Grupele de sânge

Grupa de sânge reprezintă o metodă de a clasifica sângele indivizilor în funcție de prezența pe membrana eritrocitară a unor structuri glicoproteice sau lipoproteice, cu caracter antigenic (aglutininogene) și a unor anticorpi ce reacționează cu acestea (aglutinine).

Exprimarea antigenelor pe suprafața eritrocitară este determinată genetic, deci apartenența la un anumit grup sanguin are caracter ereditar. Principalul scop în cunoașterea și împărțirea indivizilor pe grupe de sânge este evitarea accidentelor cauzate de incompatibilitatea antigenică (accidentele posttransfuzionale, boala hemolitică a nou născutului).

Eritrocitele prezintă o structură antigenică foarte complexă. În prezent se cunosc peste 400 de antigene, distribuite în aproximativ 33 de sisteme eritrocitare (M, N, S, P, Kell, Lewis, Duffy etc. ). Dintre aceste antigene, 100 pot da reacții imunologice, însă nu toate prezintă importanță în practica medicală curentă. Importante din punct de vedere al implicațiilor clinice sunt antigenele sistemului ABO și Rh, deoarece acestea pot provoca accidente transfuzionale în cazul incompatibilității dintre grupa primitorului și donatorului sau în cazul incompatibilității în sarcină. Se pot întâlni toate combinațiile posibile între grupele sistemului ABO și grupele Rh.

Antigenele celorlalte sisteme sunt în principiu de interes medico-legal (stabilirea paternității, indentificarea sângelui unei persoane etc.). De asemenea, prezența unor antigene pe eritrocitele unui individ pot fi asociate cu apariția anumitor sindroame (de exemplu se consideră că prezența antigenului Kell are legătură cu sindromul McLeod), iar altele sunt corelate cu rezistența la infecții (exemplu: lipsa antigenului Duffy scade susceptibilitatea de infecție cu Plasmodium Vivax, ce produce malaria).

Primul sistem antigenic eritrocitar descoperit a fost sistemul ABO, acesta fiind și cel mai bine studiat. El a fost descoperit de Karl Landsteiner în anul 1901, tot el fiind și cel care a descoperit sistemul Rh, în anul 1937, împreună cu Alexander S. Wiener. Descoperirea lui Karl Landsteiner a făcut ca transfuziile să reprezinte o practică terapeutică fundamentală și eficientă, în contrast cu perioada dinaintea acestei descoperiri, când transfuziile aveau șanse foarte mici de reușită și erau considerate proceduri medicale disperate.

Noțiuni de genetică

Pentru sistemul ABO, producerea de factori antigenici se află sub controlul unor perechi de gene alele (adică situate în același loc pe doi cromozomi pereche și care codifică diferitele expresii ale aceluiași caracter sau aceleiași funcții a organismului). Când genele alele de pe cei doi cromozomi omologi sunt identice, individul este homozigot pentru caracterul antigenic controlat de gena respectivă (în cazul de față pentru antigenul de grupă sanguină). Dacă alelele sunt diferite, individul este heterozigot.

Genotipul este dat de alelele situate pe cromozomii omologi, iar fenotipul este conturat prin prezența sau absența antigenelor pe suprafața eritrocitelor. De exemplu, un om cu fenotip B poate avea genotipul BB, fiind numit homozigot, sau BO, fiind heterozigot. Dacă se cunoaște grupa sanguină a părinților se poate stabili genotipul fătului.

Antigenele sistemului Rh sunt controlate de un complex genic, format din 3 perechi de gene, ce ocupă locusuri apropiate pe un cromozom și identice cu cele de pe cromozomul omolog. Genele sunt structurate pe 3 perechi: C-c, D-d, E-e. Pe un cromozom poate exista o singură genă dintr-o pereche, deoarece ele ar ocupa același locus genic.

Genele ce controlează exprimarea acestor caractere antigenice eritrocitare se transmit ereditar, după legile mendeliene.

Sistemul ABO

Antigenele sistemului ABO se găsesc pe suprafața tuturor celulelor organismului și chiar în lichidele biologice. Importanță practică au însă doar cele de pe suprafața eritrocitelor. Sinteza antigenelor sistemului ABO începe încă din luna a 3-a de viață intrauterină, se definitivează la aproximativ 6 luni – 1 an după naștere, după care antigenele rămân neschimbate pentru toată viața. Antigenele au structură glicoproteică, având ca structură de bază un lanț polipeptidic de care se leagă lanțuri oligozaharidice, prin legături covalente.

Antigenele A, B, H derivă dintr-un precursor comun, cu structură proteolipidică, de care este atașat un lanț format din patru monozaharide, ultima și cea care alcătuiește capătul liber fiind galactoza. Dacă la molecula de galactoză se atașează o moleculă de fucoză (proces mediat de o transferază codificată de gena H) se formează antigenul H. Acesta reprezintă substratul pentru sinteza antigenelor A, respectiv B, a căror producere este controlată de trei grupe de gene: A, B și O. Genele A și B codifică fiecare câte o transferază, ce duce la formarea antigenului A, respectiv a antigenului B. Antigenul A se formează prin atașarea la antigenul H a unui rest de N-acetil-galactozamină. Antigenul B rezultă din atașarea la antigenul H a unui rest de D-galactoză. Gena O nu codifică nicio transferază, deci în prezența acesteia antigenul H rămâne neschimbat, fiind prezent pe eritrocitele de grup 0.

Dacă pe cromozomii omologi genele alele sunt la fel (de exemplu doar tip A sau doar tip B), eritrocitele individului vor avea un sigur antigen (A sau B). Același lucru este valabil și pentru cazul în care pe unul din cromozomi se află gena A sau B, iar pe celălalt gena O (individul va prezenta tot un singur antigen pe eritrocite). Însă, dacă una din genele alele este reprezentată de gena A, iar cea de pe cromozomul omolog de gena B, pe eritrocite vor fi prezente ambele antigene, în cantități aproximativ egale.

Aglutinogenele A și B prezintă mai multe variante, codificate genetic, importanță având subgrupele antigenului A, mai precis două dintre acestea: A1 (cuprinde aproximativ 80% din indivizii grupei A) și A2 (cuprinde 20% din indivizii grupei). Principala diferență dintre cele două grupe este că prezența genei A1 face ca transformarea substanței H în antigen A să fie aproape completă, iar gena A2 transformă doar parțial antigenul H. Factorul A1 este numit factor tare și are un caracter antigenic intens, iar factorul A2, numit și factorul slab, are un caracter antigenic slab.

Prin combinarea celor 3 gene (A, B, O) pot rezulta 6 genotipuri (AA, BB, AO, BO, AB, OO), dar numai 4 fenotipuri: A, B, AB, 0, reprezentând grupele sanguine. Acest lucru se întâmplă pentru că indivizii cu genotipul AA și AO au același fenotip, având grupa sanguină A. Același lucru este valabil și pentru indivizii cu genotip BB și BO, ambele categorii având grupa B.

Aglutininele sistemului ABO sunt anticorpi anti-A (α) și anti-B (β) și sunt imunoglobuline M sau G. În funcție de modul de apariție, există aglutinine naturale și imune. Cele naturale apar în plasmă în lipsa existenței aglutinogenelor specifice. Modul în care ele apar este neclar, în condițiile în care organismul nu a luat niciodată contact cu antigenul. La naștere, titrul anticorpilor este aproape nul, începând să crească între luna a2-a și luna a8-a, ajunge la un maxim la vârsta de 8-10 ani, apoi scade lent, dar progresiv, pe toată perioada vieții. De obicei, titrul anticorpilor α este mai mare decât titrul anticorpilor β, iar titrul aglutininelor în general este mai mare la cei cu grupa 0 decât la cei cu grupa A sau B.
Aglutininele imune apar consecutiv unei imunizări, unui contact cu antigenul, realizat de obicei prin transfuzii de sânge incompatibil, prin sarcini cu feți având grupă incompatibilă cu cea a mamei, sau prin pătrunderea în organism a unor bacterii sau virusuri ce prezintă structuri biochimice asemănătoare antigenelor eritrocitare. Aceștia induc o hemoliză mai puternică fată de anticorpii naturali. Copiii sub 1 an, bătrânii, bolnavii cu boala Hodgkin, leucemie limfatică cronică, agamaglobulinemie sau mielom multiplu au un titru foarte scăzut al anticorpilor, sau aceștia pot fi chiar absenți.

Grupele sistemului ABO

Se descriu 4 grupe principale:

• grupa 0 – pe eritrocite nu este prezent nici aglutinogenul A, nici B; în plasmă se găsesc ambele aglutinine (α și β);
• grupa A – pe suprafața eritrocitelor se găsește antigenul A, iar în plasmă este prezentă aglutinina β;
• grupa B – poartă pe suprafața eritrocitelor antigen B, iar în plasmă aglutinina α;
• grupa AB – pe suprafața eritrocitelor sunt prezente ambele aglutinogene, iar din plasmă lipsesc aglutininele;

Grupele sanguine ce se întâlnesc mai des sunt A și 0, B și AB fiind mai rare. Grupa sanguină a unui individ rămâne neschimbată pe parcursul vieții, cu excepția cazurilor de transplant de măduvă sau prin adiția sau dispariția unor antigene în infecții, boli maligne sau boli autoimune, ce pot implica schimbarea grupei de sânge.
După cum se observă, la un individ nu se pot găsi antigenul și aglutinina corespunzătoare. Serul fiecărui individ conține anticorpi împotriva antigenelor care nu există pe eritrocitele sale. Dacă antigenul eritrocitar intră în contact cu anticorpul specific, se produce aglutinarea (agregare) și liza hematiilor.

Un fenotip special, întâlnit foarte rar este fenotipul Bombay. Indivizii acestui grup se caracterizează prin lipsa genei H, ceea ce face ca ei să nu prezinte pe eritocite niciunul dintre antigenele menționate mai sus, în schimb prezintă în ser anticorpi anti-A, anti-B și anti-H. Ca o consecință, aceste persoane nu pot primi sânge decât de la cei cu același grup sanguin.

Implicații clinice și importanța grupului ABO

Cunoașterea grupei de sânge este importantă în special pentru determinarea compatibilității în cazul transfuziilor de sânge (necesare în urgențe, precum hemoragiile, stările de șoc, septicemiile, intoxicațiile acute).

Incompatibilitatea dintre serul primitorului și cel al donatorului poate avea efect letal. Este indicat ca transfuzia să se facă cu ser din grupa primitorului, mai ales dacă se transfuzează peste 500 ml de sânge. În transfuzii limitate, aglutininele din plasma donatorului nu prezintă un pericol pentru hematiile primitorului, deoarece titrul acestora este foarte mic și nu poate cauza un efect nociv, datorită diluției în sângele primitorului. La un volum de transfuzie mai mare de 500 de ml, aportul masiv de aglutinine poate produce aglutinarea intravasculară a eritrocitelor ce au pe suprafață antigenul omolog. Se poate efectua și un test încrucișat pentru precauție, ce presupune punerea în contact a eritrocitelor donatorului cu serul primitorului, in vitro.

Când sângele este transfuzat în cantitate moderată (sub 400-500 ml), se ține cont de următoarele:

• indivizii din grupa 0 sunt considerați „donatori universali”, sângele lor putând fi transfuzat persoanelor cu orice altă grupă sanguină, dar ei pot primi sânge doar de la grupa 0;
• grupa A – persoanele cu aceasta grupă pot dona sânge celor cu aceeași grupa sanguină, dar și celor cu grupa AB; pot primi sânge de la grupele A și 0;
• grupa B – indivizii pot furniza sânge grupelor B și AB și pot primi sânge de la grupele B și 0;
• grupa AB - persoane considerate „receptori universali”, deoarece pot primi sânge de la orice grupă, dar nu pot dona decât celor din aceeași grupă;

Incompatibilitatea ABO materno-fetală poate cauza icter neonatal, având o evoluție mai ușoară decât în cazul incompatibilității Rh. În majoritatea cazurilor, mama aparține grupului 0, iar fătul are una dintre grupele A, B. O altă variantă presupune ca mama să aparțină grupului A, iar sângele fătului să fie de grup B, precum și viceversa. Luând în considerare faptul că aglutininele sistemului ABO apar în organismul uman fără necesitatea unui contact cu antigenul, boala hemolitică a fătului poate apărea încă de la prima sarcină.

Sistemul Rh

Un alt antigen prezent pe eritrocite este antigenul D, ce aparține sistemului Rh, numit astfel deoarece a fost descoperit pentru prima dată în sângele unei maimuțe, Macacus Rhesus. El face parte dintr-un grup de antigene ce alcătuiesc sistemul, dar spre deosebire de celelalte elemente, are caracter antigenic foarte crescut. Cei care îl posedă sunt Rh pozitivi, notați Rh+ (85% din indivizi), iar cei care nu îl au sunt Rh negativi sau Rh- (15%).

Sistemul Rh are 6 antigene, împărțite în 3 perechi: C-c, D-d, E-e. Ele apar din prima luna de viață intrauterină, independent de sistemul ABO și au, față de antigenele acestui sistem, o densitate mai mică pe suprafața eritrocitara. Au structură lipoproteică, fiind integrate în stratul lipidic de suprafață al hematiilor.

Serul uman al persoanelor Rh negative nu conține în mod normal anticorpi pentru acest antigen. Aceștia se dezvoltă după ce persoana ia contact cu antigenul Rh (transfuzii, sarcini cu feți Rh pozitivi). Primul contact este cel de sensibilizant. Al doilea generează reacții grave. La pacienții Rh negativi, prima transfuzie cu sânge Rh pozitiv este bine suportată, deoarece este necesar un contact sensibilizant pentru producerea de anticorpi. Durata persistenței anticorpilor anti-D în sânge este variabilă.

Importanța sistemului Rh

Este important ca înainte de o sarcină, să fie cunoscute caracteristicile Rh ale ambilor părinți.

Anticorpii sistemului Rh sunt în principal imunoglobuline G, ce au greutate moleculară mică și de aceea pot traversa bariera placentară. În cazul unei femei Rh negative ce are o sarcină cu făt Rh pozitiv, moștenit de la tată, prima sarcină poate decurge bine, dacă mama nu este imunizată cu anticorpi anti-D, adică nu a venit în contact cu sânge Rh+. Cât timp fătul se află în uter, circulația sanguină a acestuia este separată de cea a mamei datorită barierei placentare, așadar hematiile fătului nu iau contact cu circulația maternă. În ultimile săptămâni de sarcină se produc leziuni placentare ușoare, ce pot pune în contact hematiile fătului cu sângele mamei și astfel să apară aglutinine anti-D. Primul copil se naște normal, deoarece titrul anticorpilor produși de mamă este mic, dar la următoarele sarcini anticorpii anti-D formați trec bariera placentară, se atașează de membranele eritrocitare ale fătului, determinând captarea hematiilor de către macrofagele splenice și distrugerea acestora (hemoliză), cu apariția hiperbilirubinemiei (apare icterul neonatal) și anemiei hemolitice.

Hematiile fetale pot intra în contact cu sângele matern și mai devreme, în primele luni de sarcină, din cauza unor hemoragii sau în cazul sarcinilor extrauterine. Incompatibilitatea Rh materno-fetală implică necesitatea monitorizării acestor tipuri de sarcină. Conflictul imunologic între mamă și făt poate duce la apariția eritroblastozei fetale (boala hemolitică a nou-născutului), ajungând până la moartea în uter a fătului (hidropsul fetal).

În ceea ce privește transfuziile, o persoană Rh- poate primi transfuzie cu sânge Rh+ o singură dată în viață, fără a genera complicații, deoarece primul contact cu antigenul este cel sensibilizant și nu duce la reacții hemolitice grave. Totuși, acest tip de transfuzie se recomandă doar în urgențe majore (cum ar fi hemoragia masivă), în cazul absenței stocului de sânge Rh- și doar la bărbați. În schimb, pacienții Rh+ pot primi transfuzii de sânge Rh-.

Determinarea grupei sanguine și a Rh-ului

Determinarea grupelor de sânge se face prin aglutinare in vitro. Determinarea aglutinogenelor se face prin amestec de hematii de la pacient cu seruri hemotest A, B, 0 (seruri ce conțin aglutinine α sau β). Testul se poate face pe o lamă de sticlă (metoda este numită Beth-Vincent) sau în tuburi de sticlă (metoda Monly-Mosso).

Determinarea aglutininelor se face prin amestecul de hematii de grup cunoscut cu ser de la pacient (metoda Simonim). Dacă există incompatibilitate se produce aglutinarea, cu apariția de agregate eritrocitare mari, iar dacă nu, sângele rămâne fluid.
Determinarea grupei Rh se face prin punerea în contact a eritrocitelor unui individ cu ser anti-Rh (ser ce conține anticorpi anti-D). Toate testele de compatibilitate necesită ser proaspăt pentru efectuare.

Alte implicații clinice

Studiile realizate în ultima vreme au arătat că grupele de sânge pot influența și susceptibilitatea de a dezvolta anumite boli, cum ar fi bolile cardiovasculare, afecțiuni de natură oncologică. În ceea ce privește hemostaza, grupa de sânge influențează cantitatea factorului von Willebrand și factorului VIII. Creșterea valorilor acestor factori la grupele A, B, AB față de grupul 0 îi face pe primii mai predispuși la boli coronariene și tromboze venoase și arteriale, decât cei cu grup sanguin 0.

Riscul de a dezvolta cancer gastric este corelat cu apartenența la grupul A, cancerul pancreatic are o incidență mai mică la indivizi de grup 0 decât la cei din celelalte grupe. Femeile cu grupa sanguină 0 prezintă un risc mai mare de a dezvolta cancer renal. Pe lângă acestea, este considerat că există o asociere și între sistemul ABO și șansele dezvoltării cancerului de piele, ovarian sau pulmonar.

Este de menționat și posibila legătură între sistemul ABO și susceptibilitatea la infecții, precum tuberculoză, malarie, forme grave de holeră, infecții cu Helicobacter Pylori. Alte posibile relații sunt între sistemul OAB și ulcerul duodenal (grupa 0 este mai predispusă) sau anemia megaloblastică și feriprivă (risc mai mare pentru cei din grupul A).