Transfuziile sangvine i grupele sangvine1901

Karl Landsteiner Descoper grupele sangvine A, B, O, AB

Descoperirea grupelor sangvine Karl Landsteiner a descoperit c reacia de cuagulare a sngelui este determinat de o reacie imunologic prin care anticorpii primitorului aglutineaz eritrocitele donatorului. Pentru descoperirea grupelor sangvine, Karl Landsteiner primete Premiul Nobel pentru Medicin n 1930.

Antigene eritrocitareExist peste 200 antigene eritrocitare;

Cele mai cunoscute sunt cele din sistemele de grup sangvin ABO i Rh;Fiecare individ are animite tipuri de antigene n anumite combinaii;

Sistemul de grup sangvin ABOTipul de antigene eritricitare determin tipul de grup sangvin: A, B, AB sau O (nici un antigen).

Grupa sangvin ABO

Plasma

Plasma Plasma

Plasma

Determinarea grupei sangvine A Lam de sticl cu 2 picturi de ser anti-A i i respectiv anti-B; se adaug 2 picturi de snge de la subiectul analizat; n partea stng a lamei serul cu anticorpi anti-A a aglutinat eritrocitele ce conin deci antigenul A; Absena reaciei de aglutinare n partea dreapt a lamei.

Determinarea grupei sangvine

http://www.bh.rmit.edu.au/mls/subjects/abo/resources/genetics1.htm

Transfuzii sangvine

Persoanele cu grupa sangvin O sunt considerai donori universali" iar cei de grup AB primitori universali."

Genetica sistemului ABO

Locusul genic este pe braul lung al cromozomului 9;Exist 3 alele ce pot genera 6 genotipuri; Alelele pentru antigenele A i B sunt codominante i se exprim dominant fa de alela pt grupa sangvin O;

Sistemul ABOGenotipuri IA IA IA IB IA i IB IB IB i ii Fenotipuri A AB A B B O

2007 Paul Billiet ODWS

O

A

B

Sistemul de grup sangvin Rh

RhesusMaimua Rhesus

3 antigene compun sistemul Rh Cel mai important este antigenul D Persoanele Rh (+) prezint pe hematii antigenul D iar cele Rh(-)nu au acest antigen pe suprafaa hematiei; 85% din populaie este Rh(+); 15% este Rh (-)

Sistemul RhPersoanele Rh negative nu au n ser anticorpi anti-D; Antigenul D este codificat de alela dominant D prezent n genotip n stare homozigot (DD) sau heterozigot (Dd); Absena antigenului D la indivizii Rh (-) semnific prezena n genotip doar a alelei recesive d n stare homozigot (dd).

Grupa sangvin Rh pozitiv

Genotip

Tipuri de alele

DDDd Rh negativ dd

DD or d d

Sistemul CDE (Rhesus) Fiecare antigen este codificat de o gen Include c, C, D, e, E Dar indivizii Rh negativi sunt aceia care nu au pe eritrocite antigenul D 87% din caucazieni sunt Rh pozitivi

Boala hemolitic a n.n. (HDN)

Apare la gravidele Rh (-) cu fei Rh (+) dac a avut loc o expunere la antigenul Rh anterioar acestei sarcini; Prevenit prin administrarea postnatal de anticorpi anti-D care vor distruge eritrocitele ce au ptruns n circulaia matern la natere sau dup avort

Fiziopatologie Dup prima expunere la antigenul D n cadrul rspunsului imun limfocitele sintetizeaz iniial Ig M, molecule mari ce nu pot traversa placenta. n cazul unei noi expuneri la antigenul D (a doua sarcin) limfocitele B cu memorie recunosc antigenul D i sintetizeaz Ig G care pot traversa

Fiziopatologie Anticorpii materni traverseaz placenta i distrug eritrocitele fetale Sechestrarea eritrocitelor de ctre macrofage n splina ftului i distrucia lor determin anemie hemolitic.

Incompatibilitatea n sistemul RhDac mama este Rh/gr. O i ftul este Rh+/grupa A, B, sau AB, el este relativ protejat fa de incompatibilitatea din sistemul Rh Anticorpii materni anti-A i anti-B distrug eritrocitele fetale care au patruns n circulatia matern nainte de apariia rspunsului imun anti-D.

Incompatibilitatea n sistemul Rh n sarcin O msur eficient de prevenire a sensibilizrii n sistemul Rh este administrarea mamei imediat dup natere de anticorpi anti D. Aceti anticorpi administrai mamei distrug eritrocitele fetale care au intrat n circulaia matern naintea dezvoltrii rspunsului imun.

Antigenul Lewis Antigeni solubili ce se gsesc n plasm i sunt absorbii pe suprafaa eritrocitului.Absoria antigenului Lewis pe eritrocit

RBCAntigenul Lewis in plasma

Le genes

O

A

B

Genetica antigenului Lewis Tipul de antigen Lewis depinde de prezena alelelor dominante H (acelai ca n cazul antigenelor ABO), Se i Le. 3 locusuri implicate ce pot fi ocupate de alele dominante /recesive. Alelele recesive le, h i se n stare homozigot nu se sintetizeaz antigen Lewis Prezena alelei Le sinteza antigen Lea. Toate alelele dominante Le, H i Se sunt necesare pentru a transforma antigenul Lea Leb. Le se H Le(a+b-) Le Se H Le(a-b+) le se H Le(a-b-) le hh se Le(a-b-)

Antigeni minori Sistemul MNS = antigenii M, N, S, s, U Anticorpii anti-M i anti-N apar n mod natural i nu au semnificaie clinic Anticorpii anti-S, anti-s i anti-U ~ pot declana crize hemolitice

Antigenii MNSsM & N only differ in their amino acid sequence at positions 1 and 5

M Glycophorin A N

RBCU S

Glycophorin B

s

S & s only differ in their amino acid sequence at position 29

COOH end ..

.5, 4, 3, 2, 1 (NH2 end)

Sistemul eritrocitar Kell Similar cu sistemul Rh 2 antigene majore (din peste 20 existente) K (Kell), 90% din populaie

The K i k genes sunt alele codominante situate pe chromosome 7 Antigenul K este foarte imunogenic (locul 2 dup antigenul D) n stimularea sintezei de anticorpi.

Sistemul eritrocitar Kidd 2 antigene Jka i Jkb (sintetizate de alele codominante respective); alela recesiv Jk Fenotipuri:

GenotipJkaJka JkaJkb JkbJkb JkJk

FenotipJk(a+b-) Jk(a+b+) Jk(a-b+) Jk(a-b-)

caucazieni (%)26.3 50.3 23.4 rar

negri (%)51.1 40.8 8.1 rar

Grupa sangvin Duffy Alele codominante Fya i Fyb codific antigenele corespunztoare Fenotipuri: Fenotip Negri(%) Caucazieni (%) 17 49

Fy(a+b-) Fy(a+b+

9 1

Fy(a-b+)Fy(a-b-)

2268

34RAR

Antigenul Duffy i malaria Majoritatea afro-americanilor sunt Fy(a-b-) Anumii parazii din genul plasmodium ce determin malaria (Plasmodium knowlesi i P. vivax) nu invadeaz eritrocitele Fy (a-b-); Antigenii Fya sau Fyb sunt necesari pentru aderena la membrana eritrocitului; explic frecvena ridicat a fenotipului Fy (a-b-) la populaia de culoare Fenotipul Fy(a-b-) este frecvent Africa Central i de Vest (susine teoria seleciei naturale).

Grupa sangvin Xg Prezena pe eritrocit a antigenului Xga Transmitere X-linkat, alela Xg fiind recesiv fa de alela dominant Xga 89% din femei i 66% din brbai au antigenul Xga : Xga sau Xg : XgaXga, XgaXg, sau XgXg Examplu: Xg(a+) i Xg(a-) au descendente Xg(a+) i biei Xg(a-); Antigen Xg nu este puternic imunogen (nu determin reacii transfuzionale)

ProblemNume Grupa Genotopuri Anticorpi n sangvin posibile ser Donori

Dl. G D-na. B

AB+O-

IAIB +/IAIB +/+i i -/-

Anti-A, B i eventual anti-D Anti-A i anti-D

OricineDoar O-

D-na. J

B-

IB i -/IBIB -/-

B- i O-

Dl. S

A+

IA i +/+ IA IA +/+ IA i +/IA IA +/-

Anti-B

A-, A+, O- i O+

TestRspunsgrupa de snge, genotipuri i posibilii donori

grupa: B Genotip: IB i -/sau IBIB -/-

Donori posibili. B- sau O-

TestGrupa sangvin, genotipuri posibile, donori.

Rspuns

Grupa: AB+ Genotip: IAIB +/-sau IAIB +/+ Oricine poate fi donor (AB+, AB-, O+, O-, B+, B-, A+, A-)

Sistemul genetic al hemoglobinei tetramer 2 lanuri i 2 lanuri

Grupare hem 1/ per subunitate Transport O2

Fiecare din cele 4 molecule hem conin cte 1 atom feros (Fe2+) n centru care leag cte 1 molecul de O2

Hemoglobina

lan alpha

Lan Beta oxihemoglobina (HbO2) deoxihemoglobina

Grupare hem

Genetica sistemului-globine -globine

Hemoglobina

Cromozom 11

Chromozom 16

Organizarea genelor ce codific cele 2 tipuri de lanuri globinice pe cromozomi diferii Clusterul genelor -globinice conine 3 gene functionale, 28 kb pe cz. 16

Clusterul genelor -globinice conine 5 gene funcionale i 2 pseudogene, 50Kb pe cromozomul 11

Fig. 9.20 b

Succesiunea genelor n fiecare cluster se coreleaz cu expresia lor n cursul dezvoltrii globine - gene active n primele 5 spt., n perioada

embrionar 2 gene : expresie n perioada fetal i adult -gene active n primele 5 spt., n perioada embrionar 2 gene active n perioada fetal i d devin active n primele spt. postnatal

globine

Tipuri de hemoglobine Perioada embrionar: Hb Gower 1(2 2) Hb Gower 2 (2 2) Hemogl.fetal Hb F 22 (2G2, 2A2) Hemoglobin adult Hb A1(97%) 22 Hemoglobin adult Hb A2(2-3%) 2 d2

Mutaii n genele ce codific hemoglobinele- 2 tipuri de boli genetice: - talasemii modificri cantitative ale sintezei lanurilor globinice; - hemoglobinopatii- modificri calitative ale sintezei lanurilor globinice - Variante hemoglobinice modificri ale secvenei de aminiacizi peptide cu caliti fizicochimice diferite >400 variante hemoglobinice - 90% sunt cauzate de substituia unui aa cu altul - 60 % din mutaii apar n lanul beta.

Siclemia/ anemia falciform Afeciune autosomal recesiv cauzat de o mutaie punctiform n gena ce codific lanul beta situat pe 11p 15.5 Polipeptidul conine 146 aa

Siclemia HB S: acidul glutaminic din poziia 6 este nlocuit cu valina; Transformarea codonului 6 din CTC n CAC (mutaie punctiform)

Hemoglobina C- Lizina in poziia #6

146 aa

146 aa

Siclemia

Deoxihemoglobina

Siclemia Substituia acidului glutamic creeaz un situs hidrofob n afara lanului globinic care va polimeriza cu regiunea hidrofob a lanului adiacent

Polimerizarea lanurilor creeaz fibre lungi dispuse n axul lung al hematiei membrana se pliaz pe acest coninut rigidform de secer

SiclemiaAfeciune A.R.n condiiile scderii p.p. a oxigenului din vasele mici, HbS precipit; Hematiile siclizate au membrana rigid i nu mai pot traversa vasele mici aglutinarea hematiilor i distrucia lor anemie hemolitic

Siclemia: fiziopatologie Polimerizarea HbS apare doar dup cedarea oxigenului; Dup legarea oxigenului HbS depolimerizeaz; Doar dup cteva cicluri de polimerizare /depolimerizare se produce rigidizarea membranei.

Siclemia: fiziopatologie Rigidizarea eritrocitelor determin obstrucia vaselor mici necroze tisulare Ex: medulara renal splin, oase, articulaii; Heterozogoii pt. HbS: 40% HbS i 60% HbA i sunt asimptomatici; - crize de siclizare doar la altitudini ridicate ( aglutinri n medulara renal hematurie) - relativ rezisteni la infecia cu plasmodium falciparum ce determin malaria frecv. genei pt. HbS n populaiile n care malaria este endemic ( Africa central i de vest, India, Pakistan, etc).

Electroforeza n gelMetod pentru separarea moleculelor (ADN, proteine, etc.) pe baza proprietilor fizice /chimice: (1) mrime (2) form (3) ncrctur electric.

Electroforeza este utilizat pentru identificarea variantei alelice

Hemoglobina SNormal mRNA

Normal protein

GUG CAC CUG ACU CCU GAG GAG AAG val his leu thr pro glu glu lys 1 2 3 4 5 6 7 8Mutation (in DNA)

Mutant mRNA

Mutant protein

GUG CAC CUG ACU CCU GUG GAG AAG val his leu thr pro val glu lys 1 2 3 4 5 6 7 8

Acidul glutamic este un aa ncrcat negativ iar valina este un aa. neutru d.p.d.v al sarcinii electrice

Heterozygote...

Valine: aa.neutru

+Acid glutamic: aa ncrcat negativ

-

Hb S/C Hb A/ C Hb A/S Sickle cell anemia Hb S Hb S Hb A/S

HbA

-

+migration

Tipuri speciale de hemoglobinopatii Hb Lepore: fuziunea a 2 gene d i d talasemia (crossing-over inegal ntre gene non-omoloage)

Hb Constant Spring (transformarea codonului stop ntr-un codon cu sens i continuarea transcripiei pn la urmtorul codon stop) lanurile sunt mai lungi cu 31 aminoacizi

TalasemiiAnomalii cantitative ale sintezei lanurilor globinice Afectarea raportului dintre cantitatea de lanuri alpha i beta globinice; Anemie hipocrom/microcitar

Genetica talasemiilorAlpha Tal: Deleii gene alpha : 1- 4 gene Beta Tal: Diferite tipuri de mutaii punctiforme Sunt afeciuni A.R. n care heterozigoii sunt minim/mediu afectai

Alpha ( ) talasemii Scderea sintezei lanurilor alpha.

Prevalen crescut n Africa, Orientul mijlociu, India, rile din bazinul mediteranian.

Tipuri de talasemie talasemie: 4 forme n funcie de severitatea scderii sintezei lanurilor n urma deleiilor genice i implicit a prezentrii clinice; -talasemie: 3 forme n funcie de severitatea clinic: major, intermediar i minor

Fig. 11.9

Clasificare & TerminologieAlpha Talasemii Status normal Purttor sntos Anemie minor Anemie cu Hb H Hb Barts /hydrops fetalis / - / -/- --/ --/- --/--

Talasemii

Fig. 9.21 (b.1)

Cazuri speciale n talasemie Hb Barts & hydrops fetalis Hb Barts este un tetramer 4 Asociat cu absena sintezei lanurilor (--/--) Letal Hb Barts este capabil de siclizare

Heterogeneitate n -Talasemie -talasemie ~200 mutaii o = nu se sintetizeaz lanuri globinice + = sinteza lanurilor globinice este sczut n funcie de severitatea afeciunii: Talasemie major Talasemie forma intermediar Talasemie minor

Incidena talasemiei pe glob

n anumite regiuni 2-18% din populaie sunt purttori; Include bazinul Mrii Mediterane, Orientul Mijlociu, Subcontinentul Indian, Orientul ndeprtat. Migraiile populaionale au condus la diseminarea genei... -Tal este relativ frecvent i n Europa, America i Australia. In 2002: ~ 240 milione de purttori sntoi pe glob ~ 200,000 n.n. pe an cu -Tal major (Cao et al, 2002).

Mutaii n regiunea reglatorie a genei poate cauza talasemie Mutaii n regiunea promotorului (secvena TATA box) pot scdea drastic transcripia genei i cauza talasemie

-Talasemia minor Apare la heterozigoi; dac ambii genitori sunt heterozigoi 50% din descendeni vor avea talasemie minor i 25% talasemie major (homozigoi pentru mutaia genic). Clinic normali Pot avea o form uoar sau medie de anemie.

-Talasemia- forma intermediar Scderea sintezei lanurilor determin o anemie moderat sau sever; Cele mai frecvente complicaii: deformri osoase i hepatosplenomegalie

Talasemia major (anemia Cooley) Lipsa lanurilor determin o anemie sever, letal n absena tratamentului; Transfuziile repetate determin o suprancrcare cu Fe ce se depune n diferite organe (insuficien hepatic, renal etc) tratament:chelatori de Fe

-Talasemia i malaria Heterozigoii sunt relativ protejai mpotriva formelor severe de malarie (infecie cu plasmodium falciparum); Efectul este asociat cu reduceea multiplicrii parazitului n eritrocite; este determinat de creterea cantitii de HbF ce este relativ rezistent la digestia de ctre hemoglobinazele parazitului.

Semne i simptomeTalasemia major (anemia Cooley): tegumente palide i retardul creterii n primul an de via datorit anemiei severe. ulterior deformri osoase (hiperplazia seriei eritrocitare) i hepatosplenomegalie

Blood picture of a thalassemia major patient

Source: Cooleys Anemia Foundation