3 курс / Общая хирургия и оперативная хирургия / Курс лекций по общей хирургии

МЕХАНИЗМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ “АНТИГЕН – АНТИТЕЛО”

Впроцессе взаимодействия антигена и антитела выделяют две фазы: 1 фаза - собственно взаимодействия антигена и антитела; 2 фаза - проявления.

Впервой фазе никаких видимых глазом или в световом микроскопе изменений не выявляется. Антитело соединяется с антигенной

детерминантой одной клетки крови (фиксируется на клетке) своим активным центром и вступает во взаимодействие.

Во второй фазе, после фиксации антител на поверхности клеток крови к комплексу антиген – антитело присоединяется комплекс белков из плазмы крови (комплемент). Затем сформировавшиеся комплекс антиген-антитело–комплемент разрушает (лизирует) мембрану клетки. Визуально это проявляется в виде агглютинации (склеивание эритроцитов), либо в виде цитолиза (разрушение клеток крови). Возникает гемолиз эритроцитов.

СИСТЕМА АВО

Исторически сложилось и до настоящего времени в практической медицине термином "группа крови" пользуются для выделения 4 групп крови, в зависимости от комбинации эритроцитарных антигенов по системе АВО. Это узкое понимание термина «группа крови». Наиболее правильно говорить о группах крови по системе АВО.

Система АВО является основной системой, определяющей совместимость или несовместимость переливаемой крови. Совмести- мость-это сочетание крови донора и реципиента по антигенам и антителам, при котором не возникают иммунологические взаимодействия. В основу деления людей по группам крови в системе АВО положена реакция изоагглютинации. Изоаглллютинацией называется реакция между сывороткой и эритроцитами одного и того же вида животных, приводящая к склеиванию эритроцитов. Склеивание эритроцитов одного вида животных сывороткой другого вида называется гетероагглютинацией. Изоаглютинация - это иммунологическая реакция взаимодействия агглютиногенов (антигенов) и аглютининов (антител).

Антигены эритроцитов человека, открытые К. Ландштейнером и Я. Янским, в 1910 году Дунгрен и Гиршфельд предложили назвать агглютиногенами А и В, а соответствующие антитела – агглютининами α и β. В 1928 году комиссия Лиги наций приняла номенклатуру групп крови по Янскому, разделив всех людей на 4 группы: О, А, В, АВ. Эта классификация принята и в нашей стране, но в номенклатуру добавлено цифровое обозначение групп крови: О(I), А (II), В (III), АВ(IV).

171

Дифференцировка крови по группам по системе АВО основана на четырех различных комбинациях двух агглютиногенов (антигенов) А, В и двух агглютининов (антител) α, β.

Агглютиногены крови, по структуре полипептиды, состоящие из расположенных цепочкой многочисленных аминокислот. Строение каждого агглютиногена определяется составом этих аминокислот, а также числом и формой полипептидных цепочек. Локализуются они в строме форменных элементов. Они являются термостабильными и в высушенном виде сохраняются годами. Агглютиногены присутствуют во всех клетках человеческого организма и тканевых жидкостях.

Агглютинины представляют собой гаммаглобулины плазмы крови. Обладающие свойством специфично соединяться с одноименными антигенами крови, агглютинины сыворотки появляются в течение первого года жизни. Титр агглютининов сыворотки детей более низкий, поэтому дети переносят переливание крови с менее выраженной реакцией. Нагревание выше 60˚С градусов разрушает их. Низкая температура не действует на активность агглютининов. Агглютинины встречаются в большинстве транссудатов, экссудатов и лимфе. Агглютинины разделяют на естественные – генетически обусловленные, существующие в течение всей жизни, например агглютинины α и β, и иммунные, которые появляются у людей в результате иммунизации чужеродными агглютиногенами, например, антитела анти-А и анти-В.

Агглютинин α является антителом к агглютиногену А, а агглютинин β к агглютиногену В. Реакция агглютинации наступает в случае встречи агглютиногена с соответствующим агглютинином. В эритроцитах и сыворотке крови одного человека не могут одновременно присутствовать одноименные агглютиногены и агглютинины.

Взависимости от комбинации в эритроцитах антигенов А и В, а

всыворотке антител α и β все люди делятся на четыре группы.

Группы крови системы АВО

Таким образом:

В группе О (I) – в эритроцитах агглютиногенов нет, в сыворотке агглютинины α и β.

172

Вгруппе А (II) – в эритроцитах агглютиноген А. в сыворотке агглютинин β.

Вгруппе В (III) – в эритроцитах агглютиноген В, в сыворотке агглютинин α.

Вгруппе АВ (IV) – в эритроцитах агглютиногена А и В, агглю-

тининов в сыворотке нет.

В результате таких комбинаций агглютиногенов и аглютининов могут происходить следующие реакции.

Группа 0(I). Учитывая, что эритроциты не содержат агглютиногенов А и В, они не дают реакции агглютинации с плазмой крови человека других групп, так как отсутствует один из компонентов этой реакции. В плазме имеются оба агглютинина, поэтому она агглютинирует эритроциты всех прочих групп, содержащих всегда тот или иной агглютиноген.

Группа AB(IV). Эритроциты этой группы содержат оба агглютиногена и поэтому способны давать агглютинацию с плазмой всех остальных групп. В плазме же не содержится никаких агглютининов, поэтому реакции с эритроцитами других групп реакции агглютинации происходить не может. Группа 0 (I) и группа АВ(IV) по своим иммунологическим характеристикам являются диаметрально противоположными.

Группы А(II) и B(III) являются взаимно агглютинирующимися. Плазма одной группы дает агглютинацию с эритроцитами другой. С группами 0(I) и AB(IV) возникают следующие реакции. Эритроциты групп А(II) и В(III) агглютинируются плазмой группы 0(I), a плазма А(П) и В(Ш) групп дают агглютинацию с эритроцитами группы

AB(IV).

К настоящему времени в системе АВО обнаружены разновидности классических антигенов А и В, а также другие антигены.

Антиген О

В начальный период считалось, что эритроциты первой группы не содержат агглютногенов, но сейчас установлено наличие специфической субстанции, названной фактором “О”. Он по своей природе является агглютиногеном. Он находится в эритроцитах групп О(I),

А2(II), A2B(IV).

Субстанция Н.

Эритроциты всех групп содержат субстанцию Н, которая считается общим веществом-предшественником. Субстанция Н наиболее часто встречается у лиц с первой группой крови. В остальных группах она содержится в незначительном количестве.

173

Подтипы антигенов А и В

Избирательной адсорбцией установлено, что агглютиноген А не является однородным и имеется две основные разновидности – А1 и А2. Первый встречается в 88 % случаев, второй в 12 % . В соответствии с этим особенностям во второй и четвертой группах имеются подгруппы, из которых одна содержит А1 а вторая – А2 агглютиногены. Поэтому можно говорить о шести группах крови, но в клинической практике сохраняется делением людей на четыре группы. Выделение подгрупп имеет практическую значимость.

Дело в том, что агглютиногены А1 и А2 отличаются друг от друга по свойствам. Подтип А2 имеет более низкую агглютинабельность, чем А1. Поэтому А1 называют сильным, а подтип А2 – слабым. Кроме того, в плазме подгрупп А2(II) и А2В(IV) довольно часто содержится агглютинин, названный Ландштейнером экстрагглютинином α1. Он дает агглютинацию только с эритроцитами А1 и не дает агглютинации с эритроцитами А2. В плазме подгрупп А1(II) и А1В(IV) довольно редко, но встречается экстраагглютинин α2,не дающий агглютинацию с эритроцитами А1,а агглютинирующий с эритроцитами А2.

Существуют ещё подтипы А3, А4, Аz и др. Они встречаются редко, обладают более слабовыраженными агглютинабельными свойствами.

Существование подгрупп необходимо учитывать при определении группы крови. Подгруппы содержащие агглютиноген А2 дают более позднюю и слабую агглютинацию. Поэтому можно допустить ошибку при определении группы крови.

Для агглютиногена В характерна большая однородность, но к настоящему времени выделены его редкие варианты: В2,В3, ВW и др. Клинического значения варианты агглютиногена В не имеют.

Весьма редко встречаются индивидуумы, группа крови которых отличается от обычной системы АВО.

В частности, выделяют дефектные группы крови, когда обычными методами не выявляются какой-либо из естественных агглютининов (Ао, Во, Оα, Оβ, Ооо). Еще более редким является “бомбейский” тип крови. В этом случае в эритроцитах отсутствуют антигены А, В, О, Н, а в плазме имеются агглютинины α и β, анти-О и анти-Н.

Кровяные химеры Кровяные химеры - это одновременное пребывание в организме человека эритроцитов, содержащих различный антигенный состав по системе АВО. Кровяной химеризм бывает врожденный и приобретенный. Врожденный встречается у близнецов. Приобретенный может появляться при пересадке аллогенного костного мозга, переливании неодногруппной крови. Существование кровяного химеризма следует учитывать при определении группы крови, т. к. при его наличии может получаться искаженный результат.

174

Распределение групп крови среди населения разных стран имеет некоторые различия, но в среднем считается, что людей 0(I) группы - 34 %, A(II) - 38 %, B(III) - 20 %, AB(IV) - 8 %.

СИСТЕМА АНТИГЕНОВ Rh-Нr

Увеличение трансфузионной активности в период, когда существование групп крови по системе АВО уже было известно, но не была еще открыта система ”резус”, сопровождалось ростом числа посттрансфузионных осложнений. Эти осложнения возникали, несмотря на переливание крови, совместимой по группам АВО. Причина этих реакций была определена Ландштейнером и Винером (1937-1938 г. г. ), а позже Левиным (1940). Они установили, что введение эритроцитов макак вида Macacus rhesus кроликам сопровождается выработкой у последних антител, которые агглютинируют в 100 % случаев эритроциты обезьян. Ввиду этого, указанные антитела назвали антителами антирезус. Затем было установлено, что сыворотка крови этих кроликов, содержащая антитела антирезус, агглютинирует эритроциты 85 % людей белой расы. Эритроциты 15 % людей этой расы такой сывороткой не агглютинируются. Из этого заключили, что у 85 % людей эритроциты содержат антиген “резус” (резус-фактор Rh), свойственный обезьянам Macacus rhesus. Такие люди были названы “резусположительными”(Rh+). Люди, не содержащие в эритроцитах фактор “резус”, названы “резус-отрицательными”(Rh-).

Резус-фактор находится в эритроцитах людей независимо от возраста и пола и не связан с системой АВО. Резус-антиген выявляется у человеческого плода начиная с 5-8 недели и хорошо выражен у 3- 4-месячного эмбриона. Кровь новорожденного имеет вполне четкую резус-принадлежность, которая является постоянной в течение всей жизни. При некоторых заболеваниях (нефрит, гепатит) титр резус - антигенов может снижаться почти до нуля, а по выздоровлении снова усиливаться.

Антигены резус являются липопротеидами. Они очень активны и способны вызвать образование иммунных антител, поэтому резусфактор является сильным антигеном.

Главным отличием системы резус от системы АВО является то, что в крови людей содержатся только антигены этой системы, а антител по отношению к ним, подобных антителам α и β системы АВО, обычно в норме у людей не имеется. Выработка антител происходит у лиц с резус-отрицательной кровью при попадании в организм Rhантигена. Выделены три вида антител: полные, неполные - агглютинирующие и неполные – блокирующие. Они способны фиксироваться к резус-положительным эритроцитам, не вызывая их склеивания.

175

Дальнейшие исследования привели к обнаружению в крови нового фактора Hr. В настоящее время практическое значение при переливании крови имеют 6 антигенов системы Rh-Hr: три из них являются разновидностями резус-фактора и три – разновидностями Hr фактора. Эти антигены обозначаются по номенклатуре Винера или по номенклатуре Фишера-Рейса. По номенклатуре Винера антигены резусфактора записывают как - Rho, rh’, rh’’, антигены Hr-факторы – Hro, hr’, hr’’, а по номенклатуре Фишера-Рейса – соответственно D, C, E и d, c, e. Чаще пользуются номенклатурой Фишера-Рейса. Антигены передаются по наследству и в течение жизни не меняются. Они имеются не только в эритроцитах, но и в лейкоцитах, тромбоцитах, в жидкостях организма и околоплодных водах.

Образование резус антигенов контролируется тремя парами аллельных генов: Дд, Сс и Ее, которые расположены на двух хромосомах. Каждая хромосома способна нести только 3 гена из 6, прячем лишь 1 ген из каждой пары – Д или д, С или с, Е или е являются по отношению друг к другу аллельными. Поэтому эритроциты, не с о- держащие антигены С или Е, всегда содержат аллельные антигены с или соответственно е и наоборот. Указанные 6 антигенов резус встречаются в эритроцитах в виде одного из 18 возможных сочетаний. Каждый человек имеет 5, 4, 3 антигена резус в зависимости от количества генов, по которым он гомозигонет. Однако, генотипическая формула изображается шестью буквами, например сДЕ/СДе, обозначающими 3 гена резус, унаследованных с хромосомой одного из родителей, 3 – с хромосомы другого. В последнее время было доказано, что аллельного гена d не существует.

Учитывая, что антитела антирезус вырабатываются в организме только при введении антигенов, они обладают специфичностью, обусловленной антигенами, послужившими причиной изосенсибилизации.

Значение антигенов системы резус в клинической практике неодинаково. Наиболее важными из них являются 3 антигена: Rho (D), rh’(С), rh’’(E), обладающие наибольшей иммунной активностью. Установлено, что у резус-отрицательных лиц в результате переливания им резус-положительной крови или повторных беременностей ре- зус-положительным плодом могут появляться резус-антитела. На однократную трансфузию 400 мл резус-положительной крови около 50 % резус-отрицательных реципиентов реагируют выработкой резус - антител. При повторном переливании резус-положительной крови таким лицам возникает гемолиз эритроцитов. Более 90 % посттрансфузионных осложнений обусловленых резус-несовместимостью донора и реципиента, связаны с разновидностью антигена Rh0(D). Людей, в эритроцитах которых присутствует антиген Rh0 (D), относятся к ре- зус-положительным, а людей, эритроциты которых лишены этого ан-

176

тигена – к резус-отрицательным. Иначе подходят к оценке резус принадлежности лиц, являющихся донорами.

В том случае, если эритроциты донора содержат один из антигенов Rh0,rh’(С), rh’’(Е) его считают резус-положительным.

Резус-отрицательными донорами называют лишь тех лиц, в эритроцитах которых нет ни одного из вышеуказанных антигенов. Такой подход позволяет исключить возможность сенсибилизации реципиента к любому из трех основных антигенов: Rho(D), rh’(C), rh’’(E). Таким образом, некоторые люди могут быть резус-отрицательными реципиентами и резус-положительными донорами.

Частота выявления резус-фактора Rho(D) среди представителей различных рас неодинакова. Среди европейского населения резус - отрицательные лица составляют 15 %, а среди монголоидной расы – около 0,5 %.

Из антигенов Hr наиболее частой причиной иммунизации оказывается антиген hr’(с). Антиген hr’’(e) более слабый антиген. Все лица с резус-отрицательной кровью одновременно являются Hrположительными, так как имеют антиген hr(c). Среди имеющих резусположительную кровь большинство (около 81 %) имеют антиген hr’(c) и будут также Hr-положительными, около 19 % лиц с резусположительной кровью не имеют антигена hr’(c) и должны считаться Hr-отрицательнысми.

Опасность иммунизации по антигену hr’(c) заставляет предостерегаться от трансфузий резус-отрицательной крови реципиентам с ре- зус-положительной кровью или вообще без определения резус принадлежности больного, так как можно вызвать иммунизацию или посттрансфузионное осложнение по антигену hr’(c), если больной окажется Hr-отрицательным. При переливании крови, строго одноименной по резус-фактору этой опасности практически нет.

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРУПП КРОВИ

Определение групповой принадлежности крови по системе АВО осуществляется при помощи реакции агглютинации. В настоящее время применяется три способа определения групп крови по системе АВО:

по стандартным изогемагглютинирующим сывороткам,

по стандартным изогемагглютинирующим сывороткам и стандартным эритроцитам (перекрестный способ),

с помощью моноклональных антител (цоликлонов анти-А и анти-В).

Стандартные изогемагглютинирующие сыворотки

Стандартные изогемагглютинирующие сыворотки, используемые для определения группы крови, соответствуют четырем группам крови 0 (I), А (I I), В (I I I), AB (IV). Их получают из крови, реже из других

177

жидкостей (асцитической, плеврального экссудата). Используется кровь от доноров, трупная или плацентарная кровь. Кровь отстаивается и забирается сыворотка, к которой добавляется консервант (борная кислота из расчета 3,0 г порошка на 100 мл сыворотки). После отстаивания сыворотка разливается по стерильным ампулам или флаконам, которые сразу же запаиваются или герметично закупориваются.

Требования, предъявляемые к стандартным изогемагглютинирующим сывороткам:

1.агглютинация с соответствующими эритроцитами должна появиться в течение 15-20 с, а через 2 мин. она должна быть четкой;

2.не давать агглютинацию с эритроцитами одноименной и первой групп;

3.титр сыворотки должен быть не ниже 1 : 32;

4.сыворотка должна быть без признаков микробного загрязнения, прозрачной;

5.каждая ампула должна иметь паспорт с обозначением груп-

пы, срока годности, титра, места и времени приготовления, нанесены соответствующего цвета полосы.

Во избежание ошибок при определении групп крови сыворотки окрашивают в определенный цвет. Окраска стандартных изогемагглютинирующих сывороток: 0(I)- неокрашивается, А(II) - синий цвет, B(III) – розовый, AB(IV)- желтый. Сыворотки хранят герметично закрытыми, в темном месте, лучше в холодильнике.

ПОНЯТИЕ О ТИТРЕ

Реакция агглютинации с различными сыворотками и эритроцитами может в одних случаях наступить довольно быстро и быть четко выражена, в других она менее выражена и возникает более медленно. Иногда агглютинация и при большом разведении сыворотки четко выявляется, в других случаях даже слабое разведение приводит к не проявлению её. Все это обусловлено тем, что чувствительность эритроцитов и сыворотки подвержена значительным колебаниям. Под титром агглютинации понимается максимальное разведение сыворотки, при котором еще может наступать реакция агглютинации. При определении титра сыворотки, постоянной величиной являются стандартные эритроциты; при определении титра эритроцитов, постоянной величиной является стандартная сыворотка. Титр понятие относительное, так как титр эритроцитов точно устанавливается только по отношению к испытуемой сыворотке, а титр сыворотки только к испытуемым эритроцитам. К другим эритроцитам он может быть др у- гой, но колебания его обычно бывают небольшими. Однако целый ряд эритроцитов обладает одинаковой чувствительностью, также как и ряд сывороток имеет одинаковый титр. Титр зависит и от метода

178

определения. При определении капельным методом на тарелке у здоровых людей титр сыворотки колеблется в пределах 1:8-1:32. Если титр определяется в пробирках, он получается значительно выше.

Практическое значение имеет тот факт, что титр агглютининов новорожденных крайне низкий, а по мере развития человека он повышается; достигая максимума в возрасте от 5 до 20 лет, дальше он начинает падать. Титр агглютиногенов может меняться при заболеваниях. Повышение его отмечается при ряде воспалительных процессов, резкое снижение бывает при тяжелой общей инфекции. Слабый титр сыворотки отмечен при лейкемии. У здоровых же людей титр сыворотки остается почти неизменным.

ЗАВИСИМОСТЬ РЕАКЦИИ АГГЛЮТИНАЦИИ ОТ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

На ход агглютинации может оказывать влияние целый ряд физических и химических факторов.

Температура. При низкой температуре происходит неспецифическая "холодовая агглютинация". Для неё характерно возникновение агглютинации вне зависимости от группы крови. "Холодовая агглютинация" обусловлена наличием в сыворотке особого холодового агглютинина, который может давать реакцию агглютинации только при низких температурах. При температуре выше 20°С он никогда агглютинации не дает. Поэтому несоблюдение температурного режима при определении группы крови может привести к ошибке.

Химические факторы. Течение агглютинации зависит от степени концентрации солевого раствора, в котором находятся эритроциты. Повышение его концентрации приводит к её ослаблению, а при содержании 4, 25 % во взвеси эритроцитов агглютинация уже не наступает. Ускорение агглютинации наблюдается при добавление 10 % раствора лимоннокислого натрия.

Феномен Томсена. Агглютинация, возникающая при взаимодействии одноименных агглютиногенов и агглютининов, является специфической. Неспецифическая агглютинация может быть обусловлена рядом факторов. Одним из видов такой агглютинации является феномен Томсена, описанный в 1927 г. Суть этого феномена заключается в следующем: нестерильно взятые и отмытые эритроциты, независимо от их групповой принадлежности, простояв в течение суток при ко м- натной температуре, начинают давать агглютинацию с сыворотками всех групп включая собственную. Причина возникновения феномена Томсена - бактериальное загрязнение крови. При микроскопическом исследовании такой агглютинации видно, что эритроциты лежат близко один к другому, а между ними заметны границы, чего нет при истинной агглютинации. Макроскопически агглютинацию при этом

179

феномене нельзя отличить от истинной. Поэтому можно неправильно определить групповую принадлежность крови, все эритроциты будут трактоваться как принадлежащие к группе (AB)IV.

Панагглютинация (аутоагглютинация). Явление неспецифической агглютинации может наблюдаться и в свежей бактериально не загрязнённой крови. Встречается она сравнительно редко и называет- ся панагглютинацией, или аутоагглютинацией. При этом виде агглютинации сыворотка при комнатной температуре дает агглютинацию со всеми эритроцитами, даже собственной группы, а эритроциты в то же время дают агглютинацию со всеми сыворотками, в том числе с сывороткой группы (AB)IV. Панагглютинация может возникать при целом ряде заболеваний (болезнях крови, септикопиемии, заболеваниях гепатолиенальной системы, пневмонии, нефритах и т. д.), иногда выявляется и у здоровых людей. Панагглютинация возникает только при комнатной температуре, при температуре, близкой к температуре тела, она обычно не наступает. До настоящего времени причина этого явления неизвестна. Макроскопически панагглютинация неотличима от специфической агглютинации.

Псевдоагглютинация. Явление псевдоагглютинации обусловлено склеиванием эритроцитов в монетные столбики независимо от их агглютинабельных свойств. При этом они не разрушаются, мембраны сохраняются, что четко видно под микроскопом. При добавлении 1-2 капель изотонического раствора хлорида натрия псевдоагглютинация исчезает.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРУПП КРОВИ ПО СТАНДАРТНЫМ ИЗОГЕМАГГЛЮТИНИРУЮЩИМ СЫВОРОТКАМ (ПРОСТОЙ МЕТОД)

В повседневной клинической практике наиболее часто применяется определение групп крови по стандартным изогемагглютинирующим сывороткам. Суть метода-с помощью стандартных изогемагглютинирующих сывороток определяется наличие в исследуемой крови групповых антигенов А и В.

Материальное оснащение: стандартные сыворотки 0(I), А(II),

В(III), АВ(IV) групп двух серий, изотонический раствор хлорида натрия, иглы, тарелки, стеклянные палочки или предметные стекла, пипетки, песочные часы, резиновые перчатки, маска, очки, клеенчатый передник. Для определения группы крови используют блюдцеобразные пластины (тарелки) с лунками, над которыми имеются обозначения соответственно стандартным сывороткам.

Методика выполнения:

Определение группы крови производится при температуре не ниже +150 С и не выше +250 С.

180