KONFLIKT SEROLOGICZNY
Niezgodność serologiczna jest sytuacją w której na krwinkach czerwonych płodu występują antygeny układu czynnika Rh lub antygeny grup głównych, które są nieobecne na krwinkach matki. Do konfliktu serologicznego dochodzi wtedy, kiedy matka w wyniku immunizacji rozpocznie wytwarzanie przeciwciał przeciwko krwinkom płodu jak ma to miejsce w konflikcie w układzie Rh. W konflikcie w układzie ABO za uszkodzenie krwinek płodu odpowiedzialne są przeciwciała naturalnie występujące we krwi matki.
Choroba hemolityczna do której dochodzi w wyniku konfliktu serologicznego jest złożonym procesem w efekcie którego dochodzi do rozpadu krwinek czerwonych płodu (hemolizy). Należy podkreślić, że jest to wyłącznie choroba płodu całkowicie bezobjawowa dla matki.
Najczęściej występuje konflikt w układzie grupowym Rh i ABO. Konflikt w układzie Kell występuje rzadko , ale ma równie silny przebieg jak w układzie Rh, natomiast konflikty w innych układach występują sporadycznie. Ryzyko konfliktu Rh obniża się przy współistnieniu konfliktu w grupach głównych.
Konflikt serologiczny w układzie Rh
Układ grupowy Rh składa się z 6 podstawowych antygenów C, D, E, c, d, e dziedziczonymi osobnymi genami z których geny C, D, E są genami dominującymi a geny c, d, e są genami recesywnymi. O fenotypie decyduje odziedziczona kombinacja trzech par genów (Cc, Dd, Ee). Osoby posiadające w krwinkach czerwonych najsilniejszy antygen D, mający największe znaczenie praktyczne, którego częstość występowania w Polsce wynosi około 85% określane są jako Rh dodatnie, natomiast osoby nie posiadające tego antygenu jako Rh ujemne. Około 99% konfliktów serologicznych i powikłań poprzetoczeniowych spowodowane jest niezgodnością w zakresie antygenu D.
Aby doszło do konfliktu serologicznego u matki Rh- muszą powstać przeciwciała należace do klasy IgG przeciwko antygenom krwinek płodu Rh+. Ilość ich musi być wystarczająco duża aby po przejściu przez łożysko mogły opłaszczyć i zniszczyć znaczną ilość erytrocytów dziecka.
W warunkach fizjologicznych nie ma przeciwciał skierowanych przeciw antygenom układu Rh. Do pierwszej immunizacji dochodzi w wyniku przenikania krwinek płodu do krwioobiegu matki co może mieć miejsce w przypadku poronienia, ciąży pozamacicznej, ręcznego wydobycia łożyska, cięcia cesarskiego, porodów zabiegowych z użyciem np kleszczy, diagnostyki. Po około 8-9 tygodniach a czasami nawet i po 6 miesiącach od pierwszego kontaktu krwinek Rh+ płodu z krwią matki Rh- dochodzi do słabej, pierwotnej odpowiedzi immunologicznej, której wynikiem jest wytworzenie nieprzenikajacych przez łożysko immunoglobulin anty D klasy IgM. Ponowna immunizacja matki do której najczęściej dochodzi w kolejnej ciąży doprowadza do wtórnej, silniejszej odpowiedzi immunologicznej z wytworzeniem przeciwciał IgG anty D, które przenikając przez łożysko uszkadzają erytrocyty płodu wywołując tym samym hemolizę. Wynikiem tego jest niedokrwistość, niedotlenienie, pozaszpikowe krwiotworzenie czy uszkodzenie śródbłonków naczyń oraz udzkodzene komórek wątroby, mózgu, serca i szpiku kostnego jako wynik bezpośredniego oddziaływania przeciwciał. W wyniku narastającej niedokrwistości płód rozbudowuje pozaszpikowe ogniska krwiotwórcze w wątrobie i śledzionie co jest przyczyną ich powiększenia się. Dochodzi do zaburzeń w funkcji wątroby co objawia się obiżeniem produkowanych przez nią białek (hipoproteinemia) oraz osoczowych czynników krzepnięcia. Rozwijająca się hipoproteinemia prowadzi do wystąpienia obrzęków i przesięków do jam surowiczych. Wzmożona hemoliza krwinek czerwonych płodu powoduje nadmierne wytwarzanie bilirubiny, która może powodować żółtaczkę jeszcze przed porodem oraz zwiększone stężenie barwników żółciowych w płynie owodniowym.
Ciężkość przebiegu choroby hemolitycznej płodu zależy od ilości przeciwciał wytwarzanych przez matkę oraz od okresu ciąży, w którym rozpoczyna się proces chorobowy. Im wcześniej dochodzi do hemolizy krwinek, tym gorsze jest rokowanie natomiast jeżeli matka matka zaczyna wytwarzanie przeciwciał w zaawansowanej ciąży zazwyczaj przebieg choroby jest łagodniejszy.
Postacie kliniczne choroby hemolitycznej
Wyróżniamy trzy postacie kliniczne choroby hemolitycznej noworodków:
Uogólniony obrzęk płodu (hydrops fetalis) - Jest to najcięższa postać choroby hemolitycznej w której stwierdza się uogólnione obrzęki skóry i tkanki podskórnej, którym często towarzyszą wybroczyny krwotowczne na skórze, a w jamie brzusznej płyn przesiękowy. Jednocześnie dochodzi do powiększenia wątroby i śledziony. W morfologii stwierdza się niedokrwistość, hipoproteinemię i hiperkaliemię. W wyniku zaburzeń hemodynamicznych dochodzi do niewydolności krążenia. W przebiegu uogólnionego obrzęku często dochodzi do obumarcia wewnątrzmacicznego płodu lub szybkiego zgonu po porodzie.
Ciężka żółtaczka hemolityczna (icterus) - W przebiegu tej postaci noworodek rodzi się z objawami zółtaczki albo żółtaczka pojawia się już w pierwszej dobie życia i jest silnie wyrażona. W przypadku nie leczenia może dojść do przekroczenia progu stężenia bilirubiny pośredniej, która zacznie przechodzić przez barierę naczyniowo-mózgową doprowadzając w konsekwencji do żółtaczki jąder podstawy mózgu (kernicterus) i uszkodzenia mózgu. Ryzyko rozwoju żółtaczki jąder podstawy przy stężeniu bilirubiny pośredniej równym 30m% wynosi około 50%. Jednak w przypadku prawidłowo leczonej choroby hemolitycznej nie powinno dojść do uszkodzenia mózgu. W przebiegu żółtaczki hemolitycznej wątroba i śledziona są częśto powiększone, stwierdza się wybroczyny na skórze a płyn owodniowy oraz maź płodowa może mieć żółty kolor.
Ciężka niedokrwistość noworodków (anemia) - Postać ta w lżejszych przypadkach charakteryzuje się niedokrwistością, która może pojawić się nawet po kilku tygodniach od urodzenia, co jest spowodowane utrzymywaniem się przeciwciał przez około 6 tygodni po porodzie. W przypadku ciężkiej niedokrwistości dziecko rodzi się z blado-woskowym kolorem skóry, dużym brzuchem, z powiększoną wątrobą i śledzioną. Objawom tym mogą towarzyszyć obrzęki o różnym nasileniu, jak również przesięki do jam surowiczych ciała.
Rozpoznanie
Każda kobieta ciężarna powinna mieć oznaczony przed 12 tygodniem ciąży poziom przeciwciał przeciwerytrocytarnych oraz grupę krwi i czynnik Rh jeżeli nie miała wykonanych tych oznaczeń przez ciążą.
Kobiety Rh ujemne oraz z brakiem przeciwciał przeciwerytrocytowych powinny mieć wykonane ponowne badanie w 28 tygodniu ciąży w celu stwierdzenia czy nie doszło w trakcie jej trwania do serokonwersji czyli pojawienia się przeciwciał.
Kobiety Rh ujemne u których stwierdzono przeciwciała przeciwerytrocytowe powinny mieć wykonane ponowne badania w 28, 32 i 36 tygodniu w celu określenia swoistośći przeciwciał i ich miana czyli poziomu oraz powinny mieć co 2-3 tygodnie wykonywanie badanie USG w celu poszukiwania cech rozwijającego się konfliktu serologicznego. Badanie USG ocenia wielkość łożyska i płodu, obrzęki i przesięki do jam płodu oraz żywotność płodu.
Podstawowym wskazaniem do wykonania diagnostyki wewnątrzmacicznej jest stwierdzenie miana przeciwciał anty Rh> 1/16 w pośrednim teście antyglobulinowym (PTA) lub powyżej 1/64 w teście papainowym. Amniocentezę (nakłucie jamy owodniowej) wykonuje się również jeżeli mimo prawidłowego miana przeciwciał stwierdza się w badaniu USG ewidentne objawy konfliktu serologicznego oraz u kobiet, u których w poprzednich ciążach rozwinął się konflikt serologiczny.
Amniocentezę wykonuje się zwykle w 30-32 tygodniu ciąży. W pobranym płynie owodniowym bada się:
Stosunek lecytyny do sfingomielin (L/S)
Obecność krwinek płodu (test Kleihauera)
Obecność bilirubiny metodą spektrofotometryczną ( ocena gęstości optycznej płynu owodniowego mierzona dla fali 450 nm). Uzyskane wyniki dobrze informują o stani płodu i immunizajcji oraz doją wskazówki dotyczące dalszego leczenia
U niekórych kobiet obecnei pod kotrolą USG wykonuje się nakłucie żyły pępowinowej biegnącej w sznurze pępowinowym (kordocenteza). Za pomocą tego badania ocenia się grupę krwi płodu i czynnik RH, oraz poprzez bezpośredni test antyglobulinowy (BTA, bezpośredni odczyn Coombs'a) stwierdza się czy są krwinki płodu są opłaszczane i niszczone przez przeciwciała matki. Dodatkowo wykonuje się morfologię krwi co jest miernikiem stopnia uszkodzenia erytocytów w krążeniu płodowym.
Leczenie
Leczenie choroby hemolitycznej noworodka z konfliktu serologicznego ma na celu:
usunięcie wolnych przeciwciał i przeciwciał związanych z erytrocytami
usunięcie nadmiaru bilirubiny
podanie erytrocytów niewrażliwych na przeciwciała i osocza nie zawierającego przeciwciał przeciwko erytrocytom noworodka za pomocą transfuzji wymiennej do żyły pępowinowej
unormowanie parametrów hematologicznych
Profilaktyka
Zapobieganie konfliktowi serologicznemu polega na podaniu matce Rh ujemnej, która nosiła płód Rh dodatni po każdej ciąży immunoglobuliny anty D w ilości 150-300 mikrogramów jednorazowo domięśniowo w pierwszej dobie po porodzie, poronieniu, amniopunkcji oraz innych zabiegach diagnostyki prenatalnej nie później jednak niż 72 godziny. Profilaktyka taka jes skuteczna w około 97%.
Podanie immunoglobuliny anty D chroni płód tylko w następnej ciąży. W pierwszej ciąży ryzyko wystąpienia konfliktu serologicznego wynosi 1% a do immunizacji matki wystarczy tylko 0,05-0,1 ml krwinek płodu, które przedostaną się do krwi matki. W przypadku krwawienia płodowo-matczynnego 0,1-5ml ryzyko wystąpienia konfliktu wynosi od 3-65%.
Konflikt serologiczny w układzie grup głównych ABO
Częstość występowania niezgodości serologicznej stwierdza się u około 20-25 % ciąż, natomiast do konfliktu serologicznego dochodzi w około 10% tych ciąż i dotyczy on głównie układu 0-A1 (matka - dziecko). Do konfliktu może dojść już w pierwszej ciąży.
Do niezgodności serologicznej dochodzi w następujących sytuacjach:
Grupa matki |
Grupa noworodka |
0 (przeciwciała anty A, anty B) |
A B |
A (przeciwciała anty B) |
B AB |
B (przeciwciała anty A) |
A AB |
AB (brak przeciwciał) |
Konfliktu nie ma |
Naturalne przeciwciała anty A i anty B należą do klasy IgM i nie przechodzą przez łożysko a więc nie mogą spowodować rozwoju choroby hemolitycznej. Natomiast u około 10% kobiet stwierdza się przeciwciała anty A i anty B klasy IgG, które mogą przechodzić przez łożysko i to one są odpowiedzialne za objawy konfliktu serologicznego.
Objawy
Objawy choroby hemolitycznej u płodu w konflikcie serologicznym są bardzo słabo nasilone, gdyż do pełnego ukształtowania antygenów A1 na krwinkach płodu dochodzi na krótko przed porodem. U noworodka głównymi objawami konfliktu serologicznego grup głównych jest wzrost stężenia bilirubiny wolnej już w 1 lub 2 dobie życia oraz narastająca nawet do 3 miesięcy niedokrwistość. Bardzo rzadko dochodzi do obrzęku uogólnionego a powiększenie wątroby i śledziony nie występuje.
Rozpoznanie
Diagnostyki konfliktu serologicznego nie prowadzi się w czasie ciąży. Po urodzeniu u dziecko bezpośredni odczyn Coombsa zwykle jest ujemny, natomiast pośredni odczyn Coombsa może być dodatni. Morfolgia krwi z rozmazem wskazuje na obecność mikrosferocytów, niznacznie obniżenie ilości erytrocytów oraz zwiększenie ilości retikulocytów powyżej 10%.
Postępowanie w konflikcie grup głównych polega na leczeniu podwyższonego poziomu bilirubiny (hipebilirubinemia) naświetlaniem lampami, podawaniem albumin oraz w rzadkich przypadkach trasfuzji krwi.
HEMOFILIA
Genetyczne zaburzenie krzepnięcia krwi związane z brakiem lub niedoborem czynnika krzepnięcia. Ryzyko krwotoku istnieje przy wszelkich zabiegach, dlatego chorzy na hemofilię powinni informować np. stomatologów o swoim schorzeniu. Leczenie: dożylne iniekcje brakującego czynnika krwi, otrzymanego z krwi dawcy Hemofilią zajmuje się hematolog
Objawy
Choroba charakteryzuje się trwającą przez całe życie, skłonnością do nadmiernych krwawień samoistnych, lub wywołanych niewielkimi urazami. Krwawienie następuje zwykle do stawu, co wywołuje ból, obrzęk i skurcze okolicznych mięśni. Powtarzające się epizody prowadzą do trwałych uszkodzeń stawów i kalectwa.
Leczenie
Leczenie polega na dożylnych iniekcjach brakującego VIII lub IX czynnika krwi, otrzymanego z krwi dawcy.
Biosynteza białka to proces doprowadzający do wytworzenia w pełni funkcjonalnych cząsteczek białek. Proces ten ma miejsce stale w każdej żywej komórce, oprócz erytrocytów człowieka nie posiadających jąder (co uniemożliwia transkrypcję).
Informacja o strukturze danego białka jest zapisana w genach. W trakcie procesów syntezy białka, informacja pochodząca z genów, zakodowana w nici DNA, musi zostać odczytana i na jej podstawie tworzy się łańcuch aminokwasów o określonej kolejności. Sekwencja aminokwasów decyduje w głównej mierze o właściwościach białka, czyli o tym czy będzie to np. składnik hemoglobiny, enzym trawienny, czy też białko budujące tkankę łączną, lub też immunoglobulina - białko odpornościowe.
Synteza białka jest to procesem wieloetapowym, na który składają się:
- transkrypcja - przepisanie informacji z DNA na RNA, proces ten odbywa się w jądrze komórkowym
- translacja - RNA przedostaje się z jądra komórkowego do cytoplazmy komórki i tam następuje odkodowanie informacji zawartej w RNA i na tej podstawie tworzony jest łańcuch polipeptydowy
- ukształtowanie struktury drugo- i trzeciorzędowej, czyli odpowiednie zwinięcie się łańcucha aminokwasów
-potranslacyjna modyfikacja cząsteczki białkowej, ten etap nie zawsze występuje, polega najczęściej na doczepieniu do cząsteczki białka różnych cukrów złożonych (glikozylacja)
Krótka charakterystyka poszczególnych etapów.
Transkrypcja
Geny mieszczą się w jądrze komórkowym. Są one zawarte w podwójnej nici kwasu DNA. Jeżeli jakieś białko jest potrzebne w komórce, to odpowiedni fragment nici DNA ulega rozplątaniu na dwie oddzielne nici. Aby się rozplątać musi dość szybko wirować. Jak wiadomo - łańcuch jest helisą. Gdy fragment DNA rozplącze się na dwie nici, to enzym transkryptaza na bazie jednej z nici składa kompatybilną nitkę RNA, której sekwencja nukleotydów odpowiada oryginalnemu DNA. Wygląda to tak, jakby powstający łańcuch RNA był negatywową kopią fragmentu łańcucha DNA. Następnie gotowy łańcuch RNA, nazywany od tej pory mRNA przedostaje się do cytoplazmy, a łańcuch DNA zwija się.
W uproszeczeniu: proces transkrypcji polega na przepisaniu informacji genetycznej z jednego kwasu nukleinowego (DNA) na drugi kwas nukleinowy (RNA).
Translacja
Translacja - odbywa się w rybosomach. Rybosom składa się z kwasu RNA, tzw. rRNA (rybosomalny RNA). Jest on mniej więcej w kształcie kuli z pokrywką na zawiasach. Po zamknięciu "pokrywy" pozostaje jednak prześwit, przez który może przesuwać się mRNA, zawierający informację o sekwencji aminokwasów w białku. Następny rodzaj kwasu RNA, tzw. tRNA (transportowy, translacyjny) przenosi "na plecach" poszczególne rodzaje aminokwasów, w zależności od tego jaki kod zawiera na "stopce". Kod na "stopce" tRNA składa się z 3 nukleotydów. Fragment kwasu nukleinowego (RNA lub DNA), kodujący cząsteczkę aminokwasu nazywamy kodonem. Jest co najmniej tyle rodzajów tRNA z różnymi kodami, ile jest rodzajów aminokwasów wchodzących w skład białek. tRNA, którego "stopka" pasuje do kodu przezentowanego przez łańcuch mRNA na rybosomie, pozostawia swój aminokwas na tym rybosomie, łańcuch mRNA przesuwa się o trójkę, i następny tRNA, który się dopasuje, pozostawia z kolei swój aminokwas, który tworzy wiązanie z poprzednim aminokwasem, wydłużając stopniowo łańcuch peptydowy. Jeżeli ten proces dojdzie do trójki kończącej (kod UGA, UAG lub UAA), to łańcuch peptydowy odrywa się od rybosomu i wchodzi do "woreczka" retikulum endoplazmatycznego, gdzie odbywają się następne fazy syntezy białek - modyfikacje.
wikipedia
Kod genetyczny
Ekspresja materialu dziedzicznego jest uwarunkowana istnieniem sposobu wedlug, ktorego mozna przetlumaczyc informacje genetyczna zawarta w sekwencji nukleotydow na sekwencje aminokwasow. W polowie lat piedziesiatych zwrocono uwage na pewna zaleznosc matematyczna dotyczaca kodowania informacji genetycznej. Skoro informacja na temat bialek zapisana jest w postaci DNA, a czasteczka ta sklada sie z czterech roznych nukleotydow, to do zapisania w niej informacji dotyczacej 20 elementow (tyle wlasnie aminokwasow buduje bialka), potrzeba jednostek kodujacych zlozonych z trzech nukleotydow. Pogrupowanie czterech nukleotydow z roznymi zasadami w dowolne trojki, pozwala na otrzymanie 64 kombinacji. Ewentualne ulozenie ich w dwojki, pozwoliloby jedynie na uzyskanie 16 kombinacji, natomiast z ukladu czworkowego wynikloby 256, co jest wielkoscia zbyt duza. Zatem przyroda wybrala mozliwie najprostrza wersja zapisu chemicznego:
Proste permutacje czterech nukleotydow zgrupowanych w trojki, daja mozliwosc zakodowania wszystkich 20 aminokwasow.
Trojke, ktorej odpowiada jeden aminokwas nazwano kodonem.
Jak widac w tabeli kod trojkowy zapewnia 64 kombinacje. Jednak nie wszystkie z tych trojek koduja aminokwasy, istnieja bowiem 3 kodony, stanowiace sygnal zakonczenia translacji, ktorym nie odpowiada zaden z nich. Pozostale 61 kodonow ma swoj odpowiednik aminokwasowy. Latwo wiec zauwazyc, ze na jednen aminokwas przypadaja srednio trzy trojki kodujace. Przez te wlasciwosc kod genetyczny nie jest wzajemnie jednoznaczny, inaczej mowiac jest zdegenerowany.
Mowiac o niejednoznacznosci nalezy zwrocic uwage na pewne zagadnienie.
Przeksztalcajac informacje zawarta w lancuch polipeptydowym do postaci lancucha nukleotydowego - uzyskuje sie kilka rozwiazan. W te strone kod jest niejednoznaczny.
Przy odtwarzaniu ukladu aminokwasow w polipeptydzie z kolejno ulozonych nukleotydow otrzyma sie tylko jedno rozwiazanie. W te strone kod jest jednoznaczny.
Dodatkowa wlasnoscia kodu genetycznego jest jego uniwersalnosc. Caly swiat ozywiony uzywa tego samego sposobu zapisu informacji o bialkach. Wszystkie aminokwasy obecne w bialkach roznych organizmow sa zakodowane przy uzyciu tych samych tripletow (wykryto tylko nieliczne wyjatki m.in. w mitochondrialnym kodzie genetycznym).
Zatem kod genetyczny jest :
trojkowy,
zdegenerowany,
uniwersalny (w takej samej formie u prawie wszystkich organizmow),
bezprzecinkowy,
1. Kod genetyczny jest trójkowy - badania wykazały, że trzy leżące obok siebie nukleotydy tworzą podstawową jednostkę informacyjną - kodującą jeden aminokwas. Taka trójka nukleotydów nazywana została KODONEM (pojęcie to można odnieść do DNA, jak i do specjalnego kwasu rybonukleinowego - mRNA).
2. Kod genetyczny jest nienakładający (niezachodzący) - kolejne trójki położone są obok i nie zachodzą na siebie. W przypadku kodu nakładające się geny byłyby krótsze, ale ten sposób ogranicza różnorodność możliwych połączeń między aminokwasami.
3. Kod genetyczny jest bezprzecinkowy - w DNA nie ma żadnych dodatkowych elementów fizycznych (np. atomów czy wiązań) rozdzielających kodony. Odczyt kodu powinien rozpoczynać się od precyzyjnie ustawionego punktu. Wymagana jest dokładność do jednego nukleotydu, gdyż w razie pomyłki z jednej nici matrycy będą uzyskiwane różne „wyrazy”, a ściślej peptydy.
4. Kod genetyczny jest jednoznaczny - jest to najważniejsza cecha kodu. Musi istnieć sposób na to, aby dana sekwencja nukleotydów pozwalała zbudować białko konkretnej, takiej samej sekwencji aminokwasów. Ten warunek w układzie żywych spełniany jest zawsze ponieważ:
- dana trójka nukleotydów koduje tylko jeden aminokwas
- z dwóch nici DNA tylko jedna zawiera informację, tzw. PASMO MATRYCOWE, druga nie zawiera żadnej informacji i spełnia funkcje stabilizujące
5. Kod genetyczny jest kolinearny - matryca genowa złożona jest z kolejnych, liniowo uszeregowanych trójek. Mechanizm odczytu informacji genetycznej musi zapewniać, że aminokwasy łączone będą w ściśle określonej kolejności - takiej w jakiej ułożone są kodony matrycy.
6. Kod genetyczny jest zdegenerowany - pewien stan nadmierności liczby elementów kodujących w stosunku do liczby elementów kodowych. Dlatego jeden aminokwas może być kodowany przez kilka trójek, tzn.: więcej niż jeden kodon może oznaczać ten sam aminokwas.
7. Kod genetyczny jest uniwersalny (powszechny) - w wielu organizmach żywych, czy to roślinnych czy zwierzęcych, te same trójki kodują te same aminokwasy. Nie oznacza to jednak, że wszystkie te organizmy mają taką samą informację genetyczną! Ponad to, każdy osobnik jednego gatunku ma inną informację, niż jego pobratymcy.