I GRUPPI SANGUIGNI Dott.ssa Livia Manzella

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1 I GRUPPI SANGUIGNI Dott.ssa Livia Manzella Dipartimento di Bio-Medicina Clinica e Molecolare Università di Catania

2 Quella dei gruppi sanguigni è una classificazione del sangue basata sulla presenza o l'assenza ereditaria di antigeni sulla superficie dei globuli rossi. Questi antigeni possono essere proteine, carboidrati, glicoproteine o glicolipidi e alcuni di questi antigeni sono presenti anche sulla superficie di altri tipi di cellule di vari tessuti.

3 Fino al 1901 si pensava che non esistessero vari gruppi sanguigni. Gli studi di Karl Landsteiner hanno portato dapprima alla suddivisione del sangue nei vari gruppi sanguigni del sistema AB0 e, successivamente, alla scoperta di altri fattori che distinguono i diversi tipi di sangue, quale ad esempio il fattore Rhesus.

4 AD oggi, si conoscono 30 sistemi diversi di classificazione dei gruppi sanguigni. Quindi, in aggiunta agli antigeni AB0 e agli antigeni Rhesus, molti altri antigeni sono espressi sulla membrana superficiale dei globuli rossi. Per esempio un individuo può essere AB Rh positivo e allo stesso tempo M e N positivo (sistema MN), K positivo (sistema Kell), Lea o Leb negativo (sistema Lewis), e così via, essendo positivo o negativo per ogni sistema di gruppo sanguigni. Molti dei sistemi di classificazione dei gruppi sanguigni furono nominati con il nome dei pazienti nei quali i corrispondenti anticorpi furono incontrati per la prima volta.

5 ALTRI ANTIGENI ERITROCITARI Antigeni di Lewis antigeni associati a struttura glicidica Antigeni I ed i antigeni associati a struttura glicidica Il sistema P antigeni associati a struttura glicidica Il sistema MNS antigeni associati a struttura proteica Il sistema Lutheran Il sistema Kell antigeni associati a struttura proteica Il sistema Duffy Il sistema Kidd Etc.

6 TIPI DI GRUPPI SANGUIGNI Nel sistema AB0 esistono quattro diversi gruppi sanguigni Il gruppo 0 non possiede alcun antigene sulla membrana dei globuli rossi; mentre il plasma sanguigno possiede ambedue gli anticorpi detti anche agglutinine Il gruppo A ha sui globuli rossi la presenza dell'antigene A, mentre nel plasma si riscontra la presenza dell'agglutinina beta (o anti-b) ed è diviso in due sottogruppi: A1, il più numeroso, e A2 Il gruppo B invece è caratterizzato dalla presenza dell'antigene B sui globuli rossi e dalla presenza dell'agglutinina alfa (o anti-a) nel plasma Il gruppo AB presenta entrambi gli antigeni sui globuli rossi, ma nessuna agglutinina nel plasma

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8 FATTORE RH Ognuno di questi gruppi sanguigni viene suddiviso ulteriormente in due categorie dal fattore Rhesus, che indica la presenza di un particolare antigene Rh sulla membrana dei globuli rossi nel sangue. Il fattore Rhesus può essere positivo (Rh+) o negativo (Rh-).

9 Se un individuo è esposto a un gruppo sanguigno che non è riconosciuto come il proprio, il sistema immutario produce anticorpi che possono specificatamente legarsi a quel particolare antigene e viene sviluppata una memoria immunologica contro quell'antigene. L'individuo diventà così sensibile a quell'antigene. Questi anticorpi si possono legare ad antigeni sulla superficie dei globuli rossi trasfusi (o di altre cellule tessutali), portando spesso a una distruzione di queste cellule attraverso l'intervento di altri componenti del sistema immunitario.

10 E vitale che sia selezionato sangue compatibile per le trasfusioni. Reazioni posttrasfusione che coinvolgano antigeni minori e antigeni deboli possono portare a problemi minimi, incompatibilità più serie possono portare a una risposta più vigorosa da parte del sistema immunitario con una massiccia distruzione di globuli rossi, bassa pressione sanguigna e, nei casi più estremi, morte.

11 COMPATIBILITA DEI GRUPPI SANGUIGNI Le agglutinine e gli antigeni del sangue pongono delle barriere alle trasfusioni di sangue tra persone di gruppi diversi. In particolare: Gruppo 0 Rh-: Data l'assenza di antigeni sui globuli rossi e l'assenza del fattore Rhesus, questo tipo di sangue può essere donato a persone di qualunque gruppo sanguigno. La presenza di ambedue le agglutinine nel siero fa sì che gli individui con questo gruppo sanguigno possano ricevere plasma solo di gruppo 0 Rh-.

12 Gruppo 0 Rh+: Il fattore Rhesus positivo limita la donazione di questo tipo di sangue solamente a persone con fattore Rhesus +, indipendentemente dal gruppo sanguigno. Le persone con questo gruppo sanguigno possono ricevere sangue solo di gruppo 0 (Rh+ o Rh-). Gruppo A Rh-: La presenza dell'antigene A rende possibile la donazione di questo sangue a persone di gruppo A o AB. Chi avesse questo gruppo sanguigno, data la presenza dell'agglutinina beta nel plasma, potrà ricevere sangue solo da persone di gruppo A- o 0- Gruppo A Rh+: Può donare sangue a persone A+ od AB+ e riceverne da 0+, 0-, A+ ed A-

13 Gruppo B Rh-: La presenza dell'antigene B porta questo sangue ad essere donabile solo a persone di gruppo B ed AB. La presenza dell'agglutinina alfa nel plasma fa sì che individui con questo tipo di sangue possano riceverne solo da persone di gruppo 0- o B- Gruppo B Rh+: Può donare sangue a B+ ed AB+, e riceverne da 0 e B indipendentemente dal fattore Rhesus. Gruppo AB Rh-: Può donare sangue solamente a persone di gruppo AB, data la presenza di ambo gli antigeni sui globuli rossi. L'assenza di agglutinine permette a chi possiede sangue di questo gruppo di riceverne da tutti i gruppi con fattore Rhesus negativo. Gruppo AB Rh+: Può donare sangue solamente ad individui con sangue AB+ ma può riceverne da tutti i gruppi, indipendentemente dal fattore Rhesus

14 COMPATIBILITA DEI GRUPPI SANGUIGNI

15 EREDITARIETA DEL GRUPPO SANGUIGNO Nel sistema AB0 esistono tre alleli che sono responsabili del gruppo sanguigno. Gli alleli IA e IB sono codominanti, quindi si esprimono sempre; l'allele i è recessivo. In particolare in ogni individuo sarà possibile uno solo dei seguenti genotipi: Gruppo sanguigno Primo allele Secondo allele 0 i i A IA i A IA IA B IB i B IB IB AB IA IB

16 EREDITARIETA DEL FATTORE RH Per quanto riguarda il fattore Rh gli alleli sono due: D (dominante e responsabile dell'rh+) e d (recessivo: Rh-) le combinazioni sono tre: Fattore Rh Primo allele Rh+ D D Rh+ D d Rh- d d Secondo allele

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18 DISTRIBUZINE NELLA POPOLAZOIONE La distribuzione nella popolazione varia a seconda delle diverse zone del mondo. Ad esempio nei nativi sudamericani si riscontra il 100% di sangue con il gruppo 0. Per quanto riguarda l'europa e Nordamerica dominano rispettivamente i gruppi A e 0, mentre nell'asia centrale è molto abbondante il gruppo B. Per quanto riguarda l'italia si attesta attorno al 40% di persone con il gruppo 0, 36% con il gruppo A, 17% con il gruppo B e 7% con il gruppo AB.

19 SANGUE UNIVERSALE La presenza dei vari gruppi sanguigni rappresenta ovviamente un grosso ostacolo nel caso di trasfusioni. Gli ospedali devono mantenere scorte dei vari gruppi sanguigni e una ingente scorta di gruppo 0 Rh- da utilizzare quando non si conosce il gruppo del paziente e non si ha tempo di effettuare le analisi.

20 TEST DI COOMBS Il Test di Coombs è un test chiamato anche test dell antiglobulina. Il Test di Coombs è un test di laboratorio utilizzato per rilevare la presenza di anticorpi fissati alla superficie dei globuli rossi oppure anticorpi circolanti che possono in determinate circostanze causare la distruzione dei globuli rossi. In base al tipo di anticorpi da misurare vi sono due tipi di analisi: il test di Coombs indiretto e il test di Coombs diretto.

21 PRINCIPI DI FUNZIONAMENTO Il principio che questo test utilizza per produrre un risultato è il fenomeno dell agglutinazione. Per far sì che dei globuli rossi agglutinino, quindi, è necessario che tra un globulo rosso e gli altri si creino dei ponti abbastanza lunghi tali da poter vincere la forza di repulsione delle cariche negative: questi ponti sono degli anticorpi, specialmente le immunoglobuline della classe IgM che sono sufficientemente lunghe. Anche le IgG sono molto importanti per stabilire fenomeni di imponente immunizzazione ma sono troppo corte per provocare agglutinazione. Coombs scoprì nel 1945 che aggiungendo un antiglobulina questa si interpone tra due IgG che si trovano sulle membrane dei globuli rossi legandoli ad una distanza maggiore a quella del raggio d'azione della repulsione che questi hanno tra loro.

22 TEST DI COOMBS DIRETTO Viene usato per mettere in evidenza la presenza di anticorpi adesi ad antigeni dei globuli rossi. Se aggiungendo alle emazie del paziente il siero di Coombs si osserva il fenomeno dell'agglutinazione, il test è positivo; se non agglutinano, il test è negativo. La positività del test è data dalla presenza dell'anticorpo sulla superficie delle emazie, la negatività dall'assenza. La modalità diretta è utilizzata nella diagnosi della MEN (Malattia emolitica del neonato), delle MEA (Malattie emolitiche autoimmuni).

23 TEST DI COOMBS INDIRETTO: consente di visualizzare anticorpi, incompleti o irregolari contro eventuali antigeni eritrocitari, presenti nel siero del ricevente. L'esame avviene prendendo del siero del paziente e viene messo a contatto con globuli rossi in cui siano noti gli antigeni presenti sulla membrana. A questo punto abbiamo ottenuto dei globuli rossi sensibilizzati a cui aggiungendo il siero di Coombs può avvenire il fenomeno dell'agglutinazione o meno. Se avviene la reazione di agglutinazione si otterrà il test positivo cioè che nel siero sono presenti anticorpi in esame. Se la reazione non avviene l'esito è negativo perché non ci sono gli anticorpi ricercati nel siero, quindi di conseguenza non si sono legati ai globuli rossi non provocando agglutinazione. Questo test trova impiego in prove di compatibilità e ricerca di anticorpi antieritrociti, antipiastrinci e antileucocitari. Es politrasfusi possono avere sviluppato anticorpi

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25 TIPIZZAZIONE ABO La tipizzazione AB0 prevede che le emazie del paziente siano testate con siero anti-a ed anti-b. Dal momento che nel siero sono sempre presenti gli anticorpi del sistema AB0 relativi all'antigene assente sulla membrana eritrocitaria di quell'individuo (anticorpi "naturali"), la tipizzazione AB0 rappresenta l'esame propedeutico all'assegnazione ed alla trasfusione di qualsiasi componente ematica.

26 TIPIZZAZIONE RH La presenza o l'assenza dell'antigene D nel sistema gruppo ematico Rh definisce la positività o la negatività Rh di quell'individuo. Contrariamente a quanto avviene per il sistema AB0, i pazienti Rh negativi non possiedono anticorpi anti-rh in assenza di una qualche esposizione all'antigene (fetomaterna, post-trasfusione, per gravidanza etc.). I pazienti Rh-positivi possono pertanto ricevere componenti eritrocitarie sia Rh positive che negative mentre quelli Rh negativi dovrebbero ricevere soltanto componenti eritrocitarie negative, per non incorrere nel rischio di sviluppare anticorpi anti-rh

27 SREENING ANTICORPALE Lo screening anticorpale è il test che permette di identificare la maggior parte di anticorpi inattesi ( o "irregolari") contro gli antigeni eritrocitari, che non siano l'anti-a e l'anti-b. Uno screening anticorpale viene effettuato testando il siero del paziente con una miscela di emazie provenienti da numerosi donatori di gruppo 0, le cui membrane siano state in precedenza già completamente tipizzate al fine di conoscerne perfettamente i caratteri fenotipici. La specificità dell'anticorpo viene identificata provando il siero contro un "pannello" di 8-12 campioni di eritrociti a fenotipo variabile noto. Il test deve essere effettuato nelle condizioni che permettono di svelare un anticorpo clinicamente significativo (a 37 C e con l'ausilio del test all'antiglobulina).

28 VERIFICA DELLA COMPATIBILITÀ IN ROUTINE Ogni volta che vengano richieste delle unità di eritrociti, vengono eseguiti di routine: tipizzazione AB0 ed Rh, screening anticorpale e crossmatch. Se lo screening anticorpale è negativo ed eventuali registrazioni relative al paziente non mostrano alcuna precedente positività, il paziente può essere trasfuso con qualsiasi unità del tipo appropriato AB0/Rh. Se lo screening anticorpale è positivo, il paziente puo essere trasfuso con una unità che non contega gli antigeni verso cui è sensibile.

29 PROVE DI COMPATIBILITA (CROSSMATCH) Una prova di compatibilità crociata consiste nel testare il siero del paziente con emazie dell'unità di concentrato eritrocitario a lui destinata. Si possono effettuare due tipi di crossmatch: La prova con centrifugazione immediata ( immediate spin ) è compiuta mescolando il siero del paziente con un campione di eritrociti dell'unità scelta per la trasfusione e osservando se avvenga un'agglutinazione e/o un'emolisi immediate (certamente causate da anticorpi AB0). L immediate spin richiede circa 5 minuti. La prova di compatibilità completa ( full crossmatch o crossmatch in Coombs ) è eseguito incubando il siero del paziente con le cellule da trasfondere per 15 minuti, osservando se avvenga un'agglutinazione ed eseguendo una prova con siero antiglobulina (siero di Coombs). La prova di compatibilità completa richiede circa 30 minuti.

30 CHIRURGIA SENZA RICHIESTA DI SANGUE Per molti interventi, la probabilità di richiedere sangue è così bassa da non rendere necessario nemmeno richiedere uno screening anticorpale.

31 TYPE AND SCREEN Come direttiva, se una procedura chirurgica richiede trasfusione in meno del 10% dei casi, appare più appropriato un type&screen. Qualora il paziente richieda sangue durante l'atto chirurgico e lo screening anticorpale sia negativo, le unità possono essere consegnate dopo un immediate spin. Ciò può avvenire in circa 5-10 minuti.

32 TRASFUSIONE IN CONDIZIONE D EMERGENZA Per una trasfusione in condizioni di emergenza si possono delineare la seguente possibilità: 1. EMAZIE DI GRUPPO 0, Rh-NEGATIVO, NON CROCIATE Per le trasfusioni urgentissime o immediate, sono indicate per tutti i pazienti emazie di gruppo 0 negativo; esse dovrebbero tuttavia essere usate soltanto per pazienti di cui non ci sia stato il tempo di determinare il gruppo sanguigno ed essere comunque applicata soltanto alle prime unità consegnate. Questa situazione può verificarsi, ad esempio, nei gravi traumi.

33 TRASFUSIONE IN CONDIZIONE D EMERGENZA 2. PROVA DI COMPATIBILITA IN VIVO La presenza nel siero di un paziente di un anticorpo non implica necessariamente che la trasfusione di emazie incompatibili esiterà in una ridotta sopravvivenza degli eritrociti trasfusi. Può essere preferibile, in alcuni pazienti, trasfondere emazie incompatibili per ottenere un beneficio temporaneo anche se si ha la pressoché totale certezza che quelle emazie non sopravviveranno normalmente. Un metodo di valutare la futura riuscita di una trasfusione quando sia impossibile reperire sangue compatibile è la cosiddetta "prova di compatibilità in vivo".

34 Un metodo è quello di infondere un'aliquota di ml di eritrociti in un periodo di tempo di circa minuti. In questo tempo, il paziente deve essere continuamente sorvegliato alla ricerca della comparsa dei segni di una reazione trasfusionale emolitica; dopo l'infusione della "dose test" deve essere raccolto un campione di sangue per studiare eventuali segni di emolisi, tenendo presente che la lisi intravascolare di meno di 5 ml di eritrociti fa aumentare la concentrazione di emoglobina plasmatica in un adulto di circa 50 mg/100 ml, una quantità facilmente visibile anche ad occhio nudo. La mancanza di emoglobina libera nel plasma suggerisce che la trasfusione può essere tollerata e permette di trasfondere l'intera unità.