Группы крови АВ0 и резус-фактор: как работает система

Группы крови - фундаментальная концепция физиологии и трансфузиологии. Ошибка при определении совместимости донора и реципиента приводит к агглютинации эритроцитов и гемолитическому шоку. Система АВ0, открытая Карлом Ландштейнером в 1901 году, совместно с резус-системой охватывает подавляющее большинство клинически значимых реакций несовместимости. Чтобы разобраться, какая кровь кому подойдёт, необходимо понять молекулярную основу антигенов и логику перекрёстного тестирования.

Антигены системы АВ0: молекулярная основа

Антигены групп крови - это олигосахаридные цепи на поверхности эритроцитов. Предшественник - Н-антиген (H-субстанция), который образуется у большинства людей. Фермент фукозилтрансфераза, кодируемая геном H, присоединяет фукозу к гликолипидному или гликопротеиновому остову мембраны эритроцита.

• Группа I (0): ген H активен, гены A и B отсутствуют или неактивны. Н-антиген остаётся в нативной форме, в сыворотке - антитела анти-А (α) и анти-В (β).
• Группа II (A): фермент А-трансфераза добавляет N-ацетилгалактозамин к Н-антигену. В сыворотке - антитела анти-В (β).
• Группа III (B): В-трансфераза добавляет галактозу. В сыворотке - антитела анти-А (α).
• Группа IV (AB): оба фермента активны, оба антигена присутствуют. Антитела в сыворотке отсутствуют.

Антитела системы АВ0 относятся к классу IgM, появляются с первых месяцев жизни без предшествующего контакта с чужеродной кровью (они «естественные») и активируют комплемент, вызывая внутрисосудистый гемолиз.

Резус-система: антиген D и его клиническое значение

Резус-система включает более 50 антигенов, кодируемых двумя сцепленными генами - RHD и RHCE. Клинически наиболее важен антиген D, присутствующий у 85% европейцев (резус-положительные, Rh+) и отсутствующий у 15% (резус-отрицательные, Rh-).

Ключевое отличие от системы АВ0: антитела к резус-антигену иммунные, то есть образуются только после сенсибилизации - контакта Rh- организма с Rh+ эритроцитами (при переливании или беременности). Первый контакт иммунный ответ вызывает слабый (первичный); повторный - мощный анамнестический ответ с массивным синтезом IgG.

Антирезусные антитела класса IgG проходят через плаценту. Именно поэтому при Rh-несовместимости матери и плода развивается гемолитическая болезнь новорождённых (ГБН): материнские IgG разрушают эритроциты плода. При первой беременности риск невысок (сенсибилизация происходит в родах), при второй - резко возрастает.

Рассчитать для своей задачи

Принципы совместимости при переливании крови

Правило трансфузиологии: реакция агглютинации возникает, если антитела сыворотки реципиента встречают соответствующий антиген эритроцитов донора. Таблица совместимости:

Кровь I группы Rh- традиционно называли «универсальной донорской», однако современная трансфузиология отходит от этого понятия: даже в малых объёмах эритроциты I(0) несут Н-антиген, а сыворотка содержит высокоактивные α и β-агглютинины, способные при переливании больших объёмов вызвать реакцию у части реципиентов. Правило одногруппного переливания действует строго.

По резус-совместимости: Rh- реципиент не должен получать Rh+ кровь, так как после сенсибилизации повторное переливание грозит тяжёлой гемолитической реакцией.

Перекрёстная проба и пробы на совместимость

Перед каждым переливанием выполняется биологическое тестирование:

1. Прямая проба (мажорная): сыворотка реципиента + эритроциты донора. Выявляет антитела реципиента против донорских антигенов.
2. Обратная проба (минорная): сыворотка донора + эритроциты реципиента. Выявляет антитела в донорской плазме.
3. Биологическая проба: струйное введение 10-15 мл крови, наблюдение 3 минуты, повторение трижды. При несовместимости: боль в пояснице, тахикардия, падение давления.

Помимо АВ0 и Rh, в ряде случаев учитываются другие системы: Kell (особенно у многократно переливаемых), Duffy, Kidd - их антигены могут стать причиной поздних гемолитических реакций.

Наследование групп крови

Гены А и В кодоминантны, ген 0 рецессивен. Ген H расположен на 19-й хромосоме, гены ABO - на 9-й. Схема наследования позволяет устанавливать родство в судебной медицине, хотя ДНК-анализ точнее.

Примеры:

• Родители A×B (генотипы AB и AB): дети могут быть A, B, AB или 0.
• Родители A×A (генотипы AO × AO): дети - A (AA, AO) или 0 (OO). Ребёнок с группой B или AB у таких родителей - сигнал несоответствия.
• Редкий фенотип Бомбей (hh): ген H нефункционален, Н-антиген отсутствует, группа серологически выглядит как 0, но антитела против H делают такого человека несовместимым с обычной I группой.

Рассчитать для своей задачи

Гемолитическая болезнь новорождённых: механизм и профилактика

ГБН по резус-фактору развивается при беременности Rh- матери Rh+ плодом (ген от Rh+ отца). В период родов фетальные эритроциты попадают в кровоток матери - происходит первичная сенсибилизация. При следующей Rh+ беременности материнские IgG против D-антигена транспортируются через плаценту и разрушают эритроциты плода.

Последствия для плода: анемия, компенсаторный эритробластоз (выброс незрелых эритроцитов), спленомегалия, в тяжёлых случаях - водянка плода (hydrops fetalis) и внутриутробная гибель.

Профилактика: введение антирезусного иммуноглобулина (анти-D IgG) матери в течение 72 часов после родов или аборта. Иммуноглобулин нейтрализует Rh+ эритроциты плода в крови матери до того, как они успеют индуцировать иммунный ответ. Эффективность - более 99%.

ГБН по АВ0 протекает мягче: анти-А и анти-В антитела класса IgM плохо проникают через плаценту, а те IgG, что проходят, частично нейтрализуются растворимыми антигенами А и В тканей плода.

Разобраться с принципами наследования и совместимости крови можно также в статьях о физиологических основах гемостаза.

Определение группы крови: методы

Стандартные сыворотки (прямой метод Ландштейнера): кровь исследуемого смешивают со стандартными сыворотками анти-А (II группы) и анти-В (III группы). Наличие агглютинации определяет группу.

Цоликлоны: моноклональные антитела анти-А и анти-В, получаемые из гибридомных культур. Более стабильны и специфичны, чем сыворотки.

Обратная реакция: эритроциты стандартных групп А и В смешивают с сывороткой исследуемого - это контроль, подтверждающий результат прямого метода.

По резус-фактору: реакция с цоликлоном анти-D в чашке Петри или на планшете при 37°C (тест с сульфатом полибрена или непрямой антиглобулиновый тест Кумбса для слабых вариантов D).

Слабые варианты антигена D (D weak, прежде Du) встречаются у 0,2-1% населения: серологически выглядят как Rh-, но несут D-антиген в малом количестве. Таких доноров условно считают Rh+, а реципиентов - Rh-.

Частые ошибки

• Путать агглютиногены и агглютинины: агглютиногены (антигены) - на эритроцитах, агглютинины (антитела) - в плазме. Антитела «к своим» антигенам отсутствуют.
• Считать I(0) абсолютно универсальной: современные протоколы требуют одногруппного переливания; «универсальность» - историческое упрощение для экстренных ситуаций.
• Забывать о сенсибилизации при ГБН: ГБН при первой беременности встречается редко, риск нарастает начиная со второй Rh+ беременности или после предшествующего Rh+ переливания.
• Смешивать прямую и обратную реакции Кумбса: прямая (DAT) выявляет антитела, уже связавшиеся с эритроцитами (диагностика ГБН, аутоиммунная гемолитическая анемия); непрямая (IAT) - свободные антитела в сыворотке (скрининг при беременности и подборе донора).
• Игнорировать фенотип Бомбей: серологически выглядит как 0, но переливание обычной I группы вызовет тяжёлую реакцию из-за анти-Н антител.

FAQ

Почему у людей с IV(AB) нет антител АВ0? Иммунная система формирует толерантность к собственным антигенам. Носители AB-антигенов имеют оба, поэтому ни к А, ни к В антитела не вырабатываются. Это же объясняет, почему антитела АВ0 «естественные» - они образуются против антигенов бактерий нормальной кишечной флоры, структурно схожих с А и В антигенами эритроцитов.

Может ли группа крови измениться в течение жизни? В норме - нет. Редкие исключения: при некоторых онкологических заболеваниях (острый миелоидный лейкоз) экспрессия антигенов АВ0 может ослабевать или временно исчезать; после аллогенной трансплантации костного мозга от донора другой группы группа крови меняется на донорскую в течение нескольких недель.

Что такое Rh-нуль («золотая кровь»)? Крайне редкий фенотип: на эритроцитах полностью отсутствуют все антигены резус-системы (и D, и C/c, и E/e). Такие люди совместимы с любым донором по резус-системе, но сами могут получать кровь только от других Rh-нуль. Во всём мире зарегистрировано менее 50 случаев.

Коротко

Система АВ0 определяется олигосахаридными антигенами на поверхности эритроцитов и естественными антителами IgM в плазме; резус-система строится на белковом антигене D с иммунными антителами IgG, образующимися только после сенсибилизации. Совместимость при переливании требует совпадения по обоим системам; ГБН по резус-фактору профилактируется введением анти-D иммуноглобулина в первые часы после контакта с Rh+ кровью.