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ImmunhämatologieGrundlagen und klinische Anwendung
Antrittsvorlesung zum Abschluss des Habilitationsverfahrens an der Universität Ulm
Willy A. FlegelAbt. Transfusionsmedizin, Universitätsklinikum Ulm
DRK Blutspendedienst Baden-Württemberg – Hessen, Institut Ulm
27. Mai 2002, 8.15 Uhr, großer Hörsaal, Medizinische Klinik
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ImmunhämatologieImmunhämatologieklinische Aspekte von klinische Aspekte von AlloAllo-- und und AutoantikörpernAutoantikörperngegen Antigene von Blutzellengegen Antigene von Blutzellen
BlutgruppenserologieBlutgruppenserologieAntigene der Erythrozyten und Antigene der Erythrozyten und korrespondierende korrespondierende AntikörperAntikörper
Alberts et al. Alberts et al. Molecular Biology Molecular Biology ofof The Cell The Cell 19831983
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Molekulare Basis von Blutgruppen-Antigenen� Kohlenhydrat
– z. B. AB0� Ganzes Protein
– z. B. Antigen D, Xg(a)� Proteinpolymorphismus
– z. B. Rhesus CcEe– Kell– Duffy– Kidd
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Strukturdeterminantenvon Blutgruppen-Antigenen� Kohlenhydrate
– AB0� 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)
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Transmembranäre Transmembranäre Proteine des Proteine des ErythrozytenErythrozyten
Alberts et al.Alberts et al. Molecular BiologyMolecular Biology ofof The CellThe Cell 19831983
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Glykophorin
„single passtransmembraneprotein“
Alberts et al. Molecular Biology of The Cell 1983
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Gen und Antigen
� Gen (DNA)
� RNA
� Glykosyltransferase
� Kohlenhydrat = Antigen
� Gen (DNA)
� RNA
� Protein = Antigen
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AB0- und Lewis-Blutgruppe
Grundsubstanz= Oligosaccharid
Gal GlcNAc
Fuc
Gal GlcNAc
�1�3
GrundsubstanzTyp 1-Kette
Fuc
Gal GlcNAc
�1�3
Fuc
Fuc
Gal GlcNAc
�1�2
H-Antigen
Fuc
Gal GlcNAc
�1�2
GalNAc
�1�3
Fuc
Gal GlcNAc
�1�2
�1�3Gal
A-Antigen
B-Antigen
Fukosyl-TransferaseFUT1- bzw. H-Gen
A-TransferaseA-Allel des AB0-Gens
B-TransferaseB-Allel des AB0-Gens
Fukosyl-TransferaseFUT3- bzw. Lewis-Gen
Gal GlcNAc
�1�3
Lea-Antigen
Fukosyl-TransferaseFUT2- bzw. Secretor-Gen
�1�4
�1�4�1�2
Leb-Antigen
FUT3
Gal GlcNAc
�1�3
FucFUT2 �1�2
Led-Antigen
Gal GlcNAc
�1�3
FucFUT2
�1�2
A Leb-Antigen
Fuc�1�4
GalNAc
�1�3
A-Transferasenach ND Avent 2002
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Isoagglutinine*Jede AB0-Blutgruppenbestimmung erfordertAntigene und dazu passende Isoagglutinine
keineABAB
anti-ABBanti-BAA
anti-A + anti-Bkeine0
Antikörper im Serum
Antigene auf ErythrozytenBlutgruppe
* Reguläre (immer vorhandene) Allo-Antikörper
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AB0-Kompatibilität von Blutkomponenten
minorkompatibelmajorkompatibel0AB
BABA
AB0PlasmaErythrozyten
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Erythrozytäre Membranproteine
NH2
NH2
NH2
Coa=Ala45Cob=Val45
COOH
GE DI MNS
RhAGCD241
RH CO
Jka=Asp280Jkb=Asn280
COOH
JK
GPACD235A GPB
CD235B
LWa=Gln70LWb=Arg70
Ina=Pro46Inb=Arg46
NH2NH2
NH2
V
V
C2
C2C2
Lua=His77Lub=Arg77
Aua=Ala539Aub=Thr539
Lu4, Lu8
Lu5
C2C2
COOHCOOH
C2V
Ok(a+)=Glu92Ok(a-)=Lys92
NH2
K����kMet193Thr
XK
CD44
AQP-1
NH2
CR1CD35
AChE
ICAM4CD242
LUCD239
DO
SLC4A1CD230GPD
CD236D
GPC CD236C
COOH
NH2
DAFCD55
KELLCD238
FYCD234
Fya=Gly42Fyb=Asp42
OKCD147
RG
D
JMHCD108
RhCE CD240CERhD CD240D
NH2
LW IN LU OK XG CROM KELKN YTJMH FY DO
SLC14A1 Kx
NH2
NH2 NH2
E=Pro226e=Ala226
C=Ser103c=Pro103
Adhäsion Rezeptor Enzym
TransportStrukturell
Lu13
Lu17
Lu20
nach
ND
Ave
nt 2
002
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RHD-Varianten mit einzelnen Aminosäure-Austauschen
��
��
�
�� �� ��� ��� ��� ��� ��� �� ��� ��� ��
���
�� � ��� ��� � �� ��� ��� �� ��� ���
Partial D einschl. D Kategorien
Weak D Typen
Weak D Typ 1
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weak D Typ 1
type
1
cont
rol
800 bp
549 bp
339 bp
210/213 bp
exon 6
exon 6
� �
Kontrolle
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D positiv und D negativ
������
����
����
����
�
�
�
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RHD Deletion
�
�
���
���
���
�
�
�� ��
�� ��
�� ��
�� ��
���
���
���
���
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Nachweis der Heterozygotiefür RHD z. B. beim einem Vater
�����
�� �
�������
����
�����
������
�� �
�����
�������
��������
��������
���������
��� �� ��
�� ��
���
���
�
�
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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(2000)109
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Technischer Anhang 1:PCR-Nachweismethoden
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TechnischerAnhang 2:PCRin der Praxis
�������� !"�
# $�%�&'
# $�( )�� �*
%"+�, ��&!
, ��+-!�
�"�.!&"�
���/
���/ ����/
���/
���/
���/
���/
���������
�%���������0
1�'���%�
2�&!���
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Häufigkeit klinisch relevanter Alloantikörper
bis 10 %Polytransfundierte Patienten
bis 5 %Alle hospitalisierten Patienten
bis 1 %Neu aufgenommene Patienten
FrequenzPatientengruppe
Lippert/Flegel 2002
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Antikörpersuchtest
� Vorgeschriebene Untersuchungszeitpunkte– bei jeder Blutgruppenbestimmung– bei einer Verträglichkeitsprobe
� Verfahren– indirekter Antiglobulintest (Coombstest)
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Antikörpersuchtest (AKS)
Hämotherapie-Richtlinien i.d.F. 2000:AKS: mit 3 unterschiedlichen Erythrozyten-SyspensionenTestzellen 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
-+00+0ccddee3
++++0+++0ccD.EE2
+++++0+0+CCD.ee1
ReaktivitäteEDcC
Rhesus-Phänotyp
Erythrozyten-Suspension
Rhesus
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Antikörperidentifizierung
+++0++++0+0ccddEe7
+++++00++00+0ccddee8
++0+++++0+0ccddEe6
-+0+0+00++Ccddee5
-00+0+0++0ccD.ee4
-0++0+00+0ccddee3
+++++00+0+++0ccD.EE2
+++++00++0+0+CCD.ee1
ReaktivitätFy(b)Fy(a)Jk(b)Jk(a)eEDcC
Rhesus-Phänotyp
Erythrozyten-Suspension
DuffyKiddRhesus
auch als Antikörperdifferenzierung bezeichnetmit 8 – 13 unterschiedlichen Erythrozyten-Syspensionen
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Mögliche klinische Relevanz antierythrozytärer Antikörper� Transfusionsreaktionen
– akut hämolytisch– verzögert hämolytisch– verzögert serologisch
� Morbus haemolyticus neonatorum (MHN)
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Ursächliche Antikörper einer akuten Hämolyse
andereandereunbekanntunbekannt
AB0AB0
SazamaSazama Transfusion 1990: 583ffTransfusion 1990: 583ff
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Ursächliche Antikörper einer verzögerten Hämolyse
Mollison Mollison et al. 1993fet al. 1993f
A1 Le ? A1 Le ? MNSs MNSs D c, ED c, E
KellKell
Duffy Duffy andere Rhandere RhKiddKidd
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Morbus haemolyticus neonatorum (MHN)
DDc/cEc/cE
andandereere RhRhKellKell FyFy LeLe
DD
c/cEc/cEaandndereere RhRh
KellKellFyFyLeLe
JkJkMNSMNS
P1P1BgBgLuLu
??
Filbey Filbey et al. et al. Acta Obstet Gynecol Scand 199Acta Obstet Gynecol Scand 19955:: 687687ffff
Beobachtete Antikörper
Erkrankte Kinder
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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 (80% bei anti-D)
– Symptome bei Transfusion etc.� Hämolyse („Refraktärzustand“ bei Transfusion)� Morbus haemolyticus neonatorum
– Klinische Relevanz� oft schwerwiegend (heute durch Vorbeugung selten)
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Antikörper gegen nicht-erythrozytäre Antigene� Anti-HLA-Antikörper� Anti-granulozytäre Antikörper� Anti-thrombozytäre Antikörper
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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. 10%)
– Symptome bei Transfusion� allergisch-febril� Refraktärzustand bei Thrombozyten-Transfusion
– Klinische Relevanz� in der Regel leicht
� Anti-granulozytäre Antikörper� Anti-thrombozytäre Antikörper
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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
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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
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Blutgruppenserologische Routine
AB0-VerwechslungskontrolleAB0-Identitätstest(Bedside-Test)
Erkennen von Antikörpern gegen seltene AntigeneAB0-Verwechslungskontrolle
Serologische Verträglich-keitsprobe (Kreuzprobe)
Erkennen von Antikörpern gegen häufige AntigeneAuswahl blutgruppenidentischer Blutpräparate
Blutgruppenbestimmungund Antikörpersuchtest
Bekannte AlloantikörperVortransfusionen
Transfusionsmedizinische Anamnese
ZweckMaßnahme
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Transfusionspezifische Anamnese *� Frühere Transfusionen
insbesondere in den letzten 6 Monaten� Schwangerschaftsanamnese� Blutgruppenausweise
– Blutspenderausweis, Mutterpass– Impfpass, Bundeswehrausweisinsbesondere alle Einträge von Alloantikörpern
� Ggf. Knochenmark- oder Blutstammzelltransplantation
* Immer erforderlich, falls Transfusionsbedarf auftreten kann.Information an das Labor weiterleiten.
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Depotorganisation
Kontrolle/Vergleich der UnterlagenBedside-Test am Krankenbettdann unmittelbar mit Transfusion beginnen
Patient
Nur zur unmittelbaren Transfusion: Keine Lagerung! Keine Rückgabe!
Reguläre Stationohne geeignete Kühlschränke
Zwischenlagerung bis z. B. maximal 3 Tage
OP-Bereich/Intensivstationmit geeigneten Kühlschränken
Lagerung, Zuordnung, Verträglichkeitsprobe
Kreuzprobenlabor/Blutdepot(TFG: Einrichtung der Krankenversorgung)
Abnahme, Untersuchung, Freigabe, Lagerung
Blutzentrale(AMG: pharmazeutischer Unternehmer)
MaßnahmeBereich
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