MASARYKOVA UNIVERZITA Přírodovědecká fakulta Ústav experimentální biologie Oddělení fyziologie a imunologie živočichů
KREVNÍ TRANSFUZE SE ZAMĚŘENÍM NA IMUNOLOGICKÉ ASPEKTY Bakalářská práce
Brno 2007
Soňa Jedovnická
MASARYKOVA UNIVERZITA Přírodovědecká fakulta Ústav experimentální biologie Oddělení fyziologie a imunologie živočichů
KREVNÍ TRANSFUZE SE ZAMĚŘENÍM NA IMUNOLOGICKÉ ASPEKTY Bakalářská práce
Brno 2007
Autor: Soňa Jedovnická Vedoucí práce: Mgr. Monika Dušková, Dr.
Prohlášení Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci vypracovala samostatně a čerpala jsem pouze z uvedené literatury.
V Kyjově 18. května 2007
……………………… podpis
Poděkování Děkuji Mgr. Monice Duškové, Dr., vedoucí mé bakalářské práce, za cenné rady, připomínky a podporu při zpracování daného tématu. Dále bych chtěla poděkovat MUDr. Evě Tesařové a RNDr. Ritě Pacasové, PhD. z Transfuzního oddělení a krevní banky Fakultní nemocnice Brno za cenné informace a čas, které mi poskytly.
OBSAH ABSTRAKT ..............................................................................................................................7 1
ÚVOD ................................................................................................................................8
2
KREV.................................................................................................................................9 2.1
Složení krve ................................................................................................................9
2.1.1
Krevní plazma ........................................................................................................9
2.1.2
Krevní elementy ...................................................................................................10
2.2
2.1.2.1
Erytrocyty .....................................................................................................10
2.1.2.2
Trombocyty ..................................................................................................11
2.1.2.3
Leukocyty .....................................................................................................12
Krvetvorba ................................................................................................................15
2.2.1
Vývoj krvetvorby (hemopoézy) ...........................................................................15
2.2.2
Vývoj krevních buněk ..........................................................................................16
2.2.3
Řízení krvetvorby .................................................................................................17
3
HISTORIE KREVNÍ TRANSFUZE ............................................................................19
4
STABILIZACE A KONZERVACE KRVE.................................................................21 4.1
4.1.1
Citrát sodný ..........................................................................................................21
4.1.2
Chelaton................................................................................................................21
4.2
Antikoagulační roztoky ............................................................................................22
4.2.1
Roztok ACD .........................................................................................................22
4.2.2
Roztok CPD, CPDA-1..........................................................................................22
4.3
Konzervační roztoky ................................................................................................22
4.3.1
Roztok SAG-M, ADSOL .....................................................................................22
4.3.2
Roztok CPDA-2, CPDA-3...................................................................................23
4.4 5
Protisrážlivé látky.....................................................................................................21
Kryokonzervace........................................................................................................23
TRANSFUZNÍ PŘÍPRAVKY A KREVNÍ DERIVÁTY ............................................24 5.1
Transfuzní přípravky ................................................................................................24
5.1.1
Plná krev ..............................................................................................................24
5.1.2
Erytrocyty ............................................................................................................24
5.1.3
Erytrocyty resuspendované .................................................................................24
5.1.4
Erytrocyty bez buffy coatu resuspendované ........................................................25
5.1.5
Erytrocyty promyté ..............................................................................................25
5.1.6
Erytrocyty deleukotizované .................................................................................25
5.1.7
Erytrocytový transfuzní přípravek ozářený ..........................................................25
5.1.8
Trombocytové transfuzní přípravky .....................................................................26
5.1.9
Čerstvá zmrazená plazma .....................................................................................26
5.1.10 Kryoprecipitát = kryoprotein................................................................................26 5.2 6
7
Krevní deriváty.........................................................................................................27
INDIKACE TRANSFUZNÍCH PŘÍPRAVKŮ A KREVNÍCH DERIVÁTŮ...........28 6.1
Plná krev...................................................................................................................28
6.2
Erytrocytové transfuzní přípravky............................................................................28
6.3
Erytrocyty promyté...................................................................................................28
6.4
Deleukotizované transfuzní přípravky .....................................................................28
6.5
Trombocytové transfuzní přípravky .........................................................................29
6.6
Čerstvá zmrazená plazma .........................................................................................29
6.7
Kryoprotein...............................................................................................................29
6.8
Ozářené transfuzní přípravky ...................................................................................29
6.9
Albumin ....................................................................................................................29
6.10
Koncentráty koagulačních faktorů ...........................................................................30
6.11
Imunoglobuliny ........................................................................................................30
6.12
Antitrombin III .........................................................................................................30
IMUNOLOGIE KREVNÍCH ELEMENTŮ ................................................................31 7.1
Skupinové systémy erytrocytů .................................................................................31
7.1.1
Skupinový systém AB0 ........................................................................................31
7.1.2
Skupinový systém Rh ...........................................................................................32
7.1.3
Ostatní skupinové systémy erytrocytů..................................................................32
7.1.4
Význam erytrocytárních systémů při transfuzi.....................................................33
7.2
Antigeny leukocytů a trombocytů ............................................................................34
7.2.1
HLA antigeny .......................................................................................................34
7.2.2
HLA protilátky .....................................................................................................35
7.2.3
Význam systému HLA při transfuzi.....................................................................35
8
POSTUP PŘI PODÁVÁNÍ TRANSFUZÍ ....................................................................35
9
POTRANSFUZNÍ REAKCE A KOMPLIKACE........................................................38 Akutní hemolytická reakce.......................................................................................38
9.2
Pozdní hemolytická reakce.......................................................................................39
9.3
Neimunitní hemolytická reakce................................................................................39
9.4
Febrilní nehemolytická reakce .................................................................................39
9.5
Alergická reakce.......................................................................................................40
9.6
Anafylaktická reakce ................................................................................................40
9.7
Oběhová reakce ........................................................................................................40
9.8
Bakteriálně – toxická reakce ....................................................................................41
9.9
Ostatní infekce přenášené transfuzí..........................................................................42
9.10
Akutní poškození plic...............................................................................................42
9.11
Potransfuzní trombocytopenická purpura.................................................................43
9.12
Potransfuzní hemosideróza.......................................................................................43
9.13
GvHD vyvolaná transfuzí.........................................................................................44
10
9.1
ZÁVĚR ............................................................................................................................45
SEZNAM OBRÁZKŮ A TABULEK....................................................................................46 SEZNAM ZKRATEK ............................................................................................................47 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY...................................................................................49
ABSTRAKT Tato bakalářská práce shrnuje základní informace o krevních transfuzích. První kapitola se věnuje krvi a její funkci v lidském organismu. Další kapitoly popisují proces krevní transfuze. Poslední kapitola charakterizuje jednotlivé komplikace, které může transfuze způsobit, jejich imunologickou podstatu, diagnostiku a léčbu.
Klíčová slova: krevní složky, krevní transfuze, krevní deriváty, konzervace krve, potransfuzní reakce
ABSTRACT This bachelor thesis summarizes the basic information about blood transfusion. The first chapter gives information about blood and its function in the human body. Other chapters describe the process of blood transfusion. The last chapter characterizes particular complications of blood transfusion, their imunological aspect, diagnostics, and therapy.
Keywords: blood component, blood transfusion, blood products, blood preservation, posttransfusion reactions
7
1 ÚVOD Krev je nejcennější tekutinou na světě, kterou se přes veškerý vědecký pokrok zatím nepodařilo plnohodnotně nahradit umělými přípravky. Podílí se na imunitních reakcích organizmu, přináší tkáním kyslík a výživné látky a odvádí oxid uhličitý a odpadní zplodiny. V případě nedostatku krve přichází na řadu otázka transfuze. Transfuze krve je lékařský výkon, při kterém převádíme krevní složky zdravého člověka, dárce, do krevního oběhu nemocného člověka, příjemce. Transfuze krve je nezbytnou součástí moderní péče o zdraví. Při správném používání může zachránit život a zlepšit zdravotní stav nemocného. Je potřeba nejen při úrazech a operacích, ale i při léčbě závažných onemocnění (leukémie, krvácivé poruchy, onemocnění ledvin a jater). Nicméně, nese s sebou i četná rizika. Zejména možnost přenosu infekčních agens, jako například HIV, syfilis, viry hepatitid a problémy imunologické povahy. Transfuzní služba je řízena na celém území našeho státu jednotně. Jsou vybudovány transfuzní stanice, které se zabývají otázkami získávání a výběru dárců krve, otázkami odběru, konzervace a dalšího zpracování krve na jednotlivé transfuzní přípravky, sledováním jejich kvality a léčebných vlastností, právě tak jako péči o jejich bezpečné podávání. Cílem této práce je poskytnout základní přehled problematiky krevních transfuzí. S tím souvisí také seznámit se s krví a jejími složkami a jejich důležitostí v lidském organizmu. Další kapitoly pojednávají už o transfuzi samotné, je zde popsána historie krevních transfuzí, způsoby konzervace a skladování krve, následují informace o dostupných transfuzních přípravcích a krevních derivátů a o základních indikacích jejich použití. Dále je popsán postup při podání transfuzí a vše uzavírá přehled komplikací, které může transfuze způsobit.
8
2 KREV Krev je tělesná tekutina cirkulující v uzavřené cévní soustavě, složená z tekuté složky (krevní plazmy), v které jsou suspendované buněčné elementy (krvinky). Celkový objem krve se u člověka pohybuje zhruba od 6 do 9 % tělesné hmotnosti, u dospělého člověka to představuje 4,5 – 6 litrů krve. Funkce krve jsou mnohostranné: -
přivádí živiny ke tkáním a odvádí z nich odpadní produkty metabolismu
-
zabezpečuje výměnu plynů (kyslík a CO2) mezi tkáněmi a dýchacími orgány
-
transportuje hormony, organické i anorganické látky z místa jejich vzniku k cílovým orgánům a tkáním
-
podílí se na termoregulaci
-
udržuje stálost vnitřního prostředí (regulace pH a osmotického tlaku)
-
plní imunitní funkce (Vácha et al., 2004)
2.1 Složení krve 2.1.1 Krevní plazma Krevní plazma je nažloutlý, slabě zásaditý vodný roztok bílkovin, elektrolytů a malých organických molekul. Obsahuje asi 91 % vody, 8 % organických látek a 1 % anorganických látek (Vácha et al., 2004). Z anorganických látek je v krevní plazmě řada iontů. Hlavními kationty jsou ionty sodíku, hořčíku, draslíku, vápníku, železa, mědi, kobaltu, z aniontů je to chlór, bróm, jód dále anionty bikarbonátové, fosfátové, sulfátové, z plynů je to kyslík, oxid uhličitý a dusík. Z organických látek jsou v plazmě nejdůležitější bílkoviny, které se dělí zejména na globuliny, albuminy a fibrinogen. Plazmatické bílkoviny udržují stálé pH plazmy, účastní se srážení krve a v imunitních reakcí organismu, podílejí se na udržování stálého pH, za určitých okolností mají i nutriční význam. Díky své rozpustnosti ve vodě mohou vázat a transportovat některé v krvi nerozpustné a tedy těžko transportovatelné látky, jako jsou tuky, hormony, vitaminy, léky, bilirubin a ionty některých prvků (Bičík, 1992). Z ostatních organických látek se v plazmě vyskytují tuky, cholesterol, glukóza, kyselina mo9
čová, močovina a některé další organické látky. 2.1.2 Krevní elementy Krevní elementy nazýváme krvinky a dělíme je na tři druhy – erytrocyty (červené krvinky), leukocyty (bílé krvinky) a trombocyty (krevní destičky). Jejich poměrné zastoupení v krvi člověka je uvedeno v tabulce č. 1. Erytrocyty
4 – 5 x 106/mm3
Leukocyty
4 – 10 x 103/mm3
neutrofily
50 – 70 %
eosinofily
1–3%
basofily
1%
lymfocyty
20 – 35 %
monocyty
1–6% 150 – 350 x 103/mm3
Trombocyty
Tab. č. 1 Zastoupení krvinek v krvi člověka (Vácha et al., 2004) 2.1.2.1 Erytrocyty Červené krvinky jsou bezjaderné, bikonkávní a tvoří největší část krevních buněk. Jejich počet je u mužů zpravidla o 5 – 10 % vyšší než u žen. Fyziologicky se vyšší počet erytrocytů objevuje u novorozenců, dosahuje až 7 x 106/mm3. Jejich hlavní úlohou je přenos dýchacích plynů mezi dýchacími povrchy a tkáněmi (Vácha et al., 2004). Hlavní součástí erytrocytů je hemoglobin, jehož nejdůležitější funkce spočívá v přenosu kyslíku z vnějšího prostředí do tkání, v odstraňování oxidu uhličitého z organismu a také v udržování acidobazické rovnováhy. Vazbu mezi plyny a hemoglobinem umožňuje poměrně velká plocha erytrocytu. Pro představu celková plocha povrchů všech 25 biliónů erytrocytů v lidském těle je větší než plocha fotbalového hřiště (Kvasnička a Souček, 1986). Množství hemoglobinu v krvi je u mužů 135 – 170 g/l, u žen 120 – 160g/l (Vácha et al., 2004). Hemoglobin je tvořen bílkovinou složkou – globinem (4 peptidové řetězce) a prostetickou skupinou – hemem, která obsahuje atom dvojmocného železa, jež váže při přenosu kys10
lík. Jedna molekula hemoglobinu je tvořena dvěma páry polypeptidových řetězců, ke kterým se vážou i 4 hemové skupiny, z nichž každá má po jednom atomu dvojmocného železa. (viz obr. č. 1 Hemoglobin).
Obr. č. 1 Hemoglobin (URL2) K hemolýze – rozpadu erytrocytu dochází za 100 – 120 dnů po jeho vzniku. Za chorobných okolností, například při chudokrevnosti ze zvýšeného rozpadu erytrocytů, je délka života červených krvinek jen několik dní anebo týdnů. Místem zániku je hlavně slezina, ale také játra, kostní dřeň nebo i krev. Při hemolýze se z erytrocytu uvolňuje hemoglobin. Obě jeho složky, hem a globin, se odštěpují a přeměňují. Bílkovina globin se štěpí na aminokyseliny, které organismus využívá pro tvorbu nových bílkovin. Z hemu se odštěpí železo a rozklad pokračuje přes biliverdin a bilirubin. Z jater se bilirubin dostává žlučovými cestami do střeva jako součást žlučových barviv. Uvolněné železo vychytává transferin. Přenáší ho buď opět na místo erytropoézy do kostní dřeně, nebo jej odsouvá do zásobárny železa, kde je vázán ve feritinu nebo hemosiderinu (Bičík, 1992). 2.1.2.2 Trombocyty Krevní destičky jsou bezjaderná tělíska okrouhlého nebo tyčinkovitého tvaru, jsou to nejmenší elementy krve. Po vyplavení z kostní dřeně přežívají asi 8 – 12 dní. Nejdůležitější funkcí je ochrana před ztrátami krve při poranění cév – srážení krve (hemokoagulace) (Vácha et al., 2004).
11
2.1.2.3 Leukocyty Bílé krvinky jsou jaderné buňky, jejich hlavní úlohou je obrana organismu před cizorodými látkami či cizím buňkám. Tento děj nazýváme imunitní reakcí organismu. V počtu leukocytů není rozdílů mezi pohlavími, ale mění se významně v průběhu dne a noci. Novorozenci jich mají trojnásobně až čtyřnásobně více. Do konce prvního roku toto množství poklesne asi o jednu třetinu, ale ustálí se až v období před pubertou. Za fyziologických podmínek nastává pouze mírná diference v počtu leukocytů, větší úbytek nebo zvýšení počtu nastává jen za chorobných stavů (Bičík, 1992). Podle charakteru cytoplazmy se dělí leukocyty na granulocyty a agranulocyty. Granulocyty obsahují v cytoplazmě granula a mají členěné jádro. Vznikají v kostní dřeni. V imunitní reakci proti cizorodým částicím zasahují jako první. Většina žije jen několik dní. Podle barvitelnosti, tvaru, velikosti a množství granul se dělí na neutrofily, eozinofily a bazofily. Neutrofilní granulocyty obsahují v cytoplazmě mnoho drobných granulí (viz obr č. 2 Neutrofilní granulocyt), která se špatně barví zásaditými i kyselými barvivy. U mladých forem neutrofilů je jádro tyčinkovitého tvaru, zralé formy mají jádro segmentované. Jsou schopny prostupovat stěnou kapiláry, vstupovat do tkání a fagocytovat mikroorganismy (Vácha et al., 2004).
Obr. č. 2 Neutrofilní granulocyt (Junqueira et al., 1997) Eozinofilní granulocyty obsahují velká granula (viz obr. č. 3 Eozinofilní granulocyt), silně se barvící kyselými barvivy do červena. Jejich jádro je segmentované, avšak jen s dvěma laloky. Mají jen částečnou schopnost fagocytózy mikroorganismů. Jejich počet stoupá při alergických a parazitárních onemocněních (Vácha et al., 2004).
12
Obr. č. 3 Eozinofilní granulocyt (Junqueira et al., 1997) Bazofilní granulocyty mají hrubá granula (viz obr č. 4 Bazofilní granuocyt) barvící se zásaditými barvivy do modra. Jejich jádro je téměř kulovité, nepravidelné, bývá překryté granulemi. Bazofily jsou nejmenší granulocyty. Jejich granuly obsahují hlavně histamin a heparin, takže se uplatňují i vazodilatačními a antikoagulačními účinky. Podílejí se také na zánětlivých a alergických reakcích (Vácha et al., 2004).
Obr. č. 4 Bazofilní granulocyt (Junqueira et al., 1997) Agranulocyty neobsahují v cytoplazmě granula a mají velké nesegmentované jádro. Vznikají v lymfatických tkáních. Řadíme k nim monocyty a lymfocyty. Monocyty jsou největší krevní buňky s ledvinovitým jádrem (viz obr. č. 5 Monocyt). Jsou prekurzory makrofágů, které z nich vznikají po migraci z krve do tkání, zde můžou žít i několik měsíců a fagocytovat mikroorganismy ale také nádorové buňky.
13
Obr. č. 5 Monocyt (Junqueira et al., 1997) Lymfocyty jsou druhé nejpočetnější bílé krvinky s oválným či kulovitým jádrem, vyplňující skoro celou buňku (viz obr. č. 6 Lymfocyt). Vznikají v lymfatických tkáních, avšak jejich prekurzory v kostní dřeni. Podle jejich funkce při imunitní reakci se dělí na Tlymfocyty
a
B-lymfocyty.
Obr. č. 6 Lymfocyt (Junqueira et al., 1997) T-lymfocyty opouštějí kostní dřeň a dostávají se do thymu, kde dozrávají. Odpovídají za tzv. buněčnou imunitu tzn. namířenou proti buňkám transplantovaných tkání a proti pozměněným buňkám vlastního těla, a to jednak proti virem napadeným buňkám, ale i proti vlastním nádorovým buňkám. B-lymfocyty dozrávají v kostní dřeni. Produkují protilátky, odpovídají za tzv. humorální imunitu. V průběhu imunitní reakce se B-lymfocyty přemění na plasmatické buňky a paměťové buňky. Plasmatické buňky potom produkují protilátky – imunoglobuliny, jež se váží na antigen. Paměťové buňky vznikají v menším počtu a na rozdíl od plazmatických buněk se vyznačují dlouhou životností. Při opětovném výskytu stejného antigenu zasahují mnohem rychleji a masivněji (Vácha et al., 2004).
14
2.2 Krvetvorba 2.2.1 Vývoj krvetvorby (hemopoézy) Krvetvorba je nesmírně komplikovaný komplexně řízený a dodnes ne dobře prozkoumaný proces (Ketley a Newland, 1997). U člověka se krvetvorba začíná vyvíjet už během 3 týdne zárodečného života (Tabian a Péault, 2005). Po dobu vývoje lidského zárodku mění místo svého vzniku. Nejprve probíhá ve žloutkovém vaku, později v játrech a ve slezině. Krvetvorbu v průběhu zárodečného života dělíme na tři období (Hrubiško a Hule, 1970). 1. Mezoblastové období – krvetvorba začíná v krevních ostrůvcích žloutkovém vaku, je pouze erytroidní povahy. Tvoří se primitivní velké erytroblasty s buněčným jádrem. 2. Hepatolienální (jaterní) období – v 2. měsíci zárodečného života se již objevuje hemopoéza také v játrech, v důsledku cirkulace krve mezi žloutkovým vakem a embryem. Má také převážně erytroidní povahu. Spolu s erytroblasty, které jsou již bez jádra, se už tvoří i první druh bílých krvinek (granulocyty) a mateřské buňky krevních destiček (megakaryocyty). Játra jsou až do poloviny zárodečného života nejaktivnějším krvetvorným orgánem. Menším podílem se na krvetvorbě zúčastňuje i slezina, a to mezi 3. – 5. měsícem. Nejprve v ní probíhá červená, potom také bílá krvetvorba a v jejím rámci tvorba lymfocytů. Krátký čas se v tomto období zúčastňuje na krvetvorbě lymfocytů i thymus. 3. Myeloické (dřeňové) období – v 5. měsíci vývoje se vytváří ložiska krvetvorby v kostní dřeni. Zároveň lymfatické uzliny začínají tvořit lymfocyty. S rozvíjející se tvorbou lymfocytů v lymfatických uzlinách postupně zaniká tvorba krvinek ve slezině. Přibližně od 3. týdne po narození probíhá krvetvorba jen v kostní dřeni. Tvoří se tu červené krvinky, většina bílých krvinek a krevní destičky. Část lymfocytů se tvoří i po narození v lymfatické tkáni sleziny, v lymfatických uzlinách, v thymu a v lymfatických tkáních na různých místech těla jako například v mandlích, v nosohltanu apod. (Hrubiško a Hule, 1970). Do 5. roku života probíhá krvetvorba ve všech kostech, později jen v krátkých a plochých kostech a v hlavicích dlouhých kostí, neboť v ostatních kostech je nahrazována neaktivní tukovou tkání. Od 18-ti let probíhá krvetvorba tedy již jen v hrudní kosti, v žebrech, v kostech rukou, nohou, obratlích, v pánevní kosti a v lopatce (viz obr. č. 7 Lokalizace krvetvorby). V dospělosti se krvetvorba v játrech a ve slezině obnovuje jen za patologických stavů, které postihují kostní dřeň, jako např. leukémie. Je to tzv. extramedulární hemopoéza 15
(Kvasnička a Souček, 1986).
Obr. č. 7 Lokalizace krvetvorby (URL 1) 2.2.2 Vývoj krevních buněk Všechny krvinky mají původ v jedné společné kmenové mateřské buňce, která má schopnost sebeobnovy a může se také diferencovat do libovolné krevní řady, označuje se jako pluripotentní. Z pluripotentních kmenových buněk nejprve vznikají multipotentní kmenové buňky, které jsou dvojího typu, lymfoidní (CLP = Common Lymphoid Progenitor) a myeloidní (CMP = Common Myeloid Progenitor). Z multipotentních kmenových buněk vznikají unipotentní (progenitorové) buňky, stále ještě schopné dělení, ovšem mohou se z nich tvořit již jen buňky určitých vývojových řad. Z CLP vznikají unipotentní progenitory T-lymfocytů a B-lymfocytů. Z CMP se vyvíjejí multipotentní progenitory CFU-GM (Colony-Forming Unit Granulocyte-Monocyte) a unipotentní progenitory erytrocytů, megakaryocytů, basofilů a eosinofilů. Z CFU-GM se pak vyvíjejí unipotentní progenitory monocytů a neutrofilů (viz obr. č. 8 Vývojové řady krevních buněk). Do krevního oběhu jsou uvolňovány zralé erytrocyty, trombocyty, basofily, neutrofily, eosinofily, monocyty, T-lymfocyty a B-lymfocyty. Původ některých linií krevních buněk není dosud zcela jasný. U basofilů a eosinofilů bývá uváděn původ z CFU-GM, nebo jsou považovány za samostatnou linii oddělenou už z CMP. 16
Obr. č. 8 Vývojové řady krevních buněk (URL 1) 2.2.3 Řízení krvetvorby Řízení krvetvorby je ovlivněno především cytokiny. Řadí se k nim interleukiny, hemopoetické růstové faktory, interferony a další regulační proteiny (např. chemokiny, somatomediny, neurotrofiny apod.). V naprosté většině případů jde o glykoproteiny, které jsou produkovány v bílých krvinkách, stromatu kostní dřeně, endoteliích a v některých případech i v jiných tkáních. Všechny se účastní regulačně-informační sítě řídící krvetvorbu, imunitní a zánětlivé reakce. Působení cytokinové sítě je natolik komplexní, že přesnou úlohu jednotlivých mediátorů lze v některých případech určit pouze zčásti (viz obr. č. 9 Vliv cytokinů na diferenciaci krevních buněk do jednotlivých linií). Je to právě komplexnost působení a vzájemná provázanost cytokinů, které komplikují nebo přímo brání terapeutickému užití některých z nich (Faber, 2004). Průběh krvetvorby je ovlivňován i nervovými vlivy, dostupností živin, vitamínů – B12, B6, B1 aj., minerálních látek, především železo, kobalt, měď aj. (Kvasnička a Souček, 1986).
17
Obr. č. 9 Vliv cytokinů na diferenciaci krevních buněk do jednotlivých linií (Toman et al., 2000)
18
3 HISTORIE KREVNÍ TRANSFUZE Transfuze krve je lékařský výkon, při kterém převádíme krevní složky zdravého člověka, dárce, do krevního oběhu nemocného člověka, příjemce. Už ve Starém Egyptě, Řecku a Římu můžeme nalézt zmínky o transfuzi, ovšem dodnes se nenašly doklady, zda se v těchto dobách skutečně transfuze prováděly. Myšlenka vpravení cizí krve do oběhu se objevila, až když anglický lékař William Harvey objevil v roce 1616 krevní oběh. První historicky doloženou transfuzi krve ze zvířete na zvíře provedl v roce 1666 anglický fyziolog Richard Lower mezi dvěma psy. Došel k poznatku, že krevní transfuze je úspěšná tehdy, když se provádí mezi stejnými živočišnými druhy. Ovšem další vývoj se od tohoto poznatku odchýlil. V roce 1667 francouzský lékař Jean Baptiste provedl převod krve ze zvířete na člověka, tato transfuze vedla ke komplikacím a smrti příjemce. Ani výsledky anglických a italských vědců nebyly úspěšné, a tak kolem roku 1680 byly v Anglii, Francii a Itálii pokusy s transfuzemi zakázány (Hrubiško et al., 1983). S transfuzí se opět setkáváme až na začátku 19. století. Transfuzi lidské krve úspěšně provedl v roce 1818 Angličan James Blundell. Od jeho úspěchu se transfuzi krve začali zabývat i v dalších evropských zemí. Na území našeho státu nebyla v této době transfuze lidské krve provedena vůbec, první transfuzi v roce 1879 provedl pražský lékař Antonín Erpek. Pokusil se ovčí krví zachránit čtyři umírající ženy, avšak ve třech případech došlo k těžkým komplikacím a v jednom k úmrtí. I transfuze lidské krve byla doprovázena komplikacemi (ve více než polovině případů). Odstranění těchto často smrtelných komplikací přineslo až 20. století objevením krevních skupin. V roce 1901 rakouský lékař Karl Landsteiner identifikoval u člověka tři krevní skupiny – A, B, C (později 0). Nezávisle na Landsteinerovi došel ke stejným výsledkům i pražský psychiatr Jan Janský v roce 1907, který však prokázal existenci také čtvrté krevní skupiny AB. Podobné výsledky zaznamenal nezávisle na svých předchůdcích také Američan W. L. Moss v roce 1910 (Hrubiško et al., 1983). Problém srážení krve, který byl druhou velkou překážkou pro úspěšnou transfuzi, byl odstraněn v roce 1914 objevením protisrážlivého citrátu sodného, který nezávisle na sobě objevili Jurevič a Rozengart v Rusku, Hustin v Belgii a Agote a Lewisohn v Americe. Tato látka umožnila odstranit nebezpečné přímé transfuze krve a nahradit je mnohem bezpečnější nepřímou transfuzí. V roce 1916 F. P. Rous a J. R.Turner zjistili, že přidáním glukózy je možno prodloužit přežívání citrátové krve až na 14 dní. V roce 1941 objevil Landsteiner spolu s A. S. Wienerem Rh-faktor, který umožnil vysvětlit některé dříve záhadné komplikace při 19
transfuzi. Díky konzervaci krve mohla vzniknout krevní banka. U nás byla v roce 1948 založena Národní transfuzní služba (Hrubiško et al., 1983). Od roku 1971 se krev dárce prověřuje na odhalení viru hepatitidy B. Od roku 1985 dochází ke zlepšení kontroly krve dárců, objevují se testy na odhalení viru HIV (Human Imunodeficiency Virus) způsobující AIDS (Aquired Imunodeficiency Syndrome). Po roce 1987 se objevují další testy na identifikaci infekčních chorob, dochází tak ke snížení infekčních rizik spojených s transfuzí.
20
4 STABILIZACE A KONZERVACE KRVE Stabilizační roztoky zabraňují srážení krve a současně neovlivňují nepříznivě její přežívání. Objevení stabilizačních a konzervačních postupů umožnilo nahradit přímou transfuzi čerstvé nativní krve nepřímou transfuzí stabilizované krve. Krev se odebírá do plastových vaků obsahující přiměřené množství antikoagulačního a konzervačního roztoku. Plastové vaky jsou vyrobeny z měkčeného polyvinylchloridu, navzájem propojené hadičkami. Konzervovaná krev musí zachovat funkci a viabilitu erytrocytů, zabránit koagulaci a minimalizovat proliferaci bakterií. Kvalita konzervačního roztoku se určuje na základě zachování funkcí erytrocytů. Na konci exspirační doby musí být v konzervované krvi minimálně 75 % životaschopných erytrocytů (Szymanski et al., 2001). Během konzervace dochází v krvi ke změnám. Nejdéle si svou biologickou hodnotu zachovávají erytrocyty a krevní plazma, hůře leukocyty a trombocyty. Z bílkovin lidské plazmy rychle zanikají jen labilní koagulační faktory, zejména faktor V (FV) a faktor VIII (FVIII). Do 24 – 48 hodin klesá aktivita těchto faktorů na 50 % či až na neúčinné množství (Mokáň et al., 2005).
4.1 Protisrážlivé látky 4.1.1 Citrát sodný Patří mezi nejpoužívanější, srážení krve zabraňuje tím, že na sebe váže ionizovaný vápník z krve. Jeho chemický vzorec je Na3C6H5O7. Citrát sodný není v malých dávkách organismu škodlivý, ovšem podává-li se ve větších dávkách (při masivních a rychlých transfuzích) může být toxický. Koncentrace citrátu v odebrané krvi musí být nejméně 0,25 – 0,30 %. Krev stabilizovaná citrátem se může skladovat 7 – 10 dní (Hrubiško et al., 1983). 4.1.2 Chelaton Podobně jako citrát sodný působí dvojsodná sůl etylendiamintetraoctové kyseliny označovaná jako Chelaton III. Při reakci odevzdává do krve sodík a váže na sebe ionizovaný vápník. Tato vazba se však uskutečňuje asi 10x rychleji než u citrátu. Avšak v krvi se nerozkládá a může se z ní vyloučit pouze ledvinami, přitom však s sebou odstraňuje také vápník z těla. Proto se při běžném konzervování krve dává přednost citrátu. Chelaton se používá v případech, kdy je třeba rychle zamezit srážení krve. Krev stabilizovaná chelatonem se může 21
skladovat 7 – 14 dní (Hrubiško et al., 1983).
4.2 Antikoagulační roztoky 4.2.1 Roztok ACD Prvním konzervačním roztokem byl ACD roztok (kyselina citrónová + citrát sodný + glukóza). Tento roztok se používá v různých modifikacích, které se navzájem liší jen různým obsahem citrátu a glukózy. Krev i erytorcyty můžeme skladovat 21 dní při teplotě +2 až +6°C (Mokáň et al., 2005). 4.2.2 Roztok CPD, CPDA-1 Dnes se nejvíce používá CPD roztok (ACD roztok s fosforečnanem sodným) a CPDA-1 roztok (CPD s adeninem). CPD roztok umožňuje skladovat krev i erytrocyty po dobu 21 dní, roztok CPDA-1 až 35 dní (Mokáň et al., 2005).
4.3 Konzervační roztoky Po odběru krve se prakticky veškerá krev zpracovává na transfuzní přípravky, odsátím plazmy se tedy odstraní i většina glukózy a adeninu, které jsou nezbytné pro erytrocyty. Glukóza je využívána erytrocyty při mitochondrickém štěpení, kdy vznikají molekuly ATP (adenosintrifosfát). Ten je jako zdroj energie využíván erytrocyty při pochodech s vysokou spotřebou energie. Adenin je hlavní složkou adenosinnukleotidů, díky němu mohou erytrocyty vyrovnávat nebo zmenšovat obsah adenosinnukleotidů. Proto se k erytrocytům přidává resuspenzní roztok obsahující glukózu a adenin. Dále může obsahovat i fosforečnan, chlorid sodný, manitol a jiné. 4.3.1 Roztok SAG-M, ADSOL Tyto roztoky patří k nejpoužívanějším. Roztok SAG-M (chlorid sodný + adenin + glukóza + manitol) umožňuje skladovat erytrocyty 35 – 42 dní. Roztok ADSOL (adenin + glukóza + sorbitol + chlorid sodný + manitol) 42 dní.
22
4.3.2 Roztok CPDA-2, CPDA-3 Jsou to roztoky s vyšším obsahem glukózy a adeninu. V těchto roztocích lze skladovat erytrocyty až 49 dní.
4.4 Kryokonzervace Konzervování krve pomocí konzervačních roztoků je pro potřebu delšího skladování málo výhodné, zvláště u krve se vzácnými krevními znaky. Používá se proto metoda kryokonzervace, při které se využívá skutečnost, že metabolické procesy se v buňkách při snižování teploty snižují a při teplotě –196°C se úplně zastaví. Při této teplotě je možno konzervovanou krev skladovat několik let. Při kryokonzervaci se používají ochranné látky tzv. kryoprotektiva, která brání krystalizaci vody při zmrazování buněk. Používá se různých metod, které se liší, pokud jde o kryoprotektivní přísadu, rychlost zmrazení a rozmrazení, teplotu při skladování a zpracování po rozmrazení. Před podáním transfuzního přípravku je nutné po rozmrazení kryoprotektiva odstranit propráním. Pro kryokonzervaci erytrocytů existují dvě metody a to buď kryokonzervace s vysokou koncentrací glycerolu – 48 % a transfuzní přípravek je uchováván při teplotě –80°C nebo s nízkou koncentrací glycerolu – 18 % a uchovávání probíhá při teplotě –196°C (Lelkens et al., 2003). Při kryokonzervaci trombocytů se používá 8 – 12 % koncentrace glycerolu nebo 5 – 15 % koncentrace dimethylsulfoxidu (DMSO). Usuzuje se však, že glycerol vykazuje při kryokonzervaci trombocytů horší výsledky ve všech sledovaných parametrech než DMSO. Lymfocyty je možno konzervovat mrazením bez velkých buněčných ztrát a při zachování jejich imunologických vlastností, zatímco dosavadní metody kryokonzervace granulocytů nejsou uspokojivé, protože dochází ke změnám struktury a poruchám jejich funkce. Jako kryoprotektiva pro lymfocyty se používá glycerol a častěji DMSO v 5 – 15 % koncentraci. V posledních letech se jako kryoprotektiva osvědčila také kombinace 5 % DMSO a 4 % hydroxyetylškrob (HES) (Dobrý, 1973).
23
5 TRANSFUZNÍ PŘÍPRAVKY A KREVNÍ DERIVÁTY 5.1 Transfuzní přípravky Transfuzní přípravky jsou léčebné přípravky připravované na transfuzním oddělení z lidské krve. Množství transfuzních přípravků se vyjadřuje v transfuzních jednotkách. Transfuzní jednotka (TU = transfusion unit) je množství transfuzního přípravku, který je vytvořený z jednoho odběru plné krve, tj. z 450 ml krve (Kubisz et al., 2006). V České republice (ČR) je vybudováno 68 transfuzních stanic a jejich roční produkce představuje 400 000 – 450 000 odběrů plné krve. K největším transfuzním stanicím se řadí Fakultní nemocnice Brno, která ročně uskutečňuje více než 30 000 odběrů plné krve. K dalším větším stanicím patří Ostrava, Olomouc, které odeberou do 20 000. Pak jsou stanice s odběrem do 15 000 (Praha) a je poměrně dost těch, které odeberou do 5 000 (Břeclav, Hodonín, Kyjov). 5.1.1 Plná krev (PK) Plná krev je krev dárce odebraná do plastových vaků s antikoagulačním a konzervačním roztokem. Při skladování plné krve se teplota musí pohybovat mezi +2 až +6°C a je použitelná do 21 – 35 dní v závislosti na druhu použitého antikoagulačního roztoku (Mokáň et al., 2005). 5.1.2 Erytrocyty (E) Tento transfuzní přípravek je získán z PK po odsátí krevní plazmy. Uchovává se za stejných podmínek jako PK a exspirační doba je rovněž stejná. 5.1.3 Erytrocyty resuspendované (ER) Aby se snížila viskozita erytrocytů při transfuzi, nahradí se odsátá plazma konzervačním roztokem. Vznikne tak resuspenze erytrocytů s odpovídající viskozitou. Transfuzní přípravek se uchovává při teplotě +2 až +6°C a doba exspirace je 42 – 49 dní v závislosti na druhu použitého konzervačního roztoku.
24
5.1.4 Erytrocyty bez buffy coatu resuspendované (EBR) Je to základní erytrocytární transfuzní přípravek s nízkým obsahem leukocytů. Vznikne po odsátí plazmy a buffy coatu (leukocytů a trombocytů) a následným přidáním konzervačního roztoku. Obsah leukocytů je méně než 1,2 x 109 na 1 TU a trombocytů méně než 20 x 109 na 1 TU (Lakota et al., 2006). Uchovává se za stejných podmínek jako ER a exspirační doba je rovněž stejná. 5.1.5 Erytrocyty promyté (EP) Promytý erytrocytární přípravek se připravuje z EBR, ojediněle z E nebo ER minimálně trojnásobným promýváním erytrocytů fyziologickým roztokem. Promývání se provádí centrifugací v izotonickém roztoku chloridu sodného. Odstraní se tak plazmatické bílkoviny, leukocyty, trombocyty, solubilní frakce membránových antigenů a zčásti jsou z povrchu erytrocytů odstraněny membránové antigeny citlivé k destrukci nebo antigeny měnící svou kvartérní strukturu (Lakota et al., 2006). Promyté erytrocyty je nutné použít nejpozději do 24 hodin (Smetana et al., 1992) 5.1.6 Erytrocyty deleukotizované (ED) Je to erytrocytární transfuzní přípravek nejvyšší kvality. Vznikne odstraněním leukocytů z EBR, ojediněle z E nebo ER speciálními filtry. Počet leukocytů je menší než 1 x 106 na 1 TU (Lakota et al., 2006). Skladuje se při teplotě +2 až +6°C a doba exspirace je až 49 dní. Minimalizuje tvorbu protilátek a zabraňuje vzniku potransfuzní reakce způsobené antileukocytárními protilátkami. 5.1.7 Erytrocytový transfuzní přípravek ozářený Ozářené transfuzní přípravky slouží jako prevence TA – GvHD (reakce štěpu proti hostiteli vyvolaná transfuzí). Vlivem působení ionizujícího záření dochází ke změnám v buněčné membráně vedoucí k jejímu porušení a k lýze erytrocytu. Minimální dávka záření k úspěšné inaktivaci T–lymfocytů je 24 Gy (Ankar a Bhatti, 2003). Ozářené transfuzní přípravky se skladují při teplotě +2 až +6°C po dobu maximálně 28 dní.
25
5.1.8 Trombocytové transfuzní přípravky Diferenciální centrifugací se z plné krve dají oddělit erytrocyty a získá se tak plazma bohatá na leukocyty a zvláště na trombocyty. Z ní získáme trombocytový koncentrát nazývaný jako „poolovaný“, neboť k jeho přípravě je potřeba zpracovat krev od 4 – 6 dárců. Počet trombocytů je větší než 60 x 109 na 1 TU (Lakota et al., 2006). Trombocytový koncentrát lze také získat pomocí krevního separátoru, který je zaměřený pouze na odběr krevních destiček a nepoužité krevní složky vrací zpět do krevního oběhu dárce. Takto připravený koncentrát pochází od jednoho dárce. Počet trombocytů je více než 200 x 109 na 1 TU (Lakota et al., 2006). Skladovací teplota je +20 až +24°C, plastové vaky na skladování trombocytů musí být dostatečně propustné pro plyny a suspenze se musí nepřetržitě promíchávat na tzv. třepačkách (agitátorech), aby měl kyslík přístup k trombocytům. Doba skladování je 3 – 5 dní (Mokáň et al., 2005). 5.1.9 Čerstvá zmrazená plazma Připravuje se odsátím od sedimentovaných či zcentrifugovaných erytrocytů nebo pomocí plazmaferézy. Mezi její hlavní významy patří udržení aktivity labilních koagulačních faktorů, zejména FVIII. Tento faktor je při skladování plné krve a tekuté krevní plazmy velmi labilní. Proto musí být plazma po odběru co nejdříve a nejrychleji zmražena, nejpozději do 6 hodin po odběru. Tím si zachovají svou funkci i koagulační faktory. Po přípravě je plazma uložena do karanténních skladů. Po šesti měsících je dárce opět vyšetřen na infekční markery (virus hepatitidy B a C, syfilis, HIV) teprve při negativním výsledku lze plazmu použít. Doba skladování závisí na teplotě skladování, při teplotě pod -25°C je 36 měsíců, při teplotě -18°C až -25°C je 3 měsíce (URL 3). Rozmrazování se provádí ve vodní lázni při teplotě 37°C a musí se použít do 24 hodin (Mokáň et al., 2005). Po rozmrazení se nemůže opět zmrazovat. Plazma se také dále zpracovává ve frakcionačních centrech na lyofilizované a protivirově ošetřené krevní deriváty. 5.1.10 Kryoprecipitát = kryoprotein Z čerstvé zmrazené plazmy lze získat kryoprecipitát, obsahující vysokou koncentraci FVIII, von Willebrandova faktoru (vWF) a fibrinogenu. Kvalita kryoproteinu závisí na kvalitě výchozí plazmy a výrobním postupu. Existují různé modifikace výrobního postupu. Podstata 26
přípravy spočívá v pomalém rozmrazení čerstvé zmrazené plazmy, při kterém se většina FVIII, vWF a určité množství fibrinogenu nerozpustí. Po následné centrifugaci se část plazmy odsaje. Oddělená plazma je označována jako plazma po kryoprecipitaci, plazma K. Kryoprotein se buď rozpustí a ihned transfunduje nebo se zmrazí a skladuje se při teplotě pod – 25°C. Exspirační doba je 24 měsíců (Smetana et al., 1992).
5.2 Krevní deriváty Krevní deriváty jsou průmyslově vyráběné koncentráty plazmatických bílkovin – plazmatické frakce. Vyrábí se z krevní plazmy ve frakcionačních centrech. Během přípravy jsou od sebe odděleny jednotlivé bílkoviny a podrobeny protiinfekčnímu ošetření. Považují se za bezpečné z hlediska přenosu známých infekcí. Otevřené však zůstává riziko přenosu parvoviru B19 a v poslední době předpokládané riziko přenosu spongiformních encefalopatií a Creutzfeld – Jakobovi nemoci (Mokáň et al., 2005). Mezi krevní deriváty patří albumin, imunoglubuliny, koncentráty koagulačních faktorů a inhibitory proteáz (např. antitrombin). Plazmatické frakce nejsou transfuzními přípravky v pravém slova smyslu. Nitrožilně v podobě transfuze se z nich podává jen fibrinogen, albumin, některé imunoglobuliny a některé přípravky plazminu. Ostatní se podávají buď nitrosvalově (některé imunoglobuliny), nebo místně (např. fibrin, fibrinová pěna, fibrinový film, trombin) (Hrubiško et al., 1983).
27
6 INDIKACE TRANSFUZNÍCH PŘÍPRAVKŮ A KREVNÍCH DERIVÁTŮ 6.1 Plná krev Plná krev je indikována výjimečně u stavů, kde je současně deficit erytrocytů a krevního objemu.Většinou slouží jen na přípravu dalších transfuzních přípravků.
6.2 Erytrocytové transfuzní přípravky Cílem léčby erytrocytárními přípravky je podpořit přínos kyslíku do tkání u pacientů s akutními ztrátami krve (pří ztrátě větší než 30 % nebo hodnotě hemoglobinu menší něž 70g/l) a anémií (Buliková, 2006). Pro stanovení indikace je důležitý klinický stav nemocného a provedení důkladného diagnostického rozboru příčin anémie a zvážit možnost specifické léčby. Cílem transfuze není dosažení normálních hodnot hemoglobinu, ale prevence tkáňové hypoxie a odstranění příznaků vyplývajících z anémie (Lakota et al., 2006).
6.3 Erytrocyty promyté Podávání promytých erytrocytů je indikováno u pacientů s febrilními nebo alergickými potransfuzními reakcemi zaviněnými přítomností protilátek proti leukocytům, trombocytům nebo plazmatickým bílkovinám a u pacientů s paroxysmální noční hemoglobinurií (Smetana et al., 1992).
6.4 Deleukotizované transfuzní přípravky Podávání deleukotizovaných transfuzních přípravků je z medicínského hlediska nejvhodnější a nejbezpečnější. Tyto přípravky jsou indikovány k prevenci vedlejších transfuzních reakcí u pacientů s opakovanými febrilními nehemolytickými reakcemi či při průkazu cytotoxických HLA protilátek (Human Leukocyte Antigen). Podávají se také jako prevence alloimunizace u polytransfundovaných nemocných a u pacientů před a po orgánové transplantaci (kostní dřeň, srdce, ledviny, játra a jiné) a při prevenci přenosu CMV infekce u novorozenců, nedonošených dětí a nemocných s vrozenou nebo získanou poruchou imunity (Lakota et al., 2006).
28
6.5 Trombocytové transfuzní přípravky Podává se k prevenci nebo zastavení krvácení u pacientů se sníženým počtem trombocytů (trombocytopenie) nebo jejich funkční poruchou (trombocytopatie), včetně u pacientů s hematoonkologickými chorobami, traumatem, masivní orgánovou transplantací a akutní diseminovanou intravaskulární koagulopatií (DIC) (Leytin et al., 2004).
6.6 Čerstvá zmrazená plazma Cílem transfuze plazmy je předejít nebo zastavit krvácení navozené koagulopatií. Indikace k transfuzi čerstvé zmrazené plazmy je krvácení, operační zákrok a pooperační období u nemocného s vícenásobným deficitem koagulačních faktorů při onemocnění jater, DIC, diluční koagulopatií. Podává se také u pacientů s tromboticko-trombocytopenickou purpurou a hemolyticko-uremickým syndromem. Nemá se podávat v případě, kdy jsou k dispozici příslušné koncentráty koagulačních faktorů, které jsou protivirově ošetřeny (Mokáň et al., 2005).
6.7 Kryoprotein Indikací k podání kryoproteinu jsou stavy nedostatku faktorů v něm obsažených. Jsou to tedy stavy akutní defibrinace, akutní krvácení nebo předoperační příprava nemocných s hemofilií A či s von Wilebrandovou chorobou (Smetana et al., 1992).
6.8 Ozářené transfuzní přípravky Indikace k podání ozářených transfuzních přípravků se provádí především jako prevence potransfuzní reakce TA – GvHD u nemocných s vrozenou nebo získanou poruchou imunity, při orgánových transplantacích, při transfuzi nedonošeným dětem a novorozencům a při darování krve mezi pokrevně příbuznými (Buliková, 2006).
6.9 Albumin Albumin slouží ke zvýšení jeho hladiny v plazmě, indikuje se při hypoalbuminémii, při výměnné plazmaferéze, jaterním selhání, nefritidách, těžkém nefrotickém syndromu. Podává se také při úpravě cirkulačních poměrů při popáleninách, úrazech, šoku, ztrátě cirkulujícího objemu krve (Mokáň et al., 2005). 29
6.10 Koncentráty koagulačních faktorů Koncentráty koagulačních faktorů jsou podávány pacientům s vrozenými deficity koagulačních faktorů a jednak pacientům se získanými poruchami koagulace.
6.11 Imunoglobuliny Intramuskulární imunoglobuliny jsou směsí specifických protilátek a podávají se při různých infekčních onemocněních, především virových onemocněních. Jsou účinné v prevenci či léčbě jen těch infekčních onemocnění, které se v populaci běžně vyskytují. Podávají se osobám podezřelým z kontaktu s infekční hepatitidou. Dalšími indikacemi jsou spalničky, dětská obrna, zarděnky, dávivý kašel a různé virové infekce (Kvasnička a Souček, 1986). Intravenózní imunoglobuliny (IVIG) se dělí na polyspecifické a specifické. Využití polyspecifických IVIG je různé, např. primární deficit imunoglobulinů, idiopatická trombocytopenická purpura, alogenní transplantace kostní dřeně, syndrom Guillain Barré, myastenia gravis, Kawasakiho choroba atd. Specifické IVIG se získávají z rekonvalescentů nebo uměle imunizovaných dárců. Slouží k prevenci a léčbě onemocnění podle specifikace imunoglobulinů – proti viru hepatitidy B, tetanu. Imunoglobulin anti-D se používá v prevenci hemolytického onemocnění novorozenců (Mokáň et al., 2005).
6.12 Antitrombin III Antitrombin III inhibuje všechny proteázy, které se podílejí na srážení krve, především trombin. Je indikován u pacientů s vrozeným nebo získaným deficitem antitrombinu III jako prevence nebo léčba tromboembolických komplikací. Ze získaných deficitů jsou nejčastější defekty u jaterních chorob, u syndromu DIC, u nefrotického syndromu a defekty u nemocných léčených hemodialýzou nebo plazmaferézou (Smetana et al., 1992).
30
7 IMUNOLOGIE KREVNÍCH ELEMENTŮ 7.1 Skupinové systémy erytrocytů Znalosti o krevních skupinách se neustále rozšiřují a týkají se dnes početného a různorodého souboru erytrocytárních antigenů. V současnosti je známo přes 400 takových antigenů, které náleží do 24 systémů krevních skupin. Každý z těchto systémů krevních skupin se skládá z komplexu menšího či většího počtu různých antigenů (Stites a Terr, 1994). 7.1.1 Skupinový systém AB0 Prvním objeveným krevně skupinovým systémem u člověka byl systém AB0. Popsal ho v roce 1901 Karl Landsteiner, identifikoval ovšem jen 3 krevní skupiny. První, kdo popsal čtyři základní krevní skupiny byl Jan Jánský v roce 1907. Pozorovali, že erytrocyty některých lidí se shlukují (aglutinují), jsou-li smíchány se sérem pocházejícím od některých jiných lidí, ale nikoliv se sérem vlastním. Pomocí této aglutinační metody byly erytrocyty rozděleny do čtyř skupin A, B, AB, 0. Příslušnost k jednotlivým krevním skupinám určuje přítomnost nebo chybění antigenu (aglutinogenu) A nebo B na erytrocytech a dvou přirozeně se vyskytujících protilátek (aglutininů) anti A a anti B v krevním séru, namířených proti antigenům A a B. Tyto protilátky jsou imunoglobuliny třídy IgM. V krevním séru se vyskytuje vždy protilátka proti tomu antigenu, který není přítomný na vlastních erytrocytech. (viz tab. č. 2 Skupinový systém AB0) (Kubisz et al., 2006). krevní skupina
Aglutinogen na
Aglutinin v
% zastoupení v
erytrocytech
plazmě
české populaci
A
A
anti B
41,5
B
B
anti A
14,1
AB
A, B
-
6,6
0
-
anti A, anti B
37,8
Tab. č. 2 Skupinový systém AB0 (Vácha et al., 2004) Krevní skupiny A, B a AB lze rozdělit do dalších podskupin, které je nutno před transfuzí stanovit. U krevní skupiny A bylo popsáno 11 podskupin, z nichž nejvýznamnější jsou A1 a A2. Rozdíly mezi podskupinami jsou zřejmě jen kvantitativní, to znamená, že rozdíl spočívá 31
v odlišném počtu antigenních determinant na povrchu erytrocytu. Krevní skupinu AB lze rozdělit na podskupiny A1B a A2B. Podskupiny krevní skupiny B se určují zřídka (Stites a Terr, 1994). Krevní systém AB0 je nejdůležitějším systémem pro účely transfuzí. 7.1.2 Skupinový systém Rh Systém Rh je druhým nejvýznamnějším systémem krevních skupin. Byl objeven náhodně v roce 1940 Landsteinerem a Wienerem. Při pokusech, kterými chtěli připravit imunní protilátky anti M a anti N, imunizovali králíky krvinkami opice makaka rhezus (v současné době je pojmenována na Macaca mulatta). Získali imunní protilátku, která asi v 85 % případů shlukovala lidské krvinky nezávisle na jejich skupinovou příslušnost. Tento nově objevený antigen na lidských erytrocytech označili jako Rh faktor. Lidé, jejichž erytrocyty nová protilátka shlukovala, byli označeni jako Rh pozitivní (Rh+ ), lidé, u nichž k aglutinaci nedocházelo Rh negativní (Rh- ). Asi 85 % bělochů je Rh+ a asi 15 % Rh- . U ostatních ras je Rh negativita méně běžná (Vácha et al., 2004). Brzy se ukázalo, že to, co bylo označeno jako Rh faktor, tedy jednoduchý antigen, je ve skutečnosti komplikovaný antigenní systém, tvořící tzv. Rh komplex, řízený třemi alelickými páry genů, označované C-c, D-d, E-e, které jsou umístěny na třech těsně spjatých lokusech. Antigen D je z Rh antigenů nejimunogennější a tedy rozhodující. Lidé Rh+ mají na erytrocytech antigen D, lidé Rh- nemají antigen D. (Smetana et al., 1992). V kontrastu s aglutinogeny anti A a anti B, které se přirozeně vyskytují v plazmě, vznikají protilátky Rh systému až po setkání s antigenem, jsou to protilátky typu IgG. Tyto imunní protilátky jsou tedy výsledkem opakovaných transfuzí a umělých nebo těhotenských aloimunizací. Zatímco Rh pozitivní lidé mohou dostat i Rh negativní krev, Rh negativní lidé musí dostat jen Rh negativní krev. 7.1.3 Ostatní skupinové systémy erytrocytů Kromě již zmiňovaného AB0 a Rh systému se u lidí nejčastěji vyskytují ještě skupinové systémy Kell, Lewis, Duffy, Kidd, MNSs, Lutheran, P, Ii. Tyto skupinové systémy se podílí na transfuzních reakcích jen vzácně. Protilátky proti antigenům těchto systémů se v plazmě přirozeně nevyskytují, dokonce i imunní protilátky
32
proti nim jsou méně časté (Hrubiško et al., 1983). Při transfuzi se antigeny těchto systémů berou v úvahu, jestliže příjemce krve má vytvořené protilátky proti těmto antigenům. 7.1.4 Význam erytrocytárních systémů při transfuzi Objev zákonitého vztahu mezi aglutininy anti A, anti B a aglutinogeny A a B erytrocytů měl význam pro další rozvoj krevní transfuze. Před tímto objevem docházelo velmi často k nebezpečným reakcím v důsledku inkompatibility krve. Ovšem i po tomto objevu se vyskytovaly potransfuzní reakce, i když se zachovalo pravidlo o rovnosti skupin dárce a příjemce v systému AB0. Až po objevení skupinového systému Rh a po zdokonalení imunohematologické vyšetřovací techniky k zjištění imunních protilátek se zjistilo, že každý antigen, který není zastoupený na erytrocytech příjemce, může po transfuzi vyvolat aloimunizaci příjemce. Přičemž nebezpečí stoupá až po opakovaném styku s antigenem. Toto nebezpečí však není u všech antigenů stejné. Při transfuzi se bere ohled jen na nejnebezpečnější antigeny, kterými jsou antigeny AB0 systému a antigen D Rh systému. Na ostatní antigeny se bere zřetel jen při podezřelé nebo už vyvinuté aloimunizaci (Hrubiško et al., 1983). Při transfuzi je třeba podat jen takovou krev, v které erytrocyty nejsou aglutinované příjemcovými aglutininy. V opačném případě dochází k reakci mezi aglutininy příjemce a aglutinogeny dárcových krvinek a jejich následný rozpad v krevním řečišti. S aglutininy dárce se organismus dokáže vyrovnat jen do určitého množství a kvality. Po překročení neutralizační a řídící kapacity příjemce se aglutininy dárce váží na erytrocyty příjemce a dochází k hemolýze (Kubisz et al., 2006). Příjemce jiné skupiny než 0 může přijmout bez komplikací krev skupiny 0 Rh negativní, to znamená, že nositelé krevní skupiny 0 se označují jako univerzální dárci. Pro příjemce je však nebezpečná plazma dárců s krevní skupinou 0, neboť obsahuje aglutininy anti A a anti B. Příjemce krevní skupiny AB může přijmout určité množství krve jiné skupiny a nositel se označuje jako všeobecný příjemce. Plazma dárců s krevní skupinou AB se může podat příjemci jiné skupiny bez komplikací (Kubisz et al., 2006).
7.2 Antigeny leukocytů a trombocytů Antigeny přítomné na leukocytech se dělí do dvou skupin (Smetana et al., 1992): 33
1. antigeny společné s erytrocytárními: AB0, Rh a některé další erytrocytární systémy 2. vlastní specifické antigeny leukocytů: a) HLA antigeny přítomné na všech typech leukocytů b) specifické antigeny granulocytů c) specifické antigeny monocytů Antigeny na povrchu trombocytů patří do dvou skupin: 1. antigeny společné s buňkami ostatních tkání: AB0, HLA – A, B, C, D antigeny 2. specifické antigeny trombocytů 7.2.1 HLA antigeny HLA systém je označení u člověka pro hlavní histokompatibilní systém MHC (Major histocompatibility complex), neboť lidské histokompatibilní antigeny byly původně nalezeny na leukocytech, kde jsou vyjádřeny v nejvyšší hustotě. HLA systém je nejsložitější antigenní sytém u člověka. V 50. letech 20. st. objevil francouzský imunolog J. Dausset první antigen tohoto systému, označovaného dnes HLA – A2 (Smetana et al., 1992). Geny, kódující molekuly HLA, se dělí do 3 tříd: HLA I, HLA II, HLA III. Třída I. zahrnuje velké množství lokusů, z nichž nejaktivnější jsou lokusy A, B, C. Z genů kódující molekuly HLA II jsou nejdůležitější HLA DR, HLA DQ, HLA DP. Třída III. obsahuje geny, které se nepřímo účastní histokompatibility, avšak mají velký význam pro fungování imunitního systému. Jsou to geny pro komplement, TNF = Tumor necrosis factors , HSP = Heat shock proteins a další. HLA antigeny I. třídy se vyskytují na všech jaderných buňkách a trombocytech. HLA antigeny II. třídy se vyskytují na tzv. antigen prezentujících buňkách: monocyty, makrofágy, dendritické buňky, B-lymfocyty. Nacházejí se také na aktivovaných T lymfocytech (Hořejší, 2005). Geny HLA patří ke genům s nejvyšším polymorfismem, což vede k tomu, že každý člověk je z hlediska své antigenní struktury unikátní. 7.2.2 HLA protilátky Při transfuzi krve člověku, který je inkompatibilní v HLA systému, dochází 34
k aloimunizaci a k tvorbě protilátek zaměřených specificky na antigen, který tvorbu protilátky vyvolal. Rozeznávají se tři typy HLA protilátek a to leukoaglutininy, lymfocytotoxiny a trombolysiny. Leukoaglutininy jsou imunoglobuliny třídy IgG nebo IgM. Lymfocytotoxiny jsou třídy IgG a patří mezi nejdůležitější protilátky, jimiž se typizují HLA antigeny (Smetana et al., 1992). Podle účinku lze HLA protilátky rozdělit na monospecifické a polyspecifické. Monospecifické protilátky vznikají tehdy, když imunitní odpověď jedince byla namířena proti jednomu specifickému antigenu HLA. Tato protilátka pak reaguje pouze s tím antigenem, proti kterému se vytvořila. Jestliže se dárce a příjemce lišili ve větším počtu antigenů HLA, vytvoří se u příjemce mnoho protilátek různé specifičnosti (Hrubiško et al., 1983). 7.2.3 Význam systému HLA při transfuzi Neshoda mezi antigeny dárce a příjemce může způsobit aloimunizaci příjemce, která se může při opakovaných transfuzích projevit tvorbou protilátek. Vzhledem k polymorfismu HLA genů je velmi těžké zajistit dárce shodné s pacientem i v systému HLA. U polytransfundovyných pacientů nacházíme proto protilátky anti - HLA velmi často. U těchto pacientů může nastat febrilní potransfuzní reakce. Proto se u těchto pacientů podávají pouze transfuzní přípravky zbavené leukocytů a trombocytů (Hrubiško et al., 1983).
35
8 POSTUP PŘI PODÁVÁNÍ TRANSFUZÍ Při každé transfuzi krve je příjemce vystaven riziku přenosu infekce a negativnímu ovlivnění jeho imunitního systému. Proto je vždy nutné indikace k transfuzi krve hodnotit velmi přísně a zamezit jejímu zbytečnému podání. Předtransfuzní vyšetření se provádí proto, aby se zamezilo poškození erytrocytů příjemce. Jedná se o vyšetření AB0 krevní skupiny, Rh(D), screeningové vyšetření přítomnosti nepravidelných antierytrocytových protilátek v séru příjemce (nepřímým antiglobulinovým testem) a zkouška slučitelnosti (křížová zkouška). V naléhavých situacích se respektuje kompatibilita a podává se rovnoskupinová krev v AB0 a Rh(D) systému bez kompletní zkoušky slučitelnosti. Zkouška slučitelnosti také není nutná při transfuzi plazmy a trombocytů. Za správné provedení transfuze je zodpovědný lékař, který transfuzi provádí, nikoliv tedy lékař, který transfuzi indikuje. Před transfuzi i po ní se musí pacientovi změřit teplota, vyšetřit moč, tlak krve a puls. Těsně před podáním transfuze, u lůžka nemocného, se provede kontrolní vyšetření AB0 skupiny příjemce a transfuzního přípravku. Toto vyšetření se provádí pomocí diagnostických sér anti A a anti B (pomocí sangvitestů). Cílem této zkoušky je odhalení administrativních chyb a tím prevence nejzávažnějších potransfuzních komplikací z AB0 inkompatibility. Transfuze se zahajuje biologickou zkouškou. Jen při nebezpečí z prodlení či v případě bezvědomí pacienta je možné od ní upustit. Biologická zkouška nesplní svůj účel u pacientů v šoku, v celkové anestezii, v bezvědomí nebo po aplikaci narkotik. Při této zkoušce se rychle převede 10 – 20 ml krve, u dětí asi 3 ml, a potom se transfuze na 3 – 5 minut co nejvíce zpomalí, celý proces se třikrát zopakuje. Pokud nenastanou u pacienta nežádoucí příznaky (třesavka, zvracení, zblednutí, zrudnutí, neklid, kašel, pocit mrazení, pocit tepla v žíle, do níž se převod provádí, bolest v zádech, tlak na prsou, bolest hlavy, nevolnost), pokračuje se v transfuzi stanovenou rychlostí (Smetana et al., 1992). Všechny transfuzní přípravky se obvykle transfundují tak rychle, jak je pacient toleruje. Transfuze 1 TU erytrocytárního přípravku by neměla trvat déle než 4 hodiny (viz Tab. č. 3 Stanovení rychlosti transfuze erytrocytárních přípravků). Plazmy se iniciálně podává obvykle 4 – 10 ml za minutu, podle tolerance lze zvýšit na nejvyšší tolerovanou rychlost. Vzhledem k obsahu labilních koagulačních faktorů, by měla být transfuze plazmy ukončena nejpozději 36
do 2 hodin po rozmrazení (Buliková, 2006). Transfuze trombocytového koncentrátu by měla trvat 20 – 30 minut (Lakota et al., 2006). Hmotnost pacienta Rychlost transfuze
Doba trvání transfuze 250 ± 50 ml.
30 kg
23 kapek / minutu
150 – 230 minut
40 kg
30 kapek / minutu
120 – 180 minut
50 kg
38 kapek / minutu
90 – 140 minut
60 kg
45 kapek / minutu
80 – 120 minut
70 kg
53 kapek / minutu
70 – 100 minut
80 kg
56 kapek / minutu
60 – 90 minut
90 kg
59 kapek / minutu
60 – 90 minut
100 kg
60 kapek / minutu
60 – 90 minut
Tab. č. 3 Stanovení rychlosti transfuze erytrocytárních přípravků (Lakota et al., 2006) Po transfuzi se zbytek krve, nejméně 10 ml, uschová na 24 hodin do chladničky, aby byla k dispozici k vyšetření v případě potransfuzní reakce. Pacient musí být sledován nejméně 4 hodiny po ukončení transfuze (Smetana et al., 1992).
37
9 POTRANSFUZNÍ REAKCE A KOMPLIKACE Bezpečnost i účinnost krevních transfuzí se neustále zvyšuje. Přesto se i nadále vyskytuje řada nežádoucích reakcí, které se mohou projevit již během transfuze, popřípadě brzo po jejím ukončení, nebo až za několik dní i měsíců. Výskyt potransfuzních reakcí se pohybuje kolem 3 %. V ČR je jejich výskyt ještě menší a to kolem 0,4 % ze všech provedených transfuzí (Hrubiško et al., 1983). Většinou se jedná o reakce febrilní a alergické. V 80 % případů bývá potransfuzní reakce způsobena chybami zdravotnického personálu (Tesařová , 2007).
9.1 Akutní hemolytická reakce Akutní hemolytická reakce vzniká v důsledku převodu inkompatibilní krve v AB0 systému, méně často v jiných skupinových systémech. Důvodem jsou většinou administrativní chyby, kvůli kterým dochází k záměně transfuzního přípravku, nesprávnému předtransfuznímu vyšetření krve pacienta nebo k záměně vzorku krve. V ČR umírá nejméně jeden člověk ročně z důvodu chybně podané inkompatibilní transfuze. Výskyt této reakce je přibližně 1 : 30 000 transfundovaných jednotek (Tesařová, 2006). Hemolýza erytrocytů může být intravaskulární nebo extravaskulární. Intravaskulární hemolýza nastává vždy při inkompatibilitě v systému AB0, při inkompatibilitě v jiných systémech tehdy, když protilátka aktivuje komplement. Komplement při aktivaci Ag – protilátkovou reakcí poruší membránu erytrocytů a dochází k hemolýze (Smetana et al., 1992). Protilátky, které neaktivují komplement, způsobují extravaskulární hemolýzu, při které makrofágové přemísťují erytrocyty z krevního řečiště do jater a sleziny, kde dochází k jejich hemolýze (Dean, 2005). Klinickými projevy akutní intravaskulární hemolýzy jsou horečka, nevolnost, dušnost, bolest na hrudi nebo bederní krajině, hypotenze, nával tepla, hemoglobinémie, hemoglobinurie, oligurie, anurie, může následovat selhání ledvin, DIC. K rozvoji příznaků dochází do 24 hodin po transfuzi. Akutní extravaskulární hemolýza je klinicky méně závažná. Obvykle nastává horečka s třesavkou, hemoglobinémie, hemoglobinurie nejsou přítomné, zvýšená je jen hladina bilirubinu. Terapie akutní hemolytické reakce je zaměřena především na zvýšení průtoku krve led38
vinami. Podávají se diuretika nebo 20 % roztok manitolu, tak aby množství vylučované moči bylo 3 – 5 ml/kg/hod (Lakota et al., 2006). Hypotenze je léčena vasopresory (noradrenalin, dopamin). Velkým přínosem v léčbě ledvinné komplikace se stala umělá ledvina, která odstraňováním škodlivých odpadních látek z těla pomáhá regeneraci poškozených ledvin.
9.2 Pozdní hemolytická reakce K pozdní hemolytické reakci dochází 3 – 10 dnů po transfuzi. Většinou jde o reakce mírné. Příčinnou reakce je buď primární imunitní odpověď proti antigenům transfundovaných erytrocytů, nebo sekundární anamnestická imunitní odpověď u dříve senzibilizovaných jedinců, jejichž protilátky byly v době transfuze nezjistitelné (Stites a Terr, 1994). Klinické projevy této reakce jsou minimální, projevuje se horečkou, anémií, zvýšenou hladinou bilirubinu.
9.3 Neimunitní hemolytická reakce Příčinnou neimunitní hemolytické reakce jsou fyzikální poškození erytrocytů, aplikace transfuzního přípravku kontaminovaného bakteriemi, nízká či vysoká teplota při skladování přípravku, míšení s neizotonickými roztoky, kontakt erytrocytů s inkompatibilními intravenózními roztoky (Lakota et al., 2006). Z klinických projevů se vyskytuje jen hemoglobinurie, zřídka i jiné projevy akutní hemolýzy.
9.4 Febrilní nehemolytická reakce Febrilní nehemolytická reakce je nejčastější potransfuzní reakcí. Vyskytuje se zhruba v 7 % po podání erytrocytových transfuzních přípravků a asi v 37 % po podání trombocytových transfuzních přípravků (Tesařová et al., 2007). Příčinou je přítomnost protilátek příjemce proti transfundovaným leukocytům nebo trombocytům (anti - HLA protilátky). Následkem vzniku komplexu Ag – protilátka a navázáním komplementu dojde k vyplavení prozánětlivých cytokinů, které mají pyrogenní efekt (Lakota et al., 2006). Další příčinnou febrilní reakce je přítomnost cytokinů v transfuzním přípravku. Klinickými projevy je zvýšení teploty o 1 – 2 °C a třesavka, někdy se může objevit 39
zvracení, dušnost, hypotenze. Febrilní transfuzní reakce se často vyskytují u polytransfundovaných osob nebo u mnohorodiček. Pouze u jednoho z osmi pacientů s febrilní reakcí se podobná reakce dostaví i při transfuzi následující (Stites a Terr, 1994). Febrilní reakce se léčí antipyretiky, na léčbu třesavky se podává pethidin nebo kortikosteroidy, avšak jejich nevýhodou je pozdější efekt.
9.5 Alergická reakce Alergická reakce je druhou nejčastější potransfuzní reakcí. Je výsledkem reakce plazmatických proteinů dárce s protilátkami třídy IgE. Ag – protilátkovou reakcí se z bazofilů a žírných buněk uvolňuje histamin, který zodpovídá za klinické projevy. Nejčastějšími klinickými projevy jsou svědění, kopřivka, ve vážnějších případech se objevují otoky ústní dutiny a hrtanu. K léčbě alergických reakcí se podávají antihistaminika. Svědění je možné tlumit tekutým pudrem.
9.6 Anafylaktická reakce Na rozdíl od alergické reakce dochází při anafylaktické reakci k masivnímu uvolnění histaminu a serotoninu. Vyskytuje se zhruba 1 : 50 000 transfundovaných jednotek (Tesařová et al., 2007). Tato reakce se může vyskytnout u některých pacientů s deficitem IgA a s protilátkami anti - IgA. K reakci dochází již při podání 10 – 15 ml transfuzního přípravku obsahující plazmu (Mokáň et al., 2005). Klinickými projevy jsou hypotenze, otoky, dušnost a rozvoj šokového stavu. K léčbě anafylaktické reakce se podávají antihistaminika. Pokud se jedná o reakci s dušností, hypotenzí podávají se navíc kortikoidy. U těžkých případů s otoky dýchacích cest se podává adrenalin.
9.7 Oběhová reakce Oběhová reakce vzniká v důsledku relativně rychlého podání nepřiměřeně velkého objemu krve, čímž se může zatížit krevní oběh natolik, že selže.
40
Klinické projevy plynou z levostranného srdečního přetížení, jsou jimi kašel, pocit tíhy na hrudi, napětí v hlavě, dušnost až vznik plicního edému. Nebezpečí náhlého selhání levé komory při transfuzi jsou vystaveni pacienti s chronickou anémií a kardiovaskulárním onemocněním. Terapie oběhové reakce většinou není nutná, jen někdy je potřeba podávat diuretika.
9.8 Bakteriálně – toxická reakce Bakteriálně toxická reakce patří k nejobávanějším potransfuzním reakcím, neboť ve vážnějších případech většinou končí smrtí. Je způsobena transfuzí přípravku kontaminovaného bakteriemi. Infekční agens se do přípravku dostane odběrem krve od dárce s nepoznanou bakteriémií, nedodržením pravidel sepse při odběrech a zpracování krve, nevhodnou manipulací s transfuzními přípravky. Trombocytové transfuzní přípravky jsou kontaminovány bakteriemi mnohem častěji (1 : 5000) než erytrocytové transfuzní přípravky (1 : 500 000) a to v důsledku jejich skladovací teploty (Tesařová et al., 2007). Na druhé straně, reakce způsobené kontaminovanými trombocytovými přípravky jsou mírnější než u erytrocytových přípravků. Celkový výskyt bakteriálně kontaminovaných transfuzních přípravků je zhruba 2 : 100 000 (Tesařová et al., 2007). Avšak transfuze kontaminovaných přípravků nemusí být nutně spojena s klinickými projevy, neboť kontaminované transfuzní přípravky mohou obsahovat jen malé množství bakterií. Na druhé straně, kontaminované přípravky mohou obsahovat velké množství virulentních bakterií produkujících endotoxiny a jejich transfuze může vést až k smrti pacienta (Blajchman, 2002). Trombocytové transfuzní přípravky bývají kontaminovány nejčastěji Stafylococcus epidermidis, Stafylococcus aureus, Streptococcus, Escherichia coli, Enterobacteria, Bacilus. Bakterie v erytrocytových transfuzních přípravcích jsou zastoupeny nejčastěji Yersinia enterocolitica, Pseudomonas aeruginosa (Tesařová et al., 2007). Klinickými projevy jsou třesavka, vysoká teplota, průjem, zvracení, bolest hlavy až septický šok. Závažnost komplikací závisí na druhu infekčního agens a jeho kvantitě. Výskyt této reakce je v současné době naštěstí výjimečný, neboť se věnuje velká pozornost prevenci kontaminace přípravků. Terapie bakteriálně – toxické reakce spočívá v podání širokospektrých antibiotik a in41
tenzivní léčbě septického šoku.
9.9 Ostatní infekce přenášené transfuzí Kromě bakteriální kontaminace jde především o virové infekce: viry hepatitid (B, C, D), herpetické viry (CMV, EBV = Epstein – Barr virus), retroviry (HIV, HTLV = human T cell – lymphotrophic virus ), virus Epsteina a Barrové. Mezi další infekce přenášené krví patří syfilis (Treponema pallidum), brucelóza, malárie, babesioza, Chagasova nemoc (Trypanosoma cruzi), toxoplazmóza a další (Lakota et al., 2006). Otevřené zůstává riziko přenosu parvoviru B19, viru SEN a v poslední době předpokládané riziko přenosu Creutzfeld – Jakobovi nemoci a transmisivní spongiformní encefalopatie (Mokáň et al., 2005). U nás se krev dárce standardně vyšetřuje na tyto krví přenosné infekce AIDS, syfilis, hepatitida B a C. Riziko přenosu těchto infekčních agens je pro HIV 0,19, HCV 0,6, HBV 5 – 20 na milion aplikovaných transfuzních jednotek (Buliková, 2007) Testování krve dárců a přítomnost infekce je ve většině případů prováděno imunologickými postupy, které jsou založeny na nepřímém průkazu infekčního agens stanovením specifických protilátek. Vedle průkazu protilátek mohou být některé infekce (hepatitida B) prokázány stanovením virových antigenů. Větší obtíže než z vlastní technologie průkazu specifických protilátek vyplývají z dynamiky protilátkové odpovědi vůči danému infekčnímu agens, neboť mezi počátkem infekce a přítomností specifických protilátek existuje období, ve kterém může být člověk již zdrojem infekce. Toto období je pro různé infekce různě dlouhé (Krejsek a Kopecký, 2004). Některé transfuzní služby (Rakousko) zavádějí jako standardní měření hladiny neopterinu v krvi dárce. Jeho zvýšená hladina odráží zvýšenou aktivaci buněk monocytomakrofágového původu a je považována za nespecifický, ale časný marker virové infekce. Osoby se zvýšenou hladinou neopterinu jsou z dárcovství vylučováni (Krejsek a Kopecký, 2004).
9.10 Akutní poškození plic TRALI (Transfusion Related Acute Lung Injury) je vzácná, avšak život ohrožující komplikace transfuze. Vyskytuje se zhruba v jednom případu na 5000 transfuzí a v 6 – 9 % přípa-
42
dů končí smrtí příjemce (Bux, 2005). Příčinou této reakce jsou anti HLA protilátky nebo jiné antileukocytární protilátky, které reagují s neutrofily. Uvolňují se zánětlivé cytokiny, které zvyšují propustnost plicních kapilár a dochází k rozvoji plicního edému (Dean, 2005). Klinickými projevy jsou dyspnoe, tachypnoe, cyanóza, teplota, akutní syndrom dechové tísně, na RTG snímku je charakteristický nález oboustranných plicních infiltrátů (Lakota et al., 2006). Pro tuto potransfuzní komplikaci neexistuje žádná specifická léčba. Je nutná intenzivní respirační a celková podpora na jednotce intenzivní péče či na anesteziologicko-resuscitačním oddělení.
9.11 Potransfuzní trombocytopenická purpura Potransfuzní trombocytopenická purpura je vzácnou komplikací způsobenou protilátkami příjemce proti trombocytárním antigenům (obvykle HPA - 1a protilátky). Vyskytuje se s frekvencí zhruba 1 : 200 000 transfuzí (Tesařová et al., 2007). Vyskytuje se častěji u žen, neboť těhotenství zvyšuje pravděpodobnost vytváření antitrombocytárních protilátek. Protilátky se mohou vytvářet také po dřívější transfuzi trombocytů (Dean, 2005). Trombocytopenie a purpura nastávají během 12 dnů po transfuzi a přetrvávají většinou 3 týdny (Smetana et al., 1992). Terapie není většinou nutná, neboť onemocnění do 3 týdnů odezní. Je nutná jen u pacientů s krvácivými projevy nebo se zvýšeným rizikem krvácení. U těchto pacientů se podávají kortikosteroidy, v těžkých případech se provádí i výměnná plazmaferéza (Lakota et al., 2006).
9.12 Potransfuzní hemosideróza Přetížení železem vzniká v důsledku početných transfuzí erytrocytárních přípravků. 1 TU obsahuje cca 250 mg železa, zatímco denní exkrece železa v nepřítomnosti krvácení je pouze 1 mg (Lakota et al., 2006). Ukládající železo poškozuje srdce, játra a endokrinní orgány. Při známkách přetížení železem je nutná chelatační terapie, jako chelátory se aplikují např. desferioxamin, desferal, ferriprox.
43
9.13 GvHD vyvolaná transfuzí TA – GvHD (Transfusion Associated Graft-versus-Host Disease) je velice vzácná komplikace. Frekvenci této reakce neznáme, neboť se na ni málo myslí a tudíž se cíleně nevyštřuje (Tesařová et al., 2007). Vzniká v důsledku přenosu vitálních T lymfocytů dárce imunokompromitovanému příjemci, kde proliferují a reagují proti příjemci, neboť příjemce není schopen lymfocyty rozpoznat a zničit je. Tato reakce může také nastat u příjemce, kterému byly transfundovány přípravky získané od pokrevně příbuzných, hlavně z první linie. Klinické projevy se objevují zhruba za 2 – 4 týdny po transfuzi horečkou, pancytopenií, postižením kůže, jaterní dysfunkcí, postižením trávicího ústrojí (Tesařová et al., 2007). TA – GvHD končí až v 80 – 90 % případů smrtí příjemce, proto je velmi důležitá prevence. Současné metody leukodeplece transfuzních přípravků nejsou dostatečně účinné v prevenci TA – GvHD a jedinou účinnou cestou je inaktivace T lymfocytů v transfuzních přípravcích gamma zářením. Toto ozáření je nezbytné při transfuzi přípravků rizikovým skupinám pacientů, tedy u všech imunokompromitovaných pacientů a při podání transfuzních přípravků od pokrevně příbuzných. Léčba TA – GvHD je pouze podpůrná, neexistuje specifická léčba.
44
10 ZÁVĚR Bakalářská práce byla zaměřena na problematiku krevních transfuzí. První transfuze, která zachránila život, byla provedena Jamesem Blundellem v roce 1818, tedy před bezmála dvěma sty lety. Další transfuze krve byly velmi často doprovázeny nepříznivými reakcemi, dokonce i komplikacemi, které ve většině případů končily smrtelně. Částečné odstranění těchto komplikací přineslo až 20. století objevením krevních skupin. Na jejich objevu má zásluhu také český lékař Jan Jánský. Bezpečnost transfuzí se postupem času neustále zvyšovala, byly popsány další systémy krevních skupin a jejich souvislost s imunitní odpovědí, vyvinuty metody pro separaci, uchovávání, konzervaci a vyšetřování krve před jejím podáním a zdokonaleny techniky vlastního provedení transfuze. Nicméně, úplné bezpečnosti podání transfuzních přípravků není dodnes dosaženo. Některá rizika transfuzí jsou již známá, jiná na své poznání teprve čekají. Je proto nutné, aby rozhodnutí o podání krve či krevních přípravků bylo založeno na pečlivém a zodpovědném posouzení léčebného postupu, který je nutný pro záchranu života a zlepšení zdravotního stavu nemocného. V ČR byl vytvořen systém hemovigilance, systém kontrolních postupů, který sleduje účinnost a nežádoucí důsledky léčby transfuzními přípravky. Údaje potřebné pro zajištění plné sledovatelnosti jsou archivovány nejméně po dobu 30 let. Toto téma má před sebou ještě velkou budoucnost, dá se očekávat zavedení kvalitnějších deleukotizovaných přípravků, které budou zbaveny větší části bílých krvinek, čímž se ještě více sníží riziko pro příjemce. Budou se hledat dokonalejší metody konzervace a především skladování při velmi nízkých teplotách, které povedou k prodloužení doby použitelnosti transfuzních přípravků. Dá se také očekávat uplatnění dalších laboratorních kontrol v zájmu ještě vyšší bezpečnosti transfuzní terapie, například zavedení vyšetřování malárie vzhledem ke stále rozšířenějšímu cestování do potenciálně nákazových oblastí.
45
SEZNAM OBRÁZKŮ A TABULEK OBRÁZKY: Obr. č. 1 Hemoglobin (URL2)............................................................................................ 11 Obr. č. 2 Neutrofilní granulocyt (Junqueira et al., 1997) ................................................... 12 Obr. č. 3 Eozinofilní granulocyt (Junqueira et al., 1997) ................................................... 13 Obr. č. 4 Bazofilní granulocyt (Junqueira et al., 1997) ...................................................... 13 Obr. č. 5 Monocyt (Junqueira et al., 1997)......................................................................... 14 Obr. č. 6 Lymfocyt (Junqueira et al., 1997) ....................................................................... 14 Obr. č. 7 Lokalizace krvetvorby (URL 1) .......................................................................... 16 Obr. č. 8 Vývojové řady krevních buněk (URL 1)............................................................. 17 Obr. č. 9 Vliv cytokinů na diferenciaci krevních buněk do jednotlivých linií (Toman et al.,
2000) .......................................................................................................... 18
TABULKY: Tab. č. 1 Zastoupení krvinek v krvi člověka (Vácha et al., 2004) ...................................... 10 Tab. č. 2 Skupinový systém AB0 (Vácha et al., 2004) ....................................................... 31 Tab. č. 3 Stanovení rychlosti transfuze erytrocytárních přípravků (Lakota et al., 2006).... 37
46
SEZNAM ZKRATEK AB0 – krevně skupinové antigeny ACD – acid-citrate-dextrose, kyselina citrónová + citrát sodný + glukóza Ag – antigen ADSOL – adenine-dextrose-sorbitol-sodium chloride-mannitol, adenin + glukóza + sorbitol + chlorid sodný + manitol AIDS – aquired imunodeficiency syndrome, syndrom získané imunodeficience ATP – adenosintrifosfát CFU-GM – colony-forming unit granulocyte-monocyte,společný prekurzor granulocytů a monocytů CLP – common lymphoid progenitor, lymfoidní kmenová buňka CMP – common myeloid progenitor, myeloidní kmenová buňka CMV – cytomegalovirus CPD – citrate-phosphate-dextrose, citrát sodný + fosforečnan sodný + glukóza CPDA-1 – citrate- phosphate-dextrose-adenine, citrát sodný + fosforečnan sodný + glukóza + adenin ČR – Česká republika DIC – diseminovaná intravaskulární koagulopatie DMSO – dimethylsulfoxid E – erytrocyty EBR – erytrocyty bez buffy coatu resuspendované EBV – Epstein - Barr virus, virus Epsteina a Barrové ED – erytrocyty deleukotizované EP – erytrocyty promyté ER – erytrocyty resuspendované
47
FV – koagulační faktor V FVIII – koagulační faktor VIII Gy – Gray HBV – virus hepatitidy B HCV – virus hepatitidy C HES – hydroxyethyl škrob HIV – human imunodeficiency virus, virus lidské imunity HLA – human leukocyte antigen, hlavní histokompatibilní komplex člověka HPA – human platelet antigen, komplex destičkových antigenů HSP – heat shock proteins, proteiny teplotního šoku HTLV – human T cell - lymphotrophic virus, lidský T-buněčný lymfotropní virus IgE – imunoglobulin E IgG – imunoglobulin G IgM – imunoglobulin M IVIG – intravenózní imunoglobuliny MHC – major histocompatibility complex, hlavní histokompatibilní komplex PK – plná krev Rh – krevně skupinový systém SAG-M – sodium chloride-adenine-glucose-mannitol, chlorid sodný + adenin + glukóza + manitol TA-GvHD – transfusion associated graft - versus - host - disease, reakce štěpu proti hostiteli vyvolaná transfuzí TNF – tumor necrosis faktor, tumor nekrotizující faktor TRALI – transfusion related acute lung injury, akutní poškození plic způsobené transfuzí TU – transfusion unit, transfuzní jednotka vVF – von Willebrand factor, von Willebrandův faktor
48
SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY Anwar M., Bhatti F. A. 2003 : Transfusion associated graft versus host disease. Journal of Ayub Medical College, 15, 56-58.
Bičík V. 1992 : Základy hematologie a imunohematologie. 1. vydání, Univerzita Palackého v Olomouci, Olomouc, 52 pp. Blajchman M. 2002 : Incidence and significance of the bacterial contamination of blood components. Develop Biolog, 108, 59-67. Buliková A. 2006 : Indikace transfuzních přípravků a krevních derivátů na klinických pracovištích FN Brno. 16pp. Bux J. 2005 : Transfusion-related acute lung injury (TRALI): a serious adverse event of blood transfusion. Vox Sanguinis, 89, 1-10. Dobrý E. 1973 : Pokroky v konzervaci krve. Transfuze, VI, 105-111. Faber E. 2004 : Hemopoetické růstové faktory v praxi. Interní medicína pro praxi, 3, 126129. Hořejší, V. 2005 : Základy imunologie. 3. vydání, Triton, Praha, 2005, 279 pp. Hrubiško M., Hule V. 1970 : Hematológia a transfúzia krvi. 3. vydání, Osveta, Martin, 476 pp. Hrubiško M., Drobná V., Hrubišková K., Sakalová A., Šteruská M. 1983 : Hematologie a krevní transfúze II. 1. vydání, Avicenum, Praha, 208 pp. Junqueira L. C., Carneiro J., Kelley R. O. 1997 : Základy histologie.1. vydání, H & H, Jinočany, 502pp. Ketley N. J., Newland A. C. 1997 : Haemopoietic growth factors. Postgraduate Medical Journal, 73, 215-221. Krejsek J., Kopecký O. 2004 : Klinická imunologie. 1. vydání, Nucleus, Hradec Králové, 968 pp. Kubisz P. et al. 2006 : Hematológia a transfuziológia. 1. vydání, Grada Publishing, Praha, 324pp. Kvasnička J., Souček V. 1988 : Hematologie a transfuzní služba. 1. vydání, Institut pro další
49
vzdělávání středních zdravotnických pracovníků, Brno, 119 pp. Lelkens Ch. C. M., Noorman F., Koning J. G., Truijens-de Lange R., Stekkinger P. S., Bakker J. C., Lagerberg J. W. M., Brand A., Verhoeven A. J. 2003 : Stability after thawing of RBCs frozen with the high- and low- glycerol metod. Transfusion, 43, 157-164. Leytin V., Allen D. J., Gwozdz A., Garvey B., Freedman J. 2004 : Role of platelet surface glycoprotein Ibα and P-selectin in the clearance of transfused platelet concentrates. Transfusion, 44, 1487-1495. Mokáň M. 2005 : Vnútorné lekárstvo. 3. díl, 1. vydání, Univerzita Komenského v Bratislavě, Bratislava, 324 pp. Stites D. P., Terr A. I. 1994 : Základní a klinická imunologie.1. vydání, Victoria Publishing, a.s., Praha, 744 pp. Smetana K. et al. 1992 : Hematologie a transfuziologie I. Díl. 1. vydání, Institut pro vzdělávání pracovníků ve zdravotnictví, Praha, 162 pp. Szymanski I. O., Teno R. A., Lockwood W. B., Hudgens R., Johnson G. S. 2001 : Effect of rejuvenation and frozen storage on 42-day-old AS-1 RBCs. Transfusion, 41, 550-555. Tavian M., Péault B. 2005: Embryonic development of the human hematopoietic system. International Journal of Developmental Biology, 49, 243-250. Tesařová E. et al. 2007 : Transfuzní lékařství a imunohematologie. Handout Toman et al. 2000 : Veterinární imunologie. 1. vydání, Grada Publishing, Praha, 416 pp. Vácha M., Bičík V., Petrásek R., Šimek V., Fellnerová I. 2004 : Srovnávací fyziologie živočichů. 2. vydání, Masarykova univerzita v Brně, Brno, 165 pp
INTERNETOVÉ ZDROJE: URL 1 : http://www.lf3.cuni.cz/histologie/materialy/ppt/krev-o.ppt, 2004 URL 2 : http://fig.cox.miami.edu/~cmallery/150/chemistry/hemoglobin.jpg, 2007 URL 3 : http://www.coe.int/t/e/social_cohesion/health/Activities/Blood_transfusion/1EGuide%209th%20edition-Final-avec%20index.asp#TopOfPage Dean L. 2005: Blood Groups and Red Cell Antigens. Dostupné na internetové adrese
50
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?rid=rbcantigen.TOC&depth=2 Lakota Z., Gumulec J., Janek D., Králová S., Klodová D., Bezděk R., Laská J., Urbánková M., Brejcha M., Šumná E., Wróbel M., Slezák P. 2006: Substituční hemoterapie. Dostupné na internetové adrese http://www.pr-lab.cz
51
