Erythrozytenmembran

Der Erythrozytenmembran ist die Plasmamembran der roten Blutkörperchen. Sie besteht aus einer asymmetrischen Lipiddoppelschicht sowie einem darunter liegenden Membranskelett, das die charakteristische biconcave Form und die außergewöhnliche Verformbarkeit der Zelle ermöglicht. Mature Erythrozyten besitzen keine Kern- oder Mitochondrien, sind aber mit einem komplexen Membranapparat ausgestattet, der Biomechanik, Transport und Oberflächenfunktionen unterstützt.

Die Lipide der Membran zeigen eine räumliche Asymmetrie: äußere Blätter der Doppelschicht enthalten überwiegend Phosphatidylcholin und Sphingomyelin, während das innere Blatt Phosphatidylserin und Phosphatidylethanolamin dominiert. Cholesterin trägt zur Stabilität und Flüssigkeitsdynamik bei. Membranproteine sind teils integrale Transmembranproteine, teils periphere Ankerproteine des Skeletts.

Wichtige Proteine der Erythrozytenmembran umfassen Band 3 (AE1), Glycophorine, das Spektrin-Verknüpfungsprotein Ankyrin und das Spektrin-Actin-Netzwerk, ergänzt durch Protein 4.1. Transporter- und Kanalproteine wie Aquaporin-1, Glucose-Transporter GLUT1 und, bei bestimmten Stimuli, Kaliumkanäle tragen zu Volumen- und Ionenhaushalt bei. Die Membran trägt auch zahlreiche Glykoproteine und Glykolipide, die als Blutgruppenantigene fungieren und der Zelloberfläche eine negative Ladung sowie Schutz vor nicht-spezifischer Interaktion verleihen (Glykokalix).

Funktionell ermöglicht die Membran eine stabile Form bei unterschiedlichsten Strömungskräften, erlaubt passive und aktiven Transportprozesse und schützt die Zelle vor Abnutzung. Alterung und Pathologien wie hereditäre Spherocytose oder Elliptozytose betreffen häufig Proteine des Skeletts oder der Band-3-Familie und führen zu Hämolyse oder veränderter Zellenform.