Глава 2. Основные антигенные системы крови
К настоящему времени известно более 250 антигенов групп крови, объединенных в 25 систем в соответствии с закономерностями их наследования. Не все из них надо учитывать при переливаниях крови, но вот систему АВО и резус – учитывать приходится. Наружная мембрана эритроцита несет на себе огромное число молекул, выполняющих самые разнообразные функции, причем набор таких молекул у разных людей различен ввиду большого генетического разнообразия человеческой популяции. Есть среди них и молекулы, способные вызвать иммунный ответ у тех людей, чьи эритроциты лишены аналогичных структур, их тоже называют антигенами групп крови. У реципиента при переливании ему крови, даже совместимой по АВ0 и резус-фактору, вполне могут вырабатываться антитела к другим антигенам донора и, более того, стать причиной тяжелых осложнений при последующих трансфузиях.
Рис. 6. Мембрана эритроцита с некоторыми антигенами
СИСТЕМА АВО
Под группами крови системы АВО подразумеваются различные сочетания антигенных свойств эритроцитов (агглютиногенов) и антител (агглютининов), находящихся в плазме. Существует 2 агглютиногена А и В и два агглютинина альфа (α) и бета (β), которые в настоящее время обозначаются как анти-А и анти-В.
Агглютиногены системы АВО по химической природе представляют собой полипептиды, состоящие из расположенных цепочкой многочисленных аминокислот. Строение каждого агглютиногена определяется составом этих аминокислот, а также числом и формой полипептидных цепочек. Агглютиногены в эритроцитах связаны с его стромой, гемоглобин в реакции агглютинации не участвует. Можно говорить, что агглютиногены располагаются на мембране эритроцита. Схематично это представлено в таблице 1.
Эритроциты с агглютиногенами системы АВО. Таблица 1
|
Эритроцит, на поверхности которого отсутствуют агглютиногены А и В. |
|
Эритроцит на поверхности которого присутствует агглютиноген А. |
|
Эритроцит на поверхности которого присутствует агглютиноген В. |
|
Эритроцит на поверхности которого присутствует агглютиноген АВ. |
Агглютинины – это белки находящиеся в плазме, а точнее в α и β глобулиновых фракциях.
Схематично агглютинины системы АВО представлены в таблице 2.
Агглютинины плазмы системы АВО. Таблица 2
|
Схематичное представление агглютинина альфа (анти-А) |
|
Схематичное представление агглютинина бета (анти-В) |
У человека не может быть сочетания одноименных агглютиногенов и агглютининов (например, А и анти-А). При встрече одноименного агглютиногена с одноименным агглютинином происходит реакция агглютинации эритроцитов (склеивания агглютининов и агглютиногенов) с последующим гемолизом (разрушением) эритроцитов, выходом гемоглобина из эритроцитов в плазму крови. Кровь становится токсичной и не может выполнять своей дыхательной функции. Схематично реакция агглютинации и гемолиза при встрече одноименных агглютининов и агглютиногенов (при переливании крови без учета системы АВО) показана на рисунке 7. Объяснения ниже.
Рис. 7. Агглютинация и гемолиз эритроцитов
На рисунке в верхней части обозначена встреча одноименных агглютининов и агглютиногенов и их агглютинация (склеивание). В дальнейшем запускаются механизмы разрушающие мембрану эритроцита, его фрагментацию и выход гемоглобина в плазму – нижняя часть рисунка обозначенная как гемолиз.
Различные сочетания агглютиногенов и агглютинов позволяют выделить четыре группы крови по системе АВО. Первая группа крови характеризуется тем, что в ее эритроцитах отсутствуют агглютиногены А и В, а в сыворотке содержаться оба агглютинина a и b (анти-А, анти-В). Следовательно, в зависимости от состава агглютинитов и агглютиногенов формула крови первой группы обозначается 0a b (0анти-А, анти-В) В эритроцитах второй группы крови содержится агглютиноген А, а в сыворотке – агглютинин b (анти-В). Соответственно формула этой группы обозначается Аb (Аанти-в). В крови третьей группы крови эритроциты имеют агглютиноген В, а сыворотка – агглютинин a (анти-А). Формула крови – Вa (Ванти-А). Четвертая группа крови характеризуется тем, что ее эритроциты содержат оба агглютиногена А и В, а ее сыворотка агглютининов a и b (анти-А, анти-В) не содержит. Формула крови – АВ0.
Схематично группы крови по системе АВО представлены в таблице 3.
Группы крови по системе АВО. Таблица 3
Группа крови |
Схема |
Описание |
Первая |
|
В эритроцитах отсутствуют агглютиногены А и В, а в сыворотке содержаться оба агглютинина анти-А и анти-В |
Вторая |
|
В зритроцитах содержится агглютиноген А, а в сыворотке – агглютинин анти-В. |
Третья |
|
Эритроциты имеют агглютиноген В, а сыворотка – агглютинин анти-А. |
Четвертая |
|
Эритроциты содержат оба агглютиногена А и В, а ее сыворотка агглютининов не содержит |
В 1928 году гигиенической секцией Лиги Наций для обозначения групповой принадлежности крови была принята буквенная номенклатура, отражающая агглютиногенный состав, используемая в настоящее время во всем мире (международная номенклатура).
Приводим для сравнения номенклатуры группы крови (таблица 4).
Номенклатуры групп крови. Таблица 4
Номенклатура Янского |
Номенклатура Мосса |
Номенклатура Гиршфельда и Дунгеерна |
Международная номенклатура |
I |
IV |
Oab |
O |
II |
II |
Ab |
A |
III |
III |
Ba |
B |
IV |
I |
Abo |
AB |
В клинической практике принято следующее написание групп крови.
Первая группа крови – О (I).
Вторая группа крови – А (II).
Третья группа крови – В (III).
Четвертая группа крови – АВ (IV).
Группа крови человека постоянна и с возрастом не меняется. Распределение групп крови среди населения нашей страны следующее: первая – 32%, вторая – 40%, третья – 20%, четвертая – 8%.
Необходимо отметить, что исследования Дунгерна и Гиршфельда (1911) установили, что антиген А не является однородным и может быть разделен на две подгруппы. Ландштейнер и Винер (1930) обозначили их А1 и А2. Таким образом, группа крови А подразделяется на два варианта и в системе АВО получается не четыре, а шесть групп крови. До настоящего времени в нормативных документах при определении групп крови это не учитывается. Тем не менее, необходимо помнить, что эритроциты группы А1 обладают выраженной агглютинабельностью и поэтому реагируют с соответствующими сыворотками, взятыми даже в небольшом разведении. Эритроциты же группы А2 агглютинируются слабее и лишь при применении достаточно активных сывороток и при небольшом их разведении. Таким образом, при отсутствии достаточно активных сывороток носители группы А2 могут быть ошибочно отнесены в группу О, а лица группы А2В – к группе В.
Эритроциты группы А1 встречаются в 88%, а группы А2 – в 12% среди лиц, относящихся к группе А.
РЕЗУС – ФАКТОР
Первоначально система резус была системой одного антигена – резус-фактора. Открытие этого фактора явилось логическим завершением изучения антигенных взаимосвязей в эритроцитах крови человека и обезьян.
В 1940 г. К. Ландштейнер и А.С. Винер иммунизировали кроликов и морских свинок эритроцитами крови обезьяны макаки резус (Macacus rhesus) и получили гетероиммунные антитела, которые агглютинировали не только эритроциты крови этой обезьяны, но и эритроциты крови приблизительно 85% белых жителей Нью-Йорка. Выявленный таким образом антиген был назван антигеном резус (Rh), по названию рода обезьян. Эритроциты, содержащие этот фактор, были обозначены резус положительные (Rh+), а не содержащие его – резус-отрицательные (Rh-). Дальнейшие исследования показали возможность выработки антител анти-Rh и в крови человека. Как оказалось, основной причиной образования антител анти-Rh и развития посттрансфузионных осложнений явилось переливание резус-несовместимой крови – резус-отрицательным реципиентам резус-положительной донорской крови. Это стало ясным, когда в сыворотке крови таких больных выявили антитела анти-Rh, обладающие той же серологической специфичностью, что и гетероиммунные кроличьи антитела анти-Rh, полученные путем иммунизации животных эритроцитами крови обезьяны макаки-резус.
В последующем были выявлены другие антигены эритроцитов системы резус-фактор. Необходимо отметить, что изучая литературу можно столкнуться с определенными трудностями в понимании генов, антигенов, фенотипов, генотипов системы резус, связанными с существованием двух совершенно различных номенклатур A.s. Wiener и R.A. Fisher/R.R. Race.
Практическое значение при переливании крови имеют 6 антигенов системы Rh – Hr (D, C, E, d, c, e); три антигена являются разновидностями Rh-фактора и три – разновидностями Hr-фактора.
Учитывая, что RhO (D) встречается чаще других и обладает наибольшей активностью, то, как правило, под термином «резус – фактор» подразумевают RhO (D) антиген. Люди , содержащие в своей крови резус – фактор называются резус – положительными. Остальные, не содержащие в крови резус – фактора, относятся к группе резус – отрицательных. Находясь в эритроцитах человека наряду с другими антигенными системами , резус – фактор не имеет в сыворотке соответствующих антител и в серологическом отношении с другими антигенными системами не связан.
Необходимо отчетливо представлять, что резус – антитела вырабатываются у лиц с резус – отрицательной кровью под влиянием попадания в их организм резус – фактора по механизму иммунизации. Подобная иммунизация происходит при переливании в организм резус – отрицательного человека крови донора, содержащей резус – фактор (резус – положительной крови). Иммунизация может произойти и при хирургической трансплантации тканей и органов. Подобная реакция происходит при беременности резус – отрицательной женщины резус – положительным плодом, унаследовавшем резус – антиген отца.
С практической точки зрения важно понимать, что система резус-фактора – это «семейство» антигенов и в редких случаях положительной кровь может быть и без наличия антигена D. Поэтому на станциях переливания крови резус-фактор определяют по антигенам D, E, C. При перепроверке в лечебных учреждениях (экспресс-методом с помощью антирезусной сыворотки или циликлона анти-D) обнаруживается только антиген D. Это может привести к тому, что пришедшая со станции переливания кровь резус-положительная, будет определяться как резус-отрицательная. В такой ситуации перед трансфузией необходимо уточнять по телефону на станции переливания крови резус-принадлежность и антигенный состав Rh-фактора.
В клинической практике принято следующее написание резус-фактора.
Резус-положительный: Rh+(положительный)
Резус-отрицательный: Rh-(отрицательный)
Пример написания групповой принадлежности крови для трансфузии.
A(II) Rh+(положительная)
ДРУГИЕ ВАЖНЫЕ АНТИГЕННЫЕ СИСТЕМЫ
СИСТЕМА КЕЛЛ – ЧЕЛЛАНО
Антиген Kell (K) открыт Кумбсом, Мурентом и Рейсом (1946) в эритроцитах ребенка с гемолитической болезнью. Левин (1949) открыл фактор Челлано, представляющий собой антиген «к». Названия этих антигенов даны по фамилии семей, у которых впервые они были обнаружены. Фактор Келл – агглютиноген, обладающий высокими антигенными свойствами, встречается у 4,9 – 10% населения. Антиген Челлано встречается чаще (99%), но имеет меньшее клиническое значение. Антигены Келл-Челлано передаются по наследству.
Антигены Келл имеют практическое значение: а) при переливании крови могут вызывать тяжелые посттрансфузионные реакции; б) могут быть причиной гемолитической болезни новорожденных.
В целях профилактики посттрансфузионных осложнений, обусловленных антигеном Келл, отделения и станции переливания крови выдают для переливания в клинику эритроцитную взвесь или массу, не содержащие этого фактора. Келл положительным реципиентам могут быть перелиты Келл положительные эритроциты. При переливании корректоров плазменно-коагуляционного гемостаза (все виды плазмы), тромбоцитного концентрата, лейкоцитного концентрата антиген Келл не учитывают.
СИСТЕМА M.N.S
Ландштейнер и Левин (1927) установили, что эритроциты человека, помимо антигенов А и В, содержат также еще и другие групповые изоантигены, названные ими факторами M и N. Эти факторы в нормальной сыворотке человека не имеют антител, но последние вырабатываются в процессе иммунизации. Факторы M и N образуют самостоятельную систему, независимую от системы АВО. Уолч и Монтгомери (1947) описали добавочный антиген S, тесно связанный с системой MN.
Необходимо иметь в виду, что возможна иммунизация человека факторами M,N, и S при переливании крови, однако это не проявляется посттрансфузионными осложнениями, в связи с чем не учитывается при переливании крови.
СИСТЕМА КИДД
Изоантитела к антигенам системы Кидд впервые открыты Алленом в 1951 году у матери по фамилии Kidd, новорожденный ребенок которой страдал гемолитической болезнью. Переливание крови этой женщине не проводилось. Предположение о существовании второго аллельного гена этой системы было подтверждено Плаутом, Айкиным и Мортоном в 1953 году. Естественных антител к этим антигенам не обнаружено, они могут быть иммунного происхождения образованных под влиянием повторных переливаний или беременности. Образовавшиеся антитела могут быть причиной гемолитической болезни, а также посттрансфузионных осложнений.
СИСТЕМА ДАФФИ
В сыворотке больного гемофилией Кутбуч, Миллисон и Поркин (1950) обнаружили антитела к неизвестным до тех пор антигенам. Эти антитела названы анти – Даффи (по фамилии больного, от которого получены). Они появились в результате многократных переливаний крови. Система Даффи представляет собой две разновидности: FYA и FYB , встречается у 66% людей. Естественных антител к антигенам этой системы не обнаружено, они образуются в результате многократных переливаний крови. Сенсибилизация человека может быть причиной тяжелых посттрансфузионных осложнений. Однако не установлено, способны ли антитела быть причиной гемолитической болезни новорожденных.
В заключении вновь хотелось бы напомнить, что существуют и другие антигенные системы. Можно предполагать, что на этом еще не закончено установление истинной изосерологической картины крови. Кроме того, в настоящее время доказано, что люди делятся на группы и по свойствам белков сыворотки крови.