In der Biologie bezieht sich Agglutination auf das Zusammenballen von Partikeln. Dieser Prozess ist besonders wichtig als Teil des Immunsystems, dem Reaktionsprozess, mit dem ein Organismus Krankheiten bekämpft. Hämagglutination, die Verklumpung roter Blutkörperchen, hat spezielle Anwendungen in der Medizin, wo sie zur Bestimmung der Blutgruppe und zur Bestimmung der Konzentration infizierender Viren oder Bakterien im Blutkreislauf verwendet wird.
Fremde Bakterien oder Viren, die in den Körper gelangen, enthalten spezifische Komponenten, sogenannte Antigene, die eine Immunantwort im Wirt auslösen. Weiße Blutkörperchen im Körper produzieren als Reaktion auf das Vorhandensein von Antigenen Proteine, die als Antikörper bekannt sind. Die Antikörper binden über einen strukturellen Mechanismus ähnlich einem Schlüssel und einem Schloss an die Antigene und können das Antigen entweder direkt neutralisieren oder für die Zerstörung durch das Immunsystem markieren.
Agglutination ist eine Möglichkeit, bei der Antikörper Antigene zur Zerstörung markieren. Antikörper haben mindestens zwei Stellen, an denen ein Antigen binden kann, sodass sie mit mehr als einem Bakterium oder Virus binden können. Wenn dies geschieht, beginnen die eindringenden Partikel durch ein Netzwerk von Antikörpern zu agglutinieren oder Klumpen zu bilden. Die Klumpen werden schließlich zu groß, um im Blutkreislauf in Lösung zu bleiben, und fallen aus der Lösung aus.
Sobald die Partikelklumpen groß genug sind, werden sie zu einer leichten Beute für Fresszellen – eine Art weißer Blutkörperchen, die Fremdmaterial aufnehmen. Phagozyten nehmen den Klumpen auf und zersetzen ihn, wodurch die Gefahr von Krankheiten neutralisiert wird. Auf diese Weise ermöglicht die Agglutination dem Körper, schädliche eindringende Partikel zu entwaffnen und zu entfernen.
Die Hämagglutination hingegen ist kein natürlich vorkommender Prozess im Körper, sondern wird stattdessen zur Durchführung von Assays und Testverfahren in der Molekularbiologie verwendet. Durch diesen Prozess wird die Blutgruppe bestimmt. Bei der Blutgruppenbestimmung werden spezifische Antikörper hinzugefügt, die an bestimmte Arten von roten Blutkörperchen binden. Wenn der Antikörper an die roten Blutkörperchen in einer Probe bindet, tritt eine Agglutination auf und die Blutgruppe kann basierend auf dem verwendeten Antikörper bestätigt werden.
Die Konzentration von Bakterien oder Viren in einer Probe kann manchmal mit einem als Hämagglutinationstest bezeichneten Test bestimmt werden. Bestimmte Bakterien und Viren enthalten Verbindungen, die es ihnen ermöglichen, sich an rote Blutkörperchen zu binden, wodurch ein Klumpennetzwerk entsteht. Bei dem Assay wird eine verdünnte Virusprobe zu einer verdünnten Blutzellenprobe gegeben und die Agglutination wird etwa 30 Minuten lang stattfinden gelassen. Die Konzentration des Virus kann durch Zählen der in der Mischprobe gebildeten Klumpen oder Gitter bestimmt werden.