Основы иммуногематологии

1.

ОСНОВЫ
ИММУНОГЕМАТОЛОГИИ
Байтугаева Г.А.
канд. мед. наук, доцент кафедры
анестезиологии и реаниматологии ДПО

2.

Основы определения групп крови
• В мембране эритроцитов человека содержится более 300
различных антигенных детерминант, молекулярное
строение которых закодировано соответствующими
генными аллелями хромосомных локусов. Количество
таких аллелей и локусов в настоящее время точно не
установлено.

3.

Ген – участок хромосомы, отвечающий за определенный
признак (фен). Совокупность всех генов организма
называется генотип, совокупность признаков – фенотип.
Аллель – одна из форм одного и того же гена, определяет
один из вариантов развития признака.

4.

• Обычно выделяют два аллеля: доминантный
(соответствует нормальному гену) и рецессивный
(объединяет в себя множество различных мутаций
данного гена, приводящих к тому, что ген не работает).
• При множественном аллелизме выделяют больше двух
аллелей, например, в наследовании группы крови
участвует три (IA, IB, I0). Диплоидный организм имеет два
таких аллеля (один от папы, другой от мамы) в разных
сочетаниях.

5.

• Термин «группа крови» характеризует системы
эритроцитарных антигенов, контролируемых
определенными локусами, содержащими различное
число аллельных генов, таких, например, как A, B и 0
(«ноль») в системе AB0.
• Термин «тип крови» отражает её антигенный фенотип
(полный антигенный «портрет», или антигенный профиль)
— совокупность всех групповых антигенных характеристик
крови, серологическое выражение всего комплекса
наследуемых генов группы крови.

6.

Две важнейшие классификации группы крови человека —
это система AB0 и резус-система.
• Известно также 46 классов других антигенов, из которых
большинство встречается гораздо реже, чем AB0 и резусфактор
• Карл Ландштейнер, 1900 г. – установил явление
изогемаглютинации, лежащие в основе деления на группы
крови по системе АВО.

7.

Физическая природа связи антигена и
антитела состоит в межмолекулярных
взаимодействиях:
• электростатические силы,
• водородные связи,
• гидрофобные эффекты.
Прочность этих связей зависит от изменений
рН, ионной силы, температуры, свойств
окружающей жидкости.

8.

• Связь антигена и антитела специфична и
обратима.
• Диссоциация иммунного комплекса, при
которой антитело отделяется от антигена
клеточной поверхности называется
элюцией.

9.

Картина агглютинации определяется
концентрацией взаимодействующих структур:
• при избытке антител агглютинаты не
образуются вследствие отсутствия свободных
эпитопов («прозона»).
• при приблизительно равном соотношении
антигенных детерминант и молекул антител
развивается видимая агглютинация («зона
эквивалентности»).
• при дефиците антител агглютинаты не
образуются вследствие связывания единичных
молекул иммуноглобулинов с отдельными
клетками («постзона»).

10.

Результат реакции агглютинации зависит от ряда условий:
• Соблюдение адекватного соотношения концентраций
антигенов и антител – для создания «зоны
эквивалентности».
• Ph. Большинство антител к антигенам эритроцитов
реактивны при величине рh от 6,5 до 7,5. Обычно
используется рh 7,0.
• Ионная сила. Ионы Na+ и Cl- в обычном
физиологическом растворе отчасти нейтрализуют
электрический заряд активных участков антигенов и
антител. При снижении ионной силы среды этот
нейтрализующий эффект уменьшается. Кроме того,
низкая концентрация ионов способствует ускорению
образования комплекса антиген – антитело. Поэтому в
иммуногематологической практике широко
распространено использование раствора низкой
ионной силы.

11.

• Температура. Антитела к антигенам групп крови
различаются по температурному оптимуму
реагирования. Антитела класса IgM лучше
реагируют при температуре от +4 до +27 оС, а
антитела класса IgG лучше реагируют при
температуре +37 оС.
• Время. Слишком ранний учет результатов чреват
тем, что реакция еще не произошла. При затянутой
инкубации может произойти диссоциация
иммунных комплексов.

12.

• Стандартными изогемагглютинирующими
сыворотками являются сыворотки,
приготовленные из крови людей и
некоторых других жидкостей, содержащие
групповые антитела (агглютинины).
Сыворотки предназначаются для
определения групповой принадлежности
крови людей по системе АВО.

13.

Стандартные сыворотки системы АВО двух
различных серий каждой группы наносят на
пластинку под соответствующими
обозначениями таким образом, чтобы
получилось два ряда по три больших капли
(0,1 мл) в следующем порядке слева
направо: О"альфа"бета"(I), А"бета"(II),
В"альфа"(III).
• Исследуемую кровь наносят по одной
маленькой капле (0,01 мл) рядом с каждой
каплей сыворотки и перемешивают кровь с
сывороткой.

14.

• Наблюдение за ходом реакции проводят при
легком покачивании пластинки в течение 5
мин при комнатной температуре.
• По мере наступления агглютинации, но не
ранее, чем через 3 мин; в капли, в которых
наступила агглютинация эритроцитов,
добавляют по одной капле (0,05 мл)
изотонического раствора хлорида натрия
и продолжают наблюдение до истечения 5
мин.

15.

Определение группы крови системы АВО
моноклональными антителами
• Определение группы крови производится
с помощью реакции
• гемагглютинации на плоскости, в солевой
среде или на пластинке
• Для определения А и В антигенов
эритроцитов используют стандартные
реагенты: моноклональные антитела
(Цоликлоны анти-А и анти-В),

16.

• На пластинке антитела и кровь (цельную или осадок
эритроцитов) смешивают в соотношении 10:1 и
наблюдают за реакцией агглютинации в течение
2,5 мин.
• Реакцию агглютинации осуществляют с равными
объемами антител и 2% взвеси эритроцитов в
солевой воде и оценивают через 30-60 сек. по
рисунку эритроцитов на дне пробирки, либо после
немедленного центрифугирования и встряхивания
по наличию в пробирке агрегатов эритроцитов

17.

Фенотипирование
• Антигены эритроцитов – это структурные образования
различной химической природы, а именно: протеины;
гликопротеины или гликолипиды. Они находятся на
поверхности мембраны эритроцита и выполняют
различные функции: транспортную, адгезивную,
структурную, ферментативную.

18.

• Они объеденены в разные генетические системы, но лишь
немногие имеют клиническое значение.
• Отсутствие или наличие данных белков (фенотип
эритроцитарных антигенов) определяется наследованием
от родителей и не изменяется в течение жизни.
• Люди, у которых отсутствует какой либо конкретный
антиген, могут развивать иммунный ответ с образованием
антител при попадании в организм эритроцитов, несущих
этот антиген (механизм всех пострансфузионных осложнений,
образование аллоантител).

19.

• Наиболее клинически важным типом аллоантител
являются антитела к Rh (D) фактору – главному
генетическому антигену системы резус .
• Затем следуют более редкие реакции, которые связаны с
другими антигенами системы резус Rh (C,E,c,e), и
антигеном системы Kell, и еще более редкие - связанные с
иными эритроцитарными антигенами.

20.

• Известно несколько основных групп аллельных генов системы
АВО: A¹, A², B и 0. Генный локус для этих аллелей находится на
длинном плече хромосомы 9. Основными продуктами первых
трёх генов — генов A¹, A² и B, но не гена 0 — являются
специфические ферменты гликозилтрансферазы, относящиеся к
классу трансфераз. Эти гликозилтрансферазы переносят
специфические сахара — N-ацетил-D-галактозамин в случае A¹ и
A² типов гликозилтрансфераз, и D-галактозу в случае B-типа
гликозилтрансферазы. При этом все три типа
гликозилтрансфераз присоединяют переносимый углеводный
радикал к альфа-связующему звену коротких олигосахаридных
цепочек.

21.

• В плазме крови человека могут содержаться агглютинины α и β,
в эритроцитах — агглютиногены A и B, причём из белков A и α
содержится один и только один, то же самое — для белков B и
β.
• Таким образом, существует четыре допустимых комбинации;
то, какая из них характерна для данного человека, определяет
его группу крови[1]:
• α и β: первая (0)
• A и β: вторая (A)
• α и B: третья (B)
• A и B: четвёртая (AB)

22.

Понятие группы крови охватывает все генетически
наследуемые факторы, выявляемые в крови
человека
Выделяют:
1 клеточные факторы:
• эритроцитарные, выявляемые реакцией антиген антитело, проявляющейся агглютинацией тестэритроцитов;
• ферментные группы эритроцитов
• антигены лейкоцитов и тромбоцитов

23.

2 Сывороточные группы крови:
(по химической структуре антигены групп крови в
основном относятся к одному из трех классов):
• гликолипиды (системы групп крови ABO,
Lewis, P);
• протеины (системы групп крови Rhesus,
MNS);
• гликопротеины (система HLA).

24.

25.

Система Rh (резус-система)
• Резус крови — это антиген (белок), который находится на поверхности
красных кровяных телец (эритроцитов). Он обнаружен в 1940 году
Карлом Ландштейнером и А.Вейнером[2]. Около 85 % европейцев (99
% индийцев и азиатов) имеют резус и соответственно являются резусположительными. Остальные же 15 % (7 % у африканцев), у которых
его нет, — резус-отрицательный. Резус крови играет важную роль в
формировании так называемой гемолитической желтухи
новорожденных, вызываемой вследствие резус-конфликта
иммунизованной матери и эритроцитов плода.
Резус крови — это сложная система, включающая более 40 антигенов,
обозначаемых цифрами, буквами и символами. Чаще всего
встречаются резус-антигены типа D (85 %), С (70 %), Е (30 %), е (80 %) —
они же и обладают наиболее выраженной антигенностью. Система
резус не имеет в норме одноименных агглютининов, но они могут
появиться, если человеку с резус-отрицательной кровью перелить
резус-положительную кровь

26.

Другие системы
• Системы Даффи, Келл, Кидд, Льюис и др. Количество
изученных и охарактеризованных групповых систем крови
постоянно растёт.
• Групповая система Келл (Kell) состоит из 2 антигенов,
образующих 3 группы крови (К—К, К—k, k—k). Антигены
системы Келл по активности стоят на втором месте после
системы резус. Они могут вызвать сенсибилизацию при
беременности, переливании крови; служат причиной
гемолитической болезни новорождённых и
гемотрансфузионных осложнений.

27.

Групповая система Кидд (Kidd)
• включает 2 антигена, образующих 3 группы крови: lk (a+b), lk (A+b+) и lk (a-b+). Антигены системы Кидд также
обладают изоиммунными свойствами и могут привести к
гемолитической болезни новорожденных и
гемотрансфузионным осложнениям. Также это зависит от
гемоглобина в крови.

28.

Групповая система Даффи (Duffy)
• включает 2 антигена, образующих 3 группы
крови Fy (a+b-), Fy (a+b+) и Fy (a-b+).
Антигены системы Даффи в редких случаях
могут вызвать сенсибилизацию и
гемотрансфузионные осложнения.

29.

Групповая система MNSs
• является сложной системой; она состоит из 9 групп крови.
Антигены этой системы активны, могут вызвать
образование изоиммунных антител, то есть привести к
несовместимости при переливании крови. Известны
случаи гемолитической болезни новорождённых,
вызванные антителами, образованными к антигенам этой
системы.

30.

Лангерайс и Джуниор
• В феврале 2012 года, ученые из Вермонтского
университета (США) в сотрудничестве с японскими
коллегами из Центра крови Красного Креста (Red Cross
Blood Center) и французскими учеными из Национального
института переливания крови (French National Institute for
Blood Transfusion), открыли две новые «дополнительные»
группы крови, включающие два белка на поверхности
эритроцитов — ABCB6 и ABCG2. Эти белки относят к
транспортным белкам (участвуют в переносе метаболитов,
ионов внутри клетки и из нее)[4].

31.

Вел-отрицательная группа
• Впервые была обнаружена в начале 1950-х годов, когда у страдающей
раком толстого кишечника пациентки после повторного переливания
крови началась тяжелая реакция отторжения донорского материала. В
статье, опубликованной в медицинском журнале Revue D'Hématologie,
пациентку называли миссис Вел. В дальнейшем было установлено,
что после первого переливания крови у пациентки выработались
антитела против неизвестной молекулы. Вызвавшее реакцию
вещество никак не удавалось определить, а новую группу крови в
честь этого случая назвали Вел-отрицательной. Согласно сегодняшней
статистике такая группа встречается у одного человека из 2500.
• В 2013 году ученым из Университета Вермонта удалось
идентифицировать вещество, им оказался белок, получивший
название SMIM1. Открытие белка SMIM1 довело количество
изученных групп крови до 33.

32.

Совместимость групп крови человека
• Доноры и реципиенты крови должны иметь «совместимые»
группы крови. В России по жизненным показаниям и при
отсутствии одногруппных по системе АВ0 компонентов крови
(за исключением детей) допускается переливание резусотрицательной крови 0(I) группы реципиенту с любой другой
группой крови в количестве до 500 мл. Резус-отрицательная
эритроцитная масса или взвесь от доноров группы А(II) или
В(III), по витальным показаниям могут быть перелиты
реципиенту с AB(IV) группой, независимо от его резуспринадлежности. При отсутствии одногруппной плазмы
реципиенту может быть перелита плазма группы АВ(IV).

33.

• В середине XX века предполагалось, что кровь группы
0(I)Rh- совместима с любыми другими группами. Люди с
группой 0(I)Rh- считались «универсальными донорами», и
их кровь могла быть перелита любому нуждающемуся. В
настоящее время подобные гемотрансфузии считаются
допустимыми в безвыходных ситуациях, но не более 500
мл.

34.

• Несовместимость крови группы 0(I)Rh- с другими группами
наблюдалась относительно редко, и на это обстоятельство
длительное время не обращали должного внимания.
• Сегодня ясно, что другие системы антигенов также могут
вызывать нежелательные последствия при переливании крови.
Поэтому одной из возможных стратегий службы переливания
крови может быть создание системы заблаговременного
криоконсервирования собственных форменных элементов
крови для каждого человека.

35.

• Если у донора есть антиген Kell, то его кровь нельзя
переливать реципиенту без Kell, поэтому во многих
станциях переливания таким донорам можно сдавать
только компоненты крови, но не цельную кровь.

36.

Совместимость плазмы
• В плазме групповые антигены эритроцитов I группы A и B
отсутствуют или их количество очень мало, поэтому раньше
полагали, что кровь I группы можно переливать пациентам с
другими группами в любых объёмах без опасения. Однако в
плазме группы I содержатся агглютинины α и β, и эту плазму
можно вводить лишь в очень ограниченном объёме, при
котором агглютинины донора разводятся плазмой реципиента
и агглютинация не происходит (правило Оттенберга). В плазме
IV(АВ) группы аггллютинины не содержатся, поэтому плазму
IV(АВ) группы можно переливать реципиентам любой группы.

37.

Определение группы крови
Определение группы крови по системе AB0
В клинической практике определяют группы крови с помощью моноклональных
антител. При этом эритроциты испытуемого смешивают на тарелке или белой
пластинке с каплей стандартных моноклональных антител (цоликлоны анти-А и
цоликлоны анти-B), а при нечеткой агглютинации и при AB(IV) группе исследуемой
крови добавляют для контроля каплю изотонического раствора. Соотношение
эритроцитов и цоликлонов: ~0,1 цоликлонов и ~0,01 эритроцитов.
Результат реакции оценивают через три минуты.
если реакция агглютинации наступила только с анти-А цоликлонами, то
исследуемая кровь относится к группе А(II);
если реакция агглютинации наступила только с анти-B цоликлонами, то
исследуемая кровь относится к группе B(III);
если реакция агглютинации не наступила с анти-А и с анти-B цоликлонами, то
исследуемая кровь относится к группе 0(I);
если реакция агглютинации наступила и с анти-А и с анти-B цоликлонами, и ее нет
в контрольной капле с изотоническим раствором, то исследуемая кровь относится
к группе AB(IV).

38.

Проба на индивидуальную совместимость по
системе AB0
• Агглютинины, не свойственные данной группе крови, носят
название экстрагглютинов. Они иногда наблюдаются в связи с
наличием разновидностей агглютиногена A и агглютинина α,
при этом α1M и α2 агглютинины могут выполнять роль
экстрагглютининов.
• Феномен экстрагглютининов, а также некоторые другие
явления, в ряде случаев могут быть причиной несовместимости
крови донора и реципиента в пределах системы AB0 даже при
совпадении групп. С целью исключения такой внутригрупповой
несовместимости одноименных по системе AB0 крови донора и
крови реципиента проводят пробу на индивидуальную
совместимость.

39.

• На белую пластину или тарелку при температуре 15-25 °C
наносят каплю сыворотки реципиента (~0,1) и каплю
крови донора (~0,01). Капли смешивают между собой и
оценивают результат через пять минут. Наличие
агглютинации указывает на несовместимость крови
донора и крови реципиента в пределах системы AB0,
несмотря на то, что их группы крови одноименные.

40.

Наследование групп крови AB0
Фенотип А (II) может быть у человека, унаследовавшего от родителей или два гена
А (АА), или гены А и 0 (А0). Соответственно фенотип В (III) — при наследовании или
двух генов В (ВВ), или В и 0 (В0). Фенотип 0 (I) проявляется при наследовании двух
генов 0. Таким образом, если оба родителя имеют II группу крови (генотипы A0 и
А0), кто-то из их детей может иметь первую группу (генотип 00). Если у одного из
родителей группа крови A (II) с возможным генотипом АА и А0, а у другого B (III) с
возможным генотипом BB или В0 — дети могут иметь группы крови 0 (I), А (II), B
(III) или АВ (IV).
У родителя с группой крови I(0) не может быть ребёнка с группой крови IV(AB), вне
зависимости от группы крови второго родителя.
У родителя с группой крови IV(AB) не может быть ребёнка с группой крови I(0), вне
зависимости от группы крови второго родителя.
Наиболее непредсказуемо наследование ребенком группы крови при союзе
родителей со II и III группами. Их дети могут иметь любую из четырёх групп крови.

41.

• Резус-фактор наследуется по рецессивнодоминантному типу наследования.
Положительный резус - доминантный признак,
отрицательный - рецессивный.
• Фенотип Rh+ проявляется как при гомозиготном,
так и при гетерозиготном генотипе (++ или +-),
фенотип Rh- проявляется только при
гомозиготном генотипе (только --).