Introduzione ai gruppi sanguigni

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1 Cenni di Patologia Clinica Dott.ssa Samantha Messina C.I. Patologia clinica e diagnostica per immagini Anno accademico 2011/2012 II anno, II semestre CdL Fisioterapia, Facoltà di Medicina e Chirurgia, Università di Roma Sapienza Introduzione ai gruppi sanguigni 1

2 I GLOBULI ROSSI Piccoli dischi biconcavi Si privano di nucleo quando raggiungono completa maturità L'emoglobina (Hb): proteina complessa contenuta nel citoplasma funzione e sintesi legate alla presenza di un radicale di Fe necessaria per il trasporto dell'ossigeno e dell'anidride carbonica Quantità media di globuli rossi: sesso femminile: /ml sesso maschile: /ml 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 2

3 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 I primi gruppi sanguigni identificati sono quelli del sistema noto come sistema AB0 (A, B, Zero) 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) 3

4 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 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. 4

5 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) 5

6 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". 6

7 Gruppo AB In presenza di reazione sia con il siero "anti A" che col siero "anti B" il sangue esaminato appartiene al "gruppo AB". Gli alleli multipli dei gruppi sanguigni del sistema AB0 Gruppi sanguigni (fenotipo) Genotipi Anticorpi nel sangue 0 ii Anti-A Anti-B A I A I A I A i Anti-B Reazione di agglutinazione O A B AB B I B I B I B i Anti-A AB I A I B - 7

8 Gruppo Rh Nel 1941 viene scoperto nei globuli rossi di una scimmia, Macacus Rhesus, un nuovo antigene Dopo avere inoculato in alcune cavie e conigli campioni di sangue della scimmia Macacus rhesus osservarono che il siero dei conigli e delle cavie cosi immunizzati era in grado di agglutinare l 85% dei globuli rossi umani Questo fattore agglutinogeno è presente sulle emazie umane, "Rh" deriva dal nome della scimmia Gruppo Rh Il gruppo Rh in realtà consta di tre distinte frazioni Rh0 Rh Rh Il gruppo Rh è capace di determinare la comparsa di agglutinine specifiche nel sangue di altri individui 8

9 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 Tra gli altri sistemi trasmessi geneticamente vi sono quindi: il fattore Rh i gruppi M e N; questi ultimi svolgono, talvolta, un ruolo importante nelle controversie legali relative all'accertamento della paternità 9

10 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 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) (anche detta eritroblastosi fetale perché nel sangue del feto sono presenti gli eritroblasti che sono i precursori midollari degli eritrociti) 10

11 Incompatibilità Rh: trasfusioni 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 Natura degli antigeni L attività antigenica A, B, H è determinata da catene oligosaccaridiche presenti su due tipi di molecole: glicoproteine, nelle quali le catene oligosaccaridiche sono legate mediante una molecola di galattosamina glicosfingolipidi nei quali le catene glicidiche sono legate, mediante una catena di glucosio, ad un lipide 11

12 Metodiche per la determinazione del gruppo ABO La determinazione del gruppo ABO deve necessariamente includere sia un test eseguito sugli eritrociti che un indagine sul siero dello stesso soggetto; ciascuna delle due indagini rappresenta il controllo dell altro. I test vengono eseguiti a temperatura ambiente. Le emazie devono essere cimentate con sieri anti-a e anti-b ed osservate per rilevare la presenza o l assenza di agglutinazione I reagenti vengono solitamente preparati dal siero di soggetti immunizzati con sostanze gruppo specifiche A o B in modo da indurre la produzione di anticorpi ad alto titolo Metodiche per la determinazione del gruppo ABO I test per la determinazione del gruppo ABO condotti sugli eritrociti vengono definiti test diretti, e possono essere eseguiti su vetrino, in provetta o su micropiastre (ELISA). I test eseguiti sul siero, che viene cimentato con emazie di gruppo A e B, vengono definiti test indiretti o inversi. 12

13 L emocromo IL SANGUE Il sangue è formato da una sospensione di cellule (elementi figurati) in un liquido chiamato plasma Le cellule del sangue sono prodotte nel midollo osseo e negli organi linfatici secondari (milza e linfonodi) Il sangue svolge numerose ed importanti funzioni: trasporta l'ossigeno ai vari tessuti ne preleva l'anidride carbonica (CO 2 ) trasporta sostanze nutritive (aminoacidi, zuccheri, sali minerali) raccoglie le particelle escrete trasporta inoltre ormoni, enzimi e vitamine difesa dell'organismo 13

14 IL PLASMA Il siero libero da cellule (plasma) può essere ottenuto per centrifugazione. Il plasma (privato del fibrinogeno): è un fluido leggermente alcalino colore giallino costituito per il 90% da acqua Nove parti di questa sono costituite da sostanze organiche (glucidi, lipidi (colesterolo, trigliceridi, fosfolipidi, lecitina, grassi), proteine (globuline, albumine, fibrinogeno), glicoproteine, ormoni (gonadotropine, eritropoietina, trombopoietina), aminoacidi e vitamine una parte è costituita da minerali (dissolte sotto forma ionica, cioè dissociate in ioni positivi e negativi) TIPI DI CELLULE CIRCOLANTI NEL SANGUE ERITROCITI (GR) GRANULOCITI (WBC) LINFOCITI PIASTRINE (PLT) 14

15 Il sangue: 45% cellule; 55% plasma! Normal Hct Values: adult man * adult woman * term newborn infant (3m) child (10y) * known approximate range The Hct varies with age and sex. 15

16 Emocromo L'esame emocromocitometrico è, in realtà, un insieme di test per valutare la parte corpuscolata del sangue e il suo rapporto con la parte liquida Ci informa sulla quantità degli eritrociti e sulla loro dimensione, forma e contenuto di emoglobina Sulla quantità totale e sui vari tipi di globuli bianchi o leucociti Sulla quantità delle piastrine Sull'ematocrito, ovvero il rapporto tra la massa di tutte queste cellule e il volume della parte liquida Emocromo: valori normali Fornisce informazioni circa le tre filiere circolanti: Quantitative (numeriche) Morfologiche CELLULE DIMENSIONI VALORE ASSOLUTO FORMULA % Eritrociti 7 8 m /mm 3 Leucociti PMN neutrofili PMN eosinofili PMN basofili Monociti Linfociti m m m m m /mm /mm /mm /mm /mm /mm % 1-3% 0.5-1% 3-6% 20-35% Piastrine 2-3 m /mm3 16

17 Emocromo VN maschio femmina Ematocrito 40-54% 38-47% Emoglobina Eritrociti/µl Leucociti /µl Piastrine/µl 13,5-18 g% 4,6-6, , g% 4,2-5, , Vol corp medio (MCV) Hb corp media (MCH) pg fl pg Eritrociti: cellule della respirazione (ematosi) in quanto trasportano O 2 -Hb Leucociti: cellule della difesa aspecifica e specifica: Granulociti: neutrofili, eosinofili, basofili Monociti (macrofagi) Linfociti B 15% con stimolo Ag si trasformano in plasmacellule e producono Ig (Ab) Linfociti T 85% con stimolo Ag producono mediatori dell immunità cellulare Piastrine: cellule del sistema emostatico coagulativo che funzionano in connessione con il sistema endoteliale 17

18 ERITROCITI: sono senza nucleo perché lo hanno espulso nei processi maturativi midollari (hanno una emivita di 120 giorni) GRANULOCITI: hanno il nucleo, non si dividono e quindi non si moltiplicano (spendono ore in circolo poi passano ai tessuti dove vivono da alcune ore ad alcuni giorni, svolgendo una funzione antibatterica, senza più tornare nel torrente ematico (sono compartimentalizzati) LINFOCITI: hanno il nucleo e si moltiplicano intensamente, vivono da pochi giorni a molti anni, sono nel sangue, linfa e organi linfoidi. La permanenza in circolo è solo una parte della loro vita (sono responsabili della competenza immunitaria) PIASTRINE: sono senza nucleo e risultano dalla frammentazione citoplasmatica dei precursori (hanno una emivita di 8-10 giorni e sono nel circolo) ALTERAZIONI 1. Quantitative: aumento o diminuzione delle popolazioni cellulari 2. Morfologiche ALTERAZIONI VERE Aumento= citosi Diminuzione=penia QUANTITATIVE FALSE -Errore di conta -Mobilizzazione compartimentale -Errore di conta -da patologie o meccanismi interferenti 18

19 EMOCROMO ED ERITROCITI Numero degli eritrociti circolanti (GR) Emoglobina (Hb) Ematocrito (HCT) Parametri Corpuscolari Derivati: Volume corpuscolare medio (MCV) Emoglobina corpuscolare media (MCH) Concentrazione emoglobinica corpuscolare media (MCHC). Variazioni quantitative: Riduzione Hb à ANEMIA Aumento Hb ed HCT à ERITROCITOSI Alterazioni morfologiche osservazione al microscopio ottico Hct 19

20 Osservazione di uno striscio di sangue Un ingrandimento di 200 volte è sufficiente per osservare e identificare i differenti tipi di cellula. Tuttavia, un ingrandimento superiore vi permette di osservare meglio le cellule nei loro dettagli. Potete osservare subito lo striscio usando sia obiettivi a secco che ad immersione. 20

21 ALTERAZIONI MORFOLOGICHE da patologia extraematologica (sferociti, drepanociti,ellissociti) ALTERAZIONI MORFOLOGICHE da patologia ematologica (cheratocitie e schistociti) 21

22 FORMA L eritrocita normale ha forma rotondeggiante. La variabilità di forma degli eritrociti definisce la poichilocitosi che generalmente è espressione di eritropoiesi inefficace e fragile COLORABILITA Generalmente esprime la quantità di Hb contenuta negli eritrociti Anisocromia: disomogenea colorabilità della popolazione eritrocitaria per differente contenuto di Hb negli eritrociti Ipocromia: diminuita colorabilità per riduzione di sintesi di Hb INCLUSIONI ERITROCITARIE ANEMIE con questo termine si definisce la diminuzione della quantita totale della emoglobina rispetto ai normali livelli fisiologici Quantitativamente anemia è la riduzione del 20% rispetto ai valori di riferimento, ossia meno di 12% nella donna o 13% nell uomo Si preferisce riferirsi alla Hb piuttosto che al numero di GR in quanto esistono anemie microcitiche (deficit di Fe o talassemie) in cui i GR sono normali come numero 22

23 Proteine della fase acuta e VES LE PROTEINE DELLA FASE ACUTA Gli esseri viventi hanno numerosi meccanismi di controllo per preservare la loro individualità dagli stimoli provenienti dall ambiente Questi meccanismi omeostatici possono essere alterati da diverse cause Infiammatori fisici (operazioni chirurgiche, ferite, fratture, ustioni, radiazioni) Infiammatori chimici (sostanze chimiche, tossici, allergeni) Infettivi (batteri, virus, funghi, parassiti) Necrotici (ischemia) Tumorali Immunitari (malattie autoimmuni, rigetto dei trapianti) 23

24 LE PROTEINE DELLA FASE ACUTA Agli stimoli lesivi, l organismo risponde con una reazione locale immediata e transitoria caratterizzata da tutte le fasi del processo infiammatorio con attivazione di leucociti, fibroblasti, cellule endoteliali e liberazione di numerosi mediatori chimici (citochine) FASE ACUTA: vasta e complessa serie di risposte fisiologiche aspecifiche, che iniziano immediatamente dopo che l organismo è stato colpito da un trauma, un infezione o qualunque causa che produca danno I mediatori agiscono su specifici recettori posti su cellule distanti dal luogo di secrezione Reazione sistemica caratterizzata da: Febbre LE PROTEINE DELLA FASE ACUTA anoressia e cachessia Leucocitosi aumento della velocità di sedimentazione degli eritrociti (VES) attivazione della cascata del complemento e della coagulazione proliferazione dei linfociti aumento dell increzione di ormoni (ACTH e glicocorticoidi) cospicua variazione della concentrazione di alcune proteine plasmatiche 24

25 RISPOSTA ACUTA SISTEMICA ORGANI E TESSUTI COINVOLTI EFFETTI IPOTALAMO IPOFISI febbre, fattori liberanti ormoni ipofisari liberazione di tropine (ACTH, GH, ADH) ALTRE GHIANDOLE ENDOCRINE insulina, glucagone, T3, T4, aldosterone,catecolamine MIDOLLO OSSEO leucocitosi SISTEMA IMMUNITARIO SANGUE FEGATO proliferazione linfocitaria aumento delle immunoglobuline e della VES proteine della fase acuta LE PROTEINE DELLA FASE ACUTA Alle proteine plasmatiche che aumentano la loro concentrazione all instaurarsi del processo infiammatorio viene dato il nome di PROTEINE DELLA FASE ACUTA Il fegato umano in condizioni fisiologiche sintetizza oltre 20 gr di proteine al giorno, riversate nel plasma e utilizzate come fattori di crescita, proteine di trasporto, proteine che intervengono nei processi di difesa dell organismo 25

26 LE PROTEINE DELLA FASE ACUTA Durante l infiammazione acuta si verifica un cambiamento del profilo biosintetico del fegato, che risponde con un aumentata sintesi delle proteine della fase acuta e contemporaneamente riduce la sintesi e la concentrazione nel plasma di altre proteine, dette perciò PROTEINE NEGATIVE DELLA FASE ACUTA Molte proteine della fase acuta provvedono a funzioni essenziali dell organismo. Durante infiammazione proteggere, neutralizzando direttamente gli agenti infiammatori ridurre l estensione del danno promuovere la riparazione e la rigenerazione dei tessuti ristabilire l omeostasi LE PROTEINE DELLA FASE ACUTA PRINCIPALI PROTEINE DELLA FASE ACUTA (+) nell uomo PRINCIPALI PROTEINE DELLA FASE ACUTA ( ) nell uomo proteina C reattiva (PCR) proteina siero amiloide A (SAA) fibrinogeno (Fib) aptoglobina (Ap) α1-glicoproteina Acida (α1-gpa) α1-antitripsina (α1-at) albumina (Alb) prealbumina (Prealb) transferrina (Tf) proteina legante il retinolo (RBP) 26

27 LE PROTEINE DELLA FASE ACUTA concentrazioni plasmatiche dei fattori del complemento e loro attivazione Opsonizzazione di microrganismi patogeni per neutrofili e macrofagi fattori della coagulazione Previene o blocca l emorragia inibitori delle proteasi (α1- antitripsina, α1-antichimotripsina) Neutralizzano l attività delle proteasi liberate dai neutrofili e macrofagi LE PROTEINE MAGGIORI DELLA FASE ACUTA La Proteina C Reattiva (PCR) Il componente sierico P dell amiloide (SAP) La proteina Sierica dell amiloide A (SAA) 27

28 La Proteina C Reattiva (PCR) E una molecola di riconoscimento che possiede la proprietà di formare legami specifici calcio-dipendenti con molti substrati agisce come opsonina per batteri, parassiti e complessi immuni Attiva la via classica del complemento si lega alla cromatina agli istoni ed a piccole particelle riboproteiche In pratica, il suo legame a cellule o a detriti nucleari, contribuisce ad eliminare materiale che potrebbe far persistere l infiammazione e produrre reazioni specifiche autoimmunitarie contro antigeni nucleari Il componente sierico P dell amiloide (SAP) SAP è la forma circolante del componente P dell amiloide (AP) che si ritrova in tutti i tipi d accumulo di sastanza amiloide La SAP è usata per diagnosticare, localizzare e valutare l estensione dei depositi d amiloide reattiva (secondaria) mediante scintigrafia dopo iniezione di SAP marcata con I 123 nei pazienti con amiloidosi sistemica In tale amiloidosi, infatti, la SAP si lega (legame calcio-dipendente) alle fibrille originatesi da un altra proteina plasmatica chiamata AMILOIDE SIERICA A (SAA) 28

29 SIGNIFICATO ED UTILITA DELLE PROTEINE DELLA FASE ACUTA NELLA CLINICA Le PFA mettono in evidenza un qualsiasi danno tissutale altrimenti non rilevabile inducono il clinico a cercarne: le cause, il tempo di insorgenza di questo stato di malattia, la sua durata e la sua estensione La PAF più utilizzata nella pratica clinica è la Proteina C reattiva perché è normalmente presente in minime quantità, la sua risposta è pronta e sensibile, non va in contro a processi di sequestro e degradazione locali, quindi la sua rapida cinetica ed i suoi limiti ematici corrispondono alla reale risposta biosintetica e rilevano quindi un processo patologico in atto Pochi sono i processi patologici che non producono incrementi plasmatici di questa proteina 29

30 La PCR aumenta nei traumi (fratture, interventi chiururgici, ustioni) L aumento si riscontra già nella 6 a -8 a ora, raggiungono il picco a ore per poi discendere velocemente ai livelli basali entro 96 ore o al massimo, una settimana Il dosaggio quindi può essere utile per stabilire una prognosi a brevissimo termine VELOCITA DI ERITROSEDIMENTAZIONE (VES) 30

31 Se il sangue periferico prelevato è reso incoagulante e lasciato in una provetta, i suoi globuli rossi tendono a sedimentare spontaneamente Gli eritrociti del sangue periferico di persone gravemente ammalate sedimentano al fondo del contenitore più rapidamente degli eritrociti del sangue di persone normali con formazione di un deposito scuro chiamato bile nera La velocità gravitazionale delle emazie nel campo gravitazionale terrestre dipende dal peso specifico delle emazie che è superiore di poco a quello del plasma I globuli rossi tendono ad impilarsi, cioè a formare degli ammassi simili a pile di monete allineati lungo un singolo asse perpendicolare al piano della cellula Tanto più le emazie si organizzano in questo modo, tanto più aumenta la loro velocità di sedimentazione 31

32 Pertanto la VES non indica soltanto una variazione delle proteine del plasma, ma riflette anche le variazioni dell ematocrito e dipende dalla deformità ed aggregabilità delle emazie Infatti la sedimentazione dipende anche da: Concentrazione delle particelle Dalla temperatura Dalle variazioni di densità delle particelle La tendenza delle emazie ad aggregarsi dipende in parte dalla loro forma e dimensione: le normali emazie biconcave tendono ad aggregarsi più facilmente delle emazie caratteristiche di alcune anemie, (con sferocitosi, acantocitosi, falcemia) in cui si dovrebbe avere un ritardo di VES Anche la concentrazione delle emazie, che condiziona la viscosità del sangue, tende ad influenzare la VES: la policitemia fa aumentare la viscosità e quindi la tendenza delle emazie a rimanere in sospensione ritardando la VES, al contrario le anemie gravi accelerano la VES (in assenza di altri fattori se l ematocrito è inferiore al 20%) Le proteine fibrose asimmetriche (fibrinogeno α e γ- globuline) esse favoriscono la sedimentazione 32

33 La determinazione della VES è da considerare un test diagnostico aspecifico ed indiretto di presenza di risposta della fase acuta Durante la fase acuta aumenta nel plasma la quantità di proteine ad alto peso molecolare, soprattutto fibrinogeno, molecola lunga ed asimmetrica ed in parte anche molecole poco simmetriche come le globine, che fanno aumentare la velocità di sedimentazione delle emazie I valori normali della VES variano in rapporto all età ed al sesso 1-3 mm in 1 ora per l uomo 4-7 mm in 1 ora per la donna con un incremento durante le mestruazioni I bambini tendono ad avere valori più alti del normale, anche superiori a 20 33

34 La VES e un indice aspecifico di malattia e non costituisce nemmeno un indice specifico di fase acuta. INFATTI L AUMENTO DELLA VES SI HA PER: Patolgie infettive Processi infiammatori non infettivi Processi necrotici Neoplasie Altri processi patologici batteriche virali micotiche sistemiche Artrite reumatoide fratture Traumi Intervento chirurgico Ustioni Porpora anafilattoide Artrite acuta temporale Polimialgia reumatica Infarto del miocardio Pancreatite acuta Linfomi Leucemie Neuroblastomi Tumori mestastatizzati Anemie gravi Sindromi uremicoemolitiche Emoraggie gastrointestinali Ipotiroidismo gravidanza INDICAZIONI DIAGNOSTICHE La VES va richiesta se si sospetta una malattia proliferativa, necrotizzante o infettiva; in tutti questi casi è buona norma associare anche l'analisi della Proteina C Reattiva 34

35 Queste diapositive sono state realizzate per il Corso Integrato di Patologia Clinica e Diagnostica per Immagini, CdL Fisioterapia, Facoltà di Medicina e Chirurgia, Università di Roma Sapienza Nel caso riscontraste errori o inesattezze potete inviare una all indirizzo s.messina@unicas.it Nel caso voleste utilizzare queste diapositive per i vostri corsi vi saremmo molto grati se lo segnalaste allo stesso indirizzo di posta 35