Podstawy immunohematologii Karolina Wódz

Immunohematologia - badanie odpowiedzi immunologicznej na antygeny znajdujące się na komórkach i białkach krwi. Znajomość zróżnicowania antygenowego elementów krwi to podstawa leczenia krwią i jej składnikami oraz rozpoznawania, leczenia i zapobiegania immunizacji antygenami krwi podczas ciąży.

Na wszystkich komórkach organizmu znajduje się wiele antygenów – struktur, które mogą być potencjalnie rozpoznawane przez układ immunologiczny tolerancji immunologicznej Antygeny własne nie są rozpoznawane przez układ immunologiczny, dzięki zjawisku tolerancji immunologicznej

NIE Niektóre antygeny mają taką samą strukturę u różnych osobników (CD3, CD4) i przeniesione do drugiego osobnika NIE wywołują odpowiedzi immunologicznej

Niektóre geny są wysoce polimorficzne i wykazują ekspresję antygenów wysoce zróżnicowanych u poszczególnych osobników. Najbardziej polimorficzny jest główny układ zgodności tkankowej MHC (u ludzi- HLA)

Antygeny krwi (grupy krwi) Wykrycie na powierzchni krwinek odpowiedniego antygenu pozwala na zaliczenie badanego do grupy osobników mających identyczny antygen (antygen grupowy) Zespół antygenów grupowych w populacji to układ grupowy krwi Antygeny grupowe - białka, wielocukry, lipidy Geny tworzące układ grupowy kodują bezpośrednio białka strukturalne (Rh) lub w przypadku występowania reszt cukrowych (warunkują swoistość) występuje współdziałanie produktów wielu genów (AB0)

Antygeny krwi (grupy krwi) Niezmienne przez całe życie (wyjątek – przeszczep szpiku, przy różnicy układu AB0) W chorobach rozrostowych spadek ekspresji antygenów krwi, powodujący pozorną zmianę grupy krwi E. coli, Clostridium tertium, Proteus vulgaris wytwarzają deacetylazę, która zmienia N-acetylogalaktozaminę (determinanta grupowa A) na galaktozaminę - zmiana fenotypu krwinek z A na B Najbardziej polimorficzne są układy Rh (49 Ag) oraz MNS (46 Ag) Najbardziej immunogenne są AB0, Rh, Kell, Duffy (FY), Kidd (JK), MNS

Układ grupowy krwi Układ grupowy Układ grupowy - 1 lub więcej Ag kodowanych przez 1 locus lub 2 geny sprzężone. Obecnie znanych jest 29 układów grupowych (233 Ag) Antygeny grupowe Szeroko występująceSpecyficzne dla erytrocytów AB0 (oprócz neuronów) Lutheran Gerbich Cramer Knops Rh LW Kell MNS

Antygeny erytrocytów zgrupowano w 25 układów (Międzynarodowe Towarzystwo Transfuzjologiczne), dodatkowo wyróżnia się 4 zbiory grupujące antygeny o zbliżonych właściwościach biochemicznych, serologicznych i genetycznych, 2 serie pojedynczych antygenów Znaczenie mają tylko te układy, które cechuje wysoka immunogenność lub częste występowanie przeciwciał naturalnych. Układy grupowe krwi

Swoistość antygenu grupowego zależy od rodzaju cząstek cukru lub białka obecnego w błonie erytrocytów Immunogenność (zdolność do indukcji przeciwciał biorcy) zależy od: Układy grupowe krwi 1.Budowy chemicznej antygenu, glikoproteiny i lipoproteiny są silniejszymi antygenami niż same polipeptydy 2. Gęstości determinant antygenowych na powierzchni erytrocytów - od ponad miliona w przypadku antygenu A 1, do poniżej 1000 cząsteczek MHC

Przetoczenie krwi jest możliwe tylko gdy biorca i dawca są zgodni w zakresie antygenów grupowych Biorca nie ma w surowicy gotowych przeciwciał rozpoznających antygeny dawcy oznaczenie antygenów i przeciwciał grupowych wykonanie reakcji między krwinkami dawcy a surowica biorcy (PRÓBA KRZYŻOWA) zakres oznaczania swoistości ogranicza się do układu AB0 i Rh

Przeciwciała w surowicy przeciwko antygenom grupowym Alloprzeciwciała (allohemaglutyniny) - rozpoznają obce antygeny z tego samego układu grupowego, nie występujące na krwinkach badanego. * Odpornościowe - zazwyczaj IgG, powstają w wyniku kontaktu z krwinkami obcej grupy przy przetoczeniu krwi lub w trakcie ciąży * Naturalne - w surowicy występują przeciwciała pomimo braku wcześniejszej immunizacji odpowiednimi antygenami (AB0, MNS, Lewis, P), zazwyczaj IgM. Powstają w wyniku immunizacji antygenami występującymi w otoczeniu.

Przeciwciała w surowicy przeciwko antygenom grupowym naturalne odpornościowe Naturalne – występują we krwi bez uprzedniej immunizacji np. AB0

Odpornościowe – występują we krwi po uprzedniej immunizacji np. Rh Pierwszy kontakt Dawca Rh+ Biorca Rh- Limfocyt rozpoznający RhLimfocyt TLimfocyt B Ab anty D Kolejny kontakt Dawca Rh+ Y Y Y Y Y Y Ab anty D + Y Y Y Y Y Y Aktywacja dopełniacza Fagocytoza Zniszczenie przetoczonych krwinek HEMOLIZA

Przeciwciała w surowicy przeciwko antygenom grupowym Autoprzeciwciała - reagują z antygenami obecnymi na własnych komórkach badanego oraz z identycznymi antygenami znajdującymi się na krwinkach innych osób. Mogą być przyczyną poważnych chorób, chociaż często odnajduje się je u osób bez objawów klinicznych.

Układ grupowy AB0 Występuje na na wszystkich komórkach organizmu, oprócz neuronów Swoistość warunkuje cukier zajmujący ostatnią pozycję łańcucha 2 cząstki prekursorowe - typ I i II (zawierają identyczne reszty cukrowe). Typ II łańcucha występuje wyłącznie na erytrocytach Pojawia się w 6 tygodniu życia płodowego, pełna ekspresja miesięcy po urodzeniu Przeciwciała naturalne IgM powstają w wyniku stymulacji powszechnie występującymi w przyrodzie cząsteczkami, podobnymi do antygenów grupowych AB0. Anty-A przy grupie krwi B, anty-B przy grupie A, anty-AB przy grupie krwi 0.

UKŁAD GRUPOWY Rh Najbardziej złożony układ grupowy krwinek czerwonych człowieka Najważniejszy antygen to peptyd D, silnie immunogenny Antygeny Rh pojawiają się w 6 tygodniu życia płodowego wyłącznie na erytrocytach Przeciwciała anty-Rh powstają w wyniku uczulenia w czasie ciąży (konflikt serologiczny) lub po przetoczeniu krwi niezgodnej w układzie Rh. Początkowo IgM, następnie IgG (zazwyczaj IgG 1 ). Przeciwciała anty-Rh wykrywa się u chorych z niedokrwistością autoimmunohemolityczną typu ciepłego - aglutynacja własnych erytrocytów w temperaturze 37 st. C

UKŁAD Kell Bardzo immunogenny Przeciwciała anty-Kell pojawiają się po stymulacji antygenami Kell w czasie ciąży lub przetoczeniu niezgodnej krwi. Często powodują odczyny poprzetoczeniowe, a IgG anty- Kell mogą wywoływać chorobę hemolityczną noworodków 15% alloprzeciwciał przeciwko antygenowi K

UKŁAD Duffy Na krwinkach płodowych w tygodniu ciąży Antygen Fy(a - b - ) występuje częściej w rasie czarnej - ochrona przed malarią (Plasmodium knowlensi, Plasmodium vivax), antygen Fy(a + b + ) pełni bowiem rolę receptora dla zarodźców malarii receptor dla chemokin (DARC) - rola w buforowaniu chemokin w krążeniu Przeciwciała odpornościowe anty-Duffy są przyczyną odczynów poprzetoczeniowych, rzadko wywołują chorobę hemolityczną noworodków

UKŁAD Kidd Najprostszy układ grupowy na powierzchni krwinek czerwonych Pojawia się w pierwszych kilkunastu tygodniach życia płodowego Przeciwciała odpornościowe anty-Kidd są przyczyną odczynów poprzetoczeniowych, rzadko wywołują chorobę hemolityczną noworodków

Czynniki wpływające na immunizację Czynniki genetyczne Moc antygenu Ogólna ilość przetoczeń krwi Stan chorobowy biorcy Po stwierdzeniu immunizacji - otrzymywanie krwi bez antygenu, który ten stan wywołał. Poziom przeciwciał może być bowiem nieoznaczalny, ale pozostają limfocyty B pamięci.

SKŁADNIKI OTRZYMYWANE W CENTRACH KRWIODAWSTWA Krew uniwersalna dla układu AB0 Krew pełna konserwowana do transfuzji wymiennej Koncentrat krwinek czerwonych Koncentrat krwinek czerwonych pozbawiony Kożuszka Leukocytarno-płytkowego Koncentrat krwinek czerwonych z roztworem wzbogacającym Koncentrat krwinek czerwonych w roztworze wzbogacającym pozbawiony kożuszka Leukocytarno-płytkowego Koncentrat krwinek czerwonych otrzymany metodą aferezy Przemywany koncentrat krwinek czerwonych Ubogoleukocytarny koncentrat krwinek czerwonych Napromieniowany koncentrat krwinek czerwonych Koncentrat krwinek płytkowych otrzymany metodą manualną z osocza bogato-płytkowego Zlewany ubogoleukocytarny koncentrat krwinek płytowych otrzymany z kożuszka leukocytarno-płytkowego przy użyciu pars Opti II z zastosowaniem systemu Orbisa Ubogoleukocytarny koncentrat krwinek płytkowych otrzymany metodą aferezy Mrożony koncentrat krwinek płytkowych Uniwersalny koncentrat krwinek płytkowych Przemywany koncentrat krwinek płytkowych Napromieniowany koncentrat krwinek płytkowych Koncentrat granulocytarny Osocze świeżo mrożone otrzymane metodą manualną Osocze mrożone Osocze pozbawione czynnika VIII Osocze świeżo mrożone otrzymane metodą automatyczną z plazmaferezy Krioprecypitat otrzymywany metodą syfonową Krioprecypitat otrzymywany metodą konwencjonalną Koncentrat krwinek czerwonych do transfuzji dopłodowej Koncentrat krwinek czerwonych do użytku neonatologicznego Koncentrat krwinek płytkowych do transfuzji dla noworodków Koncentrat krwinek czerwonych do użytku pediatrycznego Koncentrat krwinek płytkowych do użytku pediatrycznego Osocze świeżo mrożone do użytku pediatrytcznego

Urządzenia produkcyjne ORBISAC służące do otrzymywania KKP (koncentrat krwinek płytkowych) z kożuszków leukocytarno- płytkowych Separator komórkowy do rozdziału krwi na poszczególne składniki Separator osoczowy

Co przetaczamy? NIE NIE pełną krew W preparatach płytkowych lub erytrocytarnych mogą pojawiać się leukocyty, co powoduje reakcję immunologiczną przeciwko MHC klasy II Zmniejszenie liczby leukocytów: KKCZ bez kożuszka leukocytarno – płytkowego KKCZ ubogoleukocytarny po filtracji (99% bez leukocytów)

Przetoczenie KKCZ z limfocytami osobom w immunosupresji może wywołać GvH ZAPOBIEGANIE Napromieniowanie krwi, hamujące proliferację limfocytów WSKAZANIA DO NAPROMIENIOWANIA KRWI Niedobory odporności Biorcy szpiku/narządów (w immunosupresji) Transfuzja od krewnych I i II stopnia Choroba Hodkina Transfuzja wewnątrzmaciczna i u noworodków

Uzupełnienie erytrocytów Krew pełna konserwowana (obecnie NIE) KKCZ KKCZ bez kożuszka leukocytarno – płytkowego Przemywany KKCZ (w celu pozbycia się resztek osocza u osób z reakcjami alergicznymi) Ubogoleukocytarny KKCZ Krew mrożona Krew napromieniowana Krew pełna rekonstytuowana (krwrinki od dawcy 0 w osoczu AB, przy anemii hemolitycznej)

Przemywany KKCZ W celu pozbycia się resztek osocza u osób z reakcjami alergicznymi Bez białek osocza NIE zabezpiecza przed alloimmunizacją HLA Ludzka albumina osocza krwi

Przetaczanie płytek Przy małopłytkowości (<10 tys/μl + cechy skazy) NIE przetacza się przy małopłytkowości związanej ze wzrostem niszczenia płytek Preparat zlewany Preparat zlewany Preparat z aferezy (30%) Preparat z aferezy (30%) Antygeny płytek AB0 Lewis Swoiste antygeny płytek Pobieranie leukocytów I i płytek krwi

Wytworzenie Ab przeciwko antygenom swoistym płytek lub HLA prowadzi do wytworzenia oporności Przetaczane płytki są natychmiast niszczone przez układ immunologiczny PRZYCZYNY OPORNOŚCI Nieimmunologiczne Gorączka Infekcja Hypersplanizm DIC koagulopatie Immunologiczne Alloimmunizacja HLA Alloimmunizacja przeciwko swoistym antygenom płytek

Zapobieganie immunizacji NIE przetaczać leukocytów (filtrowane płytki) Lepiej przetaczać płytki od jednego dawcy (z aferezy) niż zlewane Dobieranie zgodności w HLA klasy I

Pracownia Immunologii Transfuzjologicznej Określanie grup krwi układu ABO Określanie antygenu D z układu Rh Określanie antygenu K z układu Kell i fenotypu Rh Określanie antygenu k u dawców K dodatnich. Określanie klinicznie ważnych antygenów innych układów grupowych Wykrywanie i identyfikacja przeciwciał odpornościowych u wszystkich dawców pierwszorazowych, u wszystkich dawców wielokrotnych, którzy byli leczeni krwią w okresie roku poprzedzającego oddanie krwi oraz u kobiet z ciążą w wywiadzie. Wykonywanie kontroli serologicznej pobranej krwi i jej składników

Powikłania poprzetoczeniowe WCZESNE (do 24 h od zakończenia przetaczania) Reakcje hemolityczne wczesne Zakażenia bakteryjne Odczyn anafilaktyczny Ostre poprzetoczeniowe uszkodzenie płuc (TRALI) Duszność poprzetoczeniowa Niehemolityczna reakcja gorączkowa Wysypka

WCZESNY ODCZYN HEMOLITYCZNY Najczęściej w wyniku przetoczenia krwi niezgodnej w układzie AB0 Biorca A Dawca B Aktywacja dopełniacza Odpowiedź neurohormonalna Układ krzepnięcia Niewydolność wielonarządowa Rozpad krwinek Uwolnienie zrębu komórkowego Uwolnienie wolnej Hb Zablokowanie kanalików nerkowych wolną Hb Ostra niewydolność nerkowa DIALIZA

WCZESNY ODCZYN HEMOLITYCZNY - OBJAWY Gorączka, dreszcze Ból w klatce piersiowej Ból w okolicy lędźwiowej Duszność Skąpomocz Hemoglobinuria Wstrząs

TRALI (Ostre poprzetoczeniowe uszkodzenie płuc ) 90% Ab przeciwko HLA u dawcy – podawać dawcy Ab przeciwko HLA i przepłukiwać 10% Ab przeciwko HLA biorcy – podawać ultrafiltrowany KKCZ Cytokiny, lipidy, dopełniacz, hemoliza Najczęściej w wyniku przetoczenia osocza i KKCZ

Niehemolityczna reakcja gorączkowa Wzrost o 1°C w trakcie lub w 2 h od zakończenia przetaczania Biorca wytwarza Ab przeciwko HLA dawcy Uwolnienie cytokin z leukocytów (IL-1, IL-6, TNF-α) Kompleks Ag-Ab aktywuje układ dopełniacza C5a Uwolnienie cytokin z monocytów (IL-16) Synteza cytokin stanu zapalnego w przechowywanych składnikach krwi

POSTĘPOWANIE PO WYSTĄPIENIU ODCZYNU WCZESNEGO Przerwać przetaczanie Powiadomić lekarza Odłączyć krew, podłączyć 0,9% NaCl Wykonać pomiar temperatury, tętna, ciśnienia, RTG płuc Powiadomić pracownię serologiczną Pobrac krew z innego miejsca niż była podawana krew (badania serologiczne i bakteriologiczne) Przekazać RCK próbki krwi i pojemniki z resztkami krwi Wysłać formularz zgłoszenia wystąpienia odczynu

Powikłania poprzetoczeniowe PÓŹNE Reakcje hemolityczne późne Poprzetoczeniowa skaza małopłytkowa Poprzetoczeniowy GvH Zakażenia

Reakcje hemolityczne późne Objawy po 3 – 5 dniach Hemoliza zewnątrznaczyniowa Anemia Żółtaczka Gorączka Niezgodność w innych niż AB0 układach grupowych Poprzetoczeniowa skaza małopłytkowa Najczęściej u wieloródek Objawy w 7 dobie po przetoczeniu Przeciwciała przeciwpłytkowe HPA1a, HPA5b, HPA1b

Poprzetoczeniowy GvH Biorca z upośledzona odpornością Biorcy homozygotyczni Różnice między HLA dawcy i biorcy Wszczepienie immunokompetentnych limfocytów T – reakcja immunologiczna przeciw tkankom biorcy OBJAWY Gorączka 3 do 30 dni po przetoczeniu Wysypka 1-2 dni po wystąpieniu gorączki Erytrodermia Biegunki Podwyższenie AST i ALT Powiększenie węzłów chłonnych