Terzo nucleo tematico

I gruppi sanguigni e il fattore RhPercorso di potenziamento-orientamento

“BIOLOGIA CON CURVATURA BIOMEDICA”

Prof.ssa Maria Luisa Smorto

Prima annualità

I gruppi sanguigni

• Gli antigeni di membrana o antigeni self sono molecole di riconoscimento cheogni cellula del nostro organismo espone sulla membrana costituendo il cosiddettocomplesso maggiore di istocompatibilità (MHC)

• La combinazione delle varietà degli antigeni di membrana distingue le cellule di unindividuo da quelle di un altro

• Il globulo rosso contiene un corredo di oltre un centinaio di antigeni di membrana,particolari glicoproteine dette agglutinogeni

• Gli anticorpi capaci di distruggere in vitro e in vivo i globuli rossi contenentiantigeni di gruppo diverso sono detti agglutinine plasmatiche

• L’agglutinazione è la reazione di aggregazione tra globuli rossi ricoperti daanticorpi specifici• Il sangue è classificabile in diversi gruppi sulla base dell’assenza/presenza deivari antigeni e dei corrispondenti anticorpi contenuti nel siero• I sistemi di antigeni più noti sono Il sistema ABO, nel quale si individuano 4 gruppi sanguigni Il fattore Rh

• Il sistema ABO è stato il primo a venire scoperto e descritto da K. Landsteinernel 1900, cosa che gli valse il premio Nobel per la medicina nel 1930. Nel 1902De Castello e Sturli scoprirono un individuo con entrambi gli antigeni (A e B)sui propri globuli rossi

• Il fattore Rh (da Macacus rhesus) venne scoperto da Landsteiner e Wiener nel1941

• Altri sistemi conosciuti sono: il sistema MN, P, Lutheran, Duffy, Kell, Lewis,Diego e altri, importanti nelle ricerche di genetica

La Società Internazionale delle Trasfusioni di Sangue riconosce ad oggi 30 sistemi diversi diclassificazione dei gruppi sanguigni. Per esempio un individuo può essere AB Rh positivo e allo stessotempo M e N positivo (sistema MNS), K positivo (sistema Kell), Lea o Leb negativo (sistema Lewis),essendo positivo o negativo per ogni sistema di gruppi sanguigni. Molti dei sistemi di classificazione deigruppi sanguigni furono nominati con il nome dei pazienti nei quali i corrispondenti anticorpi furonoincontrati per la prima volta.

• L’antigene ( Ag ) è una molecola che l’organismo non riconosce come propria.Ogni antigene può avere varie strutture chiamate determinanti antigenici oepitopi

• Le proteine del complesso MHC aiutano i linfociti T a riconoscere se un antigeneè estraneo, cioè non-self

Cenni di immunologia: gli antigeni e gli anticorpi

• La produzione degli anticorpi richiede l’interazione fra tre tipi di cellule le APC (macrofagi o cellule dendritiche) che espongono l’antigene specifico e

che attivano i T helper (Processazione dell’antigene) i linfociti T helper o CD4 che stimolano i linfociti B i linfociti B che producono gli anticorpi• L’ Ag processato dalla APC si lega a un linfocita specifico T inattivo grazie ad un

recettore antigenico. Il legame provoca la proliferazione e la differenziazione inT attivi e T della memoria ( Selezione clonale)

APC

• I T helper attivi si legano all’Ag processato in precedenza sulla membranadei linfociti B, causando la differenziazione dei linfociti B in plasmacelluleche produrranno anticorpi (Risposta primaria a breve termine) e in celluledella memoria, che saranno pronte in caso di una riesposizione dell’Ag(Risposta secondaria a lungo termine)

• Gli anticorpi ( Ac ) appartengono alle classe di proteine chiamate immunoglobuline ( Ig )• Esistono 5 classi di immunoglobuline: IgA, IgM, IgE, IgD e IgG (queste ultime

costituiscono l’80% degli anticorpi nel sangue)

• Il sistema ABO è l’unico sistema gruppoematico in cui sono invariabilmente presentinel siero dei soggetti normali gli anticorpicontro gli antigeni assenti sugli eritroci

Essi sono espressi debolmente a partire dalle5-6 sett. di gestazione

Gli anticorpi “naturali” sono prevalentementeIgM, in genere assenti alla nascita, compaionoa 4-6 mesi di vita, non passano la placenta edanno reazioni emolitiche intravascolari

Raggiungono il completo sviluppo a 2-3 anni erestano costanti per tutta la vita

Il gruppo A presenta: ag di tipo A (agglutinogeno A), nel plasma ac anti-B ( agglutininaanti-β)

Il gruppo B presenta la combinazione opposta: ag B (agglutinogeno B) e ac anti-A(agglutinina anti-α)

Il gruppo AB presenta entrambi i tipi di antigeni ed è privo di ac anti-A e anti-B Il gruppo O è privo di entrambi gli antigeni e presenta sia gli ac anti-A che gli ac anti-B• L'agglutinina anti-B è capace di distruggere i globuli rossi del sangue dei gruppi B e AB• L'agglutinina anti-A è capace di distruggere i globuli rossi dei gruppi A e AB

Agglutinazione EmolisiAntigeni di superficie Anticorpi

acag

• Gli antigeni di superficie presenti sulla membrana dell’eritrocita di un individuo sonoriconosciuti come self ed ignorati dal proprio sistema immunitario

• Nel caso di trasfusione il ricevente non deve avere anticorpi rivolti contro i globulirossi del donatore poiché, sia che siano IgG o IgM , attivano con efficienza ilComplemento mediatore dell’emolisi

Sistema ABO e trasfusioni

Il Complemento è costituito da una trentina di fattori, proteine circolanti e di membrana,capaci di interagire reciprocamente tra loro e con le membrane cellulari determinando lacosiddetta attivazione a cascata delle componenti del complemento, responsabile di reazioniallergiche ed infiammatorie, attività battericida, distruzione di cellule neoplastiche. Dotato diproprietà chemiotattiche e citolitiche, promuove la leucocitosi e la fagocitosi e provoca l’emolisi.

• Le reazioni emolitiche si hanno per trasfusione diemazie ABO incompatibili

• Agglomerati e frammenti di eritrociti possonoformare ammassi che vanno ad otturare vasi alivello polmonare cardiaco, renale e cerebrale,danneggiando in modo irreparabile i tessuti inanossia

Globulo rossoincompatibile Attacco del

complemento Emolisi

• La lisi può avvenire nei confronti dei globuli rossi del sangue del donatore, per la presenza degli

anticorpi nel sangue del ricevente nei confronti dei globuli rossi del sangue del ricevente quando il sangue del

donatore possiede anticorpi in grande quantità. È quanto si verifica, per esempio,quando abbondante sangue di gruppo O viene trasfuso in un individuo di gruppoA, B oppure AB

La compatibilità ABO è il fondamento dei test pretrasfusionali

Il gruppo O è donatore universale poiché non possiede antigeni e quindi non dàreazioni crociate con il sangue del ricevente, ma può ricevere solo dal suo gruppo

Il gruppo AB è accettore universale perché possedendo entrambi gli antigeni nonproduce anticorpi; può ricevere da tutti, ma donare solo a se stesso

Il Sistema ABO e l’allelia multipla Si parla di allelia multipla quando a un solo carattere fenotipico corrispondono

più di due alleli cioè più forme alternative dello stesso gene. Gli alleli delmedesimo gene occupano sempre locus genici uguali di cromosomi omologhi( paterno e materno)

Il gene che codifica per il sistema ABO si trova nel cromosoma 9 ed è unesempio di allelia multipla, presentandosi nella popolazione umana con 3 alleli

I tre alleli del locus ABO sono IA IB i

I rapporti di dominanza/recessività sono

IA codominante rispetto a IB e dominante su i

IB codominante rispetto a IA e dominante su i

i recessivo rispetto a IA e IB

• I genotipi derivano dalle combinazioni alleliche prese a due a due• Il gruppo sanguigno è determinato dai rapporti di dominanza/recessività

Genotipo Gruppo sanguigno

IA IA A

IA i A

IB IB B

IB i B

i i 0

IA IB AB

• A e B sono codominanti : in eterozigosi si esprimono entrambi gli alleli• O è recessivo : si manifesta solo in omozigosi

• I prodotti degli alleli del sistema ABO vengono ereditati secondo leclassiche regole della genetica mendeliana

• Nel 1941 K. Landsteiner e A.S. Wiener misero in evidenza nei globulirossi della scimmia, Macacus Rhesus, e successivamente in quelli umani,un nuovo antigene che chiamarono "Rh", dall'abbreviazione del nomedella scimmia

• Gli antigeni genericamente denominati Rh sono, in realtà, circa unacinquantina. Tra questi, il più importante risulta quello indicato comeantigene D, formato da una molecola di natura proteica

• Altri ag sono: C, c, E, e• Il gruppo Rh è capace di determinare la comparsa di agglutinine

specifiche nel sangue di altri individui• La presenza o l'assenza del fattore Rh è ereditaria ed in base ad essa la

popolazione viene suddivisa in due gruppi : Rh positivo e Rh negativo

Il gruppo Rh (D)

• Contrariamente al sistema ABO, gli individui Rh negativi non possiedonoanticorpi anti-Rh in assenza di una qualche esposizione all'antigene(feto-materna, post-trasfusione, per gravidanza, etc.)

Tipizzazione Rh

• I pazienti Rh positivi possono pertanto riceverecomponenti eritrocitarie sia Rh positive chenegative mentre quelli Rh negativi dovrebberoricevere soltanto componenti eritrocitarienegative, per non incorrere nel rischio disviluppare anticorpi anti-Rh

Incompatibilità Rh: MEN

• Un eventuale feto Rh+, avente madre Rh- e padreRh+, provoca nel sangue della madre la comparsadi anticorpi capaci di agglutinare le emazie Rh+

• L’ incompatibilità materno-fetale è responsabiledella malattia emolitica del neonato (MEN): lamadre trasmette al feto, attraverso la placenta,anticorpi che agiscono contro i globuli rossi delfeto, scatenando in esso una grave anemiaemolitica (Eritroblastosi fetale)

• Si verifica in genere al secondo parto o nei successivi, per lo scambio di sangue tramadre e figlio al momento della nascita

• Oggi si somministrano, solitamente entro 48-72 ore dal parto, immunoglobulineanti-D alle madri Rh- che hanno partorito un figlio Rh+, al fine di eliminare i globulirossi fetali passati alla madre e di prevenire la sensibilizzazione, che durante lesuccessive gravidanze scatena l'emolisi

Il Test di Coombs è un test di laboratorio utilizzato per rilevare la presenza di anticorpi fissati alla superficie dei globuli rossi (test

di Coombs diretto) qualora si sospetti che gli anticorpi del donatore (o dellamadre) siano venuti a contatto con gli eritrociti

rilevare la presenza di anticorpi liberi nel siero (test di Coombs indiretto)prima di una procedura medica che prevede un eventuale scambio di sanguetra due pazienti (quale una trasfusione o la gravidanza)

Distribuzione dei gruppi sanguigni in Italia

• La distribuzione nella popolazione varia a seconda delle diverse zone del mondo maovviamente le percentuali tendono sempre di più a modificarsi con l’aumentare deiflussi migratori

In Europa, Africa e Nordamerica dominano rispettivamente i gruppi A e O, mentrenell'Asia centrale è molto abbondante il gruppo B

In Sudamerica tra i nativi si riscontra il 100% di sangue di gruppo O In Europa è facile trovare individui con Rh+, tale tendenza nel corso dei secoli si è

diffusa in altri continenti come America e Africa

Distribuzione gruppi sanguigni nel mondo

L'Italia si attesta attorno al 40% dipersone con il gruppo O, 36% con ilgruppo A, 17% con il gruppo B e 7% con

il gruppo AB. L’85% della popolazioneitaliana è Rh+.