Медицина / Физиология / Физиология (статья)

Гемотрансфузия: Основные понятия иммунологии

Группа кровиАнтитела и Антигены

Анитела (иммуноглобулины, Ig) – белковые соединения, выделяемые B-лимфоцитами, которые способны связывать вирусы и бактерии с целью дальнейшей их нейтрализации. От антител в значительной степени зависит способность организма человека противостоять инфекции (в основном грибкам, вирусам и бактериям). Каждый иммуноглобулин имеет свою специфичность, то есть он способен воздействовать (связывать и нейтрализовать) только на определенный вид инфекции, при этом не реагировать и не влиять на другие виды. Такая специфичность обусловлена, прежде всего, природой молекул (антигенов), расположенных на поверхности каждого вида инфекции. Когда B-лимфоциты распознают инфекционные антигены, начинается синтез специфических иммуноглобулинов.

Но организм выделяет антитела не только к антигенам чужеродных молекул, находящихся на поверхности вирусов и микробов, – все белковые и другие вещества на поверхности любых «не своих» клеток идентифицируются как антигены, в результате чего запускается специфический ответ (выделение антител). Например, такой ответ можно наблюдать при отторжении ткани или органа после трансплантации.

Таким образом, в роли антигена может выступать любое вещество (как правило белкового происхождения, может быть и углеводного), при контакте с которым лимфоциты выделяют антитела. Как правило (не во всех случаях) антигены находятся на поверхности клеток. Антитело, в свою очередь, белковое соединение, циркулирующее в плазме крови, которое вступает в связь с антигеном, стимулирующим образование этого антитела.

При связывании антитела с антигеном на поверхности вируса, бактерии или тканевой клетки, происходит повреждение структуры этой клетки с дальнейшим ее разрушением.

Одним из характерных особенностей иммунной системы организма – способность запоминать антигены. То есть, если лейкоцит впервые обнаружил антиген, продукция антител недостаточная и неэффективная. Но если иммунная система «знает» об этой инфекции, специальные «лимфоциты памяти» (B-лимфоциты) легко распознают антиген при очередном его появлении, при этом количество и скорость образования антител значительно увеличивается – это основа концепции приобретенного иммунитета. Организм человека имеет низкий иммунитет (степень защиты) против конкретного вида инфекции до тех пор, пока иммунная система при первичном инфицировании с ним не «познакомится».

В норме антитела не вырабатываются против собственных антигенов – иммунная система имеет механизмы, которые предотвращают этот процесс. Однако есть большая группа заболеваний, известных как аутоиммунные, при которых иммунная система теряет способность идентифицировать «свои» и «чужие» антигены. То есть, антитела (аутоантитела) связывают антигены собственных клеток организма, что приводит к повреждению структуры и функции этих клеток, с последующим их разрушением. К аутоиммунным патологиям относят сахарный диабет 1-го типа, ревматоидный артрит, болезнь Крона, СКВ (системную красную волчанку), язвенный колит и др.

Антигены эритроцитов. Группа крови

На поверхности эритроцитов, как и на поверхности других клеток, находятся антигены. Тип этих антигенов наследуется. Группа крови определяется именно по антигенам эритроцитов (или их отсутствию). На сегодняшний день ученые определяют более 700 эритроцитарных антигенов, большая часть из которых встречается очень редко. Эти антигены распределены по 28 системам группы крови. При этом только незначительное количество этих антигенов играют практическую роль – это антигены системы AB0 и системы резус-фактор.

Система AB0

Каждый человек имеет свою, одну из четырех, группу крови по системе AB0. Эта система основана на определении наличия или отсутствия двух эритроцитарных антигенов – антигена A и антигена B. Если антигены A и B не определяются, кровь относится к группе 0. Если определяется антиген A или антиген B, кровь относится к группе A или B соответственно. Если определяют оба антигена (A- и B-антигены), кровь относится к группе AB. Большинство жителей Европы (примерно 85%) имеют группу крови 0 или A.

Система Резус-Фактор (RhD)

Эта система также имеет важное значение для проведения успешной гемотрансфузии. Свое название она получила от обезьян вида резус (Rh), на которых ученые проводили исследования, благодаря которым была открыта эта система. Система Резус-Фактор рассматривает 5 эритроцитарных антигенов: «C», «c», «D», «E» и «e», но существенное значение имеет только D-антиген. То есть, если в крови обнаруживается эритроцитарный D-антиген, человек резус-положительный; если нет – резус-отрицательный. Примерно 85% населения Европы имеет D-антиген.

Другие антигены эритроцитов

При определении группы крови значение уделяют наличию антигенов системы AB0 и RhD. Остальные 700 антигенов могут присутствовать (или отсутствовать) на эритроцитарной поверхности, часть из которых играют важную роль при проведении гемотрансфузии. К числу таких антигенов относятся еще 4:

• Антигены системы Kell (K)
• Антигены системы Duffy (Fy)
• Антигены системы Kidd (Jk)
• Антигены системы Lewis (Le)

Учитывая тот факт, что эти антигены встречаются очень редко и обладают относительно слабой иммуногенной реактивностью, трансфузионные реакции в случае их наличия возникают в исключительных случаях.

Антитела к антигенам эритроцитов. Переливание несовместимой крови

Антигены эритроцитов при переливании крови имеют большое значение, так как в плазме крови реципиента могут присутствовать антитела к этим антигенам. То есть, при гемотрансфузии иммуногенная реактивность происходит в том случае, если антитела в крови реципиента связывают соответствующие антигены донорских эритроцитов. В случае связывания антител с антигенами возникает гемолиз – разрушение клеток крови (в данном случае – донорских клеток). В случае возникновения такого осложнения при гемотрансфузии используют термин «гемолитическая трансфузионная реакция». Если в плазме крови реципиента отсутствуют антитела к антигенам донорских эритроцитов, кровь считается совместимой – донорскую кровь можно безопасно переливать реципиенту.

Образование антител к эритроцитам

Образование антител возможно только при условии контакта лимфоцитов с соответствующим антигеном. Контакт лимфоцитов с чужеродными эритроцитарными антигенами возможен только в двух случаях:

• Гемотрансфузия (переливание крови или ее элементов)
• Беременность

У беременных эритроциты плода проникают в материнскую кровь. И если в крови плода присутствуют антигены, унаследованные от отца, лимфоциты материнской крови идентифицируют эти эритроциты как «чужие», что приводит к образованию антител.

При первой гемотрансфузии или беременности начальная продукция антител низкая, поэтому не оказывает выраженного действия (как и при любом другом первичном иммунном ответе). Но при последующих поступлениях «чужих» эритроцитарных антигенов, когда иммунная система уже «знакома» с «врагом», лимфоциты будут выделять большее количество антител (антитела, которые образуются при переливании несовместимой крови, называются антиэритроцитарные антитела).

Важное клиническое значение имеют антитела к эритроцитам с RhD-антигеном. Иметь иммунитет и вырабатывать анти-D-антитела могут только лица, которые не имеют RhD-антигена (резус-отрицательные). Данные показывают, что примерно 1% населения имеет эти антитела в результате предыдущей беременности или гемотрансфузии. Если таким резус-отрицательным лицам перелить резус-положительную кровь, антитела в плазме реципиента будут связывать антигены донорских эритроцитов, в результате чего возникнет гемолитическая трансфузионная реакция.

Тем не менее, если бы в плазме крови были только иммунные антиэритроцитарные антитела, то лица с предыдущими беременностями или переливаниями крови, подвергались бы риску несовместимой гемотрансфузии. Но это не так.

Особое клиническое значение имеет система группы крови AB0. Это обусловлено изначальным наличием антител к этим антигенам. То есть, в отличие от антител к антигенам резус-фактора, которые появляются в результате предшествующей иммунизации, антитела к антигенам системы AB0 изначально присутствуют в крови. Каждый человек, если его эритроциты не несут соответствующих антигенов, имеет анти-A- или анта-B- антитела. Таким образом:

• Человек с группой крови 0, не имеющий A- и B-антигенов, обладает антителами к обоим антигенам (анти-А и анти-В)
• Человек с группой крови A, имеющий A-антиген, обладает антителами к B-антигену (анти-B)
• Человек с группой крови B, имеющий B-антиген, обладает антителами к A-антигену (анти-A)

Первостепенное клиническое значение группы крови по системе AB0 определяется широкой распространенностью и потенциальной опасностью наличия анти-A- и анти-B-антител. Другие антитела, которые имеют клиническое значение, появляются в крови подобно анти-D-антителам, в результате первичной иммунизации (то есть, если ранее не было беременности или переливания крови, в плазме крови эти антитела не присутствуют). Поэтому только изначально присутствующие в крови анти-A- и анти-B-антитела обладают существенным клиническим значением. Как показывает практика, при совместимости крови донора и реципиента по системе AB0, иммунологическая безопасность при гемотрансфузии обеспечена на 97%.

Иммунная гемолитическая трансфузионная реакция. AB0-несовместимость

Возможные последствия гемотрансфузии AB0-несовместимой крови донора и реципиента продемонстрированы ниже.

Реакция при переливании несовместимой крови

Реакция при переливании несовместимой крови

Гемолитическая трансфузионная реакция может возникать даже при введении нескольких миллилитров несовместимой донорской крови. На представленном выше изображении продемонстрирован пример введения донорской крови группы А реципиенту с кровью группы В. При этом анти-А-антитела в крови реципиента связываются с антигеном А на эритроцитарной поверхности донорской крови. Происходит агглютинация (склеивание) эритроцитов. Комплекс антиген-антитело активирует путь комплимента. Белки комплемента, которые обозначают символом «C» и нумеруют арабскими цифрами, отвечают за большинство последствий гемолитической трансфузионной реакции. Так, белки комплемента C5, C6, С7, С8 и С9 участвуют в гемолизе (разрушении эритроцитов), в результате чего в мембране эритроцитов образуются отверстия.

В более тяжелых случаях AB0-несовместимости все донорские эритроциты гемолизируются путем следующей комплементопосредованной реакции: белки комплемента C3а и C5a активируют воспалительный ответ, в результате которого из активированных тучных клеток высвобождаются сильнодействующие химические вещества (брадикинин, гистамин), что проявляется резким падением артериального давления и возникновению других явных симптомов. В результате резкого снижения артериального давления может развиться шок, а также происходит снижение притока крови к почкам, что может послужить (в тяжелых случаях) причиной возникновения острой почечной недостаточности. Также тяжелая гемолитическая трансфузионная реакция сопровождается ДВС (см статью «Нарушения системы свертывания крови») и желтухой (при гемолизе из эритроцитов выделяется гемоглобин, который превращается в билирубин).

Другие иммунные гемолитические трансфузионные реакции

Даже при условии совместимости крови донора и реципиента по системе AB0, есть риск развития гемолитической трансфузионной реакции, если в крови реципиента присутствуют другие эритроцитарные антитела, приобретенные на протяжении жизни (наличие таких антител обнаруживается только у иммунизированных ранее лиц при беременности или переливании крови). Наиболее важными из этих антител являются анти-D-антитела, а также анти-C-антитела, анти-c-антитела, анти-E-антитела и анти-e-антитела (к антигенам системы резус-фактор); анти-K-антитела (к группе антигенов Kell); анти-Fy^a-антитела и анти-Fy^b-антитела (к двум антигенам из группы Duffy); анти-Jk^a-антитела и анти-Jk^b-антитела (к двум антигенам из группы Kidd).

В случае присутствия этих антител гемолитическая трансфузионная реакция сопровождается менее тяжелой симптоматикой (в целом), чем при несовместимости по AB0. Отметим, что эта реакция может развиваться даже на 10 день после гемотрансфузии (возникают лихорадка и озноб). Гемолиз эритроцитов может вызвать анемию и умеренную желтуху.