GRUPPI SANGUIGNI ABO

Nell’uomo sono noti quattro gruppi sanguigni:

Il gruppo A presenta, sulla superficie dei globuli rossi, antigeni di tipo A e, nel plasma, anticorpi antiB. Il gruppo B presenta la combinazione opposta: ag B e anticorpi antiA. Il gruppo AB presenta entrambi i tipi di antigeni ed è privo di anticorpi antiA e antiB. Il gruppo 0 è privo di entrambi gli antigeni e presentano sia gli anticorpi antiA e antiB.

Siero Anti A Siero anti B

I gruppi sanguigni I gruppi sanguigni vengono distinti in base alla presenza o meno, sul globulo rosso, di determinate sostanze dette antigeni, e di determinate agglutinine plasmatiche

Le agglutinine Le agglutinine sono anticorpi capaci di distruggere in vitro e in vivo i globuli rossi contenenti antigeni di gruppo diverso tramite una reazione di aggregazione detta agglutinazione

Gruppi AB0 Inoltre il plasma sanguigno degli individui di: gruppo A contiene l'agglutinina beta (anti-B) capace di distruggere i globuli rossi del sangue dei gruppi B e AB; gruppo B contiene l'agglutinina alfa (anti-A) capace di distruggere i globuli rossi dei gruppi A e AB; gruppo 0 sono presenti entrambe le agglutinine; gruppo AB nessuna.

Gruppi AB0 I primi gruppi sanguigni identificati sono quelli del sistema noto come sistema AB0 (A, B, Zero). Nel 1900 Landsteiner dimostrò che i globuli rossi umani contengono due antigeni che indicò con A e B. Ciascun globulo rosso può contenere: l'antigene A (gruppo A) oppure quello B (gruppo B) oppure entrambi (gruppo AB) oppure nessuno (chiamato per questo gruppo Zero)

Gruppi AB0 Ciò ha enorme importanza nella pratica della trasfusione: il ricevente non deve avere anticorpi rivolti contro i globuli rossi del donatore poichè se ciò si verificasse, la vita stessa del ricevente, sarebbe in pericolo.

Gruppi AB0 Il genere umano si differenzia in 4 gruppi in base alla presenza o all'assenza di antigeni A e/o B nei globuli rossi e degli anticorpi contenuti nel siero.

Gruppo 0 Il sangue viene esaminato con reagenti detti: “siero anti A” “siero anti B” Se non si verifica nessuna reazione il sangue in esame appartiene al "gruppo Zero" (0)  

Gruppo A Se invece si ha reazione solo col siero "anti A" il sangue esaminato appartiene al "gruppo A".  

Gruppo B Se la reazione si verifica solo col siero "anti B" il sangue esaminato appartiene al "gruppo B".  

Gruppo AB In presenza di reazione sia con il siero "anti A" che col siero "anti B" il sangue esaminato appartiene al "gruppo AB".  

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

Perchè è importante? E’ l’unico sistema in cui, in assenza dell’antigene, sono attesi gli anticorpi corrispondenti 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 catastrofiche La compatibilità AB0 è quindi il fondamento dei test pretrasfusionali

La molecola di base su cui vengono “costruiti” gli antigeni A, B e H è detta “Precursore” Glucosio Galattosio Sostanza Precursore Globulo Rosso Precursore = catena oligosaccaridica legata a glicosfingolipidi (GR) N-acetilglucosammina Galattosio

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 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. Glucosio Galattosio N-acetilglucosammina Antigene H Globulo Rosso Fucosio H enzyme is fucosyltransferase

Formazione dell’Antigene A Glucosio Galattosio N-acetilglucosammina Globulo Rosso N-acetylgalattosammina Il gene A codifica per un enzima che aggiunge GalNAc (N-Acetil-D galattosammina) allo zucchero terminale dell’ Antigene H Fucosio

Formazione dell’antigene B Glucosio Galattosio N-acetiglucosammina Globulo Rosso Fucosio Il gene B codifica per un enzima che aggiunge D-Galattoso allo zucchero terminale dell’ Antigene H.

O > A2 > B > A2B > A1 > A1B La grande maggioranza (ma non tutti) di antigeni H nel gruppo A e B vengono trasformati in antigeni A o B A A A A Gruppo O Gruppo A A Molti Antigeni H Pochi Antigeni H Minori quantità di H Maggiori 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.

Ab anti A e B Gli anticorpi antiA e antiB, agglutinanti vengono definiti ”naturali” poiché la loro produzione avviene spontaneamente e non come conseguenza di uno stimolo rappresentato da eritrociti estranei. La stimolazione con antigeni A e B determina la produzione di anticorpi di specificità uguale a quella degli anticorpi naturali ma con differente comportamento biologico. Questi anticorpi vengono definiti “immuni”. L’immunizzazione può essere determinata da una gravidanza con feto ABO incompatibile In genere gli anticorpi “naturali” presenti nei soggetti di gruppo A o B appartengono alla classe IgM mentre quelli prodotti in seguito alla stimolazione sono più frequentemente di classe IgG anche se tale distinzione non è sempre così netta.

Tipizzazione AB0 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 una provetta campione (anticoagulante EDTA)

“Schedine” Sono microprovette appositamente realizzate, riempite con gel neutro. Le sospensioni di globuli rossi e siero o plasma vengono immesse nel pozzetto delle microprovette e centrifugate previo periodo d’incubazione. I globuli rossi non agglutinati si raccolgono sul fondo, mentre gli agglutinati vengono trattenuti nel gel in base alle loro dimensioni.

Tipizzazione ABO risultati attesi Rezione delle emazie da tipizzare con: Reazione del siero del sangue da tipizzare con: anti-A anti-B Emazie A1 e A2 EmazieB gruppoAB0 % Caucasici % Africani. 1 + 45 49 2 A 40 27 3 B 11 20 4 AB

Antigeni del sistema ABO Alla nascita gli antigeni A, B ed il loro precursore H non sono ancora completamente espressi anche se la loro presenza può essere dimostrata su eritrociti di embrioni di 5-6 settimane. Con gli antisieri specifici, gli eritrociti di neonati, reagiscono più debolmente di quelli dell’adulto. Gli antigeni eritrocitari raggiungono il completo sviluppo verso i 2-4 anni e successivamente si mantengono costanti per tutta la vita.

Antigeni del sistema ABO: varianti deboli Esistono delle varianti A deboli. Tali sottogruppi sono caratterizzati da un basso numero di siti antigenici A e dal corrispondente aumento di sostanza H. I geni responsabili di tali sottogruppi costituiscono meno dell’1% del totale dei geni A.

Schema di compatibilità ABO per la trasfusione di emazie “concentrate

Schema di compatibilità ABO per la trasfusione di plasma

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

Il sistema Rh

Gruppo Rh Come per gli antigeni del sistema AB0, la presenza o l'assenza del fattore Rh è ereditaria ed in base ad essa la popolazione viene suddivisa in due gruppi: Rh+ in cui è presente Rh- in cui manca

Gruppo Rh Gli antigeni che vengono genericamente denominati in questo modo sono, in realtà, circa trenta Tra questi, il più importante risulta quello indicato come antigene D in base alla sua presenza o assenza, permette di distinguere il sangue rispettivamente in Rh-positivo e Rh-negativo; è un antigene formato da una molecola di natura proteica.

I termini Rh positivo ed Rh negativo si riferiscono alla presenza o assenza dell’antigene eritrocitario D - Il primo anticorpo anti-D è stato descritto nel 1939 da Stetson e Levine in una donna il cui feto era affetto da malattia emolitica fetale/neonatale; la donna presentò una reazione emolitica dopo una trasfusione di sangue dal marito

Nel 1940, Landsteiner e Wiener descrissero un anticorpo ottenuto immunizzando delle cavie e dei conigli con le emazie di scimmie Rhesus - L’anticorpo agglutinava circa l’85% degli eritrociti umani esaminati - L&W diedero il nome di Rh al determinante corrispondente

- Nello stesso anno, Levine e Katzin trovarano anticorpi analoghi nei sieri di diverse donne che avevano partorito recentemente e almeno uno di questi sieri presentava reazioni analoghe a quelle ottenute con i sieri anti-Rhesus di origine animale

- Poco dopo la scoperta dell’anti-D, studi familiari dimostrarono che l’antigene D è geneticamente determinato e la via di trasmissione del carattere seguiva quella di un carattere autosomico dominante

Significato clinico 1 Dopo gli antigeni (ag) A e B, il D è il più importante nella pratica trasfusionale Differentemente dagli ag A e B, le persone che NON possiedono l’ag D sui propri recettori NON presentano di norma l’anticorpo (ab) anti-D L’ab anti-D origina dalla esposizione ad emazie D+ in seguito a trasfusioni o gravidanze

Significato clinico 2 Rispetto agli altri antigeni eritrocitari, l’ag D possiede l’immunogenicità più spiccata è stato stimato che dal 30 all’85% delle persone D negative che ricevono una trasfusione D positiva svilupperà l’anti-D per questo motivo, nella maggior parte dei paesi, tutti i riceventi e tutti i donatori di sangue vengono esaminati per l’ag D al fine di assicurare che i riceventi D negativi vengano identificati e ricevono sangue D negativo

Oltre all’ag D A metà degli anni ’40 sono stati descritti altri 4 ag C, c, E, e che vennero riconosciuti come facenti parte del sistema Rh In seguito sono stati scoperti molti altri antigeni; attualmente 49 antigeni sono correlati al sistema Rh molti di questi antigeni presentano differenze - qualitative - quantitative

Tratto da Technical Manual AABB 15th edition

Oltre all’ag D Sebbene il numero degli ag del sistema Rh sia cospicuo, in gran parte dei contesti di Medicina Trasfusionale i 5 antigeni principali, D, C, c, E, e ed i loro rispettivi anticorpi costituiscono la maggior parte delle problematiche cliniche che coinvolgono il sistema Rh

Benché gli ag Rh siano pienamente espressi alla nascita e siano precocemente rilevabili sin dalla 8° settimana di gestazione, essi sono presenti SOLO sui globuli rossi mentre non sono rilevabili sulle piastrine, sui linfociti, sui monociti, sui neutrofili o in altri tessuti

Genetica del sistema Rh 1 Due geni altamente omologhi situati sul braccio corto del cromosoma 1, codificano per polipeptidi NON glicosilati che esprimono gli ag Rh

Tratto da Technical Manual AABB 15th edition

Genetica del sistema Rh 2 un gene, RHD, codifica una proteina che attraversa ripetutamente la membrana eritrocitaria e conferisce la specificità antigenica D al globulo rosso nei soggetti caucasici D negativi (Rh -) il gene RHD è deleto in altre popolazioni (africani, asiatici) il fenotipo D negativo è associato ad un gene RHD inattivo, mutato o parziale

Determinazione del fenotipo nella pratica di immunoematologia, sono facilmente reperibili 5 reattivi per la tipizzazione Rh: anti-D, anti-C, anti-c, anti-E e anti-e L’insieme degli antigeni rilevati sulle emazie di una persona costituisce il suo fenotipo Rh

Tratto da Technical Manual AABB 15th edition

Espressione di C, c, E, e per stabilire se una persona possiede i geni che codificano C,c, E, e, le sue emazie vengono esaminate con l’anticorpo specifico per ognuno di questi antigeni se le emazie esprimono sia C che c oppure sia e che e, si può presumere che i geni corrispondenti siano presenti nell’individuo se le emazie esprimono solo C oppure solo c oppure solo E o e, si presume che la persona sia omozigote per quel particolare allele

L’origine etnica l’origine etnica influenza le deduzioni relative al genotipo, perché la frequenza dei geni Rh si diversifica da un gruppo etnico all’altro per es. un soggetto caucasico che presenta un fenotipo Dce avrà probabilmente un genotipo Dce/ce in una persona africana invece lo stesso fenotipo può essere determinato dai genotipi Dce/Dce o Dce/ce

Tratto da Technical Manual AABB 15th edition

Genotipo l’identificazione degli ag non conduce sempre ad un affidabile deduzione del genotipo conoscere il genotipo può essere utile negli studi di popolazione, nelle indagini di paternità e nella previsione dei geni Rh trasmessi dal marito o partner di una donna che presenta anticorpi specifici per gli ag Rh le tecniche molecolari basate sulla PCR sono in grado di determinare il genotipo Rh partendo dal DNA dei leucociti o amniociti oppure dal DNA fetale extracellulare presente nel plasma materno

Fenotipo D-debole Una volta veniva chiamato Du, termine oggi non ritenuto appropriato: le emazie che presentano forme indebolite dell’ag D vengono classificate come D positive e possono essere descritte come D-deboli

Espressione debole di D “normale” (ereditario) GR con Rh-D “normale” D debole

D parziale (in passato noto come D mosaic o D variant) Se il paziente viene trasfuso con emazie D positive può sviluppare un allo-anticorpo anti-D rivolto contro l’epitopo del D mancante Porzione Mancante GR GR Vi sono 7 categorie di D mosaico

Gestione dei D deboli/parziali 1 D debole nei donatori di sangue: classificare come D positivo la trasfusione di emazie D debole in un ricevente D negativo non è raccomandata perché alcune emazie D debole o D parziale possono evocare una risposta immune contro il D

Anticorpi Rh Anticorpi Immuni (IgG1 e IgG3 più importanti); raramente naturali (CE) Reazione ottimale a 37oC o con AHG Ordine di immunogenicità: D > c > E > C > e Mostrano effetto dose Spesso potenziati da trattamento enzimatico dei GR Non legano il complemento (la distruzione eritrocitaria è extravascolare) Gravi reazioni emolitiche e Malattia Emolitica del Neonato Possibili auto-anticorpi che causano Anemia Emolitica Autoimmune 71

COMPATIBILITA’ Rh-D Durante il primo contatto con le emazie Rh-D positive (durante trasfusione o parto), nel 30-70% dei casi può avvenire l’immunizzazione del soggetto Rh-D negativo, ma non si hanno in genere conseguenze cliniche significative. E’ però molto importante tenere presente che le donne che sviluppano anticorpi anti Rh-D durante eventuali successive gravidanze correranno un alto rischio di causare nel feto la malattia emolitica del neonato – MEN – con grave pericolo di vita o di disabilità per il nascituro Rh positivo. E’ pertanto particolarmente importante rispettare il fenotipo Rh-D nelle bambine e donne in età fertile e trasfondere anche in urgenza solo unità Rh-D negative a riceventi di sesso femminile Rh-D negative. Un soggetto Rh Positivo può invece ricevere emazie Rh- negative ( il d non è un “antigene” ) 72

Incompatibilità Rh: MEN Il fattore Rh ha importanti riflessi in medicina. Un eventuale feto Rh+ avente madre Rh- e padre Rh+, provoca nel sangue della madre la comparsa di anticorpi capaci di agglutinare le emazie Rh+. Si parla di incompatibilità materno-fetale che si verifica in genere al secondo parto o nei successivi. Questa incompatibilità provoca la malattia emolitica del neonato (MEN) che nel passato aveva gravissime conseguenze. Le attuali terapie, consentono di evitare ai neonati ogni rischio.

(ricordiamoci che non esiste solo l’immunizzazione anti-D…) GRAVIDANZA Gruppo e tipizzazione fenotipo Rh Screening anticorpale (ricordiamoci che non esiste solo l’immunizzazione anti-D…) Trieste 5 – 12 dicembre 2006

Allo-anticorpi anti Rh(D) CAUSE Immunizzazione attiva Trasfusione Gravidanza Trapianto Trasferimento passivo Profilassi con Ig anti-D Materno-fetale Infusione di emoderivati Trieste 5 – 12 dicembre 2006

Istituto Superiore di Sanita’ ISS Istituto Superiore di Sanita’ VALUTAZIONE DEL RISCHIO DI IMMUNIZZAZIONE 0,7-1,8% ante partum 8-17% al momento del parto 3-6% dopo aborto spontaneo 2-5% dopo amniocentesi Dopo l’introduzione dell’immunoprofilassi anti-D isoimmunizzazione ridotta dal 13-14% (aa 60) 1-2% (aa 70) Trieste 5 – 12 dicembre 2006

Prevenzione della MEN Rh D Tramite la somministrazione di Ig anti-D, disponibili dal 1968 Meccanismo di azione delle IgG anti-D GR rivestiti da IgG anti D Rimossi dal circolo senza sensibilizzare il sistema immunitario materno Il blocco dell’induttività dell’Ag è caratteristica esclusiva delle IgG

Dopo parto o evento sensibilizzante PROFILASSI ANTI-D Istituto Superiore di Sanità (PNLG) Donne Rh negative Du variante D TCI negativo (a meno di una IP ante-natale) Prenatale 300 mcg tra la 24^-28^di gravidanza Dopo parto o evento sensibilizzante Entro 72 ore 250 – 300 mcg Trieste 5 – 12 dicembre 2006

Immunoprofilassi anti-D NON esistono studi controllati randomizzati sulla reale efficacia della profilassi anti-D, per tutte le indicazioni di rischio FMH La dose di Immunoglobuline anti-D varia nei diversi Paesi a seconda dell’epoca di gestazione. Trieste 5 – 12 dicembre 2006

Profilassi anti-D Verifica dell’efficacia a distanza Controllo sierologico : A distanza di mesi (4-6-12) Alla successiva gravidanza La presenza degli Ac anti D il più delle volte si manifesta, precocemente, in occasione della successiva gravidanza D + (risposta secondaria) Trieste 5 – 12 dicembre 2006

Test di Coombs Indiretto o test dell’antiglobulina indiretto Il test NON è in grado di distinguere tra immunità passiva e immunità attiva e le immunoglobuline somministrate possono essere rilevate nel plasma o siero per oltre 6 settimane. Trieste 5 – 12 dicembre 2006

Incompatibilità Rh: trasfusioni Infine, nel caso di eventuale trasfusione sanguigna, la compatibilità del fattore Rh segue un andamento analogo a quello del sistema AB0 poichè il ricevente non deve sviluppare anticorpi contro il donatore. Nei limiti del possibile, nella pratica clinica, al ricevente viene trasfuso sangue di gruppo identico al suo.