Blutgruppensysteme und Antigennachweis

Blutgruppensysteme sind Familien von ererbten Antigenen, die auf der Erythrozytenmembran getragen werden und von der International Society of Blood Transfusion (ISBT) gemäß den sie kodierenden Genen definiert und benannt werden. Der Antigennachweis ist der Laborprozess – mittels serologischer Typisierung und zunehmend molekularer Genotypisierung – zur Bestimmung, welche Antigene die Erythrozyten einer Person tragen. Zusammen bilden sie die Grundlage für eine kompatible Transfusion, wobei die ABO- und Rh-Systeme klinisch am wichtigsten sind.

Definition

Ein Blutgruppensystem ist eine Menge von einem oder mehreren Erythrozytenantigenen, die von einem einzelnen Gen oder von eng gekoppelten homologen Genen kontrolliert werden; der Antigennachweis ist die Bestimmung des Antigenprofils einer Person mittels serologischer oder molekularer Methoden.

Scope

Dieses Thema behandelt, was ein Blutgruppensystem definiert, die wichtigsten Systeme (ABO, Rh, Kell, Duffy, Kidd, MNS und andere), die strukturellen und genetischen Grundlagen von Erythrozytenantigenen und wie Antigene durch Vorwärts- und Rückwärts-Typisierung sowie durch Genotypisierung nachgewiesen werden. Es handelt sich um eine Referenz- und Bildungsdarstellung; es werden keine Transfusionsauswahlprotokolle oder klinische Anweisungen gegeben.

Core questions

• Welche Kriterien machen eine Reihe von Erythrozytenantigenen zu einem von der ISBT anerkannten Blutgruppensystem?
• Welche Antigene exprimieren die Erythrozyten eines Individuums?
• Wie unterscheiden sich die ABO- und RhD-Typisierung in Technik und klinischer Bedeutung?
• Wann liefert die molekulare Genotypisierung Informationen, die die Serologie nicht liefern kann?

Key concepts

• Blutgruppensystem (ISBT-definiert)
• ABO-System und natürlich vorkommende Antikörper
• Rh-System und das D-Antigen
• Kell-, Duffy-, Kidd-, MNS-Systeme
• Vorwärts- (Zell-) und Rückwärts- (Serum-) Typisierung
• Erythrozyten-Genotypisierung
• Antigen-Immunogenität
• Phänotyp versus Genotyp

Mechanisms

Blutgruppenantigene sind Kohlenhydratstrukturen (wie bei ABO) oder polymorphe Membranproteine (wie bei Rh, Kell, Duffy und Kidd), deren Vorkommen genetisch bestimmt ist. Die ISBT klassifiziert ein Antigen in ein System, wenn das es kontrollierende Gen identifiziert und eindeutig ist, wobei jedem System eine Nummer und jedem Antigen eine Bezeichnung zugewiesen wird (Storry et al., 2013). Die serologische Typisierung weist Antigene durch Agglutination mit bekannten Antikörpern nach (Vorwärts-Typisierung) und bestätigt den ABO-Status durch Testen des Serums gegen bekannte Zellen (Rückwärts-Typisierung); die molekulare Genotypisierung leitet die Antigenexpression aus den zugrunde liegenden Allelen ab, was wertvoll ist, wenn eine kürzliche Transfusion, ein positiver direkter Antiglobulin-Test oder seltene Phänotypen die Serologie erschweren. Die Rh-Antigene entstehen aus den RhD- und RhCE-Proteinen, und die strukturelle Komplexität des Rh-Komplexes ist die Grundlage sowohl seiner starken Immunogenität als auch seiner vielen Varianten (Westhoff, 2007; Reid & Lomas-Francis, 2004).

Clinical relevance

Eine genaue Antigentypisierung ist die Voraussetzung für die Auswahl kompatiblen Blutes und für die Antizipation einer Alloimmunisierung, insbesondere für das hoch immunogene D-Antigen und für chronisch transfundierte Patienten. Als Referenzthema beschreibt es, wie die Typisierung durchgeführt und interpretiert wird; es schreibt nicht vor, welche Einheiten einem bestimmten Patienten transfundiert werden sollen, eine Entscheidung, die beim behandelnden Team liegt (Carson et al., 2017).

Epidemiology

Mehr als vierzig Blutgruppensysteme, die Hunderte von Antigenen tragen, werden heute von der ISBT anerkannt, aber die ABO- und Rh-Systeme dominieren die Routinepraxis aufgrund der Häufigkeit und der klinischen Konsequenz ihrer Antikörper. Die Prävalenz einzelner Antigene variiert stark zwischen den Populationen, was für die Suche nach kompatiblen Einheiten für alloimmunisierte und chronisch transfundierte Patienten relevant ist (Storry et al., 2013; Reid & Lomas-Francis, 2004).

History

Karl Landsteiners Entdeckung der ABO-Gruppen im Jahr 1901 begründete das Feld und brachte ihm einen Nobelpreis ein, wodurch erstmals sichere Transfusionen möglich wurden. Die Identifizierung des Rh-Systems in den 1940er Jahren erklärte die hämolytische Erkrankung des Fötus und Neugeborenen und fügte das immunogenste Nicht-ABO-Antigen der Routinepraxis hinzu. Die International Society of Blood Transfusion etablierte später ein formales, genbasiertes Nomenklatursystem, und die Katalogisierung der Antigene durch Reid und Lomas-Francis, zusammen mit der molekularen Charakterisierung des Rh-Komplexes, brachte Ordnung in eine sich ausdehnende Karte der Erythrozytenantigene (Storry et al., 2013; Westhoff, 2007).

Key figures

• Karl Landsteiner
• Jill Storry
• Connie Westhoff
• Marion Reid

Seminal works

• storry-2013
• westhoff-2007
• reid-2004

Frequently asked questions

Was macht eine Reihe von Antigenen zu einem Blutgruppen-'System'?

Die ISBT bezeichnet eine Reihe von Antigenen als Blutgruppensystem, wenn die Antigene von einem einzelnen Gen oder von eng gekoppelten homologen Genen kontrolliert werden, die identifiziert wurden. Diese genetische Grundlage unterscheidet ein System von lockereren Gruppierungen wie Sammlungen oder Serien.

Warum sind ABO und Rh die wichtigsten Blutgruppensysteme?

ABO-Antikörper treten natürlich auf und können bei Gabe von inkompatiblem Blut eine sofortige, schwere Hämolyse verursachen, während das Rh-D-Antigen hoch immunogen und eine Hauptursache für Alloimmunisierung und hämolytische Erkrankung des Fötus und Neugeborenen ist. Beide werden daher für jede Transfusion typisiert.