13.1 Układ grupowy AB0

1900 r. - odkrycie układu grupowego AB0 przez Karola Landsteinera

○

Do układu AB0 należą antygeny A, B, H

○

Na ich podstawie wyróżniamy 4 podstawowe grupy krwi: A, B, AB, 0

○

Wykrywane są na powierzchni erytrocytów, gdzie związane są z glikoproteinami i glikolipidami ich błon, także na powierzchni innych komór ek krwi oraz komórek wielu narządów

○

W postaci rozpuszczalnej są obecne w płynach ustrojowych i wydzielinach ludzi (osoby takie nazywa się wydzielaczami, jeśli antygenów nie wykrywa się w płynach i wydzielinach
wówczas taka osoba jest niewydzielaczem)

○

Jedyną tkanka w której brak jest antygenów AB0 to tkanka nerwowa (brak ich więc w płynie mózgowo-rdzeniowym)

○

Pojawiają się w 5-6 tygodniu życia płodowego

○

Do pełnej ekspresji dochodzi w ciągu 6-18 miesięcy po urodzeniu

○

W locus AB0 - 9q - występują trzy allele : A, B, 0, ale każdy człowiek ma tylko dwa z nich

○

Allele A i B są dominujące względem recesywnego allela 0 i kodominujące względem siebie

○

Antygeny układu AB0

•

Przeciwciała skierowane przeciwko antygenom układu AB0 stanowią stały składnik osocza, co wyróżnia ten układ spośród innych

○

Należą do klasy IgM

○

Ich wytwarzanie następuje bez uprzedniego kontaktu z antygenem, rozpoczyna się tuż po urodzeniu, maksimum osiąga w młodym wieku

○

Osoby z grupą A (na erytrocytach występują anty-A) w surowicy mają przeciwciała anty-B



Osoby z grupą B - w surowicy mają przeciwciała anty-A



Osoby z grupą AB (na erytrocytach obecne anty-A i anty-B) w surowicy nie mają przeciwciał na te antygeny



Osoby z grupą 0 (na erytrocytach brak antygenów z układu AB0) w surowicy mają przeciwciała na oba antygeny



W kontakcie z antygenami których nie ma normalnie w organizmie następuje aglutynacja obcych krwinek

○

Przeciwciała występują również w płynach ustrojowych i wydzielinach

○

Przeciwciała układu AB0

•

Antygeny A, B i H na powierzchni erytrocytów są glikolipidami i glikoproteinami, w osoczu - glikosfingolipidami, w wydzielinach - glikoproteinami

○

O swoistości anty-A decyduje N-acetylogalaktozamina

○

O swoistości anty-B decyduje D-galaktoza

○

O swoistości anty-H decyduje L-fukoza

○

Antygen H stanowi częśd antygenów A i B i jest dla nich cząsteczką prekusorową

○

Budowa antygenów układu grupowego AB0

•

Geny A i B są wysoce homologiczne, składają się z siedmiu eksonów, a różnice między nimi dotyczą tylko siedmiu nukleotydów , produktami s ą transferazy

○

Allel 0 (0

1

)w porównaniu z allelem A nie ma jednego nukloetydu (w wyniku delecji, spowodowało to zmianę ramki odczytu i przedwczesnego powstania kodonu STOP i

przerwania biosyntezy białka)

○

Występuje także odmiana allela 0

2

- substytucja Gly268Arg

○

Różnice występują także między allelami A

1

i A

2

- delecja jednej z trzech cytozyn przed kodonem stop powoduje wydłużenie białka o 21 aminokwasów (kosztem zmniejszenia

aktywności enzymatycznej o 50%) - erytrocyty z anty-A

2

słabiej aglutynują z przeciwciałami anty-A niż erytrocyty z anty-A

1

○

Odmiany grupy A: A

1

, A

2

, A

3

, A

x

, A

el

(kolejno coraz słabsza ekspresja antygenu A)



Odmiany grupy B m.in.: B

1

, B

x

, B

el



Zidentyfikowano także odmiany allela 0



Antygeny grupowe AB0 nie są jednorodne, więc wyróżniamy wiele podgrup (jest to wynikiem różnych mutacji)

○

Geny H i Se kodujące odpowiednio fukozylotransferazy FUT i FUT2 są sprzężone ze sobą i leżą blisko siebie na chromosomie 19q

○

W locus Se może występowad recesywny allel se,który nie produkuje białka o właściwościach transferazy

○

W locus H może występowad bardzo rzadki recesywny allel h, który również nie produkuje białka o właściwościach transferazy

○

Genetyka układu grupowego AB0

•

Występuje bardzo rzadko

○

Pierwszy raz został odkryty w rodzinie hinduskiej z Bombaju (stąd nazwa)

○

Osoba o tym fenotypie odziedziczyła dwa allele hh mając jednocześnie genotyp sese (aktywne fukozylotransferazy nie są wytwarzane)

○

Homozygoty hh pozornie należą do grupy 0

○

Osoby o takim genotypie nie wytwarzają na swoich krwinkach anty-A i anty-B, a także nie wytwarzają anty-H, a ponieważ locus genu H nie jest sprzężony z locus AB0, osoby o
fenotypie bombajskim mogą mied gen A i/lub B

○

Fenotyp Bombay oznaczamy 0

h

lub ABH

null

○

W surowicy krwi 0

h

stwierdza się przeciwciała anty-A, anty-B i anty-H, więc takie osoby mogą mied przetoczoną tylko krew 0

h

○

Wydzielacze charakteryzują się obecnością antygenów AB0 w płynach ustroju i wydzilinach i muszą posiadad co najmniej jeden gen Se (jeśli oba recesywne - niewydzielacz)

○

Para-Bombay: u homozygot hh posiadających jednocześnie genotyp Sese lub SeSe, antygeny A, B, H są obecne w ich ślinie i płynach ustroju, brak ich jednak na erytrocytach;
mogą czasem wykazywad słabą ekspresję (możliwośd adsorpcji z osocza na powierzchnię komórek); przeciwciała obecne w surowicy zwykle nie reagują w temp. 37°C

○

Fenotyp Bombay i para-Bombay

•

Odbywa się ono zgodnie z prawami Mendla

○

Allele A i B są dominujące (i kodominujące względem siebie), allel 0 jest recesywny

○

Rodzice z grupami A i B (jeśli oboje to heterozygoty): mogą mied dzieci ze wszystkimi możliwymi grupami krwi



Rodzice z grupą A (niezależnie od genotypu): nie mogą mied dzieci z grupą B/AB



Rodzice z grupą B (niezależnie od genotypu): nie mogą mied dzieci z grupą A/AB



Rodzice, z których jedno ma grupę AB: brak dzieci z grupą 0



Rodzice, z których jedno ma grupę 0: brak dzieci z grupą AB



Rodzice z grupą 0: dzieci wyłącznie z grupą 0



Można wykazad następujące prawidłowości:

○

Dziedziczenie grup krwi w układzie AB0

•

p - krótkie ramię chromosomu
q - długie ramię chromosomu

13.2 Układ grupowy Rh

1940 r. - po raz pierwszy opisana przez K. Landsteinera i A. Weinera

•

Nazwa układu pochodzi od nazwy gatunku małpy Maccacus rhesus

•

Początkowo sądzono, że przeciwciała otrzymywane w wyniku immunizacji świnek morskich i królików krwinkami czerwonymi małp rozpoznają ten sam antygen obecny na krwinkach
czerwonych M. rhesus i ludzi (nazwano go antygenem Rh)- okazało się jednak, że nie są one identyczne, więc obecnie nazwa Rh odnosi się do całego układu grupowego (czasem stosuje
się nazwę "antygen LW" lub "antygen D")

•

Jest wysoce polimorficzny, w jego skład wchodzi ponad 49 zdefiniowanych antygenów, z których najważniejszych klinicznie jest 5 (D, C, c, E, e)

•

Biosynteza antygenów rozpoczyna się w 6 tyg. Życia płodowego

•

Geny Rh znajdują się na chromosomie 1p

○

W locus tym zidentyfikowano dwa geny RHD i RHCE (powstały w wyniku duplikacji, homologia - 96%)

○

Brak anty-D (d)związany jest z delecja genu RHD, której najczęstszą przyczyną jest nierównomierny crossing-over w obrębie sekwencji rhesus boxes, w pozostałych przypadkach
są to mutacje punktowe prowadzące do powstania przedwczesnego kodonu stop lub inne aranżacje w obrębie genu RHD

○

Odmiany polimorficzne genu RHCE są wynikiem pojedynczych substytucji nukloetydowych (między antygenem C i c jest różnica 4 aminokwasów, różnica miedzy antygenem E i e
są spowodowane mutacją w eksonie 5 genu RHCE

○

Genetyka układu grupowego Rh:

•

Antygeny znajdują się wyłącznie na powierzchni krwinek czerwonych

○

Budowa antygenów Rh:

•

13 Grupy krwi

13 Grupy krwi Strona 1

Nie zawierają reszt cukrowych, w przeciwieostwie do innych układów antygenowych

○

Charakterystyczna jest obecnośd kwasu palmitynowego

○

Ekspresja białek RhD i RhCE następuje na krwinkach czerwonych jedynie w obecności glikoproteiny RhAG (bodową przypomina RhD i RhCE, ale ni e ma właściwości antygenu Rh)

○

Gen RhAG warunkujący to białko znajduje się na 6p

○

Brak bądź zredukowana liczba białek tego kompleksu prowadzi do bardzo rzadkiego genotypu odpowiednio Rh

null

i Rh

mod



Białka RhD i RhCE wraz z glikoproteiną RhAG tworzą większy kompleks z glikoproteiną LW, białkiem IAP, glikoforyną B, glikoprotei ną Fy (antygen Duffy) i białkiem pasma 3

○

Funkcja kopleksu białek układu Rh jest nieznana, uważa się że są one transporterami amoniaku i prawdopodobnie dwutlenku węgla

○

Odgrywa rolę w utrzymaniu struktury krwinek czerwonych

○

Brak polipeptydów Rh prowadzi do zmian kształtu erytrocytów i skróconego ich przeżycia (różnie nasilona niedokrwistośd hemolityczna)

○

Geny warunkujące występowanie układu Rh są dziedziczone w postaci dwóch haplotypów po jednym od każdego rodzica (każdy składa się z trzech alleli, tworząc osiem
kombinacji) np. CDe,cde, CDE, cDE itd.

○

Rasa kaukaska - CDe (40-42%) i cDE (14-16%)



Częstośd występowania:

○

Dało to podstawę do wyróżnienia m.in. Antygenu D

słabe

,częściowego antygenu D i antygenów D

el

, C

w

, C

x

, E

w

,



Antygeny układu Rh występują w wielu wariantach (jest to wynik mutacji punktowych w tych genach lub rearanżacji pomiędzy nimi)

○

Najsilniejsze właściwości spośród wszystkich znanych antygenów krwinek czerwonych ma antygen D

○

Osobniki o genotypie DD lub Dd mają antygen D na krwinkach i fenotyp Rh+

○

15-17% osób rasy białej

□

5-7% osób rasy czarnej

□

<1% Azjatów

□

Osoby z Rh-:



Osobniki o genotypie dd nie mają antygenu D na krwinkach i maja fenotyp Rh- (allel d nie istnieje!!!)

○

Obecnośd antygenu D u osób Rh- wywołuje produkcję przeciwciał anty-D, dlatego obowiązuje oznaczanie tego antygenu u dawców i biorców oraz przetaczaniu krwi, aby była
zgodna w zakresie obecności antygenu D

○

Antygen D jest odpowiedzialny również za serologiczny konflikt matczyno-płodowy i przeważającą większośd przypadków choroby hemolitycznej płodów i noworodków

○

Genotypy i fenotypy Rh oraz częstośd ich występowania

•

Są to w większości alloprzeciwciała odpornościowe z klasy IgG i mogą przechodzid przez łożysko

○

Ich wytwarzanie jest stymulowane przez obecnośd antygenu D

○

Powstają zwykle w przypadku przetoczenia krwi o niewłaściwym Rh lub w przypadku immunizacji matki o Rh- antygenem płodu Rh+

○

Przeciwciała układu Rh:

•

13.3 Konflikt serologiczny

Konflikt u układzie Rh

○

Konflikt w układzie AB0

○

Konflikt mieszany Rh/AB0 (sporadyczne)

○

Konflikt w pozostałych układach grup krwi

○

Konflikty serologicznie można podzielid na 4 grupy:

•

U układzie matczyno-płodowym zachodzi gdy u dziecka na erytrocytach występuje antygen D, natomiast brak go na erytrocytach matki

○

W pierwszej ciąży konflikt w tym układzie zwykle nie występuje

○

U ok. 2% kobiet w pierwszej ciąży może się zdarzyd przeniknięcie antygenów do krążenia matczynego i immunizacji matki

○

Wystarczy 0,1 ml krwinek płodu

○

W większości przypadków procesy immunizacyjne uruchamiają się dopiero po porodzie (podczas porodu znaczna ilośd krwinek dziecka p rzenika do krwioobiegu matki), czasem
podczas ciąży powikłanej (krwawienia), poronienia lub inwazyjnych zabiegów diagnostyki prenatalnej

○

Odpowiedź immunologiczna na antygen D rozwija się powoli: najpierw powstają przeciwciała klasy IgM (nie przenikają przez łożysko), po ok. 6-40 tyg. - przeciwciała klasy IgG
(przechodzą przez łożysko) - tak długi czas sprawia że reakcja immunizacyjna zwykle nie zachodzi podczas pierwszej ciąży

○

W kolejnej ciąży w przypadku jeśli płód jest Rh+ obecnośd antygenu D stymuluje wytwarzanie przeciwciał anty -D i zapoczątkowuje chorobę hemolityczną u płodu i noworodka

○

Niszczenie erytrocytów odbywa się zarówno przed jak i po porodzie, w skutek czego powstaje niedokrwistośd hemolityczna i hiperbilirubinemia

○

W dalszym etapie dochodzi do pozaszpikowego kriwotworzenia i uszkodzeo wielonarządowych, niedotlenienia i hipoalbuminemii (-> uogólniony obrzęk płodu, połączony z
powiększeniem wątroby i śledziony), natomiast żółtaczka hemolityczna u noworodków rozwija się w pełni dopiero po urodzeniu, a wysokie stężenie bilirubiny niesprzężonej (ok.
20ml/dl) prowadzi do żółtaczki jąder podstaw mózgu

○

Ciężka postad tej choroby stanowi bezpośrednie zagrożenie dla życia płodu lub noworodka

○

Konflikt serologiczny w układzie Rh:

•

Dotyczy przede wszystkim noworodków z grupą A lub B, których matki mają grupę 0

○

Wówczas kobiety ciężarne oprócz naturalnych przeciwciał anty-B i anty-A klasy IgM, pod wpływem antygenów A i B zaczynają wytwarzad przeciwciała klasy IgG (rzadziej
przeciwciała anty-B niż anty-A)

○

Choroba hemolityczna występuje wyjątkowo rzadko, gdy matka ma grupę krwi A a dziecko grupę B i odwrotnie

○

Konfliktem tym niezagrożone są jedynie kobiety o grupie AB lube te których partnerzy mają grupę 0

○

Choroba hemolityczna w tym układzie często nie objawia się w życiu płodowym

○

Przeciwciała układu AB0 nie prowadzą do lizy krwinek czerwonych dziecka w łonie matki, tylko je opłaszczają

○

Do konfliktu dochodzi już przy pierwszej ciąży, jednak uszkadzające działanie na krwinki przeciwciał z klasy IgG objawia się dopiero po urodzeniu dzi ecka

○

Objawy kliniczne łagodnej postaci choroby hemolitycznej z niewielką lizą komórek występują rzadko, nie dają objawów u noworodka

○

W przypadku postaci ostrej wymagają wymiennego przetaczania krwi, zdarzają się bardzo rzadko w zależności od populacji

○

Nie ma skutecznej profilaktyki konfliktu AB0

○

Konflikt serologiczny w układzie AB0:

•

13.4 Inne układy grupowe krwi

Układ ten składa się z 43 antygenów kodowanych na chromosomie 4q

○

Loci MN i Ss są położone blisko siebie i nazywane są GYPA i GYPB

○

Produktem genu GYPA jest sjaloglikoproteina MN (GPA - glikoforyna A), genu GYPB - sjaloglikopreteina Ss (GPB - glikoforyna B)

○

Sąsiadujący z nimi gen GYPE bierze udział w rearanżacji genów, co daje dużą różnorodnośd antygenów

○

Antygeny tego układu występują jedynie na krwinkach czerwonych, nie wykryto ich na innych krwinkach

○

Glikorofyny A i B mogą stanowid receptory dla bakterii, wirusów czy pierwotniaka Plasmodium falciparum

○

Najczęściej występujące antygeny: M, N, S, s czy U)

○

Między antygenami M i N różnią się trzema miejscami mutacji w genie GYPA



Za swoistośd antygenową odpowiada mutacja punktowa w genie GYPB



Liczne antygeny tego układu są wynikiem mutacji punktowych lub powstawaniem hybryd miedzy genami

○

Dziedziczenie antygenów M i N, S i s odbywa się na zasadzie kodominacji (stąd fenotypy: MN, M, N, S, s)

○

Układy MNS są dziedziczone jako cechy sprzężone

○

Antygen U znajduje się na glikoforynie B i jest niezbędny do syntezy antygenu S i/lub s

○

Alloprzeciwciała anty-M i anty-N należą do klasy przeciwciał naturalnych IgM, natomiast alloprzeciwciała anty-S częściej są przeciwciałami odpornościowymi klasy IgG, a
alloprzeciwciała anty-s mogą należed zarówno do IgM jaki i IgG

○

Przeciwciała tego układu rzadko są wykrywane w osoczu człowieka

○

Układ MNS

•

W obrębie tego układu wyróżnia się 21 antygenów kodowanych przez gen Lu zlokalizowany na chromosomie 19q

○

Produktem genu jest białko adhezyjne o pełnej długości Lutheran oraz jego izoforma B-CAM (glikoproteiny)

○

Antygeny tego układu prawdopodobnie biorą udział w przekazywaniu sygnałów między komórkami, stanowią receptory dla laminin oraz glikoprotein, macierzy
zewnątrzkomórkowej

○

Występują na erytrocytach i komórkach wielu narządów

○

Dwa najważniejsze antygeny: Lu

a

i Lu

b

różniące się między sobą jednym aminokwasem, a ich allele są w stosunku do siebie kodominujące

Układ grupowy Lutheran

•

13 Grupy krwi Strona 2

Dwa najważniejsze antygeny: Lu

a

i Lu

b

różniące się między sobą jednym aminokwasem, a ich allele są w stosunku do siebie kodominujące

○

Lu

a

Lu

a

[Lu(a+b-)]



Lu

a

Lu

b

[Lu(a+b+)]



Lu

b

Lu

b

[Lu(a-b+)]



[Lu(a-b-)] - bardzo rzadki fenotyp, może mied różne podłoże genetyczne: stan homozygotyczności pod względem recesywnego allela lu, obecnośd dominującego allela
hamującego InLu lub obecnośd recesywnego allela genu XS sprzężonego z chromosomem X



Przeciwciała antygenu Lu

a

zwykle należą do klasy IgM i IgG



Przeciwciała antygenu Lu

b

należą do klas IgM i IgG



Genotypy [fenotypy]:

○

Antygeny znajdują się na glikoproteinie kodowanej przez gen KEL na 7q

○

Białko Kell charakteryzuje się aktywnością katalityczną endopeptydazy cynkowej, aktywującej substancje silnie kurczące naczynia krwionośne

○

W układzie tym wyróżnia się 25 antygenów, niektóre z nich mają znaczenie kliniczne: K, k, Kp

a

, Kp

b

, Kp

c

, Js

a

, Js

b

,

○

Wykrywane są na erytrocytach oraz na komórkach niektórych tkanek np. mózgu, śledziony, mięśni szkieletowych, komórkach Sertoliego

○

Do prawidłowej ekspresji antygenów potrzebna jest glikoproteina Ks, kodowana przez gen Xs zlokalizowany na chromosomie X

○

Antygeny K i k są względem siebie współdominujące, częściej w populacji występuje allel k

○

Antygen K cechuje się dużą immunogennością, co może prowadzid do konfliktów serologicznych miedzy matką i płodem oraz powstawania odczynów przeto czeniowych

○

Przeciwciała układu Kell są głównie odpornościowymi (klasa IgG)

○

Układ grupowy Kell

•

Antygeny są wytwarzane poza erytrocytami i następnie adsorbowane na ich powierzchnię

○

Obecne na krwinkach czerwonych, limfocytach, płytkach krwi, trzustce, błonie śluzowej żołądka i jelit oraz innych narządach

○

Ich synteza rozpoczyna się w ok. 6 miesiącu życia, więc nie są przyczyną żadnego konfliktu serologicznego matka-płód

○

Wyróżnia się 6 antygenów: Le

a

, Le

b

, Le

ab

, Le

bH

, ALe

b

, BLe

b

, które stanowią reszty cukrowe

○

Gen Le koduje fukozylotransferazę

○

Fenotyp Lewis może byd modyfikowany przez fenotyp AB0

○

Antygeny Le

b

stanowią receptor dla Helicobacter pyroli (bakterii wywołujących chorobę wrzodową żołądka i dwunastnicy)

○

Przeciwciała anty-Le

a

i anty-Le

b

należą do klasy IgM, rzadko do IgG

○

Układ grupowy Lewis

•

Antygeny występują na erytrocytach, komórkach mózgu, płuc, jelita grubego

○

Antygeny są kodowane przez gen FY zlokalizowany na chromosomie 1q

○

Produktem genu jest transbłonowa glikoproteina DARC, będąca receptorem dla chemokin (m.in. MCP-1, RANTES,), cytokiny Il-8 oraz merozoitów Plasmodium vivax

○

Różnią się między sobą pojedynczą substytucją w eksonie 3



U rasy kaukaskiej występują z częstością odpowiednio 68% i 80%



Są współdominujące



Wyróżnia się 4 główne fenotypy: Fy(a+b-), Fy(a-b+), Fy(a+b+), Fy(a-b-)



Fy(a+b+) i Fy (a-b+) - często spotykane u osób rasy białej



Fy(a-b-) - bardzo rzadko spotykany u osób rasy kaukaskiej, powszechnie występuje u osób rasy czarnej



Fenotyp Fy(a-b-) zapewnia ochronę przed inwazją Plasmodium vivax(w niektórych regionach Afryki odsetek osób o takim fenotypie dochodzi do 100%)



Przeciwciała należą do klasy IgG i mogą byd przyczyną reakcji przetoczeniowej



Pozostałe antygeny: Fy3, Fy4, Fy5, Fy6



Najważniejsze antygeny Fy

a

i Fy

b

(kodowane przez geny Fy

a

i Fy

b

)

○

Układ grupowy Duffy

•

Antygeny układu kodowane przez gen XG zlokalizowany na chromosomie X

○

Występują na krwinkach czerwonych, limfocytach, płytkach krwi, oraz komórkach narządów np. wątroby, śledziony, tarczycy

○

Wyróżnia się jeden antygen Xg, powstający na matrycy allela Xg

a

(fenotyp Xg(a+))

○
○ Występuje też postad amorficzna allela XG
○ Przy barku allela Xg

a

- fenotyp Xg(a-)

○ Dziedziczenie związane jest z płcią

 Ok. 89% kobiet
 Ok. 66% mężczyzn

○ Antygen Xg

a

występuje u:

○ Przeciwciała należą do klasy IgG, rzadziej do klasy IgM

Układ grupowy Xg

•

13 Grupy krwi Strona 3