Immunhämatologie Grundlagen und klinische Anwendung

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1 Immunhämatologie Grundlagen und klinische Anwendung Antrittsvorlesung zum Abschluss des Habilitationsverfahrens an der Universität Ulm Willy A. Flegel Abt. Transfusionsmedizin, Universitätsklinikum Ulm DRK Blutspendedienst Baden-Württemberg Hessen, Institut Ulm 27. Mai 22, 8.15 Uhr, großer Hörsaal, Medizinische Klinik

2 Immunhämatologie klinische Aspekte von Allo- und Autoantikörpern gegen Antigene von Blutzellen Blutgruppenserologie Antigene der Erythrozyten und korrespondierende Antikörper Alberts et al. Molecular Biology of The Cell 1983

3 Molekulare Basis von Blutgruppen-Antigenen Kohlenhydrat z. B. AB Ganzes Protein z. B. Antigen D, Xg(a) Proteinpolymorphismus z. B. Rhesus CcEe Kell Duffy Kidd

4 Strukturdeterminanten von Blutgruppen-Antigenen Kohlenhydrate AB A, B, H Lewis Le(a), Le(b) P P1 Proteine Rhesus C, c, D, E, e Kell K, k MNSs M, N, S, s Duffy Fy(a), Fy(b) Kidd Jk(a), Jk(b) Lutheran Lu(a), Lu(b)

5 Transmembranäre Proteine des Erythrozyten Alberts et al. Molecular Biology of The Cell 1983

6 Glykophorin single pass transmembrane protein Alberts et al. Molecular Biology of The Cell 1983

7 Gen und Antigen Gen (DNA) Gen (DNA) RNA RNA Glykosyltransferase Protein = Antigen Kohlenhydrat = Antigen

8 AB- und Lewis-Blutgruppe Gal Glc NAc Grundsubstanz = Oligosaccharid Grundsubstanz Typ 1-Kette Gal 13 Glc NAc 12 Gal 13 Gal NAc Gal Fuc Gal 12 Fuc Gal Fuc Glc NAc Glc NAc Glc NAc nach ND Avent 22 H-Antigen Fukosyl-Transferase FUT1- bzw. H-Gen A-Antigen A-Transferase A-Allel des AB-Gens B-Antigen B-Transferase B-Allel des AB-Gens Le a -Antigen Gal Fukosyl-Transferase FUT3- bzw. Lewis-Gen 13 Le b -Antigen Fukosyl-Transferase FUT2- bzw. Secretor-Gen A Le b -Antigen Le d -Antigen FUT2 A-Transferase Gal NAc FUT2 13 Gal Fuc Gal Fuc Gal Fuc 13 Glc NAc Fuc Glc NAc Fuc 13 Glc NAc Glc NAc Fuc 14 FUT3

9 Isoagglutinine* Jede AB-Blutgruppenbestimmung erfordert Antigene und dazu passende Isoagglutinine Blutgruppe A B AB Antigene auf Erythrozyten keine A B AB Antikörper im Serum anti-a anti-b anti-b anti-a keine * Reguläre (immer vorhandene) Allo-Antikörper

10 AB-Kompatibilität von Blutkomponenten Erythrozyten Plasma AB A B A B AB majorkompatibel minorkompatibel

11 Erythrozytäre Membranproteine ICAM4 CD242 LW a =Gln7 LW b =Arg7 NH 2 C2 C2 In a =Pro46 In b =Arg46 NH 2 CD44 Lu a =His77 Lu b =Arg77 RGD Au a =Ala539 Au b =Thr539 NH 2 V V C2 C2 C2 Adhäsion Rezeptor Enzym LU CD239 Lu5 Lu4, Lu8 Lu2 Lu17 Lu13 OK CD147 Ok(a)=Glu92 Ok(a-)=Lys92 C2 V NH 2 JMH CD18 FY CD234 Fy a =Gly42 Fy b =Asp42 DAF CD55 NH 2 CR1 CD35 AChE Kk Met193Thr DO NH 2 KELL CD238 COOH NH 2 COOH LW IN LU OK XG JMH FY CROM KN YT DO KEL Strukturell GPA Transport GPC CD235A CD236C SLC4A1 NH 2 GPB RhCE CD24CE GPD CD23 CD235B RhD CD24D NH 2 AQP-1 SLC14A1 Kx CD236D COOH NH 2 RhAG CD241 C=Ser13 c=pro13 NH2 E=Pro226 e=ala226 NH 2 Co a =Ala45 Co b =Val45 COOH COOH Jk a =Asp28 Jk b =Asn28 nach ND Avent 22 NH 2 GE DI MNS RH CO JK XK

12 RHD-Varianten mit einzelnen Aminosäure-Austauschen Partial D einschl. D Kategorien Weak D Typen Weak D Typ 1

13 weak D Typ 1 exon 6 type 1 control exon 6 8 bp 549 bp Kontrolle 339 bp 21/213 bp

14 D positiv und D negativ

15 RHD Deletion

16 Nachweis der Heterozygotie für RHD z. B. beim einem Vater

17 Etablierte Indikationen für Blutgruppen-Genotypisierung Pränataldiagnostik: Methode der 1. Wahl aus Amnionflüssigkeit or Throphoblasten aus peripherem Blut der Mutter Polytransfundierte Patienten wenn Standardmethoden der Serologie versagen Auto- und Allo-immunhämolytische Anämien wenn Standardmethoden der Serologie versagen weak D Typen und andere Rhesus-Varianten zur Entscheidung über anti-d Prophylaxe und Rhesus negative Transfusion Transfus Med 8(1998)281 & Vox Sang 78 suppl 2(2)19

18 Technischer Anhang 1: PCR-Nachweismethoden

19 Technischer Anhang 2: PCR in der Praxis!" #$% &' #$() * %",&!,-! ".!&" / / / / / / / % 2 &! 1'%

20 Häufigkeit klinisch relevanter Alloantikörper Patientengruppe Frequenz Neu aufgenommene Patienten bis 1 % Alle hospitalisierten Patienten bis 5 % Polytransfundierte Patienten bis 1 % Lippert/Flegel 22

21 Antikörpersuchtest Vorgeschriebene Untersuchungszeitpunkte bei jeder Blutgruppenbestimmung bei einer Verträglichkeitsprobe Verfahren indirekter Antiglobulintest (Coombstest)

22 Antikörpersuchtest (AKS) Rhesus Erythrozyten- Suspension Rhesus- Phänotyp C c D E e Reaktivität 1 CCD.ee 2 ccd.ee 3 ccddee - Hämotherapie-Richtlinien i.d.f. 2: AKS: mit 3 unterschiedlichen Erythrozyten-Syspensionen Testzellen sollen folgende Merkmale aufweisen: C, Cw, c, D, E, e, K, k, Fy (a), Fy (b), Jk (a), Jk (b), S, s, M, N, P (1), Le (a), Le (b) mit hoher Antigendichte (homozygote Erbanlage für das Allel): D, c, Fy (a), Fy (b), Jk (a), Jk (b), S, s

23 Antikörperidentifizierung ccddee 7 ccddee 8 ccddee 6 - Ccddee 5 - ccd.ee 4 - ccddee 3 ccd.ee 2 CCD.ee 1 Reaktivität Fy(b) Fy(a) Jk(b) Jk(a) e E D c C Rhesus- Phänotyp Erythrozyten- Suspension Duffy Kidd Rhesus auch als Antikörperdifferenzierung bezeichnet mit 8 13 unterschiedlichen Erythrozyten-Syspensionen

24 Mögliche klinische Relevanz antierythrozytärer Antikörper Transfusionsreaktionen akut hämolytisch verzögert hämolytisch verzögert serologisch Morbus haemolyticus neonatorum (MHN)

25 Ursächliche Antikörper einer akuten Hämolyse andere unbekannt AB Sazama Transfusion 199: 583ff

26 Ursächliche Antikörper einer verzögerten Hämolyse Kell A1 Le? MNSs D c, E Duffy andere Rh Kidd Mollison et al. 1993f

27 Morbus haemolyticus neonatorum (MHN) P1 Lu Beobachtete Antikörper Bg? D c/ce andere Rh Le Jk MNS Fy Kell andere Rh c/ce Kell Fy Le D Erkrankte Kinder Filbey et al. Acta Obstet Gynecol Scand 1995: 687ff

28 Zusammenfassung: Antikörper gegen erythrozytäre Antigene Blutgruppen -Antikörper: z. B. anti-a, anti-d Definition gegen Blutgruppen-Antigene humaner Erythrozyten Vorkommen der Antigene auf Erythrozyten (variabel auf nicht-hämatopoietischen Zellen) Frequenz obligatorische oder häufige Immunisierung (8% bei anti-d) Symptome bei Transfusion etc. Hämolyse ( Refraktärzustand bei Transfusion) Morbus haemolyticus neonatorum Klinische Relevanz oft schwerwiegend (heute durch Vorbeugung selten)

29 Antikörper gegen nicht-erythrozytäre Antigene Anti-HLA-Antikörper Anti-granulozytäre Antikörper Anti-thrombozytäre Antikörper

30 Antikörper gegen nicht-erythrozytäre Antigene Anti-HLA-Antikörper: z. B. anti-hla B57 Definition gegen humanes Leukozytenantigen Vorkommen der Antigene auf Leukozyten und Thrombozyten (und vielen anderen Zellen) Frequenz häufig bei Polytransfundierten (bis max. 1%) Symptome bei Transfusion allergisch-febril Refraktärzustand bei Thrombozyten-Transfusion Klinische Relevanz in der Regel leicht Anti-granulozytäre Antikörper Anti-thrombozytäre Antikörper

31 Antikörper gegen nicht-erythrozytäre Antigene Anti-HLA-Antikörper Anti-granulozytäre Antikörper: anti-na1 Definition gegen Neutrophilen-Antigene Vorkommen der Antigene nur auf Granulozyten Frequenz selten Symptome bei Transfusion Pulmonal meist nach Plasmatransfusion TRALI (transfusion-related acute lung injury) Klinische Relevanz oft schwerwiegend Anti-thrombozytäre Antikörper

32 Antikörper gegen nicht-erythrozytäre Antigene Anti-HLA-Antikörper Anti-granulozytäre Antikörper Anti-thrombozytäre Antikörper: anti-hpa1 Definition gegen humanes Plättchenantigen Vorkommen der Antigene nur auf Thrombozyten Frequenz selten, nur nach HLA-Immunisierung Symptome bei Transfusion etc. Refraktärzustand bei Thrombozyten-Transfusion PTP (Posttransfusions- Purpura ) Alloimmun-Thrombozytopenie bei Föten & Neugeborenen Klinische Relevanz kann schwer verlaufen

33 Blutgruppenserologische Routine Maßnahme Transfusionsmedizinische Anamnese Blutgruppenbestimmung und Antikörpersuchtest Serologische Verträglichkeitsprobe (Kreuzprobe) AB-Identitätstest (Bedside-Test) Zweck Bekannte Alloantikörper Vortransfusionen Erkennen von Antikörpern gegen häufige Antigene Auswahl blutgruppenidentischer Blutpräparate Erkennen von Antikörpern gegen seltene Antigene AB-Verwechslungskontrolle AB-Verwechslungskontrolle

34 Transfusionspezifische Anamnese * Frühere Transfusionen insbesondere in den letzten 6 Monaten Schwangerschaftsanamnese Blutgruppenausweise Blutspenderausweis, Mutterpass Impfpass, Bundeswehrausweis insbesondere alle Einträge von Alloantikörpern Ggf. Knochenmark- oder Blutstammzelltransplantation * Immer erforderlich, falls Transfusionsbedarf auftreten kann. Information an das Labor weiterleiten.

35 Depotorganisation Bereich Blutzentrale (AMG: pharmazeutischer Unternehmer) Maßnahme Abnahme, Untersuchung, Freigabe, Lagerung Kreuzprobenlabor/Blutdepot (TFG: Einrichtung der Krankenversorgung) Lagerung, Zuordnung, Verträglichkeitsprobe OP-Bereich/Intensivstation mit geeigneten Kühlschränken Zwischenlagerung bis z. B. maximal 3 Tage Reguläre Station ohne geeignete Kühlschränke Nur zur unmittelbaren Transfusion: Keine Lagerung! Keine Rückgabe! Patient Kontrolle/Vergleich der Unterlagen Bedside-Test am Krankenbett dann unmittelbar mit Transfusion beginnen

36 ulm.de/~wflegel/stud/