Krvné skupiny Anatómia a fyziológia

Krvná skupina je metóda klasifikácie krvi jednotlivcov podľa prítomnosti glykoproteínových alebo lipoproteínových štruktúr s antigénnym charakterom na erytrocytovej membráne (aglutininogén) a protilátky, ktoré s nimi reagujú (aglutiníny).

Expresia antigénov na povrchu erytrocytov je geneticky podmienená, takže príslušnosť k určitej krvnej skupine je dedičná. Hlavným cieľom pri poznávaní a delení jednotlivcov podľa krvných skupín je vyhnúť sa nehodám spôsobeným antigénovou nekompatibilitou (nehody po transfúzii, hemolytická choroba novorodenca).

Erytrocyty majú veľmi zložitú antigénnu štruktúru. V súčasnosti je známych viac ako 400 antigénov distribuovaných v približne 33 erytrocytových systémoch (M, N, S, P, Kell, Lewis, Duffy atď.). Z týchto antigénov môže 100 spôsobiť imunologické reakcie, ale nie všetky sú v súčasnej lekárskej praxi dôležité. Z hľadiska klinických dôsledkov sú dôležité antigény systému ABO a Rh, pretože môžu spôsobiť nehody pri transfúzii v prípade nekompatibility medzi skupinou príjemcu a darcu alebo v prípade nekompatibility v tehotenstve. Možno nájsť všetky možné kombinácie medzi skupinami systému ABO a skupinami Rh.

Antigény ostatných systémov majú v zásade medicínsko-právny záujem (stanovenie otcovstva, identifikácia krvi človeka atď.). Prítomnosť antigénov v erytrocytoch jedinca môže tiež súvisieť s výskytom určitých syndrómov (predpokladá sa napríklad, že prítomnosť Kell antigénu súvisí s McLeodovým syndrómom) a iné súvisia s odolnosťou voči infekciám (príklad: nedostatok antigénu Duffy znižuje náchylnosť Infekcia Plasmodium Vivax, ktorá spôsobuje maláriu).

Prvý objavený antigénny systém erytrocytov bol systém ABO, toto je tiež najlepšie študované. Objavil ho Karl Landsteiner v roku 1901 a objavil ho práve on Rh systém, v roku 1937, s Alexanderom S. Wienerom. Na základe objavu Karla Landsteinera sa transfúzie stali základnou a účinnou terapeutickou praxou, na rozdiel od obdobia pred týmto objavom, keď mali transfúzie veľmi malú šancu na úspech a boli považované za zúfalé lekárske postupy.

Pojmy genetiky

Pre systém ABO, produkcia antigénnych faktorov je pod kontrolou párov génové alely (tj. umiestnené na rovnakom mieste na dvoch spárovaných chromozómoch a kódujúce rôzne výrazy rovnakého charakteru alebo funkcie tela). Keď sú alelové gény na dvoch homológnych chromozómoch identické, jedinec je homozygot pre antigénny charakter kontrolovaný týmto génom (v tomto prípade pre antigén krvnej skupiny). Ak sú alely odlišné, jednotlivec je heterozygot.

Genotyp je daný alelami umiestnenými na homológnych chromozómoch a fenotyp je načrtnutý prítomnosťou alebo neprítomnosťou antigénov na povrchu erytrocytov. Napríklad človek s fenotypom B môže mať genotyp BB, ktorý sa nazýva homozygot, alebo BO, ktorý je heterozygot. Ak je známa krvná skupina rodičov, možno určiť genotyp plodu.

Antigény systému Rh sú riadené génovým komplexom pozostávajúcim z 3 párov génov, ktoré obsadzujú lokusy blízko jedného chromozómu a identické s tými, ktoré sú na homológnom chromozóme. Gény sú štruktúrované v 3 pároch: C-c, D-d, E-e. V páre na chromozóme môže byť iba jeden gén, pretože by obsadzovali rovnaký lokus génu.

Gény, ktoré riadia expresiu týchto antigénnych znakov erytrocytov, sa dedia podľa mendelovských zákonov.

Systém ABO

antigény Systém ABO sa nachádza na povrchu všetkých buniek tela a dokonca aj v biologických tekutinách. Praktický význam však majú iba tie, ktoré sú na povrchu erytrocytov. Syntéza antigénov systému ABO začína v 3. mesiaci vnútromaternicového života, končí sa približne 6 mesiacmi - 1 rokom po narodení, po ktorých zostávajú antigény po celý život nezmenené. Antigény majú glykoproteínovú štruktúru, ktorá má ako základnú štruktúru polypeptidový reťazec, ku ktorému sú pripojené oligosacharidové reťazce, kovalentnými väzbami.

Antigény A, B, H pochádzajú z bežného prekurzora s proteolipidovou štruktúrou, ku ktorej je pripojený reťazec štyroch monosacharidov, pričom posledný a ten, ktorý tvorí voľný koniec, je galaktóza. Ak je molekula pripojená k molekule galaktózy fukóza (proces sprostredkovaný transferázou kódovanou génom H) sa vytvorí antigén H. Ide o substrát pre syntézu antigénov A a B, ktorých produkcia je riadená tromi skupinami génov: A, B a O. Gény A a B kódujú každý transferáza, ktorá vedie k tvorbe antigénu A, respektíve antigénu B. Antigén A je tvorený pripojením k antigénu H N-acetyl-galaktozamínovým zvyškom. Antigén B je výsledkom pripojenia zvyšku D-galaktózy k H antigénu. O gén nekóduje žiadnu transferázu, takže v jeho prítomnosti zostáva H antigén nezmenený a je prítomný na erytrocytoch skupiny 0.

Ak sú na homológnych chromozómoch alelové gény rovnaké (napríklad iba typ A alebo iba typ B), budú erytrocyty jednotlivca obsahovať určitý antigén (A alebo B). To isté platí, ak je na jednom z chromozómov gén A alebo B a na druhom gén O (jedinec bude mať na erytrocytoch jeden antigén). Ak je však jeden z génov alely predstavovaný génom A a génom na homológnom chromozóme génu B, budú oba antigény prítomné v erytrocytoch v približne rovnakom množstve.

Aglutinogény A a B majú niekoľko variantov, geneticky kódovaných, pričom dôležité sú podskupiny antigénu A, presnejšie dva z nich: A1 (tvorí približne 80% jedincov v skupine A) a A2 (tvorí 20% jedincov v skupine). Hlavný rozdiel medzi týmito dvoma skupinami spočíva v tom, že prítomnosť génu A1 robí transformáciu látky H na antigén A takmer úplnou a gén A2 transformuje iba čiastočne antigén H. Faktor A1 sa nazýva silný faktor a má intenzívny antigénny charakter a faktor A2, nazývaný tiež slabý faktor, má slabý antigénny charakter.

Kombináciou 3 génov (A, B, O) môže vzniknúť 6 genotypov (AA, BB, AO, BO, AB, OO), ale iba 4 fenotypy: A, B, AB, 0, ktoré predstavujú krvné skupiny. Je to tak preto, lebo jedinci s genotypom AA a AO majú rovnaký fenotyp s krvnou skupinou A. To isté platí pre jednotlivcov s genotypom BB a BO, pričom obe kategórie majú skupinu B.

Skupiny systému ABO

Popísané sú 4 hlavné skupiny:

skupina 0 - na erytrocytoch nie je prítomný aglutinogén A ani B; oba aglutiníny (α a β) sa nachádzajú v plazme;
skupina A - antigén A sa nachádza na povrchu erytrocytov a β aglutinín je prítomný v plazme;
skupina B - nesie na povrchu erytrocytov antigén B a v plazme aglutinín α;
skupina AB - oba aglutinogény sú prítomné na povrchu erytrocytov a aglutiníny chýbajú v plazme;

Najbežnejšie krvné skupiny sú A a 0, B a AB sú zriedkavejšie. Krvná skupina jednotlivca zostáva nezmenená po celý život, s výnimkou prípadov transplantácie kostnej drene alebo pridaním alebo zmiznutím antigénov pri infekciách, zhubných nádoroch alebo autoimunitných ochoreniach, ktoré môžu vyžadovať zmenu krvnej skupiny.
Ako je zrejmé, jednotlivec nemôže nájsť vhodný antigén a aglutinín. Sérum každého jedinca obsahuje protilátky proti antigénom, ktoré sa nenachádzajú v jeho erytrocytoch. Ak dôjde k kontaktu erytrocytového antigénu so špecifickou protilátkou, dôjde k aglutinácii (agregácii) a lýze červených krviniek.

Špeciálny fenotyp, veľmi zriedkavý Fenotyp bomby. Jednotlivci v tejto skupine sa vyznačujú nedostatkom génu H, čo znamená, že neobsahujú žiadny z antigénov uvedených vyššie v erytocytoch, ale majú v sére protilátky anti-A, anti-B a anti-H. V dôsledku toho môžu títo ľudia dostávať krv iba od osôb s rovnakou krvnou skupinou.

Klinické dôsledky a význam skupiny ABO

Znalosti o krvnej skupine sú obzvlášť dôležité pre stanovenie kompatibility v prípade krvných transfúzií (potrebné v prípade núdze, ako je krvácanie, šok, sepsa, akútna intoxikácia).

Nekompatibilita medzi sérom príjemcu a darcu môže mať smrteľný účinok. Odporúča sa, aby sa transfúzia uskutočňovala so sérom zo skupiny príjemcov, najmä ak sa transfúzovalo viac ako 500 ml krvi. Pri obmedzených transfúziách aglutiníny z plazmy darcu nepredstavujú nebezpečenstvo pre červené krvinky príjemcu, pretože ich titer je veľmi nízky a nemôže spôsobiť škodlivý účinok v dôsledku zriedenia v krvi príjemcu. Pri transfúznom objeme väčšom ako 500 ml môže masívny príjem aglutinínov spôsobiť intravaskulárnu aglutináciu erytrocytov, ktoré majú na povrchu homológny antigén. Môže sa tiež vykonať preventívny krížový test, ktorý spočíva v kontakte erytrocytov darcu so sérom príjemcu in vitro.

Pri transfúzii krvi v miernych množstvách (pod 400 - 500 ml) je potrebné vziať do úvahy nasledujúce skutočnosti:

jednotlivci v skupine 0 sa považujú za „univerzálni darcovia”, Ich krv môže byť transfúzovaná ľuďom s akoukoľvek inou krvnou skupinou, ale môžu prijímať krv iba zo skupiny 0;
skupina A - ľudia tejto skupiny môžu darovať krv tým, ktorí majú rovnakú krvnú skupinu, ale tiež tým, ktorí majú skupinu AB; môže prijímať krv zo skupín A a 0;
skupina B - jednotlivci môžu dodávať krv do skupín B a AB a môžu prijímať krv zo skupín B a 0;
skupina AB - osoby považované za "univerzálne receptory”, Pretože môžu prijímať krv z ktorejkoľvek skupiny, ale môžu darovať iba tým z tej istej skupiny;

Môže spôsobiť nekompatibilita ABO medzi matkou a plodom novorodenecká žltačka, majú ľahší vývoj ako v prípade nekompatibility Rh. Vo väčšine prípadov patrí matka do skupiny 0 a plod má jednu zo skupín A, B. Iný variant predpokladá, že matka patrí do skupiny A a krv plodu patrí do skupiny B a naopak. Ak vezmeme do úvahy, že aglutiníny systému ABO sa objavujú v ľudskom tele bez potreby kontaktu s antigénom, môže sa hemolytické ochorenie plodu vyskytnúť od prvého tehotenstva.

Systém Rh

Ďalším antigénom prítomným na erytrocytoch je D antigén, ktorý patrí do systému Rh, ktorý bol pomenovaný tak, pretože bol prvýkrát objavený v krvi opice Macacus Rhesus. Je súčasťou skupiny antigénov, ktoré tvoria systém, ale na rozdiel od ostatných prvkov má veľmi vysoký antigénny charakter. Tí, ktorí ju majú, sú Rh pozitívni s hodnotením Rh + (85% jednotlivcov) a tí, ktorí ju nemajú, sú Rh negatívni alebo Rh- (15%).

Systém Rh má 6 antigénov rozdelených do 3 párov: C-c, D-d, E-e. Objavujú sa od prvého mesiaca vnútromaternicového života, nezávisle od systému ABO a majú v porovnaní s antigénmi tohto systému nižšiu hustotu na povrchu erytrocytov. Majú lipoproteínovú štruktúru a sú integrované do povrchovej lipidovej vrstvy červených krviniek.

Ľudské sérum Rh-negatívnych jedincov normálne neobsahuje protilátky proti tomuto antigénu. Vyvíjajú sa po kontakte osoby s antigénom Rh (transfúzie, tehotenstvo s Rh pozitívnymi tvárami). Prvý kontakt je kontakt so senzibilizátorom. Druhá vyvoláva vážne reakcie. U Rh-negatívnych pacientov je prvá transfúzia s Rh-pozitívnou krvou dobre tolerovaná, pretože na tvorbu protilátok je potrebný senzibilizačný kontakt. Trvanie perzistencie anti-D protilátok v krvi je variabilné.

Dôležitosť systému Rh

Je to dôležité pred tehotenstvom by mali byť známe Rh charakteristiky oboch rodičov.

Protilátky systému Rh sú hlavne G imunoglobulíny, ktoré majú nízku molekulovú hmotnosť a môžu preto prechádzať placentárnou bariérou. V prípade Rh negatívnej ženy, ktorá má tehotenstvo s Rh pozitívnym plodom, zdedeným po svojom otcovi, môže prvé tehotenstvo dopadnúť dobre, ak matka nie je imunizovaná anti-D protilátkami, tj. Neprišla do styku s krvou Rh +. Pokiaľ je plod v maternici, jeho krvný obeh sa oddeľuje od matiek v dôsledku placentárnej bariéry, takže červené krvinky plodu neprichádzajú do styku s obehom matky. V posledných týždňoch tehotenstva sa vyskytujú mierne placentárne lézie, vďaka ktorým môžu byť červené krvinky plodu v kontakte s krvou matky, a tak sa objavia anti-D aglutiníny. Prvé dieťa sa narodí normálne, pretože titer protilátok produkovaných matkou je nízky, ale v nasledujúcich graviditách vytvorené protilátky anti-D prechádzajú cez placentárnu bariéru a viažu sa na erytrocytové membrány plodu, čo spôsobuje zachytenie erytrocytov slezinnými makrofágmi a ich deštrukciu (hemolýzu), s nástupom hyperbilirubinémie (nastáva novorodenecká žltačka) a hemolytickej anémie.

Červené krvinky plodu môžu prísť do styku s krvou matky ešte skôr, v prvých mesiacoch tehotenstva, v dôsledku krvácania alebo v prípade mimomaternicového tehotenstva. Inkompatibilita Rh medzi matkou a plodom znamená potrebu sledovať tieto typy tehotenstva. Imunologický konflikt medzi matkou a plodom môže viesť k fetálnej erytroblastóze (hemolytické ochorenie novorodenca), ktorá vedie k smrti v maternici plodu (hydrops plodu).

Čo sa týka transfúzií, osoba Rh môže dostať transfúziu krvi Rh + raz za život, bez vytvárania komplikácií, pretože prvý kontakt s antigénom je senzibilizujúci a nevedie k závažným hemolytickým reakciám. Tento typ transfúzie sa však odporúča iba v závažných prípadoch (napríklad pri masívnom krvácaní), pri absencii krvnej zásoby Rh a iba u mužov. Naopak pacienti s Rh + môžu dostávať krvné transfúzie Rh-.

Stanovenie krvnej skupiny a Rh

Stanovenie krvných skupín sa vykonáva aglutináciou in vitro. Stanovenie aglutinogénov sa vyrába zmiešaním červených krviniek od pacienta s hemotestovými sérami A, B, 0 (séra obsahujúcimi α alebo β aglutiníny). Skúšku je možné vykonať na sklenenom podložnom sklíčku (metóda sa nazýva Beth-Vincent) alebo v sklenených skúmavkách (metóda Monly-Mosso).

Stanovenie aglutinínov vyrába sa zmiešaním erytrocytov známej skupiny so sérom pacienta (Simonimova metóda). Ak dôjde k inkompatibilite, dôjde k aglutinácii s výskytom veľkých agregátov erytrocytov, a ak nie, krv zostáva tekutá.
Stanovenie skupiny Rh uskutočňuje sa kontaktom erytrocytov jednotlivca s anti-Rh sérom (sérum obsahujúce anti-D protilátky). Všetky testy kompatibility vyžadujú na vykonanie čerstvé sérum.

Ďalšie klinické dôsledky

Posledné štúdie ukázali, že krvné skupiny môžu ovplyvňovať a náchylnosť na vývoj určitých chorôb, ako sú kardiovaskulárne choroby, onkologické ochorenia. Pokiaľ ide o hemostázu, krvná skupina ovplyvňuje množstvo von Willebrandovho faktora a faktora VIII. Zvýšenie hodnôt týchto faktorov v skupinách A, B, AB v porovnaní so skupinou 0 spôsobuje, že prvé sú náchylnejšie na koronárne choroby srdca a venózne a arteriálne trombózy ako v prípade krvných skupín 0.

Riziko vzniku rakoviny žalúdka koreluje s príslušnosťou k skupine A, rakovina pankreasu má nižšiu incidenciu u jedincov skupiny 0 ako u tých v iných skupinách. Ženy s krvnou skupinou 0 majú vyššie riziko vzniku rakoviny obličiek. Ďalej sa predpokladá, že existuje súvislosť medzi systémom ABO a pravdepodobnosťou vzniku rakoviny kože, vaječníkov alebo pľúc.

Za zmienku stojí aj možná súvislosť medzi systémom ABO a náchylnosťou k infekciám, ako sú tuberkulóza, malária, ťažká cholera, infekcie Helicobacter Pylori. Ďalšie možné vzťahy sú medzi systémom OAB a dvanástnikovým vredom (skupina 0 je náchylnejšia) alebo megaloblastickou anémiou z nedostatku železa (vyššie riziko pre pacientov v skupine A).