Genetyka grup krwi Podstawy transfuzjologii Maria Wąsik Zakład Diagnostyki Laboratoryjnej i Immunologii Klinicznej Wieku Rozwojowego

Częstość fenotypu AB0 w wybranych populacjach Niemiecka 32,5 9,4 11 3,1 1,1 42,8 Polska 31,5 9,0 19 6,4 1,6 Euro-Amerykanie 35 10 8 3 1 43 Pł. Am. Indianie Indianie Ameryk. 16 4 <1 100 79 Aborygeni 55,6 44,4 Lapończycy Rasa czarna Rasa żółta 36,1 27 28 18,5 4,8 20 6,2 5 18,2 49 40

Podstawy genetyki Geny zajmujące jedno locus w chromosomie geny alternatywne geny alleliczne allele Układ, w którym są dwa lub więcej alleli to układ polimorficzny Niezależnie od liczby allelicznych genów tylko jeden z nich może zająć odpowiednie locus w danym chromosomie Chromosomy dziedziczy się po jednym z każdej pary ( 22 pary u człowieka) Homozygota = dwa odpowiednie loci zajęte jest przez dwa identyczne allele (geny) Heterozygota = dwa odpowiednie loci zajęte przez różne allele Homozygota syntetyzuje antygen w podwójnej dawce Heterozygota syntetyzuje antygen w pojedynczej dawce Charakter genu może być : dominujący ustępujący (recesywny) kodominujący (ekspresja genu ujawnia się zawsze)

Antygeny węglowodanowe grup krwi Prekursorowy łancuch H grupa krwi 0 L-fukoza N acetylo- galaktozamina Antygen A Grupa krwi A1 lub A2 Antygen B Grupa krwi B D-galaktoza Antygen A i B Grupa krwi AB

Podstawy genetyki grup krwi Krwinki czerwone grupy 0 i A2 mają duże ilości antygenu H. Gen H i jego allel h dziedziczą się niezależnie od genów ABO (nie są sprzężone) Gen H jest dominujący - gen h amorficzny. Brak genu H (genotyp h/h) zdarza się wyjątkowo rzadko i powoduje. brak łańcucha H (brak transferazy H ). Erytrocyty nosicieli tej cechy nie wykazują obecności antygenu układu AB jednak w ich krwi są obecne odpowiednie transferazy dla antygenu A i B Osoby takie posiadają grupę krwi Bombay (pseudo 0) Oznacza się ją odpowiednio : 0hA, 0hB, 0hAB ( Oh – Bombay lub ABH null) Osoby te są bardzo trudnymi pacjentami w sytuacji konieczności przetoczenia krwi. Dawca musi być poszukiwany w grupie nosicieli takiego samego defektu. Dawca musi mieć taką samą rzadką grupę krwi.

Antygeny węglowodanowe grup krwi Inne układy grupowe częstość w populacji 1.Układ Lewis : antygeny Lea and Leb - Lea 22%, Leb72%, Lea-b-6% Przeciwciała anty Lewis są naturalne klasy IgM Dwie pary genów uczestniczą w budowie antygenów Lewis Le i le oraz Se i se. Geny le i se są amorficzne. Substratem dla tych antygenów jest łańcuch H typu I. Antygeny te są adsorbowane przez błonę krwinki z osocza Le/Le lub Le/le le/le Niewydzielacze se/se Le (a+ b-) Le (a-b-) Wydzielacze Se/Se lub Se/se Le (a- b+) Le (a- b-)

Antygeny układu Lewis - Antygen Leb+ jest preferencyjnie absorowany w stosunku do Lea+ na krwinkach czerwonych . - Krwinki Leb+ Lea+ wykrywa się bardzo rzadko. - Przeciwciała pojawiają się w sposób naturalny, są klasy IgM - Antygeny Le są słabo rozwinięte w chwili urodzenia i dlatego przeciwciała anty Le nie powodują choroby hemolitycznej noworodków . Prawdziwy fenotyp rozwija się do 6 roku życia. - Przeciwciała anty Le wiążą dopełniacz może to być przyczyną hemolizy krwinek niezgodnych in vitro jeśli w środowisku będzie świeża surowica

Antygeny węglowodanowe grup krwi Inne układy grupowe 2. Układ Ii lub IH ( słabe antygeny) Krwinki płodu i pępowiny reagują słabo z przeciwciałem anty-I i silnie z anty-i. Antygeny tego układu pojawiają się dopiero w 2 roku życia Anty-I (IH) przeciwciała są klasy IgM zimnymi aglutyninami. Pacjenci chorujący na mononukleozę lub zapalenia płuc wywołane mycoplasmą mają wysokie miano zimnych aglutynin ze swoistością anty I lub anty i, które są odpowiedzialne za rozwój autoimmunologicznej anemii hemolitycznej 3. P system: częstość - P1 - 79%, P2 amorficzny – 21% (brak P1 ), P1- determinuje D-galaktoza w łańcuchu H typu II (bez fukozy) Przeciwciała anty P1 są przeciwciałami naturalnymi (IgM)

Antygeny białkowe grup krwi Układ antygenów Częstość w populacji 1. Kidd (Jk aand Jkb) Ab. odpornościowe - Jka 25%, Jkab 50%, Jkb 25% 2. Duffy ( Fya Fyb) Ab. odpornościowe - Fya 17%, Fyab 49%, Fyb 34% Ag Duffy jest receptorem dla Zach. Afryka -70% Duffy minus zarodźca malarii (Plasmodium vivax) Rasa Kaukaska –większość Duffy positive 3. Kell (Kk) ab odpornościowe - K 10%, k 90% (K+, k = K- ) 4. MNS Przeciwciała naturalne IgM - oczekiwana M 53%, N 47%, Anty s zawsze odpornościowe S33%, s67%, obserwowana - MS 24%, Ms 28%, NS 8%, Ns 39%

Układ Kell 10% osób rasy kaukaskiej jest K+ Układ Kell. Geny kodujace antygen k i K sa kodominujace. Przeciwciala anty Kell ( anty k i anty K ) maja podobne dzialanie jak anty Rh D z ukladu Rh. Mogą być przyczyną konfliktu pomiedzy matka i płodem i są przyczyną odczynow poprzetoczeniwych. 10% osób rasy kaukaskiej jest K+ 2% afroamerykanów jest K+ Zgodnie z obowiazującymi przepisami dziewczynkom i kobietom do okresu menopauzy wolno przetaczać krew zgodną w ukladzie KELL ( K- dla K-)

Sprzężenie genów kodujących syntezę antygenów MNS

Układ Rh Wiener Fisher-Race Gen Ag cz. krwi Gen Ag r rh hr’ i rh” cde c, d, e r’ rh’ rh’ i hr” Rh - Cde C, d, e r” rh” rh”i hr’ (minus) cdE c, d, E ry rh rh’ i rh’’ CdE C, d, E R0 Rho Rho, hr’ i hr” cDe c, D, e R1 Rh1 Rho, rh’ i hr’’ Rh+ CDe C, D, e R2 Rh2 Rho, rh” i hr’ (plus) cDE e, D, C Rz Rhz Rho, rh” i rh” CDE C, D, E Ważne Rho = D = Rh+ (plus) = 80% populacji

Dziedziczenie antygenu RhD (Rh+) w zależnosci od genotypu ojca matka ma genotyp d/d (Rh-)

Przykład różnic w budowie antygenu RhD wyjaśnia dlaczego osoba RhD+ może mieć przeciwciała anty D

Przykład tłumienia ekspresji antygenu RD przez gen C kodujący antygen RhC

Antygeny LW Badania nad układem Rh wykazały, że antygen wykryty za pomocą surowicy króliczej anty krwinki małpy Rhesus nie jest identyczny z tym tym wykrywa się przeciwcialem anty D ( surowicą ludzką). Antygen reagujący z surowicą zwierzęcą nazwano LW ( od nazwisk Landsteiner i Wiener) Są dwa fenotypy LW 1 i LW 2 Są to prawdopodobnie glikozylowane postacie białek układu Rh W 1981 r. w Finlandi opisano nowy antygen Ne.

Przetaczanie krwi Wskazania do przetoczenia dotyczą przewrócenia i utrzymania : zdolności do przenoszenia tlenu ( ostra, gwałtowna utrata krwi z wystąpieniem objawów obniżenia wysycenia krwinek tlenem ) odpowiedniej objetości krwi czynności układu hemostazy ( liczby płytek, czynników krzepnięcia we wrodzonych i nabytych koagulopatiach) czynności krwinek białych ( leczenie ostrych zakażeń, sepsy u pacjetów ze znaczną neutropenią ( liczba WBC < 500 ul) Każdy przypadek musi być oceniony indywidualnie , głównie na podstawie objawów klinicznych i wyników badań laboratoryjnych Niski poziom hemoglobiny nie powinien być jedynym kryterium do przetoczenia. Rozważać przetoczenie można przy poziomie hemoglobiny 7 G% uwzględniając wiek pacjenta, ogólną kondycję, czas adaptacji

Przetaczanie krwi 1. Krew i niektóre produkty krwi ( nazwy potoczne) Krew pełna ( konserwowana) zawiera :RBC, WBC, PLT, czynniki krzepnięcia . Koncentrat krwinek czerwonych (krew zagęszczona, masa krwinkowa) (usunięte osocze, Htc - 70%) . Krwinki czerwone pozbawione leukocytów przez płukanie (Płukane krwinki czerwone) - bez osocza, płytek i leukocytow) . Koncncentrat krwinek płytkowych ( wskazania: PLT < 10 000/ul) . Mrożone osocze (zawiera wszystkie czynniki krzepnięcia z wyjątkiem krwinek płytkowych)

Przetaczanie krwi 2. Krew i niektóre produkty krwi ( nazwy potoczne) Krioprecypitat AHF (Krio) uzupełnia fibrynogen, czynnik VIII) w przypadku hemofilii, choroby von Willebrandas, DIC Koncentrat granulocytów (granulocyty od jednego dawcy) w przypadku znaczenj neutropenii ( po chemioterapi), w posocznicy, która nie odpowiada na antybiotyki Albumina (5-25% koncentrat ) w przypadku wypełnienia objetości

Preparaty krwiozastępcze Preparaty krwiozastępcze są stosowane w przypadku: braku dostępu do krwi pacjent odmawia zgody na przetoczenie krwi z powodów religijnych pacjent ma rzadką grupę krwi i przeciwciała na liczne antygeny krwinek czerwonych ( problemy z testem zgodności)

Przetaczanie krwi Autotransfuzja przetoczenie autologiczne każdego preparatu krwiopochodnego, którego biorca jest jednocześnie dawcą. ( przedoperacyjna lub śródoperacyjna najsczęściej przed zastosowaniem krążenia pozaustrojowego i po jego odłączeniu krew własna wraca do pacjenta Krew naświetlana w przypadku pacjentów z ryzykiem reakcji GVHD (wrodzony zespół niedoboru immunologicznego, przeszczep szpiku.) W przypadku konieczności nagłej transfuzji gdy znana jest grupa krwi biorcy można przetaczać krew zgodną bez wyniku próby zgodności ale tak szybko jak to możliwe należy ten test wykonać! Gdy grupa krwi jest nieznana można przetaczać masę krwinkową grupy O Rh - ujemną i wykonać test zgodności jak powyżej

Przetaczanie krwi Czas pomiędzy wykonaniem próby zgodności i transfuzją musi być możliwie jak najkrótszy. Pobranie krwi na próbę zgodności - 10 ml krwi na skrzep u pacjentów z prawdopodobieństwem immunizacji w czasie ostatnich 3 m-cy - próba zgodności ważna jest nie dłużej niż 48 godzin. Wynik testu przeprowadzonego wcześniej nie jest ważny u pacjentów z prawdopodobieństwem immunizacji w czasie ostatnich 10 dni - próbka krwi na test powinna być pobrana najwcześniej 24 godz. przed transfuzją

Przetaczanie krwi Osoby z krwinkami grupy O są określani jako uniwersalni dawcy ponieważ ich krwinki nie mają ani antygenu A ani B. Dlatego : Masa krwinkowa grupy 0 ale nigdy pełna krew powinna być dobrze tolerowana przez wszystkich biorców

Przetaczanie krwi 1 Odczyny poprzetoczeniowe: odczyny natychmiastowe a/ immunologiczne: - etiologia - hemoliza wewnątrznaczyniowa - niezgodność w grupach ABO - gorączkowy odczyn niehemolityczny- granulocyty dawcy - anafilaksja - przeciwciała anty IgA - pokrzywka - przeciwciała przeciwko białkom osocz - niekardiogenny obrzęk płuc - przeciwciała antyleukocytarne lub aktywacja układu dopełniacza b/ nieimmunologiczne : - gorączka ze wstrząsem - zakżenie bakteryjne - zastoinowa niewydolność krążenia - przeciążenie krążenia - objawowa hemoliza - fizyczne uszkodzenie krwinek

Przetaczanie krwi Odczyn poprzetoczeniowy - Odczyny opóźnione- etiologia a/ immunologiczne - odpowiedź anamnestyczna na antygeny krwinek z poza ABO - choroba przeszczep przeciwko gospodarzowi - przetoczenie żywych limfocytów - plamica poprzetoczeniowa - przeciwciała przeciwko płytkom b / nieimmunologiczne - przeładowanie żelazem - liczne, częste przetoczenia - zapalenie wątroby - wirusy żółtaczki - AIDS - wirus HIV = zakażenia pierwotniakami - malaria, babeszjoza

Przetaczanie krwi Postępowanie w razie odczynu: - przerwać transfuzję i utrzymać wkłucie dożylne. Przetaczać 0,9%NaCL - zidentyfikować pacjenta, sprawdzić dokumentację do placówki służby krwi przesłać: - świeżo pobraną próbkę krwi z innej żyły niż wkłucie dla transfuzji (15 ml na antykoagulant) - przesłać zabezpieczoną w laboratorium krew pacjenta z której wykonywano próbę zgodności i oznaczano grupe krwi - świeżą próbkę moczu