ABO vércsoport rendszer Dr. Toldi József OVSZ Szegedi Regionális Vérellátó Központ
Landsteiner, K.: Zur Kenntnis der antifermentativen , lytischen und agglutinierenden Wirkungen des Blutserums und der Lymphe. Zbl.Bakt., 27:357, 1900
Landsteiner, K.: Über Agglutinationserscheinungen normalen menschlichen Blutes. Klin. Wschr., 14: 1132, 1901 Landsteiner, K.: On individual differences of human blood Nobel prince, 1930
Toldi J.: ABO vércsoport rendszer (OT2015)
Landsteiner felfedezésének jelentősége A fajon belüli - vérsejteken megjelenő polimorfizmus felismerése – Immungenetika
A savóban megjelenő antitestek jelentőségének felismerése – Biztonságos vérátömlesztés
Az agglutinációs technika alkalmazása a polimorfizmus vizsgálatában – Vércsoport szerológia Toldi J.: ABO vércsoport rendszer (OT2015)
ABO vércsoport rendszer antigénjei két antigén-tulajdonság négy vércsoportot határoz meg tesztsavók reakciói
kimutatott
vércsoport
anti-A
anti-B
antigén
1.
++++
-
A
‘A’
2.
-
++++
B
‘B'
3.
-
-
sem A, sem B
‘O'
4.
++++
++++
A és B is
‘AB'
ABO vércsoport nevezéktana
- Landsteiner (ABO) – ISBT001 - haemagglutinogén – antigén - haemagglutinin - antitest
Toldi J.: ABO vércsoport rendszer (OT2015)
tulajdonság
Kétoldalas ABO vércsoport meghatározás reakciói Landsteiner szabály az egyén savója normális körülmények között nem tartalmazhatja a saját vörösvérsejtjein található ABO antigén ellenes antitestet, de kötelezően tartalmazza a hiányzó antigén ellenes antitestet. A reagens reakciói az ismeretlen vörösvérsejttel - baloldali reakció – antigén kimutatás -
anti-A
anti-B
tesztsavó
-
kimutatott antigén
A reagens reakciói az ismeretlen savóval - jobboldali reakció – antitest kimutatás -
„A1”
„B”
- testvörösvérsejtek
kimutatott antitest
++++
-
A
-
++++
anti-B
-
++++
B
++++
-
anti-A
-
-
O
++++
++++
anti-AB
++++
A és B
-
-
sem anti-A sem anti-B
++++
Toldi J.: ABO vércsoport rendszer (OT2015)
ABO kompatibilitás - a Landsteiner szabály transzfúziós alkalmazása Ottenberg szabály: ki – kinek adhat és ki kitől kaphat vért
Vörösvérsejtek
univerzális donor
Plazma (savó)
- A vörösvérsejt nem tartalmaz AB antigéneket
recipiens - A savó nem tartalmaz ABO antitestet
major kompatibilitás
minor kompatibilitás
- beteg savójának reakciója -
- a donor savójának reakciója -
Toldi J.: ABO vércsoport rendszer (OT2015)
ABO vércsoportok gyakorisága kaukázusi populáció
hazai megoszlás (Rex-Kiss B. 1971)*
Dél-Magyarországi populáció **
A
35 - 45%
44%
41,7%
O
35 - 42%
32%
31,6%
B
5 - 15%
16%
17,5%
AB
3 - 6%
8%
9,2%
* Rex-Kiss B., Horváth E.: Ergebnisse der Blut und Serumgruppen-Bestimmungen in Ungarn (Phenotypen-Genotypen-und Genfrequenzen). Z. Immun. Forsch., 141:449, 1971 ** Toldi J.: ABO vércsoportok megoszlása az első véradóknál (N=4029)
Populációs eltérések: Toldi J.: ABO vércsoport rendszer (OT2015)
- keletre utazva a ‘B’ antigén gyakorisága nő - a Dél-Amerikai indiánok csak ‘O’ vércsoportúak
Populációs eltérések az egyes vércsoportok megoszlásában
Forrás: P.L. Mollison Blood Transfusion in Clinical Medicine IX ed.
Toldi J.: ABO vércsoport rendszer (OT2015)
ABO vércsoportrendszer antigénjeinek öröklődése - az ABO, H, Se és Le gének kölcsönhatásai 9. q34
19. pter-q13.2
ABO génvariánsok A, A2, Ax, Am B, B2, Bx, Bm O
Se/se Le/le H/h
H/h, Se/se, Le/le és ABO gének kombinációi
a testnedvekben megjelenő vércsoport anyagok
a vörösvérsejten megjelenő antigének
H, Se, A/B, Le
H, A/B,Lea, Leb
H, A/B, Leb
H, Se, OO, Le
H, Lea, Leb
H, Leb
2.
H, sese, A/B, Le
Lea
H, A/B, Lea
20
3.
H, Se, A/B, le/le
H, A/B
H, A/B
9-10
h/h, se/se, A/B, Le
Lea
Bombay vércsoport, Lea
h/h, Se, A/B, Le
Lea
Parabombay vércsoport, Lea
extrém ritka
1.
4.
Megjegyzés: Normál „A” és „B” gének mellett a „H” antigén csak nyomokban van jelen a vörösvérsejteken Toldi J.: ABO vércsoport rendszer (OT2015)
gyakoriság (%)
70
ABO génszerkezet - ősgén
297
526
657
A
C
C G
*A101
Arg
703
796
803
930
C G
G
Gly Leu Gly
176
235
266
268
- az ősgén variánsai 297
526
657
G
G
C T
*B101
703
796
803
930
A C
A
Gly
Ser Met Ala
176
235
266
268
261
^G
*O01
ter 118
ABO gének felépítése: - 7 exon (a 6. és a 7. az un. kódoló régió) eltérés az „A” géntől: - „B” 7 bázis párban (3 kódoló, 4 csendes változás) - „O” idő előtti stop kódon megjelenésében Toldi J.: ABO vércsoport rendszer (OT2015)
Forrás: Blood Group Antigen Gene Mutation Database
ABO tulajdonság génszintű vizsgálat – az ABO gének bázissorrendjének hatása a polipeptid láncra -
Toldi J.: ABO vércsoport rendszer (OT2015)
ABO gének termékei – transzferáz enzimfehérjék • A1 transzferáz enzim
COOH
- Integrális membránfehérje (II. típus) - Glikoprotein (41kDa, 354 AS) - Intracelluláris rövid N rész - Transzmembrán hidrofób rész - Rövid enzimérzékeny szár rész - Hosszú extracelluláris C terminális rész - 1 N-glikozid kötés (Asn 113 ) NH2 Az emlősökre jellemző transzferáz enzim
• B transzferáz enzim - A1 transzferázhoz képest kritikus fontosságú eltérés a 226, 268 AS-ban
Toldi J.: ABO vércsoport rendszer (OT2015)
• O transzferáz enzim - 117 AS felépülő inaktív polipeptid
ABO antigének biokémiája
Forrás: W.A. Flegel: Grundlagen von Blutgruppenantigenen (2004)
Toldi J.: ABO vércsoport rendszer (OT2015)
ABO struktúra - az epitop szerkezetének vizsgálata A-vércsoport anyag
enzim degradáció
N-acetyl – galactoseamidase
UDP
Mn++
UDP-NacGal
Galactoseamidase
NAcGal
D-gal
H-vércsoport anyag GDP
Transzferáz aktivítás
B-vércsoport anyag
Fucosidase Mg++
GDP-Fuc
Fuc
Cukorlánc maradvány (ABH specifitás nélküli) Toldi J.:J.: A ABO vérhez vércsoport kapcsolódó polimorf jellegek genetikája, biokémiája molekuláris biológiai módszerekkel vizsgálva 2009 Toldi rendszer (OT2015)
Mn++
UDP-Gal
UDP
ABO struktúra - a belső szerkezet vizsgálata - módszer: savas hidrolízis, alkális degradáció • Terminális cukormolekula (epitop) • Cukorlánc maradvány (aktív hely) N-acetellaktozamin egység
H O
-1: Galβ1→3GlcNAcβ1→X -2: Galβ1→4GlcNAcβ1→X -3: Galβ1→3GalNAcα1→X -4: Galβ1→3GalNAcβ1→X -5: Galβ1→3Galβ1→X -6: Galβ1→4Galβ1→X
R
XIV pneumococcus specifitás
D O Z Ó
sejtmembrán
molekula : •GLIKOLIPID Toldi J.: ABO vércsoport rendszer (OT2015)
•GLIKOPROTEIN
Az ABO struktúrákat hordozó molekulák szerkezete G L I K O L I P I D (C E R A M I D) Glikoszfingolipidek
GLIKOPROTEIN 1. Ser/Thr- protein (O glikozid kapcsolt)
CERAMID -Szfingozin - zsírsav (2) 1. Rövid (5-15) cukrot tartalmazó lánc Neo-lacto-ceramid (Paraglobozid)
Alkál labilis struktúra - Glikoforin A, B, C fehérje 2. Asn - protein (N glikozid kapcsolt)
2. Hosszú (~60) cukrot tartalmazó lánc polyglycosyl – ceramid struktúra
Toldi J.: ABO vércsoport rendszer (OT2015)
Alkál stabil struktúra - Band 3 - Band 4.5 fehérje
“A” -alcsoportok felfedezése ( Hirszfeld és Dungern, 1911): az megszokottól gyengébb agglutináció alapján (variáns meghatározás) Alcsoport tulajdonságú vérek szerológiai viselkedése vörösvérsejtek reakciói “A1” (80%)
anti-A/anti-A+A1/ ++++
anti-A1 ++++
anti-H -
“A2” (20%)
++/+
-
++++
a savó anti-A tartalmának vizsgálata adszorpció
felülúszó reakciója adszorpció után A1
A2
A1B
A2B
“A1”
teljes
-
-
-
-
“A2”
részleges
+
-
+
-
Toldi J.: ABO vércsoport rendszer (OT2015)
Transzferáz enzim aktivitás A1 és A2 vércsoport tulajdonság esetében
Forrás: H.S. Brunner Human Blood Groups II ed Toldi J.: ABO vércsoport rendszer (OT2015)
- a vörösvérsejt anti-A antitest abszorpciójára képes - a savó nem tartalmaz anti-A antitestek
„A” alcsoportok alcsoport
kiemelet tulajdonság
a vörösvérsejt reakciói
vércsopor
anti-A
anti-A1
anti-H
t anyag
1
A1
referencia
++++
++++
-
A és H
A2
az A1-től némileg gyengébb egyértelmű pozitív reakció
++/+
-
++++
A és H
Aint
pozitív reakció mind az anti-A1, mind az anti-H-val
++++
++
++++
A3
kevert mező/véres háttér reakció az antiA és anti-A1-vel
++ (kevert mező)
++++
++ (kevert mező)
Ax
csak egyes anti-A váltanak ki gyenge agglutinációt
+/-
-
Am
anti-A csak kivételesen okoz agglutinációt
-/(+)
-
160.000-440.000
A201
* anti-A1 gyakoriság: 12% (A2), ~25% A2B vércsoport esetén
-
a) ~ 50% (A1); b) 116% (A1 és mód A2); c) ?(mód A2)
40 - 120.000
heterogén genetikai háttér
vörösvérsejtek kis hányada nagy, többsége alacsony sűrűségű "A" antigént tartalmaz
+/++
-
? (A1 és A2-től eltérő transzferáz aktivitás)
agglutinált: 1022000 / szabad: 79000
Ax01/Ax03
az anti-AB reagenssel kifejezett reakció
++++
-
AmA1 , AmA2
100 -1900
a vörösvérsejtek kevesebb mint 5%-a hordoz A antigént
-
nincs mérhető Atranszferáz aktivitás
2100 - 2700
vörösvérsejtek kis hányada nagy, többsége alacsony sűrűségű "A" antigént tartalmaz
bantu populációban: 4%
nincs mérhető Atranszf. aktivitás
A bantu
az A3-hoz hasonló reakciók
A lae
lectin abszorbció / anti-A elució
magyarázat: 1= szekretor gén esetén. 2= az anti-B mellett megjelenő antitest;
Toldi J.: ABO vércsoport rendszer (OT2015)
megjegyzés
A2 (gyengéb aktivitás)
Aend - hez hasonló viselkedés
csak gyenge anti-A adszorbcióra képes
transzferázt kódoló gén A101
A finn
Ay
transzferáz enzim "A" antigén (aktivitás az A1sűrűség a hez viszonyítva)) vörösvérsejten 1 - 1.500.000
A end
csak anti-A adszorbcióra képes
savóban2
populációs eltérések
A1
gyenge - abnormális A3-ra jellemző reakciók
A el
antitest a
anti-A1* lappok: 34-50% fekete bőrű populáció: 30%, egyéb populáció: 3%
anti-A1
anti-A1
anti-A1
100 - 1400
Ael01
a vörösvérsejtek kevesebb mint 5%-a hordoz A antigént
100 - 1900 Cad vércsoport gyenge formája
ABO tulajdonságra történő vizsgálat - esetismertetés Utolsó véradása alkalmával nem meghatározható ABO vércsoport eredmény. Előzetesen 3 alkalommal vércsoportja „O” RhD poz.
• V2011_042 gyerek Id: 11v042 - ABO
Az eredmény kiértékelése: O1: pozitív; B: pozitív ABO genotípusa: BO1 genotípus A genetikai vizsgálat alapján ABO vércsoportja „B” • V2011_047 anya
• V2011_048 apa Id: 11v047 - ABO
Id: 11v048 - ABO
Az eredmény kiértékelése: O1: pozitív; B: pozitív
Az eredmény kiértékelése: O2: pozitív; B: pozitív
ABO genotípusa: BO1 genotípus
ABO genotípusa: BO2 genotípus
A genetikai vizsgálat alapján ABO vércsoportja „B”
A genetikai vizsgálat alapján ABO vércsoportja „B”
Toldi J.: ABO vércsoport rendszer (OT2015)
“A” alcsoportok transzfúziós jelentősége a gyenge reakciók csoporttévesztést eredményezhetnek, az irreguláris anti-A1 antitest ritkán 37oC-on is aktív
Transzfúziós javaslatok ha a csoport egyértelműen tisztázható és a savóban nincs irreguláris antitest, “A” vér adása javasolt
ha a csoport egyértelműen tisztázható, de a savóban irreguláris anti- A1 antitest van, “A2” vagy “O” vér adása javasolt ha a csoport nem tisztázható egyértelműen, a beteg csak “O” vért kaphat
ha a csoport “A1” és a savó irreguláris anti-H tartalmaz “A1” vér adása javasolt Toldi J.: ABO vércsoport rendszer (OT2015)
H antigén a 19 kromoszómán található „H” gén terméke csaknem minden vörösvérsejten megtalálható – az „A” és „B” antigének prekurzor anyaga, mennyisége azokkal fordítottan arányos Antitestjei tipikus hidegantitestek
Bombay vércsoport /1952/ Vörösvérsejtjeiről hiányoznak az „A”, B” és „H” antigének savója minden ABO csoportú vérrel reagál (anti-A, anti-B és anti-H tartalmaz) a Bombay elnevezés az első ilyen tulajdonságú vér megjelenésének helyére utal (Bhende, Y.M és mtsai: Lancet 1952,1,903)
Öröklődését a receszív „h” gén homozigóta formában való előfordulása magyarázza (Watkins, V.M., Morgan, W.T.J.: Vox Saq. 1955,5,1)
a Bombay tulajdonságú egyének 9. kromoszómáján megtalálhatok a szülőktől örökölt ABO gének és azokat utódaiba is átörökítik (Levine, J. és mtsai: Blood 1955(10):1100-1108) Transzfúzió esetén csak auto-transzfúziót, vagy egy másik Bombay csoportú egyén vérét kaphatja hazai előfordulás: J. Neuhauser, A. Frisss, J. Losonczy, E. Csató Első magyarországi Bombaycsoportú vér ismertetése (előzetes közlemény) Orv Hetil 1981; 122(7):381-2 Toldi J.: ABO vércsoport rendszer (OT2015)
A B H antigének a vörösvérsejten kívül alkoholban oldható antigénként - minden az ABH gének számára aktív helyet ( N-acetil laktozamin) hordozó sejten ( fehérvérsejt, thrombocyta, szöveti sejtek) megjelennek.
vízben oldható vércsoport anyagok - megjelenésük a domináns öröklődést mutató Se (FUT2) génhez kötött a vércsoport anyagok a megfelelő anti-A és anti-B tesztsavók neutralizációjára képesek kimutathatók a testnedvekből, mint a nyál, emésztőnedvek, tej, vizelet stb.
Az ABO antigének kifejeződésének sokfélsége az emberben célsejtek
ABH aktív struktúra glikoszfingolipid
Vörösvérsejt, fehérvérsejt, thrombocyta
aktív hely cukorlánc típusa
Cukor - Lipid /Protein kötés
kémiai szerkezet
rövid (5-15) lánc
Neo-Lakto - ceramid (Paraglobozid Polyglycosylceramid
type 2, 1, 3(A1), 4 hosszú (~60) lánc
glikoprotein
type 2
Szérum
glikoszfingolipid
type 1
Szekrétum
glikoprotein
type 1, type 2
Szöveti sejtek glikoszfingolipid
type 1 (endoderm), type 2 (ekto-, mezoderm)
ABH antigének aránya vörösvérsejten
5% 20% 1
O-glikozid
glikoforin A
0%
N-glikozid
band-3
60%
band 4,5
15%
endoderm eredetű sejtek termékei, kifejeződésüket a Se és Le gének határozzák meg O-glikozid
glikoprotein
-
glikolipid
-
1=a legújabb vizsgálatok eredményei szerint a glikoforin-A molekulán nem fejeződnek ki ABH antigén tulajdonságok Toldi J.: ABO vércsoport rendszer (OT2015)
Környezeti hatások normál ABO génekre ABO antigének megváltozott kifejeződése a vörösvérsejten - leukémiás és tumoros betegedésekben az A, B antigén az I és P antigénekkel egyetemben gyengülhet. szerzett B antigén
Toldi J.: ABO vércsoport rendszer (OT2015)
Szerzett B antigén Szerzett B tulajdonság jellemzői: o
eltérés a Landsteiner szabálytól
o
A vércsoport
o
idős kor – nőkben gyakoribb
o
malignus betegség a diagnózisban
o
visszafordítható folyamat
o
csak bizonyos anti-B reagensek reagál
A1
B
Gal(1
B
PCR
A szerzett B tulajdonság kialakulásának mechanizmusa
H
A2
hiányzó B gén
Gal(1 4)GlcNAc-R 1.2 Fuc
3)Gal(1 4GlcNAc-R
A
GalNac(1 3)Gal(1 4GlcNAc-R
egy biokémiai folyamatban az NacGal változást szenved (deacetilizáció)
Gal
maradvány Gal(1
3)Gal(1 4GlcNAc-R
egyes anti-B reagenssel reakcióra képes
szerzett B antigén Toldi J.: ABO vércsoport rendszer (OT2015)
P1
P2
P3
ABO vércsoport rendszer antitestjei • a születést követően 3 – 6 hónappal jelennek meg • a megjelenésük az újszülött bélflórájával mutat összefüggést • a ritka kivételektől eltekintve minden ember savója tartalmazza a vörösvérsejtjeiről hiányzó antigén ellenes antitestet (Landsteiner szabály)
• kivételek: újszülöttek, súlyos betegek, idős személyek • az ABO antitestek minden esetben IgM és IgG típusú molekulák keverékei • az ABO antitestek szerológiai jellemzői:
Ig osztályra jellemző antitest tulajdonság
IgM molekula
IgG molekula
reakció hőoptimum
4 - 22ºC
22 - 37ºC
komplementkötő képesség
igen
igen
felerősődik
felerősődik
felerősődik
változatlan
igen
nem
igen
nem
igen
nem
természetes antitestként is jelen van
igen
igen
terhességben koncetrációja növekszik
nem
igen
reakció erősség változása
enzimtesztben
hőmérséklet csökkentésével hatása AB vércsoport anyaggal neutralizálható 2-ME hatása (2 Merkapoethanol) inaktiválható DTT (dithiothreitol)
Toldi J.: ABO vércsoport rendszer (OT2015)
Titer változás életkorral
Forrás: P.L. Mollison Blood Transfusion in Clinical Medicine IX ed. Toldi J.: ABO vércsoport rendszer (OT2015)
Titer változás idős korban anti-B titerváltozás (A vércsoport) - százalékos arányok
anti-A titerváltozás (B vércsoport) - százalékos arányok
70 év felett, N=103
30
70 év felett, N=37
30
donorok N=96
25
donorok, N=140 25
20
20 15
15
10
10
5
5
0
0
0
2
4
8
16
32
64
128
256
0
2
4
8
16
32
64
128
256
anti-AB titerváltozás (O vércsoport) - százalékos arányok idősek (anti-A), N=62
35
idősek (anti-B) 30
donorok (anti-A), N=106 donorok (anti-B)
25 20 15 10 5 0 0
Toldi J.: ABO vércsoport rendszer (OT2011)
2
4
8
16
32
64
128
256
Forrás: Toldi J.: ABO titerváltozás idős korban; Transzfúzió 37.:95-99 (2004)
ABO vércsoportrendszer jelentősége transzfúziós transzplantációs igazságügyi orvostan populációs genetikai antropológiai
Transzfúziós jelentősége az ABO antitestek
regulárisan jelen vannak a savóban reakciókban komplement aktiválásra képesek
az ABO HTR klinikai megnyilvánulása • azonnali súlyos – életveszélyes reakció • jellemző tünetek: ágyékra, mellkasra lokalizálódó fájdalom • objektív lelet: shock, akut, majd krónikus veseelégtelenség Toldi J.: ABO vércsoport rendszer (OT2015)