lezione 2 il sistema abo

Il sistema eritrocitario AB0

Il sistema eritrocitario AB0

• Biochimica

• Genetica

• Espressione

• Gruppi principali e loro varianti:

nomenclatura

• Anticorpi diretti verso gli antigeni AB0

• Metodiche

• Significato clinico

• Biochimica

La storia: Karl Landsteiner

• 1901: Mescolando sangue e siero di pazienti diverso identificò i gruppi AB0.

http://www.nobelpreis.org/castellano/medizin/images/landsteiner.jpg

Daniels 2002

- gli antigeni ABH e Lewis sono composti da carboidrati

- l’espressione e la distinzione degli antigeni H, A, B e Lewis

dipende dalla natura del monosaccaride terminale

immunodominante

- La presenza di uno specifico zucchero è determinata

dall’azione di uno specifico enzima (transferasi) codificato a

livello genico

- le catene di oligosaccaridi possono legarsi a polipeptidi per

formare glicoproteine, a ceramidi per formare glicosfingolipidi

e a lipidi per formare glicolipidi

- i complessi oligosaccaridici sono parte integrante della

membrana eritrocitaria, delle cellule epiteliali ed endoteliali e

possono essere riscontrati in vari tipi di secrezioni umane

La molecola di base su cui vengono “costruiti” gli

antigeni A, B e H è detta “Precursore”

Galattosio

N-acetilglucosammina

Glucosio

Galattosio Sostanza

Precursore

Globulo Rosso

Precursore = catena oligosaccaridica legata sia a glicosfingolipidi (GR) o a glicoproteine (secrezioni).

Mediante l’aggiunta di uno zucchero

alla sostanza precursore viene

ottenuto l’antigene H.

Questa è la base su cui si

costruiscono gli antigeni A e B.

I geni A e B codificano per enzimi che

aggiungono uno zucchero

immunodominante all’antigene H.

Formazione dell’antigene H

Glucosio

Galattosio


Galattosio

Antigene H

Globulo Rosso

Fucosio

Il gene H codifica per un

enzima che aggiunge uno

zucchero (Fucosio) allo

zucchero terminale della

sostanza precursore. La

struttura biochimica

costituisce l’ Antigene H.

(l’allele h è amorfo.)

Formazione dell’antigene A

Fucosio

Glucosio

Galattosio


Galattosio

Globulo Rosso

N-acetylgalattosammina

Il gene A codifica per un

enzima che aggiunge

GalNAc

(N-Acetil-D

galattosammina)

allo zucchero terminale

dell’ Antigene H

Formazione dell’antigene B

Glucosio

Galattosio

N-acetiglucosammina

Galattosio

Globulo Rosso

Fucosio Galattosio

Il gene B codifica per

un enzima che

aggiunge

D-Galattoso

allo zucchero terminale

dell’ Antigene H.

L’ antigene H si trova solo

sui GR in presenza del

genotipo HH e Hh ma NON

nel genotipo hh (rarissimo).

L’ antigene A si trova nei GR in presenza dei genotipi Hh, HH, e A/A, A/0 o A/B.

L’ antigene B si trova nei GR in presenza dei genotipi Hh, HH, e B/B, B/0 o A/B.

Tratto da: F. Morelati. Il sistema eritrocitario AB0. OCD news 2006

Tratto da: AABB Technical Manual. 15th Edition 2005

• Genetica


Localizzazione

cromosomica dei

gruppi sanguigni

Genetica degli antigeni ABO

1. H gene – H e h alleli (h è amorfo). Si trova sul cromosoma 19.

2. AB0 geni – alleli A, B e 0. Si trovano sul cromosoma 9.

1. Se gene – Se e se alleli (se è amorfo); l’allele Se è presente nell’80 % della popolazione. Si trova sul cromosoma 19.

Stato di secretore

• Il gene Se codifica per la presenza

dell’antigene H nelle secrezioni biologiche,

quindi la eventuale presenza dell’antigene A

e/o B nelle secrezioni oltre alla presenza dei

rispettivi geni (A e B), dipende dalla presenza

del gene Se e dell’antigene H

Gene Se (SeSe o Sese)

Antigene H nelle secrezioni

antigene A

antigene B

Gene se (sese) Nessun antigene A, B o H presente nelle secrezioni

e/o

Genotipo Fenotipo

00 0

A0

AA

A

B0

BB

B

AB AB

Generazione parentale:

omozigoti

1° Generazione: eterozigoti

Accoppiamento con

eterozigoti A0 / B0

2° Generazione: eterozigoti


P1: Padre fenotipo A Madre Fenotipo A

Esempio 1

F1: Figlio 1 fenotipo 0 Figlio 2 Fenotipo A

Genotipi?

P1: Padre fenotipo A Madre fenotipo A

genotipo A0 genotipo A0

Esempio 1

F1: Figlio 1 fenotipo 0 Figlio 2 fenotipo A

genotipo 00 genotipo AA o A0

Genotipi?

P1: Padre fenotipo AB Madre fenotipo A

Esempio 2

F1: Figlio 1 fenotipo 0 Figlio 2 fenotipo A

Genotipi?

• Espressione

Gruppo O Gruppo A

Molti Antigeni H Pochi Antigeni H A

A A

A A

La grande maggioranza (ma non tutti) degli antigeni H nel gruppo A e B vengono trasformati in antigeni A o B

Maggiori

quantità di H

Minori

quantità di H O > A2 > B > A2B > A1 > A1B

Fenotipo Bombay (Oh)

• Dipende da un genotipo hh

– I globuli rossi sono privi di antigeni H e quindi

anche degli antigeni A e B… c’è solo la sostanza

precursore

– Descritto per la prima volta a Bombay, India

– I GR NON sono agglutinati da anti-A, Anti-B o Anti-H

(Ulex europaeus - lectina)

– Il Siero ha attività anti-A, anti-B e anti-H; agglutina

quindi tutti i gruppi ABO.

• Che gruppo ABO usereste per trasfondere

questi pazienti ?

Antigeni A e B :Una funzione ?

• Sconosciuta !

• Soggetti AB più resistenti al colera

• Lo stato di secretore conferisce

ulteriore protezione

• Soggetti 0 più resistenti alla malaria

• Forse rimasti per pressione selettiva

positiva

Espressione antigeni AB0

• Membrana eritrocitaria

• Tessuti

– endotelio vasi sanguigni

– epitelio degli organi di secrezione ed escrezione

• Secrezioni (quando presente Se)

– saliva

– succhi gastrici

– liquido seminale

– fluidi di cisti ovariche

– Latte

– Urine

• Gruppi principali

e loro varianti

Sottogruppi ABO

• I sottogruppi ABO differiscono nella quantità

di antigene presente sulla membrana dei GR:

hanno meno antigene

• Sono il risultato della presenza di trasferasi

meno efficienti nell’aggiungere gli zuccheri

immunodominanti alla sostanza H

• I sottogruppi di A sono più frequenti di quelli

di B

Sottogruppi di A: A1 e A2 • I due principali sottogruppi di A sono: A1 e A2

– Entrambi reagiscono “fortemente” con anti-A

– Per distinguere A1 da A2 si può utilizzare la lectina

Dolichos biflorus (anti-A1)

– La Lectina anti-H reagisce fortemente con le emazie A2

(meno antigeni A sul GR)

– 80% degli individui di gruppo A o AB sono di

suttogruppo A1, 20% are A2 and A2B

– Circa 1/10 dei soggetti A2 hanno anticorpi anti A1 che

generano una discrepanza nella prova indiretta con A1

– Risoluzione: La prova indiretta con emazie A2 è

negativa, la reazione con la lectina anti- A1 è negativa.

N. siti antigenici sulla superficie degli eritrociti

Gruppo A1

8 - 12 x 105

Gruppo A1B 5 - 9 x 105

Gruppo A2B 1 x 105

Gruppo A2 1 - 4 x 105

Gestione trasfusionale dei

soggetti A2

• Gli anticorpi anti A1 prodotti da un soggetto A2 sono nella stragrande maggioranza dei casi NON clinicamente significativi (anticorpi freddi)

• Ad un soggetto A2 si possono quindi trasfondere emazie A1

Altri sottogruppi A

• Vi sono altri sottogruppi anche se molto più rari:

– Aint (intermediate), A3, Ax, Am, Aend, Ael, Abantu

• Le emazie A3 danno una reazione a campi

misti quando cimentati con anti-A policlonali,

possono contenere anti-A1

• I gruppi Ax, Am, Ael danno una reazione diretta

perfettamente negativa, la presenza

dell’antigene è sospettata dalla completa

assenza di reazione sierica con le emazie A.

– Non è noto come queste emazie vengano tollerate in

caso di trasfusione a soggetto 0.

Sottogruppi B

• I sottogruppi B sono ancora più rari

degli A

• Si differenziano per il tipo di reazione

con i rispettivi sieri anti-B, anti-A,B, anti-

H

• Quelli noti sono: B3, Bx, Bm, and Bel

Qualche problema con la nomenclatura…

AB0 e Lewis: uno stretto legame

• Sistema Lewsi: Ag Lea e Leb

• Risultano dalla azione di una glicosiltrasferasi codificata da

un allele Le che aggiunge uno zucchero ad una catena

precursore

• Lea è prodotto quando Le è ereditato con alleli sese (soggetti

non secretori)

• Leb quando Le è ereditato con almeno un allele Se

(secretori)

• Se si eredita l’allele amorfo le, non si produrrà alcun

antigene Lewis Le(a-b-)

• Lea e Leb non sono antigeni antitetici ma risultano dalla

interazione di alleli ereditati indipendentemente

• Gli antigeni Lewis non sono intrinseci alla membrana dei

globuli rossi ma sono espressisu glicosfingolipidi adsorbiti

dal plasma sulla membrana

• Anticorpi diretti verso

gli antigeni AB0

Gli Anticorpi “Regolari”: la

regola di Landsteiner

• Soggetti normali e sani possiedono NATURALMENTE

gli anticorpi anti-A o anti-B diretti contro gli antigeni A o

B che è assente sui loro Globuli Rossi

• In altre parole NON richiedono una esposizione

(trasfusione o gravidanza) ad emazie estranee

• NON sono presenti alla nascità, e perciò si pensa

siano stimolati da antigeni ambientali (probabilmente

batterici) a cui siamo tutti esposti

Anticorpi anti-A / anti-B

• Le IgM sono predominanti negli individui di Gruppo

A e di gruppo B

– Anti-A

– Anti-B

• IgG (con una minoranza di IgM) è l’anticorpo

predominante negli individui di gruppo 0

– Anti-A,B ( con alcuni anti-A e anti-B)

• Reagiscono a Temperatura Ambiente

• Attivano facilmente il complemento ( sopratutto le

IgM)

• Sono ad alto titolo (grado di reazione 4+)

Anticorpi AB0: evoluzione con

l’età

• Di solito compaiono dopo 3-6 mesi di vita

– Ma i neonati possono acquisire

passivamente le IgG materne: NON SI

DEVE FARE la PROVA INDIRETTA

(sierica) nel sangue dei neonati

• Titolo stabile a 5-6 anni

• Declinano nell’anziano

Anti-A1

• Individui di gruppo O e B presentano anti-A nel loro siero

• Tuttavia gli anti-A possono essere divisi in due categorie distinte: anti-A e anti-A1

• Infatti l’antigene A è presente in due forme A1 e A2

• Anti-A1 agglutina solo l’antigene A1 non l’ A2

• L’anti-A agglutina entrambi; non esiste un anti-A2.

• Una piccola parte dei soggetti A2 può sviluppare anti-A1

• In questo caso si è di fronte ad una “discrepanza” alla tipizzazione

• Gli Anti-A1 sviluppati dagli A2 non danno pressochè mai luogo a conseguenze cliniche in caso di trasfusione con sangue A1

Anti-A,B

• Presenti nel siero dei soggetti di gruppo

0

• Reagisce con emazie A, B, ed AB

• Sono prevalentemente IgG (con una

piccola quota di IgM)

• Anti-A,B è un singolo anticorpo, non

una miscela di anti-A and anti-B

• Metodiche

La determinazione del gruppo AB0 deve

necessariamente includere:

•una prova diretta sugli eritrociti con utilizzo di antisieri

specifici con anticorpi monoclonali anti-A, anti-B , anti-

A,B

•un indagine indiretta sul siero/plasma dello stesso

soggetto utilizzando emazie di gruppo noto (A1, A2 e

B)

Ciascuna delle due indagini rappresenta il controllo

dell’altro.

Basta un campione anticoagulato con EDTA

Tipizzazione AB0

Tipizzazione AB0 risultati attesi

anti-A anti-B Emazie

A1 e A2

Emazie

B

gruppo

AB0 %

Caucasici

% Africani.

1 0 0 + + 0 45 49

2 + 0 0 + A 40 27

3 0 + + 0 B 11 20

4 + + 0 0 AB 4 4

Rezione delle emazie da tipizzare

con:

Reazione del siero del sangue da tipizzare con:

Anti-B Anti-A Anti A,B GR-A1 GR-A2 GR-B

Discrepanze AB0:

Una discrepanza si ha quando la prova diretta (globulare) non è confermata da una prova indiretta (sierica)

Paziente Anti-A Anti-B GR A1 GR B

1 4+ 1+ 0 4+

2 0 4+ 1+ 0

3 4+ 4+ 1+ 0

4 0 3+ 0 0

Discrepanze AB0: dovute a 2

situazioni:

• Problemi con i Globuli Rossi

– Antigeni con debole/assente reattività

– Extra antigeni

– Reazioni a campo misto

– Trasfusioni recenti con GR non-omogruppo

• Problemi con il Siero

– Anticorpi con debole/assente reattività

– Extra anticorpi

Che fare?

• Identificare la causa

• Escludere innanzitutto un problema tecnico

– Provetta sbagliata/ mal etichettata

– Reagente non dispensato

• Primi passi: ripetere il test sullo stesso camione ; richiedere un ulteriore campione; lavare le emazie

• In alcuni casi ci sono delle vere discrepanze legate a fattori globulari (GR) o sierici

Cosa fare con una discrepanza

irrisolta e/o in emergenza?

• Escludere un fenotipo Bombay

• Escludere la presenza di un allo-

anticorpo freddo potenzialmente

significativo (cross match negativo)

• In urgenza trasfondere gruppo 0

Saprò farlo funzionare?

Determinazione Gruppo

Diretto (cellulare)

Ag Mancanti

/ Deboli

Sottogruppi A/B

Malattia

(leucemia)

Extra Ag

B Acquisito (A1 malattia

intestinale)

Fenotipo B(A)

Rouleaux (impilamento)

Autoanticorpi

Freddi

Gelatina Wharton (cordone)

Esposizione antigene T

(sepsi)

Campo misto

Trasfusione di gruppo 0

Trapianto di midollo

Fenotipo A3

Indiretto (sierico)

Mancanti Deboli

Neonati / anzianii /

immunocompromessi

Extra

Anti-A1

Alloanticorpi Freddi

Rouleaux (impilamento)

Autoanticorpi Freddi

Possono causare tutte reazioni positive (panagglutinazione)

Possibili cause delle

discrepanze di gruppo

ABO

Discrepanze nella tipizzazione

ABO diretta: risoluzione problemi

FALSI NEGATIVI FALSI POSITIVI

Aggiunti i reattivi ?? Eccessiva centrifugazione

L’emolisi è una reazione

positiva !! (Ac freddi anti A-B-

H-Lea)

Reagenti/campioni

contaminati da batteri

Errato rapporto

antisiero/cellule

Sbagliata interpretazione o

registrazione

Insufficiente centrifugazione

Incubazione a T > 20-24 °C

Discrepanze nella prova indiretta

ABO: risoluzione problemi

• Coaguli di fibrina

• Conc. Anomala di proteine, HMW plasma expanders: formano rouleaux visibili al microscopio; diluire il siero con salina

• Agglutinine a freddo nell’antisiero: reazioni più deboli; preriscaldare l’antisiero

• Immunodeficit (età, patologia, terapia): verificare la diagnosi o l’età

• Nel 1986 è stato clonato il gene del sistema MN

(gene GYPA)

• Le basi molecolari di 28 su 29 sistemi di gruppo

sanguigno sono state definite

• Partendo da tests su DNA genomico, è possibile

predire con un buon grado di accuratezza i fenotipi

dei principali gruppi sanguigni

Biologia molecolare e immunoematologia

Genotipo=AelB1

Fenotipo=AelB

• Significato clinico

Perché il sistema AB0 è importante?

• In assenza dell’antigene, sono attesi gli anticorpi

corrispondenti

• Gli anticorpi sono spesso presenti ad elevato titolo ed

avidità, anche se il soggetto non è stato stimolato

immunologicamente

• Gli anticorpi sono reattivi a basse temperature ma a

differenza di molti altri anticorpi freddi sono in grado di

legarsi al corrispondente Ag anche a 37°C

• Gli antigeni A e B sono presenti in grandi quantità sui

globuli rossi

• Sia che siano IgG o IgM , gli anticorpi ABO attivano con

efficienza il complemento

– Questo significa che la trasfusione di emazie AB0

incompatibili è in grado di causare reazioni

emolitiche acute catastrofiche

Schema di compatibilità ABO per la

trasfusione di emazie “concentrate”

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Blood_Compatibility.svg

Schema di compatibilità ABO

per la trasfusione di plasma

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Plasma-donation.svg

E le piastrine? • Trasfondere preferenzialmente omogruppo

• Le piastrine esprimono gli Antigeni A e B e

questo può associarsi ad una ridotta

sopravvivenza in caso di trasfusione

“incompatibile”

• I concentrati piastrinici sono un prodotto con

una quantità variabile di plasma (molto in caso

di aferesi poco in caso di assemblati da buffy

risospesi in soluzione conservant)

• il rischio di emolisi da incompatibilità da plasma

0 pericoloso non va sottovalutato

Gli Zero Pericolosi……

• Alcuni rari soggetti di gruppo 0 presentano degli

anticorpi (in genere anti-A) ad alte concentrazioni

• La trasfusione anche di pochi millilitri di sangue di

questi soggetto sono capaci di causare una emolisi

massiva delle emazie del ricevente

• Questo rischio non è “negligible” in caso di

trasfusione di piastrine sospese in plasma O

• Per questo per un utilizzo universale è

consigliabile“screenare” la presenza ed il titolo delle

emolisine in donatori 0 di piastrine in aferesi: le

piastrine di donatori con presenza di anticorpi anti-

A o B ad alto titolo e/o con spiccata azione

emolitica sono riservate a pazienti di gruppo 0

Sistema AB0 e trapianti

• Anticorpi del sistema AB0 possono:

– essere causa di rigetto di organi solidi

(rene, cuore, fegato)

– influenzare negativamente

l’attecchimento del midollo osseo

trapiantato

Conclusioni • Il sistema AB0 è una base

fondamentale della

immunoematologia e della medicina

trasfusionale

• Ha una rilevanza anche nel trapianto

di organi solidi

• “In immunoematologia poche regole

e molte eccezioni…a cominciare

dall’ABO”

• Fortunatamente l’utilizzo di antisieri

monoclonali e di metodi

automatizzati e standardizzati hanno

ridotto discrepanze AB0 dovute a

fattori interferenti ed alla aspecificità

dei sieri policlonali umani usati in

passato

Per saperne di più

- Fernanda Morelati. Il sistema eritrocitario AB0. OCD

news n. 22 2006

- M. Murphy, D. Pamphilon eds. Practical Transfusion

Medicine. Blackwell 2001.

- G. L. Daniels. Human Blood Groups. Blackwell

2002.

- AABB Technical Manual. 15th edition 2005.

- Massimo La Raja.

http://immunoematologia.blogspot.com/2009/03/proce

sso-trasfusionale-prova.html

http://immunoematologia.blogspot.com/2009/03/processo-trasfusionale-prova.html






lezione 2 il sistema abo

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