Grupy krwi

Geny – ułożone w chromosomach liniowo. Każdy z alleli zajmuje takie samo miejsce (ten sam
locus w jednym z chromosomów homologicznych danej pary. Okazało się, że określony locus może
być zajmowany kolejno przez więcej niż dwa allele zwane allelami wielokrotnymi. Przykładem
alleli wielokrotnych są grupy krwi. W ostatnich latach dokonał się postęp w zakresie poznania
budowy i funkcji większości struktur antygenowych występujących na powierzchni krwinek i
tworzących układy grupowe antygenów. Dziedziczą się one zgodnie z regułami Mendla, ich
obecności lub brak stanowi podstawę do podziału krwi na różne grupy serologiczne.

Termin grupy krwi stosuje się tylko do krwinek czerwonych.
Dotychczas poznano i sklasyfikowano 29 układów grupowych

–

zidentyfikowano w nich 285 antygenów,

–

27 jest syntetyzowane na krwinkach czerwonych,

–

antygeny 2 układów (Lewis i Chido/Rogers) jest trwale adsorbowanych przez krwinki z
osocza.

Jeden układ ma od kilku do kilkudziesięciu antygenów. Obecność tylko jednego antygenu, np. H, I,
P czy XG stwierdzono tylko w pojedynczych układach.
Synteza antygenów pod kontrolą genów strukturalnych mających loci w autosomach (wyjątki:
geny XG i XK mające locus w chromosomie X, które kontrolują syntezę antygenów sprzężonych z
płcią.

Międzynarodowe Towarzystwo Przetaczania Krwi zajmujące się mianownictwem i klasyfikacją
grup krwi, które powołało komisję roboczą w 1990 roku, w 2004 roku każdemu układowi
przypisało numer utrzymując chronologiczną kolejność wykrycia poszczególnych układów.
Do 1945 stosowane były oznaczenia literowe: ABO, MNS, P, Rh.
Od 1945 od nazwiska osoby (Lutheran), u której wykryto alloprzeciwciała skierowane do
dotychczas nieznanego antygenu.
Od 2004 roku każdy antygen ma numer, na który składają się trzy znaki oznaczające numer układu
i trzy znaki danego antygenu.
ABO: 001, potem antygen A ma też 001, czyli razem A ma 001001. Trzy znaki układu + 3
antygenu.
Nazwy antygenów są zapisywane kursywą.
Skrót nazwy zapisuje my wielkimi literami, np. KEL.
23 antygeny nie należą do układu grupowego, 19 występuje nie częściej niż 1%, mówi się zatem o
nich jako o prywatnych antygenach. 5 występuje u >90% populacji, mówi się o nich, że są
publiczne.

Antygeny należące do 23 układów grupowych są w składzie większości białek powierzchniowych,
które są bezpośrednim produktem odpowiednich genów.

Poznana została sekwencja we wszystkich układach grupowych.

Białka będące wyznacznikami poszczególnych układów podzielono w zależności od liczby kopii
na krwince czerwonej na:

–

większe, które mają 200 000 kopii lub powyżej,

–

mniejsze, które mają 50 000 kopii i mniej.

Antygeny ABO, H, P, LEWIS mają strukturę węglowodanową, nie są bezpośrednimi produktami
genów, ale ich syntezę warunkują enzymy glikozylotransferazy, które przyłączają odpowiednie
cukry do istniejącej już substancji prekursorowej.
Struktura glikozylotransferaz i ich skład aminokwasowy zostały poznane.
Antygeny erytrocytów spełniają w komórkach różne funkcje, część z nich to białka transportujące
lub tworzące kanały w błonie komórkowej, kanały uczestniczące w transporcie jonów, mocznika
lub tworzące kanaliki wodne. Inne są białkami adhezyjnymi oddziaływającymi w relacjach
międzykomórkowych lub też są receptorami dla patogenów. Osobną grupę stanowią te, których
geny kodują białka o właściwościach enzymatycznych.

Układ AB0

Układ ABO opisany został jako pierwszy w 1900 roku, nosi nazwę układu klasycznego, antygeny
grupowe dla tego układu są wykrywane już w 6 tygodniu życia płodowego, natomiast
przeciwciała w 6 miesiącu życia płodowego.
W przypadku antygenu grupowego A wyróżnia się szereg jego odmian, przy czym każdy o niższym
numerze dominuje nad numerem wyższym (dominowanie hierarchiczne), A1 dominuje nad A2.
Allele A i B są dominujące w stosunku do 0 i kodominujące względem siebie. Wobec tego może
wystąpić kilka różnych genotypów.
Występuje anytgen H, niesprzężony z locus ABO. Gen ten koduje fukozylotransferazę, która
przenosi fukozę do terminalnej galaktozy i w wyniku tego powstaje substancja grupowa H, która
jest prekursorem antygenów A i B. Bezpośrednimi produktami alleli są cukry. Przyłączanie reszt
cukrowych odbywa się w określonej kolejności i przedostatnim etapem syntezy jest przyłączenie
L-fukozy do substancji prekursorowej.
Etap przyłączenia reszt N-acetylo-D-galaktozoaminy (lub -glukozoaminy) oraz D-galaktozy kodują
glikozylotransferazy i przyłączają A: N-acetylogalaktozaminę, B: D-galaktozę. U grupy AB
cząsteczki N-acetylogalaktozoaminy i galaktozy są przyłączane do oddzielnych łańcuchów
glikoproteinowych w krwince czerwonej.
Ekspresja genów tego układu jest na powierzchni:

–

erytrocytów,

–

pronormocytów,

–

erytroblastów,

–

jest też na innych komórkach ciała,

–

brak jest na granulocytach, słaba na limfocytach, brak na hepatocytach i komórkach układu
nerwowego;

–

ekspresja jest duża, podobna do HELA w śródbłonku naczyń krwionośnych, stad też mogą
być problemy z transplantacją narządów.

Możliwość wykrycia antygenów również w komórkach naskórka czy włosów, czy soczewki oka, a
także w płynach ustrojowych.
Miana:

–

ślina 128-1024,

–

nasienie 128-1024,

–

wody płodowe 64-256,

–

erytrocyty 8-32,

–

łzy 2-8,

–

mocz 2-4,

–

płyn mózgowo rdzeniowy 0.

Znaczenie w kryminologii – wykrycie antygenów w śladowych ilościach materiału.

Osłabienie i wzmożenie ekspresji

Ekspresja niektórych antygenów, np. u noworodków jest :

–

osłabiona: A, B, H, P1

–

prawidłowa RH, KEL, FY, JK, MNS

–

wzmożona LW, i

U dorosłych ekspresja może być osłabiona:

–

w ciąży A, B, H LE, P1,

–

w wieku podeszłym A, B, H, JMH,

–

w białaczkach,

–

w ziarnicy złośliwej,

–

w nocnej napadowej hemoglobinurii.

Trzy główne allele ABO na 9 parze chromosomów, allele H na 19 parze. DNA wszystkich alleli
jest identyczne w ponad 99%. Filogenetycznie pierwotny jest gen A, a gen 0 jest amorficzny,
koduje polipeptyd nieaktywny enzymatycznie.
Mutacje w genach kodujących swoiste transferazy zmieniające aktywność katalityczną enzymu →
ilościowa zmiana ekspresji antygenu → podgrupy w obrębie danej grupy.

Zapis alleli

I

A

, I

B

, I

0

NIE WOLNO AA! ZAWSZE Z LITERKĄ I!

Zapis genotypów

I

A

I

A

oraz

I

A

I

0

→ grupa krwi A

I

B

I

B

oraz

I

B

I

0

→ grupa krwi B

Fenotyp A1 – A1 A1, A1 A2, A1 i
Fenotyp A2 → A2 A2, A2 i

Częstość grup układu ABO:

–

A1 34%,

–

A2 6%,

–

B 19%,

–

0 32%,

–

A1B 8%,

–

A2B 2%.

Indianie Ameryki Południowej – 100% ma grupę 0! Najczęstsza zero jest u rasy kaukaskiej i
czarnej, ale nie jest najczęstsza w Polsce. A1B 3%, A2B 1% u Azjatów, u rasy czarnej i kaukaskiej.

Kodominacja

Kodominacja występuje w:

–

ABO,

–

MNS,

–

Duffy,

–

Kidd,

–

Lewis,

–

Lutheran,

–

w enzymach erytrocytarnych:

–

kwaśna fosfataza,

–

kinaza adenylowa,

–

w białkach osocza haptoglobinach,

–

w układzie HLA,

–

w polimorfizmie autosomalnego DNA dziedziczy się w obecności rzadkiego allela h w locus
H na chromosomie 19 i jednocześnie u niewydzielaczy sese.

Rzadkie fenotypy: układ Bombay

O

h

Fenotyp null, brak determinant antygenowych A lub B, brak prekursorowego łańcucha H

Wszystkie osoby mające gen dominujący Se są wydzielaczami, a niewydzielacze sese nie mogą
wydzielać substancji grupowych do płynów ustrojowych. Transfuzja wyłącznie grupy
jednoimiennej. Krwinki nie są aglutynowane przez żadną z wzorcowych surowic.

Fenotyp określa się jako

0

h

A, 0

h

B, 0

h

AB.

Oznaczanie na podstawie oznaczenia poziomu specyficznych transferaz kodowanych przez A i B
oraz badań molekularnych i rodzinnych.
Gen H nie jest sprzężony z locus ABO, dominuje nad allelem h.

Jeżeli potomstwo heterozygotycznych rodziców odziedziczy allel recesywny, u homozygoty nie
dochodzi do syntezy determinanty antygenowej H.
W surowicy brak alfa-2-L-fukozylotransferazy przy prawidłowym stężeniu pozostałych transferaz.
Z powodu braku substancji H antygeny A i B nie mogą być syntezowane.

Parabombay

Brak prekursorowego łańcucha H, ale są swoiste glikozylotransferazy.
Dziedziczy się w obecności rzadkiego allela h w locus H na 19 chromosomie i jednocześnie z
fenotypem wydzielacza Se. Genotyp: hh Sese lub hh SeSe.
Brak antygenów H i ewentualnie A oraz B na erytrocytach, są obecne w wydzielinach.
Przeciwciała anty-H nie reagują w 37 stopniach, czyli w temperaturze ciała.

Poziomy reprezentacji antygenów układu

–

Genetyczny: DNA, RNA

–

Enzymatyczny: glikozylotransferazy

–

Produkty glikozylacji: cukry

–

Immunologiczny – alloprzeciwciała naturalne klasy M; mogą to być przeciwciała klasy G,
(ale w mniejszym stopniu) naturalne i odpornościowe.

Cechy i predyspozycje związane z grupami krwi

0 → o 36% większa szansa na wrzody żołądka. Nie należy się stresować, by nie nabawić się
choroby wrzodowej żołądka i dwunastnicy. Wrzody samego żołądka: ryzyko tylko 16% większe
niż u A, zatem przede wszystkim. Zawody: dyplomata, polityk, nauczyciel, pilot, dziennikarz.

A → większe predyspozycje do raka żołądka. O 14% częściej u kobiet rak narządów płciowych.
Anemia złośliwa: 26%, cukrzyca: 14%. Wrażliwe osoby rozwijające się w warunkach uczuciowej
zgody z otoczeniem. Zawody: badacz, pisarz, zegarmistrz, i architekt.

B → osoby wytrwałe, które zwalczają przeciwności życia. Tu jest lekarz! Także zawody
mundurowe, klawisz, policjant, żołnierz.

AB → typ niepewny, niestały, nieprzewidywalny, nie warto ufać =) Zawody: inżynier, chemik,
muzyk, elektrotechnik, fizyk.

Układ Rh

–

nazwa od małpy Macacus rhezus. Dziedziczona niezależnie do ABO. Najbardziej złożony
układ grupowy, ma aż 49 antygenów, wyłącznie na erytrocytach.

–

2 polipeptydy złożone z 416 reszt aminokwasowych bez reszt cukrowych.

–

Determinanty antygenów D (brak recesywnego genu d) oraz C, c, E, e na różnych
polipeptydach.

–

Klinicznie istotne antygeny to D, C, c, E, e.

Brak reszt cukrowych odróżnia układ od innych układów grupowych. Geny na krótkim ramieniu
chromosomu 1, dziedziczone są jako dwa haplotypy, dodatni D i ujemny D, w każdym po 3 allele,
zatem jest 8 możliwych kombinacji.
Geny sprzężone ze sobą na chromosomie 1 zajmują jedno loci. Gen D → synteza antygenu D
Przeciwciała o charakterze odpornościowym u Rh+ powstają w wyniku przetoczenia krwi grupy
krwi Rh+ osobie z grupą Rh– albo powstają w wyniku przedostania się krwinek płodu Rh+ do
ustroju matki i jej autoimmunizacji krwinkami Rh+, wtedy dochodzi do konfliktu serologicznego.
Najczęściej mówimy o nim w układzie Rh, ale może mieć miejsce i w innych grupach krwi → (np.
matka heterozygota lub homozygota z grupą B, a dziecko z A po ojcu), to wyjątkowo rzadko może
dojść do konfliktu, nasilenie tego procesu jest dużo mniejsze, natomiast może wystąpić i przy
innych układach grupowych.

Dominacja alleli Ci E nad c i e nie jest zupełna, powstają zarówno antygeny C, c, E i e. Dominacja
allelu D nad d jest tradycyjnie dominująca, ale obecnie uważamy, że d nie istnieje.
18 różnych fenotypów w układzie Rh. Polska: najczęstsze to Dce/dce [sprzężone geny!!!].

–

Dce/dce

33,58%

–

dce/dce

16,17%

–

Dce/DCe

15,22%

–

DcE/dce

12,82%

–

Dce/DcE

10,03%

Najsilniejszy immunogen to antygen D ze wszystkich znanych na krwinkach czerwonych,
odpowiedzialny za większość przypadków choroby hemolitycznej płodów i noworodków.
Obowiązek oznaczania u biorców i dawców oraz przetaczania krwi zgodnej z tym antygenem,
bez wyjątków.

Odmiana C

w

częsta w Polsce, może być przyczyną odczynów poprzetoczeniowych i choroby

hemolitycznej noworodków.
Antygen D najczęstszy u Azjatów 95%, u kaukaskiej 83-87 procent.
Antygen D jest około 20 razy silniejszy od antygenu C.
W Europie Zachodniej antygen C

w

ma częstość 2,5%, w Polsce 5%.

Przeciwciała:
Naturalne: najczulsze techniki serologiczne → anty-D, najczęściej klasy M.
Odpornościowe: klasy G.
Istnieją non-respondens, czyli osoby D ujemne, około 10% populacji, które nie odpowiadają na
bodziec antygenowy D. Nie wiadomo czy jest to genetyczne, czy zależne od HLA klasy II.
Osoby Rh null nie reagują z przeciwciałami, brak obu polipeptydów Rh w erytrocytach.
Częstość:

–

0+

31%

–

A+

32 %,

–

B+

15%

–

AB+

7%

–

O–

6%

–

A–

6%

–

B–

2%

–

AB–

1%

Konflikt w układzie Rh:
Powstaje anemia, zmniejszenie liczby krwinek czerwonych, 95% nie wytwarza przeciwciał w
pierwszej ciąży, jest w miarę bezpiecznie. Dziecko Rh+ z ciąży pierwszej nie jest bardzo
zagrożone chorobą hemolityczną, z kolejnych ciąż zagrożenie jest sporo większe, zapobieganie to
podawanie gammaglobuliny anty-Rh każdej kobiecie Rh- która urodzi dziecko z Rh+.

Układ Kell:

Glikoproteina o aktywności endopeptydazy cynkowej. 25 antygenów na erytrocytach, istotne K, k,
Kpa, Kpb, Kpc. Najważniejszy jest K, rzadko występuje, ma dużą immunogenność.
Przeciwciała anty-K:

–

hemolityczna reakcja poprzetoczeniowa

–

choroba hemolityczne płodów

–

Pojawiają się już w 10 tygodniu

Miejsca występowania antygenów: komórki jądra, węzły chłonne, mięśnie szkieletowe.
Układ Kell jest obecny głównie u Arabów, powyżej 25% populacji. Rzadko u Japończyków, 2%
populacji.
Zapis: KK → K (+)
Kk → K(+)
kk → K (-) 92%
K null → brak antygenów układu Kell.

Układ MNS

Kompleksy białek i kwasu sjalowego, dziedziczone niezależnie od układu ABO, występują w
różnych kombinacjach, 43 antygeny położone blisko siebie.
MN - gen GYPA → sjaloglikoproteina MN
Ss - gen GYPB
Zapis L MS, L Ms, L NS, L Ns dla teorii alleli wielokrotnych.
Teorie są dwie:

–

sprzężenie autosomowe, wtedy zapisujemy wielokrotnie,

–

teoria alleli wielokrotnych.

Różnice między antygenami: M i N substytutcja 2 aminokwasów, S i s substytucja 1 aminokwasu.
Przeciwciała anty-M i anty-N są rzadko spotykane, rzadko są przyczyną reakcji
poprzetoczeniowej, nie zwraca się uwagi na ich zgodność, najczęściej są to przeciwciała klasy M,
które optymalnie reagują w temperaturze 4 stopni.

Układ P1

Jedyny antygen to P1
Występowanie:

–

czarni: 94%,

–

biali 78,

–

Kambodża i Wietnam 20%.

Receptor dla Escherichia coli.

Przeciwciała występują okresowo, często u zarażonych motylicą wątrobową i tasiemcem
bąblowcowym.
Przeciwciała są klasy M, reagują od 4 do 20 stopni, rzadko są przyczyną reakcji
poprzetoczeniowej, nie uwzględnia się ich przy oznaczaniu grup krwi. Rzadko pojawiają się
przeciwciała klasy G.
Gen na chromosomie 22q → galaktozylotransferaza.
Brak antygenu P1 to antygen P2.
Zapis jako P i p.
PP i Pp → grupa P1
pp → grupa P2.
Słaba ekspresja u noworodków i u pacjentów z nowotworami złośliwymi.

Układ Duffy

Allele są ważne dla transfuzjologii i diagnostyki konfliktu serologicznego, są też przykładem
dodatkowej biologicznej roli substancji grupowych na powierzchni, prawdopodobnie glikoproteina

która jest produktem tego genu wiąże wirusa HIV, i wobec tego krwinki czerwone mogą być
rezerwuarem przed przeniesieniem do krwinek białych.
Ta glikoproteina jest receptorem dla postaci rozwojowych zarodźca malarii i chemokin oraz
cytokin. Przeciwciała – rola w chorobie poprzetoczeniowej i niedokrwistości hemolitycznej
Fy(a+b-)

Fya Fya

Fy (a-b+)

Fyb, Fyb

Fy (a+b+)
Fy (a-b-) rzadki u rasy kaukaskiej, 2/3 czarnych posiada, bo nie można się wtedy zarazić
Plasmodium vivax.
Fya to słaby immunogen.

Układ Lutheran

Locus 19q. Występują kodominujące allele

Lu

a

, Lu

b

Produkt obecny na krwinkach czerwonych i innych, prawdopodobnie jest to glikoproteina
adhezyjna i bierze udział w przekazywaniu sygnałów między komórkami. Ekspresja
zróżnicowana, podłoże dziedziczne.

Przeciwciała

anty-Lu

a

są to przeciwciała naturalne odpornościowe częste u biorców krwi,

anty-Lu

b

– odgrywają rolę w chorobie hemolitycznej poprzetoczeniowej

Lu (a+b-)

Lu a Lu a

Lu (a- b+)

Lu b Lu b

Lu (a+ b+)

Lu a Lu b

Lu a-b-

lulu

Lu a-b- jest bardzo rzadki, genotyp oznaczamy jako lulu.

Układ Lewis

Ściśle związany z układem ABO, w krwi pępowinowej mogą być obecne w 10 dniu życia
płodowego, niektóre pojawiają się w kilka tygodni do dwóch lat po urodzeniu. Nie są pierwotnymi
składnikami błony, są na sfingoglikolipidach adsorbowanych z osocza.

Obecne na limfocytach, płytkach krwi, trzustce, błonie z żołądka i jelit, mięśniach szkieletowych,
korze nerki i nadnerczy.
Gen Le – fukozylotransferaza przył ączająca fukozę do łańcucha prekursorowego typu 2.
Ekspresja zależna od zdrowia. Spadek:

–

ciąża,

–

mononukleoza zakaźna,

–

poalkoholowa marskość wątroby,

–

zapalenie trzustki,

–

rak pęcherza.

Le a nie występuje u noworodków.
Le b to receptor dla bakterii Helicobacter pylori.
Zapis Le (a+b+) sese, Le
Zapis Le (a- b+) Se, Le (najczęstszy)
zapis Le (a- b-) może powodować częstsze odrzucanie przeszczepu nerki,
Przeciwciała głównie klasy M.

Układ Xg

Gen XG w locus na chromosomie X na ramieniu krótkim, Xp22,3.
Ekspresja antygenu na cząsteczce adhezyjnej CD99.
Występowanie:

–

krwinki,

–

limfocyty,

–

płytki,

–

wątroba,

–

śledziona,

–

trzustka,

–

tarczyca,

–

węzły chłonne.

Wyskoki poziom CD99: niektóre nowotwory.
Gen Xga związany jest z chorobami odpowiedzialnymi za:

–

rybią łuskę,

–

bielactwo oczne,

–

rozwarstwienie siatkówki.

Przeciwciała anty-Xg to klasa G.
Ojciec posiadający Xg a+ ma zawsze córkę Xg a+, matka Xg a+ zawsze syna Xg a+!
Xg (a+) częstsze u mężczyzn i kobiet, ekspresja na CD99 wysoka.

Układ Kidd

Chromosom 18

Dwa allele

Jk

a

i Jk

b

. Mogą wystepować fenotypy a+b-, a+ b-, a-b+, a-b- (fenotyp null) głównie w

Azji i Polinezji związany z brakiem ekspresji genu Jk odziedziczonym po obu rodzicach.
Białko Kidd przenosi przez błony komórkowe mocznik.

Ujemni mają zmniejszoną zdolność do zagęszczania moczu.
Rodzice a+ b+ i a- b+ mają dzieci 50% Jk a+ b+, 50% Jk a-b+.

Antygeny płytek krwi:

HPA1, HPA2, HPA3, HPA4, HPA5.
Każdy daje antygen a i b: np. HPA1a, HPA1b.

Antygeny granulocytów:

HNA1 a, b, c
HNA2 a
HNA3 a
HNA4 a
HNA5 a

Układy grupowe białek surowicy

Różnica pojawia się podczas elektroforezy osocza. Różnice w wędrówce dziedziczone zgodnie z
prawami Mendla, powstała klasyfikacja, używane w sprawach o ojcostwo:

–

fosfoglukomutaza PGM1

–

dehydrogenza 6-fosfoglukonianowa PGD

–

aminotransferaza alaninowa GPT

–

haptoglobiny Hp

–

układ Gc

–

transferyny Tf

–

ceruloplazmina Cp

–

fosfataza kwaśna AcP

–

esteraza-D EsD

–

glioksalazy GLO I

–

fosfataza fosfoglikolanowa PGP

–

kinazyaadenylowa AK

–

dezaminazy adenozynowa ADA

Układ fosfoglukomutazy:
Chromosomy 1, 4, 6
geny PGM

1

1

. PGM

1

2

, PGM

1

3

Prawdopodobieństwo wyłączenia ojcostwa na podstawie tego układu to 15%.

PGM11 PGM 11 to fenotyp PGM 1 1-1

PGM1 2 PGM 1 1 fenotyp PGM 1-2

Jedno z rodziców PGM 1 1-1, drugie PGM1 2-1
Dzieci: PGM 11 PGM 12, PGM 11 PGM 11, PGM 11 PGM 12, PGM 11 PGM11

Układ dehydrogenazy 6-fosfoglukonianowej
Występuje w krwinkach białych, tkankach zwierząt, roślin wyższych, u bakterii.
Szereg genów: PGD A, PGD C, PGD F, PGD H, PGD R, prawdopodobieństwo wyłączenia
ojcostwa to 2,4%.

Fenotypy:

–

PGD A PGD A

I

–

PGD A PGD C

II

–

PGD C PGD C

III

–

PGD A PGD R

IV

–

PGD A PGD H

V

Układ aminotransferazy alaninowej
Duża aktywność u noworodków, występuje w tkankach zwierząt i niektórych roślin i bakterii.
Geny GPT 1, 2, 3, …, 8, 10.
GPT3 – częstość nie przekracza 0,5%.
Najczęstszy fenotyp GPT 2-1 50,7 %, pozostałe 1-1 25,2% i 2-2 24,1%.