Групи крові Анатомія та фізіологія

Група крові є способом класифікації крові осіб за наявністю на мембрані еритроцитів глікопротеїнових або ліпопротеїнових структур з антигенним характером (аглютиніноген) та антитіла, які з ними реагують (аглютиніни).

Експресія антигенів на поверхні еритроцитів генетично обумовлена, тому належність до певної групи крові є спадковою. Основною метою пізнання та розподілу людей за групами крові є уникнення нещасних випадків, спричинених антигенною несумісністю (нещасні випадки після переливання крові, гемолітична хвороба новонародженого).

Еритроцити мають дуже складну антигенну структуру. В даний час відомо більше 400 антигенів, розподілених приблизно в 33 еритроцитарних системах (M, N, S, P, Kell, Lewis, Duffy та ін.). З цих антигенів 100 можуть давати імунологічні реакції, але не всі важливі в сучасній медичній практиці. З точки зору клінічних наслідків важливими є антигени ABO та Rh системи, оскільки вони можуть спричинити нещасні випадки переливання крові у разі несумісності між реципієнтом та групою донорів або у випадку несумісності під час вагітності. Можна знайти всі можливі комбінації між групами систем АВО та резус-групами.

Антигени інших систем в принципі мають медико-правовий інтерес (встановлення батьківства, визначення крові людини тощо). Також наявність антигенів в еритроцитах людини може бути пов’язана з появою певних синдромів (наприклад, вважається, що наявність антигену Келла пов’язано із синдромом Маклеода), а інші корелюють із стійкістю до інфекцій (приклад: відсутність антигену Даффі зменшує сприйнятливість до Інфекція плазмодіум Vivax, яка викликає малярію).

Першою виявленою антигенною системою еритроцитів була система АВО, це також є найбільш вивченим. Він був відкритий Карлом Ландштейнером в 1901 році, і саме він його відкрив Rh система, у 1937 р. з Олександром С. Вінером. Відкриття Карла Ландштейнера зробило переливання крові фундаментальною та ефективною терапевтичною практикою, на відміну від періоду до цього відкриття, коли переливання крові мало дуже мало шансів на успіх і вважалося відчайдушним медичним втручанням.

Поняття генетики

Для система АВО, продукція антигенних факторів знаходиться під контролем пар генні алелі (тобто розташовані в одному і тому ж місці на двох парних хромосомах і кодують різні вирази одного і того ж характеру або функції організму). Коли гени алелів на двох гомологічних хромосомах ідентичні, це індивід гомозиготний для антигенного характеру, контрольованого цим геном (в даному випадку для антигену групи крові). Якщо алелі різні, це індивід гетерозиготний.

Генотип дають алелі, розташовані на гомологічних хромосомах, а фенотип окреслюється наявністю або відсутністю антигенів на поверхні еритроцитів. Наприклад, людина з фенотипом В може мати генотип ВВ, називаючись гомозиготним, або ВО, будучи гетерозиготним. Якщо відома група крові батьків, можна встановити генотип плода.

Антигени резус-системи контролюються генним комплексом, що складається з 3 пар генів, які займають локуси, близькі до однієї хромосоми і ідентичні тим, що знаходяться в гомологічній хромосомі. Гени структуровані в 3 пари: C-c, D-d, E-e. У парі в хромосомі може бути лише один ген, оскільки вони займають один і той же локус гена.

Гени, які контролюють експресію цих антигенних ознак еритроцитів, успадковуються відповідно до законів Менделя.

Система АВО

антигени Система АВО знаходиться на поверхні всіх клітин тіла і навіть у біологічних рідинах. Однак практичне значення мають лише ті, що знаходяться на поверхні еритроцитів. Синтез антигенів системи АВО починається на 3-му місяці внутрішньоутробного життя, закінчуючись приблизно через 6 місяців - 1 рік після народження, після чого антигени залишаються незмінними протягом усього життя. Антигени мають глікопротеїнову структуру, маючи в якості базової структури поліпептидний ланцюг, з яким пов'язані олігосахаридні ланцюги, ковалентними зв’язками.

Антигени A, B, H походять від загального попередника з протеоліпідною структурою, до якого прикріплений ланцюжок з чотирьох моносахаридів, останній і той, що становить вільний кінець галактоза. Якщо молекула приєднана до молекули галактози фукоза (процес, опосередкований трансферазою, кодованою геном Н). утворюється антиген H. Це субстрат для синтезу антигенів А і В відповідно, продукція якого контролюється трьома групами генів: А, В і О. Гени А і В кодують кожну одна трансфераза, що призводить до утворення антигену А та антигену В відповідно. Антиген А утворюється шляхом приєднання до антигену Н залишку N-ацетил-галактозаміну. Антиген В є результатом приєднання залишку D-галактози до антигену Н. Ген О не кодує жодної трансферази, тому в його присутності антиген Н залишається незмінним, присутній на еритроцитах групи 0.

Якщо на гомологічних хромосомах гени алелів однакові (наприклад, лише тип А або лише тип В), еритроцити людини будуть мати певний антиген (А або В). Те саме справедливо, якщо в одній з хромосом є ген А або В, а в іншій - ген О (особа буде представляти на еритроцитах єдиний антиген). Однак, якщо один з генів алелів представлений геном А, а той - в гомологічній хромосомі гена В, обидва антигени будуть присутні в еритроцитах, приблизно у рівних кількостях.

Аглютиногени А і В мають кілька варіантів, кодованих генетично, що мають важливе значення, маючи підгрупи антигену А, точніше два з них: А1 (включає приблизно 80% особин групи А) і А2 (включає 20% особин групи). Основна відмінність між двома групами полягає в тому, що наявність гена А1 робить перетворення речовини Н в антиген А майже повним, а ген А2 лише частково трансформує антиген Н. Фактор А1 називається сильним фактором і має інтенсивний антигенний характер, а фактор А2, також званий слабким фактором, він має слабкий антигенний характер.

Поєднуючи 3 гени (A, B, O), можна отримати 6 генотипів (AA, BB, AO, BO, AB, OO), але лише 4 фенотипи: A, B, AB, 0, що представляють групи крові. Це пояснюється тим, що особи з генотипом АА та АО мають однаковий фенотип, маючи групу крові А. Те саме стосується осіб з генотипом ВВ та ВО, обидві категорії з групою В.

Групи систем АВО

Описано 4 основні групи:

група 0 - ні аглютиноген А, ні В відсутній на еритроцитах; обидва агглютиніни (α і β) виявляються в плазмі;
група А - антиген А виявляється на поверхні еритроцитів, а β-аглютинін присутній у плазмі;
група В - несе на поверхні еритроцитів антиген В, а в плазмі агглютинін α;
група АВ - обидва агглютиногени присутні на поверхні еритроцитів, а аглютиніни відсутні в плазмі;

Найбільш поширеними групами крові є А і 0, В і АВ рідше. Група крові людини залишається незмінною протягом усього життя, за винятком випадків трансплантації кісткового мозку або додавання або зникнення антигенів при інфекціях, злоякісних пухлинах або аутоімунних захворюваннях, що може спричиняти зміну групи крові.
Як бачимо, людина не може знайти відповідний антиген та аглютинін. Сироватка кожної людини містить антитіла проти антигенів, яких немає в його еритроцитах. Якщо еритроцитарний антиген контактує зі специфічним антитілом, відбувається аглютинація (агрегація) та лізис еритроцитів.

Особливий фенотип, дуже рідкісний Бомбейський фенотип. Особи цієї групи характеризуються відсутністю гена Н, а це означає, що вони не мають жодного із згаданих вище антигенів на еритоцитах, натомість вони мають у своїй сироватці анти-А, анти-В та анти-Н антитіла. Як наслідок, ці люди можуть отримувати кров лише від тих, у кого однакова група крові.

Клінічні наслідки та значення групи АВО

Знання групи крові особливо важливо для визначення сумісності у разі переливання крові (необхідних у таких надзвичайних ситуаціях, як кровотеча, шок, сепсис, гостра інтоксикація).

Несумісність сироватки реципієнта та донора може мати летальний ефект. Переливання рекомендується проводити із сироваткою крові з групи реципієнтів, особливо якщо переливається більше 500 мл крові. При обмеженому переливанні аглютиніни з плазми донора не представляють небезпеки для еритроцитів реципієнта, оскільки їх титр дуже низький і не може спричинити шкідливого ефекту через розрідження в крові реципієнта. При обсязі переливання більше 500 мл масове споживання аглютинінів може спричинити внутрішньосудинну аглютинацію еритроцитів, що мають гомологічний антиген на поверхні. Також може бути проведений попереджувальний перехресний тест, який передбачає контакт еритроцитів донора із сироваткою крові реципієнта in vitro.

При переливанні крові в помірних кількостях (нижче 400-500 мл) слід враховувати наступне:

особи в групі 0 вважаються "універсальні донори”, Їх кров може переливатися людям з будь-якою іншою групою крові, але вони можуть отримувати кров лише з групи 0;
група А - люди з цією групою можуть здавати кров тим, у кого однакова група крові, а також тим, хто має групу АВ; може отримувати кров з груп А і 0;
група B - особи можуть постачати кров до груп B і AB і можуть отримувати кров з груп B і 0;
група AB - особи, які вважаються "універсальні рецептори”, Оскільки вони можуть отримувати кров від будь-якої групи, але можуть здавати лише тим, хто з тієї самої групи;

Може спричинити несумісність ABO з материнською плодою жовтяниця новонароджених, мають легший розвиток, ніж у випадку резус-несумісності. У більшості випадків мати належить до групи 0, а плід має одну з груп A, B. Інший варіант передбачає, що мати належить до групи A, а кров плода належить до групи B, і навпаки. Через те, що агглютиніни системи АВО з’являються в організмі людини без необхідності контакту з антигеном, гемолітична хвороба плода може виникнути з першої вагітності.

Rh система

Іншим антигеном, присутнім в еритроцитах, є антиген D, який належить до резус-системи, названої так тому, що вперше був виявлений у крові мавпи, резусу Макака. Він входить до групи антигенів, що складають систему, але на відміну від інших елементів, він має дуже високий антигенний характер. Ті, хто володіє нею, є резус-позитивними, із позначкою Rh + (85% осіб), а ті, хто його не має, - резус-негативними або резус- (15%).

Rh-система має 6 антигенів, розділених на 3 пари: C-c, D-d, E-e. Вони з’являються з першого місяця внутрішньоутробного життя, незалежно від системи АВО, і мають, порівняно з антигенами цієї системи, меншу щільність на поверхні еритроцитів. Вони мають ліпопротеїнову структуру, інтегруючись у поверхневий ліпідний шар еритроцитів.

Сироватка людини резус-негативних осіб зазвичай не містить антитіл до цього антигену. Вони розвиваються після контакту людини з резус-антигеном (переливання, вагітність із резус-позитивними особами). Перший контакт - це сенсибілізатор. Другий породжує серйозні реакції. У резус-негативних пацієнтів перше переливання резус-позитивної крові добре переноситься, оскільки для отримання антитіл необхідний сенсибілізуючий контакт. Тривалість персистенції анти-D антитіл у крові різна.

Значення резус-системи

Важливо, що до вагітності резус-характеристики обох батьків повинні бути відомими.

Антитіла до резус-системи в основному являють собою імуноглобуліни G, які мають низьку молекулярну масу і, отже, можуть проникати через плацентарний бар’єр. У випадку резус-негативної жінки, яка має вагітність резус-позитивним плодом, успадкованою від батька, перша вагітність може пройти добре, якщо мати не імунізована антитілами D, тобто вона не контактувала з кров’ю Rh +. Поки плід знаходиться в утробі матері, його кровообіг відокремлюється від кровообігу матері через плацентарний бар’єр, тому еритроцити плода не контактують з материнським кровообігом. В останні тижні вагітності виникають легкі ураження плаценти, які можуть приводити еритроцити плода в контакт з кров’ю матері, і таким чином з’являються анти-D агглютиніни. Перша дитина народжується нормально, оскільки титр антитіл, що виробляються матір’ю, низький, але при наступних вагітностях анти-D антитіла, що утворюються, перетинають плацентарний бар’єр, прикріплюються до мембран еритроцитів плода, викликаючи захоплення еритроцитів макрофагами селезінки та їх руйнування (гемоліз), з настанням гіпербілірубінемії (виникає жовтяниця новонароджених) та гемолітичної анемії.

Еритроцити плода можуть контактувати з материнською кров’ю навіть раніше, в перші місяці вагітності, через кровотечу або у випадку позаматкової вагітності. Несумісність резус-факторів матері та плода передбачає необхідність спостереження за такими типами вагітності. Імунологічний конфлікт між матір’ю та плодом може призвести до еритробластозу плода (гемолітична хвороба новонародженого), що призведе до загибелі в матці плода (гідропсія плода).

Щодо переливання крові, Rh-людина може отримати переливання крові Rh + один раз у житті, без ускладнень, оскільки перший контакт з антигеном є сенсибілізуючим і не призводить до серйозних гемолітичних реакцій. Однак цей тип переливання рекомендується лише у великих надзвичайних ситуаціях (наприклад, при масивних крововиливах), за відсутності запасу резус-крові та лише у чоловіків. На відміну від цього, пацієнти з резус-фактором + можуть отримувати резус-переливання крові-.

Визначення групи крові та резус

Визначення груп крові проводиться за допомогою аглютинації in vitro. Визначення агглютиногенів він виробляється шляхом змішування еритроцитів у пацієнта з гемотестовими сироватками A, B, 0 (сироватки, що містять α або β аглютиніни). Тест можна проводити на предметному склі (метод називається Бет-Вінсент) або в скляних пробірках (метод Монлі-Моссо).

Визначення агглютинінів проводиться шляхом змішування відомих еритроцитарних груп із сироваткою крові пацієнта (метод Симоніма). Якщо є несумісність, відбувається аглютинація з появою великих агрегатів еритроцитів, а якщо ні, то кров залишається рідиною.
Визначення резус-групи це робиться шляхом контактування еритроцитів людини з сироваткою проти Rh (сироватка, що містить антитіла D). Для всіх тестів на сумісність потрібна свіжа сироватка.

Інші клінічні наслідки

Недавні дослідження показали, що групи крові можуть впливати і сприйнятливі до розвитку певних захворювань, таких як серцево-судинні захворювання, захворювання онкологічного характеру. Щодо гемостазу, група крові впливає на кількість фактора фон Віллебранда та фактора VIII. Збільшення значень цих факторів у групах A, B, AB порівняно з групою 0 робить перших більш схильними до ішемічної хвороби серця та венозних та артеріальних тромбозів, ніж тих, хто має групу крові 0.

Ризик розвитку раку шлунка корелює з приналежністю до групи А, рак підшлункової залози має менший рівень захворюваності серед осіб групи 0, ніж у інших груп. Жінки з групою крові 0 мають вищий ризик розвитку раку нирок. Крім того, вважається, що існує зв'язок між системою АВО і шансами на розвиток раку шкіри, яєчників або легенів.

Варто також згадати про можливий зв’язок між системою АВО та сприйнятливістю до інфекцій, таких як туберкульоз, малярія, важка холера, інфекції хелікобактер пілорі. Інші можливі взаємозв’язки між системою ОАВ та виразкою дванадцятипалої кишки (група 0 схильніша) або мегалобластною та залізодефіцитною анемією (підвищений ризик для осіб групи А).