Antigener på röda blodkroppar avgör vår blodtyp. |

Betydelsen av blodtyp vid transfusioner

Blodtransfusioner kan vara livräddare. Strikta försiktighetsåtgärder måste följas när en mottagares blod ges till någon annan. Om fel blodtyper kombineras kan resultaten vara dödliga. Ny forskning kan minska risken avsevärt samt öka användbarheten för överföringar genom att producera en användbar blodtyp. Forskarna har upptäckt hur man förvandlar andra blodtyper till typ O. Denna typ av blod kan säkert ges till många människor och i vissa fall till alla.

De viktigaste blodtypsystemen med avseende på transfusioner är ABO-blodgruppssystemet och Rh-systemet. Det senare systemet är baserat på rhesusfaktorn. Den mest användbara blodtypen för transfusion är O-negativ (typ O-blod utan rhesusfaktorn). Detta är känt som den universella givartypen eftersom den kan ges till alla människor.

De bildade blodelementen är röda blodkroppar, vita blodkroppar och blodplättar. |

Röda blodkroppar (erytrocyter) transporterar syre till celler. Trombocyter (trombocyter) hjälper blod att koagulera när vi skadas. Vita blodkroppar (leukocyter) är en del av immunsystemet och bekämpar inkräktare, inklusive röda blodkroppar av fel typ. Formade element transporteras av den flytande delen av blod, som kallas plasma.

ABO Blood Group System

Mänskligt blod förekommer som fyra huvudtyper: A, B, AB och O. Beteckningarna är baserade på antigenens identitet på cellmembranen i röda blodkroppar eller erytrocyter. Ett "antigen" definieras som ett ämne som kan utlösa ett svar från immunsystemet. De relevanta erytrocytantigenerna med avseende på blodtransfusioner betecknas A och B.

  • Typ A-blod har A-antigenet.
  • Blod av typ B har B-antigenet.
  • Typ AB-blod har både A- och B-antigenet.
  • Typ O-blod har varken antigen.

Immunsystemet producerar proteiner som kallas antikroppar för att attackera antigen och cellerna som bär dem. En person gör antikroppar som kommer att attackera invaderande blod av fel slag.

  • Någon med blod av typ A gör antikroppar som attackerar B-antigener (men inte sådana som attackerar A-antigen, eller personens immunsystem skulle förstöra sina egna erytrocyter).
  • Någon med blod av typ B gör antikroppar som attackerar A-antigen.
  • Någon med typ AB-blod skapar ingen antikropp.
  • Någon med typ O-blod gör båda antikroppar.

Tabellen och illustrationen nedan sammanfattar ABO-blodgruppssystemet.

Blod typAntigener på erytrocyterAntikroppar i plasma
ENENanti-B
BBanti-A
ABA och BVarken
OVarkenanti-A och anti-B

Rh Blood Group System

Rhesusfaktorn är ett annat antigen på röda blodkroppar. Termen "rhesus" betraktas som föråldrad av vissa utredare som föredrar att använda Rh. Cirka 85% av USA: s befolkning har rhesus-antigenet och sägs vara Rh +. Människor utan antigenet sägs vara Rh-. Även om termerna rhesus factor och rhesus antigen vanligtvis används i singularis hänvisar de faktiskt till en grupp relaterade antigener. Den vanligaste medlemmen i gruppen är D-antigenet. När någon sägs vara Rh- betyder det vanligtvis att de saknar D-antigenet.

I en nödsituation, om typ O-blod inte är tillgängligt, kan typ O + -blod användas som en universell donatorblodtyp och ges till Rh-personer (såväl som Rh + -block). Detta är möjligt eftersom till skillnad från fallet i ABO-systemet gör en Rh-person inte antikroppar mot rhesusantigenet förrän sensibilisering inträffar. Detta är inte en snabb process och kräver upprepad exponering för antigenet. Att ta emot O + -blodet gör dock en patient ett steg närmare sensibiliseringen. Samma punkt gäller om de ges en annan typ av Rh + -blod.

Distributionen av blodtyper beror på etnicitet och genfrekvensen i en population. AB- är den sällsynta typen i USA och O + är den vanligaste.

Universell mottagare och givare

En person med blod av typen AB + sägs vara en universell mottagare med avseende på blodtransfusioner. De kan få någon typ av blod i en transfusion eftersom de inte bildar antikroppar för att attackera det. Läkarna föredrar dock att ge en typ av AB-person sin egen blodtyp när det är möjligt. Donerat blod av en annan typ kommer att innehålla en låg koncentration av antikroppar som kan attackera mottagarens AB-erytrocyter. Spädningen av givarens blod i mottagarens kropp minskar dock denna risk

Någon med typ O-blod sägs vara en universell givare. Eftersom deras erytrocyter saknar A- och B-antigen såväl som rhesusfaktorn, kommer deras blod inte att utlösa någon mottagares immunsystem och kan ges till alla. Typ O-blod är den mest användbara typen att ha i en blodbank. Universellt givarblod är till stor hjälp vid en nödsituation när det inte finns tid att bestämma patientens blodtyp eller där tekniken inte går att tillgå.

Hemolys är brott i röda blodkroppar. En orsak till tillståndet är blandning av oförenliga blodtyper. |

ABO Inkompatibilty Under Transfusions

En inkompatibilitetsreaktion kan uppstå när en mottagare får fel blodtyp. Möjliga symtom på ABO-kompatibilitet inkluderar följande:

  • bröst- och / eller ryggsmärta
  • andningssvårigheter
  • snabb puls
  • feber
  • frossa
  • en känsla av överhängande undergång
  • blod i urinen
  • gulsot (utseendet på en gul färg i huden och ögonen vita)

Inkompatibilitetsreaktioner är ovanliga på många ställen eftersom medicinsk personal är väl medvetna om de problem som kan uppstå genom att blanda fel blodtyper och följa noggranna procedurer. Fel inträffar emellertid ibland. Om ett misstag görs måste patienten behandlas direkt. Om behandlingen är snabb och korrekt kommer patienten förmodligen att återhämta sig. Om snabb eller korrekt behandling inte tillhandahålls, kan patienten uppleva njurfel och kanske inte återhämta sig.

Som illustrationen nedan visar, har röda blodkroppar av typ O kedjor av molekyler bundna till deras cellmembran som liknar dem från A- och B-antigenen. Men vår kropp känner inte igen O-kedjorna som antigener.

Röda blodkroppsantigener |

Enzymer och antigener: En kort historia

En "universal" blodtyp i blodbanker skulle avbryta inkompatibilitetsreaktioner. Det skulle också göra det möjligt för bankerna att utnyttja donerat blod på bästa sätt när utbudet är lågt. Blodämnen vädjar ofta till nya donationer. Att upprätthålla ett lämpligt blodlager som är användbart för alla verkar vara ett problem. Enzymer som smälter erytrocytantigener kan vara till stor hjälp.

1980-talets rapport

Forskare har studerat hur man kan modifiera antigenerna från röda blodkroppar under lång tid. På 1980-talet upptäckte forskare från USA att ett enzym från gröna kaffebönor kunde ta bort B-antigenet från blodceller.

2007-rapport

2007 fann danska forskare att ett enzym från en tarmbakterie som kallas Bacteroides fragilis kunde ta bort B-antigenet. Dessutom upptäckte de att ett enzym från Elizabethkingia meningosepticum (eller meningoseptica ) kunde ta bort A-antigenet. De danska forskarna sa att deras enzymer var mer effektiva än tidigare. Enzymet från B. fragilis användes enligt uppgift till en tusendel av hastigheten för kaffebönsenzymet, till exempel.

2015 års rapport

Under 2015 erhöll UBC-forskare ett användbart enzym från en bakterie med namnet Streptococcus pneumoniae . Enzymet kunde ta bort antigen av röda blodkroppar. Enzymer är en typ av protein. Liksom alla proteiner är de tillverkade av aminosyror. Ordningen på de olika aminosyrorna och molekylens form bestämmer proteinets identitet. Forskarna ändrade ordningen på aminosyrorna i bakterienzymet fem gånger tills de hade skapat en molekyl som smälte det största antalet antigener.

Upptäckterna som beskrivs ovan visar att antigenerna från erytrocyter kan avlägsnas. Inga av enzymerna har dock blivit tillgängliga i blodbanker ännu. De som hittades av de danska forskarna låter spännande, men jag har inte sett några rapporter om dem som publicerades senare än 2007. En ny upptäckt som rapporterades 2018 verkar dock hoppfull.

En ny upptäckt på UBC i Vancouver

För att vara medicinskt användbart måste ett enzym förstöra alla relevanta antigen på alla erytrocyter i donerat blod. Om det finns några antigen kvar i blodet aktiverar de mottagarens immunsystem. Dessutom måste processen vara effektiv. En liten mängd enzym måste ge ett stort resultat. En ny upptäckt vid University of British Columbia kan vara ett stort steg mot dessa mål.

UBC-forskarna har upptäckt hur man kan förvandla en annan blodtyp till typ O med trettio gånger mer effektivitet än tidigare metoder. Forskarna använde metagenomik i sin sökning efter användbara enzymer. Metagenomics är studiet av genetiskt material i de mikroorganismer som finns i en viss miljö. En rad specialiserade och automatiserade enheter hjälper forskare att utföra sin analys. Enheterna gör det möjligt för forskare att analysera miljoner genetiska prover relativt snabbt.

Forskarna undersökte DNA som erhållits från både den yttre miljön och miljön i den mänskliga tarmen. De identifierade bakterier som livnär sig från sockerarter som finns i cellerna i tarmen. Dessa sockerarter har struktur i likhet med molekylerna i antigenerna på erytrocyter. Forskarna fann och isolerade de matsmältningsenzymer som användes av bakterierna. De fann då att enzymerna inte bara kunde smälta antigenerna på ytan av röda blodkroppar utan också tillhörde en ny familj av enzymer. Enzymerna var också mycket effektivare än tidigare antigen-digererande sådana som har upptäckts.

All forskning som beskrivs i den här artikeln har handlat om att ta bort A- och B-antigen. Det har inte handlat om att ta bort rhesus.

"Vi har varit särskilt intresserade av enzymer som gör att vi kan ta bort A- eller B-antigenen från röda blodkroppar, " säger Stephen Withers, Ph.D. ”Om du kan ta bort dessa antigener, som bara är enkla sockerarter, kan du konvertera A eller B till O-blod.

- American Chemical Society (rapport från 2018)

Blodtransfusioner i framtiden

Innan överföringar med förändrat blod blir verklighet måste vi veta om de röda blodkropparna med antigen som tas bort uppför sig normalt i kroppen. Vi måste också veta om den nya tekniken tar bort alla antigenerna i blodprovet och om de förändrade röda blodkropparna är säkra för mottagaren. Processen måste också vara effektiv. Att använda en enorm mängd enzym för att behandla en liten mängd blod skulle inte vara praktiskt. Dessutom måste allt matsmältningsenzymet avlägsnas innan blodet kommer in i mottagarens kropp.

Den senaste forskningen presenterades vid ett möte i American Chemical Society. Jag hoppas att se en fullständig vetenskaplig rapport snart. En av forskarna (och andra utredare) talar om att ta bort A- eller B-antigenerna och omvandla A eller B till O-blod. Det skulle vara intressant att veta om hela molekylkedjan som utgör A- eller B-antigenen tas bort eller om de röda blodkropparna sitter kvar med kedjor som är desamma som de som finns på typ O-erytrocyter.

UBC-forskarna planerar att genomföra större tester på enzymerna som de har upptäckt. Så småningom hoppas de kunna utföra kliniska prövningar. De måste visa både säkerhet och effektivitet innan de gör det. Slutresultatet kan vara tillgången till en mycket användbar process. Forskarna kan också lära sig mer om mänsklig biologi när de studerar och manipulerar blodcellerna, vilket skulle vara ett annat användbart resultat av deras forskning.

referenser

Information om blodtyp från Amerikanska Röda korset

ABO-kompatibilitet från US National Library of Medicine

Akut hemolytisk transfusionsreaktion från australiensiska Röda korset

Antigenstruktur på ytan av röda blodkroppar från ChemViews magazine

Enzymer som kan omvandla blod till typ O från New Scientist (rapport 2007)

Tarmenzymer kan ha nyckeln till att producera universellt blod från University of British Columbia (rapporten 2018)

Tarmbakterier och universellt blod från American Chemical Society