Podstawy
immunohematologii
Karolina Wódz
Podstawy
immunohematologii
Karolina Wódz
Immunohematologia - badanie
odpowiedzi immunologicznej na
antygeny znajdujące się na
komórkach i białkach krwi.
Znajomość zróżnicowania
antygenowego elementów krwi to
podstawa leczenia krwią i jej
składnikami oraz rozpoznawania,
leczenia i zapobiegania
immunizacji antygenami krwi
podczas ciąży.
Na wszystkich komórkach organizmu
znajduje się wiele antygenów – struktur,
które mogą być potencjalnie
rozpoznawane przez układ
immunologiczny
Antygeny własne nie są rozpoznawane
przez układ immunologiczny, dzięki
zjawisku
tolerancji immunologicznej
tolerancji immunologicznej
Niektóre antygeny mają taką
samą strukturę u różnych
osobników (CD3, CD4) i
przeniesione do drugiego
osobnika NIE
NIE
wywołują
odpowiedzi immunologicznej
Niektóre geny są wysoce
polimorficzne i wykazują ekspresję
antygenów wysoce zróżnicowanych u
poszczególnych osobników
Najbardziej polimorficzny jest główny
układ zgodności tkankowej MHC, u
ludzi HLA
Antygeny krwi (grupy
krwi)
Wykrycie na powierzchni krwinek odpowiedniego
antygenu pozwala na zaliczenie badanego do grupy
osobników mających identyczny antygen (antygen
grupowy)
Zespół antygenów grupowych w populacji to układ
grupowy krwi
Antygeny grupowe - białka, wielocukry, lipidy
Geny tworzące układ grupowy kodują bezpośrednio
białka strukturalne (Rh) lub w przypadku
występowania reszt cukrowych (warunkują swoistość)
występuje współdziałanie produktów wielu genów
(AB0)
Antygeny krwi (grupy
krwi)
Niezmienne przez całe życie (wyjątek – przeszczep
szpiku, przy różnicy układu AB0)
W chorobach rozrostowych spadek ekspresji
antygenów krwi, powodujący pozorną zmianę grupy
krwi
E. coli, Clostridium tertium, Proteus vulgaris
wytwarzają deacetylazę, która zmienia N-
acetylogalaktozaminę (determinanta grupowa A) na
galaktozaminę - zmiana fenotypu krwinek z A na B
Najbardziej polimorficzne są układy
Rh
(49 Ag) oraz
MNS
(46 Ag)
Najbardziej immunogenne są AB0, Rh, Kell, Duffy
(FY), Kidd (JK), MNS
Układ grupowy krwi
Układ grupowy
Układ grupowy
- 1 lub więcej Ag kodowanych przez 1
locus lub 2 geny sprzężone. Obecnie znanych jest 29
układów grupowych (233 Ag)
Antygeny
Antygeny
grupowe
grupowe
Szeroko występujące
Specyficzne dla erytrocytów
•AB0 (oprócz neuronów)
•Lutheran
•Gerbich
•Cramer
•Knops
•Rh
•LW
•Kell
•MNS
Antygeny erytrocytów zgrupowano w 25 układów
(Międzynarodowe Towarzystwo
Transfuzjologiczne), dodatkowo wyróżnia się 4
zbiory grupujące antygeny o zbliżonych
właściwościach biochemicznych, serologicznych i
genetycznych, 2 serie pojedynczych antygenów
Znaczenie mają tylko te układy, które cechuje
wysoka immunogenność lub częste występowanie
przeciwciał naturalnych.
Układy grupowe krwi
Swoistość antygenu grupowego zależy od rodzaju
cząstek cukru lub białka obecnego w błonie
erytrocytów
Immunogenność (zdolność do indukcji przeciwciał
biorcy) zależy od:
Układy grupowe krwi
1. Budowy chemicznej antygenu, glikoproteiny
i lipoproteiny są silniejszymi antygenami niż
same polipeptydy
2. Gęstości determinant antygenowych na
powierzchni erytrocytów - od ponad miliona w
przypadku antygenu A
1
, do poniżej 1000
cząsteczek MHC
Przetoczenie krwi jest możliwe tylko gdy
biorca i dawca są zgodni w zakresie
antygenów grupowych
Biorca nie ma w surowicy gotowych
przeciwciał rozpoznających antygeny dawcy
oznaczenie antygenów i przeciwciał
grupowych
wykonanie reakcji między krwinkami dawcy
a surowica biorcy (PRÓBA KRZYŻOWA)
zakres oznaczania swoistości ogranicza się
do układu AB0 i Rh
Przeciwciała w surowicy przeciwko
antygenom grupowym
•
Alloprzeciwciała (allohemaglutyniny) -
rozpoznają obce antygeny z tego samego układu
grupowego, nie występujące na krwinkach
badanego.
•
* Odpornościowe - zazwyczaj IgG, powstają w
wyniku kontaktu z krwinkami obcej grupy przy
przetoczeniu krwi lub w trakcie ciąży
•
* Naturalne - w surowicy występują przeciwciała
pomimo braku wcześniejszej immunizacji
odpowiednimi antygenami (AB0, MNS, Lewis, P),
zazwyczaj IgM. Powstają w wyniku immunizacji
antygenami występującymi w otoczeniu.
Przeciwciała w surowicy przeciwko
antygenom
grupowym
naturalne
odpornościowe
Naturalne
– występują we krwi bez uprzedniej immunizacji np. AB0
Odpornościowe
– występują we krwi bez uprzedniej
immunizacji np. AB0
Pierwszy kontakt
Pierwszy kontakt
Dawca Rh+
Biorca Rh-
Limfocyt rozpoznający RhLimfocyt T
Limfocyt B
Ab anty D
Ab anty D
Ab anty D
Kolejny kontakt
Kolejny kontakt
Dawca Rh+
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Ab anty D
+
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Ab anty D
Aktywacja
dopełniacza
Fagocytoza
Zniszczenie
przetoczonych krwinek
HEMOLIZA
HEMOLIZA
Przeciwciała w surowicy przeciwko
antygenom
grupowym
Autoprzeciwciała - reagują z antygenami
obecnymi na własnych komórkach badanego
oraz z identycznymi antygenami znajdującymi
się na krwinkach innych osób. Mogą być
przyczyną poważnych chorób, chociaż często
odnajduje się je u osób bez objawów
klinicznych.
Układ grupowy AB0
Występuje na na wszystkich komórkach organizmu,
oprócz neuronów
Swoistość warunkuje cukier zajmujący ostatnią
pozycję łańcucha
2 cząstki prekursorowe - typ I i II (zawierają
identyczne reszty cukrowe). Typ II łańcucha
występuje wyłącznie na erytrocytach
Pojawia się w 6 tygodniu życia płodowego, pełna
ekspresja 6 - 18 miesięcy po urodzeniu
Przeciwciała naturalne IgM powstają w wyniku
stymulacji powszechnie występującymi w przyrodzie
cząsteczkami, podobnymi do antygenów grupowych
AB0. Anty-A przy grupie krwi B, anty-B przy grupie A,
anty-AB przy grupie krwi 0.
UKŁAD GRUPOWY Rh
Najbardziej złożony układ grupowy krwinek czerwonych
człowieka
Najważniejszy antygen to peptyd D, silnie immunogenny
Antygeny Rh pojawiają się w 6 tygodniu życia płodowego
wyłącznie na erytrocytach
Przeciwciała anty-Rh powstają w wyniku uczulenia w czasie
ciąży (konflikt serologiczny) lub po przetoczeniu krwi
niezgodnej w układzie Rh. Początkowo IgM, następnie IgG
(zazwyczaj IgG
1
).
Przeciwciała anty-Rh wykrywa się u chorych z
niedokrwistością autoimmunohemolityczną „typu ciepłego”
- aglutynacja własnych erytrocytów w temperaturze 37 st.
C
UKŁAD Kell
Bardzo immunogenny
KK – 0,2%
Kk – 9,5%
Kk – 90%
Przeciwciała anty-Kell pojawiają się po stymulacji
antygenami Kell w czasie ciąży lub przetoczeniu
niezgodnej krwi. Często powodują odczyny
poprzetoczeniowe, a IgG anty- Kell mogą
wywoływać chorobę hemolityczną noworodków
15% alloprzeciwciał przeciwko antygenowi K
UKŁAD Duffy
Na krwinkach płodowych w 6 - 7 tygodniu ciąży
Antygen Fy(a
-
b
-
) występuje częściej w rasie
czarnej - ochrona przed malarią (Plasmodium
knowlensi, Plasmodium vivax), antygen Fy(a
+
b
+
)
pełni bowiem rolę receptora dla zarodźców malarii
receptor dla chemokin (DARC) - rola w
buforowaniu chemokin w krążeniu
Przeciwciała odpornościowe anty-Duffy są
przyczyną odczynów poprzetoczeniowych, rzadko
wywołują chorobę hemolityczną noworodków
UKŁAD Kidd
Najprostszy układ grupowy na
powierzchni krwinek czerwonych
Pojawia się w pierwszych kilkunastu
tygodniach życia płodowego
Przeciwciała odpornościowe anty-Kidd
są przyczyną odczynów
poprzetoczeniowych, rzadko wywołują
chorobę hemolityczną noworodków
Czynniki wpływające na
immunizację
Czynniki genetyczne
Moc antygenu
Ogólna ilość przetoczeń krwi
Stan chorobowy biorcy
Po stwierdzeniu immunizacji - otrzymywanie krwi
bez antygenu, który ten stan wywołał. Poziom
przeciwciał może być bowiem nieoznaczalny, ale
pozostają limfocyty B pamięci.
SKŁADNIKI OTRZYMYWANE W CENTRACH
KRWIODAWSTWA
Krew uniwersalna dla układu AB0
Krew pełna konserwowana do transfuzji wymiennej
Koncentrat krwinek czerwonych
Koncentrat krwinek czerwonych pozbawiony Kożuszka Leukocytarno-płytkowego
Koncentrat krwinek czerwonych z roztworem wzbogacającym
Koncentrat krwinek czerwonych w roztworze wzbogacającym pozbawiony kożuszka Leukocytarno-
płytkowego
Koncentrat krwinek czerwonych otrzymany metodą aferezy
Przemywany koncentrat krwinek czerwonych
Ubogoleukocytarny koncentrat krwinek czerwonych
Napromieniowany koncentrat krwinek czerwonych
Koncentrat krwinek płytkowych otrzymany metodą manualną z osocza bogato-płytkowego
Zlewany ubogoleukocytarny koncentrat krwinek płytowych otrzymany z kożuszka leukocytarno-płytkowego
przy użyciu pars Opti II z zastosowaniem systemu Orbisa
Ubogoleukocytarny koncentrat krwinek płytkowych otrzymany metodą aferezy
Mrożony koncentrat krwinek płytkowych
Uniwersalny koncentrat krwinek płytkowych
Przemywany koncentrat krwinek płytkowych
Napromieniowany koncentrat krwinek płytkowych
Koncentrat granulocytarny
Osocze świeżo mrożone otrzymane metodą manualną
Osocze mrożone
Osocze pozbawione czynnika VIII
Osocze świeżo mrożone otrzymane metodą automatyczną z plazmaferezy
Krioprecypitat otrzymywany metodą syfonową
Krioprecypitat otrzymywany metodą konwencjonalną
Koncentrat krwinek czerwonych do transfuzji dopłodowej
Koncentrat krwinek czerwonych do użytku neonatologicznego
Koncentrat krwinek płytkowych do transfuzji dla noworodków
Koncentrat krwinek czerwonych do użytku pediatrycznego
Koncentrat krwinek płytkowych do użytku pediatrycznego
Osocze świeżo mrożone do użytku pediatrytcznego
Urządzenia produkcyjne ORBISAC
służące do otrzymywania KKP z
kożuszków leukocytarno-płytkowych
Separator komórkowy do rozdziału krwi
na poszczególne składniki
Separator osoczowy
Co przetaczamy?
NIE
NIE pełną krew
W preparatach płytkowych lub
erytrocytarnych mogą pojawiać się
leukocyty, co powoduje reakcję
immunologiczną przeciwko MHC klasy II
Zmniejszenie liczby leukocytów:
KKCZ bez kożuszka leukocytarno – płytkowego
KKCZ ubogoleukocytarny po filtracji (99% bez
leukocytów)
Przetoczenie KKCZ z limfocytami osobom
w immunosupresji może wywołać GvH
ZAPOBIEGANIE
•
Napromieniowanie krwi, hamujące
proliferację limfocytów
WSKAZANIA DO NAPROMIENIOWANIA KRWI
•
Niedobory odporności
•
Biorcy szpiku/narządów (w immunosupresji)
•
Transfuzja od krewnych I i II stopnia
•
Choroba Hodkina
•
Transfuzja wewnątrzmaciczna i u noworodków
Uzupełnienie erytrocytów
Krew pełna konserwowana (obecnie
NIE
)
KKCZ
KKCZ bez kożuszka leukocytarno – płytkowego
Przemywany KKCZ (w celu pozbycia się resztek
osocza u osób z reakcjami alergicznymi)
Ubogoleukocytarny KKCZ
Krew mrożona
Krew napromieniowana
Krew pełna rekonstytuowana (krwrinki od dawcy 0
w osoczu AB, przy anemii hemolitycznej)
Ubogoleukocytarny KKCZ
Mniejsze ryzyko uczulenia na HLA
Spadek odczynu gorączkowgo
Spadek oporności na przetoczenia
Wieloletni biorcy (głównie płytek)
Transfery dopłodowe i noworodków
Zapobieganie zakażeniom CMV
Przemywany KKCZ
W celu pozbycia się resztek osocza u osób z
reakcjami alergicznymi
Bez białek osocza
Chorzy z reakcjami alergicznymi na białka osocza
NIE
zabezpiecza przed alloimmunizacją HLA
Ludzka albumina osocza krwi
Przetaczanie płytek
Przy małopłytkowości (<10 tys/μl + cechy skazy)
NIE
przetacza się przy małopłytkowości związanej
ze wzrostem niszczenia płytek
Preparat zlewany
Preparat zlewany
Preparat z aferezy (30%)
Preparat z aferezy (30%)
Antygeny płytek
•AB0
•Lewis
•Swoiste antygeny płytek
Pobieranie leukocytów I i
płytek krwi
Wytworzenie Ab przeciwko antygenom swoistym płytek lub
HLA prowadzi do wytworzenia oporności
Przetaczane płytki są natychmiast niszczone przez układ
immunologiczny
PRZYCZYNY OPORNOŚCI
Nieimmunologiczne
•Gorączka
•Infekcja
•Hypersplanizm
•DIC
•koagulopatie
Immunologiczne
•Alloimmunizacja HLA
•Alloimmunizacja przeciwko
swoistym antygenom płytek
Zapobieganie immunizacji
NIE
przetaczać leukocytów (filtrowane
płytki)
Lepiej przetaczać płytki od jednego
dawcy (z aferezy) niż zlewane
Dobieranie zgodności w HLA klasy I
Pracownia Immunologii
Transfuzjologicznej
Określanie grup krwi układu ABO
Określanie antygenu D z układu Rh
Określanie antygenu K z układu Kell i fenotypu Rh
Określanie antygenu k u dawców K dodatnich.
Określanie klinicznie ważnych antygenów innych
układów grupowych
Wykrywanie i identyfikacja przeciwciał odpornościowych
u wszystkich dawców pierwszorazowych, u wszystkich
dawców wielokrotnych, którzy byli leczeni krwią w
okresie roku poprzedzającego oddanie krwi oraz u kobiet
z ciążą w wywiadzie.
Wykonywanie kontroli serologicznej pobranej krwi i jej
składników
Powikłania
poprzetoczeniowe
WCZESNE (
do 24 h od zakończenia przetaczania
)
•
Reakcje hemolityczne wczesne
•
Zakażenia bakteryjne
•
Odczyn anafilaktyczny
•
Ostre poprzetoczeniowe uszkodzenie płuc
(TRALI)
•
Duszność poprzetoczeniowa
•
Niehemolityczna reakcja gorączkowa
•
Wysypka
WCZESNY ODCZYN HEMOLITYCZNY
Najczęściej w wyniku przetoczenia krwi niezgodnej w układzie AB0
Biorca A
Dawca B
Aktywacja dopełniacza
Odpowiedź
neurohormonalna
Układ krzepnięcia
Niewydolność
wielonarządow
a
Rozpad krwinek
Uwolnienie zrębu komórkowego
Uwolnienie wolnej Hb
Zablokowanie kanalików nerkowych wolną Hb
Ostra niewydolność
nerkowa
DIALIZA
WCZESNY ODCZYN HEMOLITYCZNY -
OBJAWY
Gorączka, dreszcze
Ból w klatce piersiowej
Ból w okolicy lędźwiowej
Duszność
Skąpomocz
Hemoglobinuria
Wstrząs
TRALI (Ostre poprzetoczeniowe
uszkodzenie płuc )
90% Ab przeciwko HLA u dawcy –
podawać dawcy Ab przeciwko HLA i
przepłukiwać
10% Ab przeciwko HLA biorcy –
podawać ultrafiltrowany KKCZ
Cytokiny, lipidy, dopełniacz, hemoliza
Najczęściej w wyniku przetoczenia osocza i KKCZ
Niehemolityczna reakcja gorączkowa
Wzrost o 1°C w trakcie lub w 2 h od zakończenia przetaczania
Biorca wytwarza
Ab przeciwko
HLA dawcy
Uwolnienie cytokin z leukocytów (IL-1, IL-6, TNF-α)
Kompleks Ag-Ab aktywuje
układ dopełniacza
C5a
Uwolnienie cytokin z
monocytów (IL-16)
Synteza cytokin stanu zapalnego w przechowywanych składnikach krwi
POSTĘPOWANIE PO WYSTĄPIENIU ODCZYNU
WCZESNEGO
Przerwać przetaczanie
Powiadomić lekarza
Odłączyć krew, podłączyć 0,9% NaCl
Wykonać pomiar temperatury, tętna, ciśnienia, RTG
płuc
Powiadomić pracownię serologiczną
Pobrac krew z innego miejsca niż była podawana
krew (badania serologiczne i bakteriologiczne)
Przekazać RCK próbki krwi i pojemniki z resztkami
krwi
Wysłać formularz zgłoszenia wystąpienia odczynu
Powikłania
poprzetoczeniowe
PÓŹNE
•
Reakcje hemolityczne późne
•
Poprzetoczeniowa skaza małopłytkowa
•
Poprzetoczeniowy GvH
•
Zakażenia
Reakcje hemolityczne późne
Objawy po 3 – 5 dniach
Hemoliza zewnątrznaczyniowa
Anemia
Żółtaczka
Gorączka
Niezgodność w innych niż AB0 układach grupowych
Poprzetoczeniowa skaza
małopłytkowa
Najczęściej u wieloródek
Objawy w 7 dobie po przetoczeniu
Przeciwciała przeciwpłytkowe HPA1a, HPA5b, HPA1b
Poprzetoczeniowy GvH
Biorca z upośledzona odpornością
Biorcy homozygotyczni
Różnice między HLA dawcy i biorcy
Wszczepienie immunokompetentnych limfocytów T – reakcja
immunologiczna przeciw tkankom biorcy
OBJAWY
•Gorączka 3 do 30 dni po przetoczeniu
•Wysypka 1-2 dni po wystąpieniu gorączki
•Erytrodermia
•Biegunki
•Podwyższenie AST i ALT
•Powiększenie węzłów chłonnych