Групи крові

Групи крові – це  антигенні детермінанти на поверхні еритроцитів, що розпізнаються імунною системою осіб, які не мають даного антигену. Антигенами групи крові можуть бути білки, глікопротеїни або гліколіпіди, що знаходяться на зовнішній стороні клітинної мембрани еритроцитів. До антигенів групи крові відносяться тільки ті, відкриття яких було пов’язано з наявністю алоантитіл, на відміну від інших мембранних структур, які розпізнаються тільки моноклональними антитілами, синтезованими in vitro. Алоантитіла, що визначають специфічність антигенів, можуть бути т. зв. природними, тобто такими, що синтезуються у відповідь на антигени оточуючого середовища зі структурою, подібною до антигенів  еритроцитів  (зокрема анти-А, анти-В, анти-M, анти-N, анти-Lea, анти- Leb). Однак більшість алоантитіл є імунними антитілами (зокрема анти-D, анти-K), які синтезуються після трансфузії крові від донора, а також у вагітних жінок внаслідок імунізації еритроцитами плоду.

На даний час виявлено 367 антигенів, які розподілено по 41 системі груп крові, 1-й колекції та 2-х серіях. Система груп крові складається з антигену чи декількох антигенів, що контролюються локусом одного гену чи комплексом тісно пов’язаних між собою генів. Гени, які контролюють синтез антигенів систем груп крові, локалізуються на конкретній хромосомі, і, окрім двох генів (XK i XG), які знаходяться на хромосомі Х, є аутосомними генами. Не всі антигени еритроцитів мають клінічне значення. Про клінічну значущість  йде мова тоді, коли реакція алоантитіл з відповідними  їм специфічними антигенами призводить до істотних клінічних ускладнень. Антитіла можуть призвести до:

1) посттрансфузійної гемолітичної реакції після переливання несумісних за антигеном компонентів крові

2) гемолітичної хвороби плоду і/або новонародженого, якщо  у вагітної жінки є алоантитіла до еритроцитів її плоду, які проникають через плаценту і руйнують його форменні елементи крові

3) відторгнення трансплантованого органа  (напр. нирки, печінки, серця) від донора, несумісного за системою ABO.

Визначення антигенів еритроцитів, а також виявлення, а часом і кількісне визначення антитіл до них, є обов’язковим для запобігання  цим ускладненням.

1. Система групи крові АВО.

Система АВО, що була відкрита першою серед інших систем груп крові, й надалі залишається найважливішою системою в трансфузіології і трансплантології. Ця система представлена 4-ма антигенами, найважливішими з яких є A i B, зі структурою цукрів, які є проміжними продуктами алелів  А і В гену АВО, який знаходиться на хромосомі 9. Продуктами гену є ензими глікозилтрансферази, які приєднують цукри – 1,2-N-ацетил-D-галактозамін (детермінант антигену A) або D-галактоза (детермінант антигену B)до олігосахаридного ланцюга, який знаходиться на глікопротеїнах або гліколіпідах еритроцита. Умовою синтезу детермінантів А і В є попередній синтез цукру L-фукози, що обумовлює експресію антигену Н. Третій алель - О, не синтезує антигену і є рецесивним у відношенні до А і В. На еритроцитах групи О (від німецького слова ohne – без), які не мають антигенів А і В, виявляється антиген Н. Відповідно, в системі ABO розрізняють 4 фенотипи (групи крові): А, В, АВ і О. Фенотип А виникає з генотипів A/A або A/O, фенотип B – з B/B або B/O, AB – з A/B і O – з O/O. Еритроцити мають на поверхні 105–106антигенних детермінантів цієї системи. Серед антигенів А і В спостерігається ряд незначних відмінностей, виявлених серологічними методами, для уточнення яких використовують методи молекулярної біології.

Антигени системи АВО знаходяться не тільки на еритроцитах, але також на інших клітинах крові та клітинах інших тканин. У т.зв. секреторів групових субстанцій (80% людей) вони також виявляються в рідинах організму (крім цереброспінальної рідини). Розподіл антигенів системи АВО є різним в різних популяціях (табл. VI.K.1-1); у Польщі група О складає 33 %, А-40 %, В-19 %, АВ-8 %.

Всі особи, які не мають на еритроцитах антигену А або В,  на 3-4-му місяці життя починають синтезувати антитіла – відповідно анти-А або анти-В. Це поширена закономірність, яка отримала назву правила Ландштейнера. Антитіла системи АВО можуть належати до класів IgM (здебільшого), IgG або IgA, і особливо ефективні в активації комплементу в реакції з антигеном, призводячи до внутрішньосудинного гемолізу in vivo. Трансфузія еритроцитів, несумісних за системою АВО, часто  призводить до ранньої гемолітичної реакції, що може бути причиною ниркової недостатності, синдрому дисемінованого внутрішньосудинного згортання,, і навіть смерті, тому основою безпечної трансфузії є переливання крові, сумісної за АВО-системою (табл. VI.K.1-2).

Антитіла анти-А і анти-В класу IgG можуть призвести до гемолітичної хвороби плоду і новонародженого (ГХПіН), яка найчастіше спостерігається у дітей з групою крові А або В, народжених жінками з групою крові О. Незважаючи на наявність антитіл IgG з цієї системи (IgM не проникають через плаценту) у більшості жінок з групою О, тяжка форма ГХПіН спостерігається рідко, переважно внаслідок 2-х причин:

1) еритроцити плоду мають відносно малу щільність антигенів А і В

2) розчинні антигени А і В в плазмі крові плоду можуть нейтралізувати антитіла, які проникли через плаценту від вагітної жінки.

ГХПіН в системі АВО, на відміну від ГХПіН, що спричинена антитілами з інших систем групи крові, може спостерігатися у дитини від першої вагітності.

Антитіла АВО також можуть призвести до гострого відторгнення  трансплантованих органів із АВО-несумісністю: нирки, печінки і серця, але не мають значення при трансплантації рогівки, шкіри та кісток. Материнські еритроцити не демонструють експресії антигенів АВО, тому при підборі донорa АВО-несумісність з реципієнтом  не має значення. Проте при більш тривалій АВО-несумісності (у реципієнта спостерігаються антитіла до еритроцитів донора), антитіла анти-А і/або анти-В реципієнта можуть призвести до гемолізу еритроцитів під час трансплантації гемопоетичних клітин, а також можуть бути причиною парціальної червоноклітинної аплазії і запізнілої появи в периферичній крові еритроцитів, синтезованих з гемопоетичних клітин донора. При малій несумісності, рідко, антитіла анти-А і/або анти-В, що синтезуються лімфоцитами донора при т. зв. «синдромі лімфоцитів-пасажирів», призводять до гемолізу і появи гострої ниркової недостатності, і навіть до смерті.

2. Резус-система (Rh)

Антигени цієї системи - це білки, невід'ємно  пов’язані з мембраною еритроцита, і які не зустрічаються на інших клітинах. Вони кодуються комплексом 2-х генів: RHD i RHCE, що знаходяться на хромосомі 1. Продуктом гену RHD є антиген D, а гену RHCE – білок зі специфічністю антигенів С або с, а також Е або е. RhD-позитивні особи мають обидва гени, а особи RhD-негативні втратили ген RHD внаслідок делеції (мають тільки ген RHCE). Близько 85 % представників європеоїдної раси є RhD–позитивними, а 15 % - RhD-негативними. В залежності від комбінації  гаплотипів RH в цій системі можливі варіанти різних фенотипів. Серед RhD–позитивних осіб найчастіше зустрічається фенотип DCcee, а серед RhD–негативних – dccee (літера d означає відсутність антигену D). Найбільш імуногенним, а отже найважливішим, є антиген D. У близько 30 % RhD–негативних реципієнтів  синтезуються  алоантитіла анти-D після трансфузії  крові від RhD-позитивного донора. До впровадження імунопрофілактики резус-конфлікту (див. нижче) антитіла виявляли у 16 % RhD-негативних жінок, що народили RhD-позитивну дитину.

Антитіла анти-D, на відміну від анти-А і анти-В, не є  природними антитілами. Вони синтезуються внаслідок трансплацентарної фетоматеринської трансфузії еритроцитів RhD-позитивного плоду до кровотоку RhD-негативної жінки під час вагітності або пологів (найчастіше), після трансфузії RhD-позитивних еритроцитів  RhD-негативному пацієнту, а іноді також внаслідок контакту з чужою кров’ю  при внутрішньовенному введенні  психоактивних препаратів. Вони є причиною тяжких посттрансфузійних, іноді фатальних гемолітичних реакцій. Руйнування RhD-позитивних еритроцитів антитілами анти-D, присутніми у реципієнта, після трансфузії відбувається внаслідок екстрасудинного гемолізу, найчастіше в селезінці. Тому в трансфузіології обов’язково потрібно дотримуватися принципу переливання крові, сумісної не тільки за системою АВО, але також за резус-фактором (RhD). Особливо важливим є забезпечення переливання RhD-негативної крові RhD-негативним дівчатам і RhD-негативним жінкам до настання менопаузи, щоб не наражати їх на стимуляцію антигеном D і не створювати ризик гемолітичної хвороби у  RhD-позитивних плодів і новонароджених цих жінок.. Переливання RhD-позитивної крові RhD-негативному чоловіку або RhD-негативній жінці в період менопаузи, у яких не виявляються антитіла анти-D, не загрожує гемолітичною реакцією, але може призводити до синтезу ними антитіл анти-D, внаслідок чого, при наступній трансфузії будуть абсолютні показання до переливання RhD-негативної крові.

 Антитіла анти-D класу IgG у вагітної можуть призводити до ГХПіН.

Антитіла анти-D класу IgG проникають через плаценту і призводять до руйнування еритроцитів RhD-позитивного плоду (антиген D дозріває вже на 6-му тижні життя плоду). При тяжкій формі ГХПіН може призводити до смерті плоду на 17-му тижні вагітності. Завдяки впровадженню імунопрофілактики анти-RhD  після пологів і викидня значно зменшилася імунізація вагітних жінок антигеном D (≈1 %). На даний час у Польщі антитіла D (≈1 %)  виявляють у ≈500 жінок щорічно. Очікується, що частота ГХПіН зменшиться до ≈0,2 % при проведенні імунопрофілактики  протягом вагітності.

Антигени C, c, E i e менш імуногенні, ніж антиген D, але алоантитіла до них мають здатність призводити до тяжких гемолітичних реакцій після трансфузії несумісної за антигенами крові. У випадку  виявлення в пробі на індивідуальну сумісність алоантитіл до будь-якого з цих антигенів, пацієнту переливають кров, яка фенотипово сумісна за системою Rh, тобто кров без антигенів, до яких пацієнт синтезував антитіла. Ці алоантитіла також можуть призводити до тяжких форм ГХПіН. Не існує іншої імунопрофілактики, ніж анти-RhD, а тому тяжким наслідкам ГХПіН, що викликана антитілами анти-С, анти-с, анти-Е або анти-е, можна запобігти шляхом проведення у вагітних жінок дослідження на наявність антитіл до еритроцитів, а при їх виявленні  - моніторувати стан плоду й у разі необхідності лікувати його  внутрішньоутробними трансфузіями у спеціалізованому центрі акушерства і гінекології.

3. Система Kell

Антигени цієї системи – це глікопротеїни, які кодуються геном  KEL, локалізованим на хромосомі 7. На даний час відомі >30   антигенів цієї системи, а найбільш іммуногенним є антиген К, частота якого в Європі становить ≈9 %.

Відносно часто алоантитіла анти-К виявляють як антитіла, що синтезуються після переливання крові. Якщо вони не будуть виявлені під час проби на індивідуальну сумісність, то можуть  призвести до тяжкої гемолітичної реакції після трансфузії еритроцитів з наявністю антигену К.

Анти-К також можуть відповідати за тяжку форму ГХПіН, що часом призводить до загибелі плоду. ГХПіН, викликана антитілами анти-К (а також іншими антитілами з цієї системи), відрізняється від ГХПіН, викликаної антитілами анти-D, менш вираженою гіпербілірубінемією у плоду/новонародженого, нижчою концентрацією білірубіну в амніотичній рідині, а також меншим рівнем ретикулоцитозу і еритробластозу. Це пов’язано з експресією глікопротеїнів Kell на еритроїдних клітинах-прогеніторах на більш ранньому етапі еритропоезу, ніж у випадку антигенів Rh; антитіла анти-К призводять до фагоцитозу макрофагами фетальної печінки клітин-прогеніторів з наявністю антигену К ще до того, як вони почнуть синтезувати гемоглобін. Дівчатам і жінкам до  періоду менопаузи профілактично проводиться трансфузія еритроцитів без наявності антигену К, щоб не створювати ризику їх імунізації цим антигеном.

4. Інші системи, що мають клінічне значення

До них відносяться зокрема системи Duffy, Kidd, MNS, Diego i Colton. Алоантитіла до антигенів з цих систем можуть призводити до гемолітичних реакцій після трансфузії еритроцитів, несумісних за антигенами. До особливо тяжкого гемолізу призводять антитіла системи Kidd анти-Jka i анти-Jkb. Це трапляється переважно тому, що ці антитіла відносно складно виявити під час проби на індивідуальну сумісність, оскільки їхній титр часто є низьким. З моменту виявлення алоантитіл із вищеназваних систем груп крові необхідна трансфузія еритроцитів без наявності даного антигену. Алоантитіла до антигенів з цих систем теж можуть призводити до ГХПіН різного ступеня тяжкості.

5. Антигени, які не входять до жодної з систем груп крові

Крім антигенів, що належать до різних систем груп крові, зустрічається також багато антигенів, які не були включені до цих систем. Переважно це антигени, що зустрічаються дуже часто (>99 %) і формують серію 901, а також антигени, що зустрічаються рідко (<1 %, найчастіше в залежності від етнічної групи) в серії 700.

Алоантитіла до антигенів, які зустрічаються дуже часто, можуть призводити до гемолітичних посттрансфузійних побічних реакцій. Дуже складно визначити специфічність антитіл, оскільки немає комерційно доступних наборіверитроцитів без цих антигенів. Ідентифікація специфічності можлива виключно в референс-лабораторії, яка має зразки еритроцитів і плазми, отриманих у рамах міжнародного обміну рідкісними зразками крові. Наявність алоантитіл до поширеного антигену у реципієнта значно ускладнює, а іноді робить неможливим виявлення сумісного донора. Пошук сумісної  крові  серед випадкових донорів найчастіше не дає результату. В таких випадках  рекомендується пошук донора серед сибсів пацієнта. Існує також можливість доступу до Міжнародного Реєстру Донорів з Рідкісними Фенотипами Крові, проте доставка еритроцитів з-за кордону пов’язана з тривалішим часом очікування, а також із витратами. В Польщі  протягом року реєструється ≈50 випадків наявності антитіл до поширених антигенів.

Антитіла до антигенів, що рідко зустрічаються (антигени JFV, Kg, Jones i REIT), найчастіше не мають клінічного значення і не становлять труднощів щодо виявлення сумісного донора, але є діагностичною проблемою. Ідентифікація специфічності антитіл є можливою тільки при використанні еритроцитів з бази зразків, якими обмінюються референс-лабораторії на світі – так, як і в разі ідентифікації антитіл до поширеного антигену.

Забезпечення імунної сумісності складників крові для трансфузії

У кожного пацієнта, якому планується проводити переливання крові або її компонентів, слід визначити групу крові за системою ABO i RhD, а також провести пробу на наявність імунних антитіл (аналіз групи крові — розд. VI.C.9.1).. Базові принципи трансфузійної імунології, метою яких є забезпечення безпечності переливання крові:

1) не проводити трансфузію компонентів крові, що містять еритроцити, які мають антигени, до яких у реципієнта присутні (або були присутні)  імунні алоантитіла

2) не проводити трансфузію компонентів крові, що містять плазму, в якій присутні антитіла (анти-А або анти-В) до антигенів, які знаходяться на еритроцитах реципієнта

3) не проводити профілактичну трансфузію еритроцитів RhD+ реципієнтам RhD-

4) не проводити трансфузію еритроцитів із наявністю антигену К з профілактичною метою дівчатам і жінкам до настання періоду менопаузи, щоб у майбутньому запобігти розвитку серологічного конфлікту щодо  цього антигену.

Перед трансфузією еритроцитарної маси (ЕМ) і гранулоцитарного концентрату обов’язковим є проведення проби на індивідуальну серологічну сумісність — розд. VI.C.9.2.

Забезпечення імунної сумісності  при трансфузії компонентів крові пацієнтам після ало-ТГСК при несумісності за системою ABO i RhD з донором

У пацієнтів в ранньому періоді після ало-ТГСК  обов’язковим є відповідний підбір компонентів крові за системою ABO, при якому враховується як група крові реципієнта перед трансплантацією, так і група крові донора. Принципи сумісності компонентів крові для кожного типу несумісності представлено в табл. VI.K.1-3. У разі RhD-несумісності слід переливати компоненти крові від RhD-негативних донорів. Слід дотримуватися принципів сумісності, представлених у таблиці, до моменту підтвердження у реципієнта групи крові  донора. Важливо отримати інформацію від лікаря, що у пацієнта не спостерігається рецидиву захворювання, або симптомів хвороби «трансплантат проти господаря», а від останньої трансфузії ЕМ пройшло >100 днів. У пацієнта зі значною несумісністю трансфузію компонентів крові, сумісних з групою крові донора,  можна починати, якщо в сироватці не виявлено антитіл системи АВО до еритроцитів донора, на еритроцитах визначено тільки антигени A, B i D донора, а результат прямого антиглобулінового тесту негативний. У пацієнтів з незначною несумісністю трансфузію компонентів крові, сумісних з групою крові донора,  можна починати, якщо на еритроцитах не виявлено антигенів A, B i D,  присутніх перед трансплантацією, а результат прямого антиглобулінового тесту негативний. У пацієнта, який одночасно має значну і незначну несумісність, трансфузію компонентів крові, сумісних з групою крові донора ГСК,  можна починати у тому разі, якщо в сироватці не знайдені антитіла системи АВО до еритроцитів донора, на еритроцитах не виявлено антигенів A, B i D, які були присутні перед трансплантацією, а результат прямого антиглобулінового тесту негативний.

Зв'язок між групами крові і захворюваннями

Структура антигенів груп крові по-різному може впливати на розвиток різних хвороб. Антигенні детермінанти можуть бути рецепторами для великої кількості інфекційних збудників; наприклад, рецептором для парвовіруса B19 є антиген Р, розповсюджений в людській популяції (частота >99,9 %). Відомо теж, що особи з групою крові О, які мають антиген Lewis b (Leb), а саме є секреторами групових субстанцій до рідин організму,  мають більшу схильність до розвитку виразкової хвороби. Доведено, що адгезини H. pylori зв’язуються зі структурами Leb в слизовій оболонці шлунка, а експресія Leb більша в осіб із групою крові О. Ця сама група осіб також має більшу схильність до інфікування норовірусами. Особи Leа (які не є секреторами групових субстанцій) натомість є більш схильними до розвитку інфекцій, спричинених Haemophilus influenzae, Neisseria meningitidis, Streptococcus pneumoniae i Escherichia coli. Встановлено, що майже 100 % мешканців західної Африки мають фенотип Fy(a-b-) в системі Duffy; для порівняння, в Польщі не знайдено осіб з таким фенотипом. Відсутність на еритроцитах антигенів Duffy захищає від інфікування малярійним плаазмодієм Plasmodium vivax, тому що антигени Fya i Fyb є рецепторами до цього паразита. Більше того, інша група крові, ніж O, збільшує ризик ВТЕ в 2 рази, головним чином через підвищену активність ф. VIII і ф. фон Віллебранда (vWF).

В дуже рідкісних випадках на еритроцитах не виявляють жодного  з антигенів із описаних систем, т. зв. еритроцити, які мають фенотип null в даній системі. Якщо фенотип null  стосується антигенів зі структурою білка,  інтегрально пов'язаного з мембраною еритроцита, спостерігається аномалія форми еритроцитів, що призводить до гемолітичної анемії. В фенотипі Rh null відсутність білків Rh призводить до відсутності білків, які є є антигенами системи RhAG, LW, антигенів S і s, а також білка CD47. Це призводить до втрати фрагментів мембрани. При мікроскопії мазка в таких осіб помітні сфероцити і стоматоцити; спостерігається хронічна гемолітична анемія, але з легким перебігом. З відсутністю антигену Kx, ген якого знаходиться на хромосомі Х, пов'язаний синдром МакЛеода, який спостерігається майже виключно у хлопців, тому що у дівчаток одна (випадкова) хромосома інактивується в період ембріонального розвитку; ця хвороба характеризується анемією, що супроводжується симптомами міопатії, кардіоміопатії і нейропатії, які призводять до смерті у віці ≈40 років. Еритроцити мають форму акантоцитів.