit Typ O haben, wenn beide heterozygot sind (IBi,IAi). Beim cis-AB-Phänotyp gibt es ein einziges Enzym, das sowohl A- als auch B-Antigene bildet. Die daraus resultierenden roten Blutkörperchen exprimieren das A- oder B-Antigen in der Regel nicht in dem Maße, wie es bei roten Blutkörperchen der Gruppe A₁ oder B zu erwarten wäre. Dies kann dazu beitragen, das Problem einer genetisch unmöglich erscheinenden Blutgruppe zu lösen. ⓘ

Vererbung von Blutgruppen ⓘ
Blutgruppe		O	A		B		AB
	Genotyp	ii (OO)	IAi (AO)	IAI (AA)	IBi (BO)	IBIB (BB)	IAIB (AB)
O	ii (OO)	O OO OO OO OO	O oder A AO OO AO OO	A AO AO AO AO	O oder B BO OO BO OO	B BO BO BO BO BO	A oder B AO BO AO BO
A	IAi (AO)	O oder A AO AO OO OO	O oder A AA AO AO OO	A AA AA AO AO	O, A, B oder AB AB AO BO OO	B oder AB AB AB BO BO	A, B oder AB AA AB AO BO
	IAI (AA)	A AO AO AO AO	A AA AO AA AO	A AA AA AA AA AA	A oder AB AB AO AB AO	AB AB AB AB AB AB	A oder AB AA AB AA AB
B	IBi (BO)	O oder B BO BO OO OO	O, A, B oder AB AB BO AO OO	A oder AB AB AB AO AO	O oder B BB BO BO OO	B BB BB BO BO	A, B oder AB AB BB AO BO
	IBIB (BB)	B BO BO BO BO BO	B oder AB AB BO AB BO	AB AB AB AB AB AB	B BB BO BB BO	B BB BB BB BB	B oder AB AB BB AB BB
AB	IAIB (AB)	A oder B AO AO BO BO	A, B oder AB AA AO AB BO	A oder AB AA AA AB AB	A, B oder AB AB AO BB BO	B oder AB AB AB BB BB	A, B, oder AB AA AB AB BB

In der obigen Tabelle sind die verschiedenen Blutgruppen zusammengefasst, die Kinder von ihren Eltern erben können. Die Genotypen sind in der zweiten Spalte und in Kleingedrucktem für die Nachkommen angegeben: AO und AA werden beide als Typ A getestet; BO und BB als Typ B. Die vier Möglichkeiten stellen die Kombinationen dar, die sich ergeben, wenn jedem Elternteil ein Allel entnommen wird; jede hat eine Chance von 25 %, aber einige kommen mehr als einmal vor. Der Text über ihnen fasst die Ergebnisse zusammen. ⓘ

Blutgruppenvererbung nur nach Phänotyp ⓘ
Blutgruppe	O	A	B	AB
O	O	O oder A	O oder B	A oder B
A	O oder A	O oder A	O, A, B oder AB	A, B oder AB
B	O oder B	O, A, B oder AB	O oder B	A, B oder AB
AB	A oder B	A, B oder AB	A, B oder AB	A, B oder AB

In der Vergangenheit wurden ABO-Bluttests bei Vaterschaftstests verwendet, aber 1957 konnten nur 50 % der fälschlich beschuldigten amerikanischen Männer damit die Vaterschaft widerlegen. Gelegentlich stimmen die Blutgruppen der Kinder nicht mit den Erwartungen überein - zum Beispiel kann ein Kind mit Blutgruppe O von einem AB-Elternteil geboren werden -, was auf seltene Situationen zurückzuführen ist, wie den Bombay-Phänotyp und cis AB. ⓘ

Blutgruppe der Eltern	Mögliche Blutgruppe des Kindes ⓘ
	A	B	AB	0
A und A	möglich	–	–	möglich
A und B	möglich	möglich	möglich	möglich
0A und AB	möglich	möglich	möglich	–
A und 0	möglich	–	–	möglich
B und B	–	möglich	–	möglich
0B und AB	möglich	möglich	möglich	–
B und 0	–	möglich	–	möglich
AB und AB	möglich	möglich	möglich	–
AB und 00	möglich	möglich	–	–
0 und 0	–	–	–	möglich

Die Allele für die Blutgruppenfaktoren A und B sind dominant gegenüber dem Allel für den Blutgruppenfaktor 0 und verhalten sich untereinander gleichwertig d. h. kodominant. Das Allel für Blutgruppenfaktor 0 verhält sich rezessiv gegenüber den Allelen für die Blutgruppenfaktoren A und B. ⓘ

Der kodominante Erbgang ist monogen, also bildet sich der Genotyp eines Kindes aus je genau einem Allel des Genotyps der Mutter und genau einem Allel des Genotyps des Vaters. Eine volkstümlich angenommene Vererbung der phänotypischen Blutgruppe gibt es dabei nicht, ein Kind von Eltern mit Blutgruppe AB und 0 muss entweder Blutgruppe A (Genotyp A0) oder Blutgruppe B (Genotyp B0) haben. ⓘ

Häufigkeit der AB0-Blutgruppen in Deutschland ⓘ

Ungefähre weltweite Häufigkeit der Blutgruppe 0 ⓘ

Untergruppen

Die Blutgruppe A umfasst etwa 20 Untergruppen, von denen A1 und A2 die häufigsten sind (über 99 %). A1 macht etwa 80 % aller A-Blutgruppen aus, A2 fast den gesamten Rest. Diese beiden Untergruppen sind bei Transfusionen nicht immer austauschbar, da manche A2-Personen Antikörper gegen das A1-Antigen bilden. In seltenen Fällen kann es bei der Typisierung des Blutes zu Komplikationen kommen. ⓘ

Mit der Entwicklung der DNA-Sequenzierung ist es möglich geworden, eine viel größere Anzahl von Allelen am ABO-Locus zu identifizieren, von denen jedes im Hinblick auf die Reaktion auf Transfusionen als A, B oder O eingestuft werden kann, die sich jedoch durch Variationen in der DNA-Sequenz unterscheiden lassen. Bei weißen Menschen gibt es sechs gemeinsame Allele des ABO-Gens, die die Blutgruppe bestimmen:

A	B	O ⓘ
A101 (A1) A201 (A2)	B101 (B1)	O01 (O1) O02 (O1v) O03 (O2)

In derselben Studie wurden auch 18 seltene Allele identifiziert, die im Allgemeinen eine schwächere Glykosylierungsaktivität aufweisen. Personen mit schwachen A-Allelen können manchmal Anti-A-Antikörper bilden, die jedoch in der Regel klinisch nicht signifikant sind, da sie bei Körpertemperatur nicht stabil mit dem Antigen interagieren. ⓘ

Cis AB ist eine weitere seltene Variante, bei der A- und B-Gene gemeinsam von einem Elternteil vererbt werden. ⓘ

Verbreitung und Evolutionsgeschichte

Die Verteilung der Blutgruppen A, B, O und AB variiert weltweit je nach Bevölkerung. Auch innerhalb der menschlichen Teilpopulationen gibt es Unterschiede in der Verteilung der Blutgruppen. ⓘ

Im Vereinigten Königreich zeigt die Verteilung der Blutgruppenhäufigkeiten in der Bevölkerung immer noch eine gewisse Korrelation mit der Verteilung der Ortsnamen und den aufeinander folgenden Invasionen und Migrationen, einschließlich der Kelten, Nordmänner, Dänen, Angelsachsen und Normannen, die die Morpheme zu den Ortsnamen und die Gene zur Bevölkerung beisteuerten. Die einheimischen Kelten hatten eher Blutgruppe O, während die anderen Bevölkerungsgruppen eher Blutgruppe A hatten. ⓘ

Die beiden gemeinsamen O-Allele, O01 und O02, haben die ersten 261 Nukleotide mit dem Allel der Gruppe A, A01, gemeinsam. Im Gegensatz zum Allel der Gruppe A wird jedoch anschließend eine Guanosinbase entfernt. Aus dieser Frame-Shift-Mutation resultiert ein vorzeitiges Stoppcodon. Diese Variante kommt weltweit vor und geht wahrscheinlich auf die Migration des Menschen aus Afrika zurück. Das O01-Allel gilt als Vorläufer des O02-Allels. ⓘ

Einige Evolutionsbiologen gehen davon aus, dass es vier Hauptlinien des ABO-Gens gibt und dass Mutationen, die zum Typ O führen, mindestens dreimal beim Menschen aufgetreten sind. Von der ältesten bis zur jüngsten Linie umfassen diese Linien die folgenden Allele: A101/A201/O09, B101, O02 und O01. Es wird vermutet, dass das Fortbestehen der O-Allele das Ergebnis einer ausgleichenden Selektion ist. Beide Theorien widersprechen der früher vertretenen Theorie, dass sich die Blutgruppe O zuerst entwickelt hat. ⓘ

Ursprungstheorien

Es ist möglich, dass Nahrungsmittel- und Umweltantigene (bakterielle, virale oder pflanzliche Antigene) Epitope aufweisen, die den Glykoprotein-Antigenen A und B ähnlich sind. Die Antikörper, die gegen diese Umweltantigene in den ersten Lebensjahren gebildet werden, können mit ABO-inkompatiblen roten Blutkörperchen, mit denen sie bei Bluttransfusionen im späteren Leben in Kontakt kommen, kreuzreagieren. Es wird angenommen, dass die Anti-A-Antikörper aus einer Immunreaktion gegen das Influenzavirus stammen, dessen Epitope dem α-D-N-Galaktosamin auf dem A-Glykoprotein so ähnlich sind, dass sie eine Kreuzreaktion auslösen können. Es wird angenommen, dass Anti-B-Antikörper von Antikörpern stammen, die gegen gramnegative Bakterien wie E. coli gebildet werden und mit der α-D-Galaktose auf dem B-Glykoprotein kreuzreagieren. ⓘ

Es ist jedoch wahrscheinlicher, dass die treibende Kraft für die Evolution der Allelvielfalt einfach eine negative frequenzabhängige Selektion ist; Zellen mit seltenen Varianten von Membranantigenen werden vom Immunsystem leichter von Krankheitserregern unterschieden, die Antigene von anderen Wirten tragen. Daher sind Individuen, die seltene Typen besitzen, besser in der Lage, Krankheitserreger zu erkennen. Die in menschlichen Populationen beobachtete hohe Diversität innerhalb der Populationen wäre demnach eine Folge der natürlichen Selektion auf Individuen. ⓘ

Klinische Relevanz

Die Kohlenhydratmoleküle auf der Oberfläche der roten Blutkörperchen spielen eine Rolle bei der Integrität der Zellmembran, der Zelladhäsion, dem Membrantransport von Molekülen und der Funktion als Rezeptoren für extrazelluläre Liganden und Enzyme. ABO-Antigene sind sowohl auf Epithelzellen als auch auf roten Blutkörperchen in ähnlicher Funktion zu finden. ⓘ

Blutung und Thrombose (von Willebrand-Faktor)

Das ABO-Antigen wird auch auf dem Glykoprotein von Willebrand-Faktor (vWF) exprimiert, das an der Hämostase (Blutstillung) beteiligt ist. Menschen mit Blutgruppe O sind für Blutungen prädisponiert, da 30 % der gesamten genetischen Variation des vWF im Plasma durch den Einfluss der ABO-Blutgruppe erklärt wird und Menschen mit Blutgruppe O normalerweise deutlich niedrigere Plasmaspiegel von vWF (und Faktor VIII) aufweisen als Menschen ohne Blutgruppe O. Darüber hinaus wird vWF aufgrund der höheren Prävalenz der Blutgruppe O mit der Cys1584-Variante von vWF (ein Aminosäurepolymorphismus in VWF) schneller abgebaut: Das Gen für ADAMTS13 (vWF-spaltende Protease) ist auf dem menschlichen Chromosom 9 Band q34.2 kartiert, dem gleichen Locus wie die ABO-Blutgruppe. Höhere vWF-Werte treten häufiger bei Menschen auf, die zum ersten Mal einen ischämischen Schlaganfall (durch Blutgerinnung) erlitten haben. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass der ADAMTS13-Polymorphismus keinen Einfluss auf das Auftreten von Schlaganfällen hat, und dass der einzige signifikante genetische Faktor die Blutgruppe ist. ⓘ

ABO-hämolytische Erkrankung des Neugeborenen

ABO-Blutgruppenunverträglichkeiten zwischen Mutter und Kind führen in der Regel nicht zu einer hämolytischen Erkrankung des Neugeborenen (HDN), da die Antikörper gegen die ABO-Blutgruppen in der Regel vom IgM-Typ sind, der die Plazenta nicht passiert. Bei einer Mutter vom Typ O werden jedoch ABO-Antikörper vom Typ IgG gebildet, und das Kind kann möglicherweise eine hämolytische ABO-Krankheit des Neugeborenen entwickeln. ⓘ

Klinische Anwendungen

In menschlichen Zellen sind die ABO-Allele und die von ihnen kodierten Glykosyltransferasen bei verschiedenen onkologischen Erkrankungen beschrieben worden. Mit Hilfe von monoklonalen Anti-GTA/GTB-Antikörpern wurde nachgewiesen, dass ein Verlust dieser Enzyme mit bösartigen Blasen- und Mundepithelien korreliert. Darüber hinaus ist die Expression von ABO-Blutgruppenantigenen in normalem menschlichem Gewebe von der Art der Differenzierung des Epithels abhängig. Bei den meisten menschlichen Karzinomen, einschließlich des Mundhöhlenkarzinoms, ist eine verminderte Expression der A- und B-Antigene ein wichtiger Bestandteil des zugrunde liegenden Mechanismus. In mehreren Studien wurde beobachtet, dass eine relative Herabregulierung von GTA und GTB in Mundhöhlenkarzinomen in Verbindung mit der Tumorentwicklung auftritt. In jüngster Zeit wurden in einer genomweiten Assoziationsstudie (GWAS) Varianten im ABO-Locus identifiziert, die mit der Anfälligkeit für Bauchspeicheldrüsenkrebs in Verbindung stehen. Darüber hinaus wurden in einer weiteren großen GWAS-Studie die ABO-Histo-Blutgruppen sowie der FUT2-Sekretorstatus mit dem Vorhandensein bestimmter Bakterienarten im Darmmikrobiom in Verbindung gebracht. In diesem Fall war die Assoziation mit Bacteroides und Faecalibacterium spp. gegeben. Bacteroides derselben OTU (operational taxonomic unit) sind nachweislich mit entzündlichen Darmerkrankungen assoziiert, so dass die Studie eine wichtige Rolle für die ABO-Histo-Blutgruppenantigene als Kandidaten für eine direkte Modulation des menschlichen Mikrobioms bei Gesundheit und Krankheit nahelegt. ⓘ

Klinischer Marker

Eine Studie über einen genetischen Multi-Locus-Risiko-Score, der auf einer Kombination von 27 Loci, einschließlich des ABO-Gens, basiert, identifizierte Personen mit einem erhöhten Risiko sowohl für das Auftreten als auch für das Wiederauftreten einer koronaren Herzkrankheit sowie für einen erhöhten klinischen Nutzen einer Statintherapie. Die Studie stützte sich auf eine Kohortenstudie aus der Bevölkerung (Malmö Diet and Cancer Study) und vier weitere randomisierte kontrollierte Studien mit Kohorten zur Primärprävention (JUPITER und ASCOT) und zur Sekundärprävention (CARE und PROVE IT-TIMI 22). ⓘ

Änderung der ABO-Antigene für Transfusionen

Im April 2007 hat ein internationales Forscherteam in der Fachzeitschrift Nature Biotechnology einen kostengünstigen und effizienten Weg zur Umwandlung der Blutgruppen A, B und AB in die Blutgruppe O vorgestellt. Dazu werden Glycosidase-Enzyme aus bestimmten Bakterien verwendet, um die Blutgruppenantigene von den roten Blutkörperchen zu entfernen. Die Entfernung der A- und B-Antigene löst jedoch nicht das Problem der Rhesus-Antigene auf den Blutzellen von Rhesus-positiven Personen, so dass Blut von Rhesus-negativen Spendern verwendet werden muss. Diese Art von Blut wird als "enzyme converted to O" (ECO) Blut bezeichnet. Bevor die Methode in der Praxis eingesetzt werden kann, müssen Patientenversuche durchgeführt werden. Eine solche Phase-II-Studie wurde 2002 mit B-zu-O-Blut durchgeführt. ⓘ

Ein weiterer Ansatz zur Lösung des Blutantigenproblems ist die Herstellung von Kunstblut, das in Notfällen als Ersatz dienen könnte. ⓘ

Pseudowissenschaft

In den 1930er Jahren wurde in Japan und anderen Teilen der Welt die Verbindung zwischen Blutgruppen und Persönlichkeitstypen populär. Studien über diesen Zusammenhang haben seine Existenz noch nicht endgültig bestätigt. ⓘ

Andere populäre, aber nicht belegte Ideen sind die Blutgruppendiät, die Behauptung, dass die Gruppe A schwere Kater verursacht, die Gruppe O mit perfekten Zähnen in Verbindung gebracht wird und Menschen mit der Blutgruppe A2 den höchsten IQ haben. Wissenschaftliche Beweise zur Unterstützung dieser Konzepte sind bestenfalls begrenzt. ⓘ

Funktion und Serologie

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 (GeneID 28). 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 Fucosyltransferase 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. ⓘ

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

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. ⓘ

Verschiedenen Forschungen zufolge hat die Blutgruppe einen gewissen Einfluss auf die Prävalenzen von Herz-Kreislauf-Erkrankungen, chronischer Pankreatitis und Gedächtnisverlust im Alter. So stellte eine Studie der University of Vermont bei der Auswertung der Gesundheitsdaten von mehr als 30000 US-Amerikanern eine für Träger der Blutgruppe AB um 80 % erhöhte Wahrscheinlichkeit fest, von Gedächtnisverlust im Alter betroffen zu sein – verglichen mit Trägern der Blutgruppe 0. Aus der Klinik ist der Zusammenhang mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen schon länger bekannt, der Verband Deutscher Kardiologen führt bis zu sechs Prozent aller Herzerkrankungen auf eine ungünstige Blutgruppe zurück. Dies ist vermutlich vermittelt durch blutgruppenspezifische Konzentrationen des Von-Willebrand-Faktors, welcher eine wichtige Rolle in der Blutgerinnung spielt und dessen Konzentration bei Trägern der Blutgruppe 0 um 25–35 % niedriger liegt als bei Trägern anderer Blutgruppen, was etwa das Thrombose-Risiko senkt. Zusammenhänge der Blutgruppen bei historischen Epidemien wie der Pest werden zwar vermutet, allerdings gestaltet sich hier die Datenlage eher inadäquat, auch existieren hier Konkurrenzthesen, etwa dass eine Mutation des Chemokinrezeptors (CCR5Δ 32) der eigentliche Schutzfaktor sei. ⓘ

Epidemiologische Studien deuten darauf hin, dass das AB0-Merkmal einen Einfluss auf die Wahrscheinlichkeit haben könnte, sich mit SARS-CoV-1 und SARS-CoV-2 zu infizieren. Auch der Covid-19-Verlauf scheint durch die AB0-Blutgruppe beeinflusst zu werden. Träger der Blutgruppe 0 bspw. sollen demnach ein verringertes Risiko aufweisen, sich mit SARS-CoV-2 zu infizieren und die Infektion soll bei ihnen klinisch abgemilderter verlaufen, als z. B. bei Trägern der Blutgruppe A. Der Einfluss auf die Suszeptibilität soll hierbei größer sein, als auf den Krankheitsverlauf. Ergebnisse einer genomweiten Assoziationsstudie weisen ebenfalls auf eine Relevanz der AB0-Eigenschaften für den Verlauf einer SARS-Coronavirusinfektion hin. Die Ergebnisse lassen jedoch wenn überhaupt nur Rückschlüsse auf eine relative Risikoreduktion bzw. -erhöhung mit einer jeweils geringen Effektstärke zu und konnten nicht in allen Kohorten bestätigt werden. Eine Änderung der Strategie für das Individuum bzgl. der Infektionsprophylaxe bzw. der Covid-19-Therapie lässt sich daher auf Grundlage der AB0-Merkmale nicht ableiten. ⓘ

Blutgruppenkompatibilität

Bei der Bluttransfusion sind die Blutgruppen des AB0-Systems von besonderer Wichtigkeit. Während in den meisten anderen Blutgruppensystemen Antikörper gegen fremde Merkmale erst nach einer Transfusion oder Schwangerschaft gebildet werden und somit erst frühestens einige Tage später, bei einer erneuten Transfusion, stören würden, werden im AB0-System solche Antikörper grundsätzlich im ersten Lebensjahr gegen alle AB0-Merkmale gebildet, die der Empfänger selbst nicht hat. Es dürfen nur kompatible Blutbestandteile übertragen werden, sonst kommt es zu einer lebensbedrohlichen immunologischen Reaktion auf das fremde Blut. Es gibt Universalspender und Universalempfänger. ⓘ

Erythrozyten-Übertragung

Blutgruppenverträglichkeit bei Erythrozyten ⓘ

Empfänger	Spender
	0	B	A	AB
AB	E	E	E	E
A	E		E
B	E	E
0	E

Erhält eine Person Blut einer inkompatiblen Blutgruppe, kann es zu einer hämolytischen Reaktion kommen, welche die Blutbestandteile zerstört. Aufgrund der hierbei aus den Zellen freigesetzten Substanzen ist eine Zerstörung von Erythrozyten nachteilig und kann tödlich enden. Ein Mensch hat Antikörper gegen alle AB0-Merkmale, die er selbst nicht hat. ⓘ

Lesebeispiel: Eine Person mit Blutgruppe A hat Antikörper gegen B, darf also nur Erythrozyten von einem Spender mit der Blutgruppe A oder 0 erhalten, die das Oberflächenmerkmal B nicht haben. ⓘ

Lesebeispiel: Eine Person mit Blutgruppe 0 besitzt Antikörper gegen A und B, kann also nur Erythrozyten der Blutgruppe 0 erhalten, welches weder Oberflächenmerkmal A noch B hat. ⓘ

Plasma-Übertragung

Blutgruppenverträglichkeit bei Blutplasma (P) ⓘ

Empfänger	Spender
	0	B	A	AB
AB				P
A			P	P
B		P		P
0	P	P	P	P

Wichtig ist, dass die Blutgruppen-Kompatibilität bei Transfusion von Plasma gerade „umgekehrt“ zu der bei Transfusion von Erythrozyten ist. Dies ergibt sich dadurch, dass im Blutplasma die Antikörper gegen die Proteine auf den roten Blutkörperchen enthalten sind. Die Blutgruppenkompatibilität im AB0-System kann mit einer einfachen Kreuzprobe außerhalb des Organismus geprüft werden, bei der Plasma der einen Seite mit Erythrozyten der anderen Seite zusammengebracht werden. Bei inkompatiblen Blutgruppen kommt es zu einer Verklumpung (Agglutination). ⓘ

Lesebeispiel: Eine Person mit Blutgruppe A darf nur Plasma von einem Spender mit der Blutgruppe A oder AB erhalten. Er darf kein Plasma eines Spenders der Blutgruppen B oder 0 erhalten, da dieses Antikörper gegen A enthält. ⓘ

Lesebeispiel: Eine Person mit Blutgruppe 0 kann Plasma jeder Art erhalten, weil keine der übertragenen Antikörper seinem Organismus schaden. ⓘ

Esoterische Betrachtungen

• Blutgruppendiät – ist eine umstrittene Empfehlung zur AB0-bezogenen blutgruppen-angepassten Ernährungsweise
• Japanische Blutgruppendeutung – die japanische Esoterik deutet den AB0-Typus als Anzeiger der Charaktereigenschaften ⓘ