Układ grupowy Kell

Układ grupowy Kell został wykryty w roku 1946, swoją nazwę zawdzięcza nazwisku kobiety- Kelleher, u której po raz pierwszy zidentyfikowano przeciwciała odpornościowe anty-K. Surowica tej kobiety reagowała z erytrocytami jej nowonarodzonego dziecka, starszej córki, męża oraz z około 96% losowej populacji. Skrót tego układu grupowego to KEL a jego numer ISBT to 006.

Antygeny układu grupowego Kell:

Do układu zalicza się 24 antygeny, jednak znaczenie kliniczne mają tylko: K, k, Kpa, Kpb, Jsa, Jsb. Antygeny układu grupowego Kell występują tylko na krwinkach czerwonych i tworzą się we wczesnym etapie erytropoezy. Nie wykryto antygenów tego układu na innych komórkach krwi, ale stwierdzono obecność białka Kell w niektórych tkankach (tkanki mieloidalne, limfoidalne, tkanka nerwowa, jądra, mięśnie szkieletowe, węzły chłonne.

Geny kodujące antygeny układu Kell:

Glikoproteina, na której zlokalizowane są antygeny układu Kell jest kodowana przez geny na chromosomie 7 (7q33). Składa się ona z sekwencji 732 aminokwasów, które tworzą krótką część wewnątrzbłonową i transbłonową oraz długą część zewnątrzkomórkową. Część zewnątrzkomórkowa jest zbudowana z 665 aminokwasów, wykazuje ona wrażliwość na działanie czynników redukujących. Cząsteczka białka Kell posiada sekwencję odpowiadającą aktywności katalitycznej i należy do podrodziny endopeptydaz cynkowych. Jest to glikoproteina o funkcjach enzymu konwertującego endothelinę-3, która powoduje rozszerzenie naczyń. Różnorodność antygenów i alleli zależna jest od substytucji pojedynczych aminokwasów. Co za tym idzie antygen Kell (K) i Cellano (k) różnią się w budowie łańcucha tylko jednym aminokwasem.

Częstość występowania wybranych antygenów układu Kell:

antygen K (Kell)- 9,1%

antygen k (Cellano)- 99,8%

Kpa (Penny)- 2%

Kpb (Rautenberg)- >99,99%

Jsa (Sutter)- <1% rasa kaukaska; 19,5% rasa czarna

Jsb (Matthews)- >99,99% rasa kaukaska; 99,99% rasa czarna

Częstość występowania fenotypów Kell:

Fenotyp K-k+: rasa kaukaska 91%, rasa czarna 98%

Fenotyp K+k+: rasa kaukaska 8,8%, rasa czarna 2%

Fenotyp K+k-: rasa kaukaska 02%, rasa czarna rzadko

Fenotyp Kp(a+b-): rasa kaukaska rzadko, rasa czarna 0

Fenotyp Kp(a-b+): rasa kaukaska 97,7%, rasa biała 100%

Fenotyp Kp(a+b+): rasa kaukaska 2,3%, rasa biała rzadko

Fenotyp Js(a+b-): rasa kaukaska 0, rasa biała 1%

Fenotyp Js(a-b+): rasa kaukaska 100%, rasa biała 80%

Fenotyp Js(a+b+): rasa kaukaska rzadko, rasa biała 19%

Do nietypowych fenotypów układu Kell zalicza się:

Fenotyp zerowy (fenotyp null):

Fenotyp null charakteryzuje się brakiem wszystkich antygenów układu Kell. W literaturze opisano co najmniej osiem mutacji w różnych eksonach odpowiedzialnych za ten fenotyp. Efekt fenotypu zerowego można uzyskać in vitro, traktując krwinki czerwone odpowiednimi odczynnikami.

W surowicy osób o fenotypie null obserwuje się przeciwciała anty-Ku, antygen Ku występuje u ponad 99,99% populacji. Przeciwciała te skierowane są prawdopodobnie nie tylko do jednej determinanty antygenowej, mają one charakter mieszany i reagują z krwinkami czerwonymi wszystkich fenotypów ukł. Kell. Stanowi to ogromny problem dla leczenia krwią osób o takim fenotypie.

Fenotyp Kmod:

Wszystkie fenotypy o obniżonej ekspresji antygenów Kell określa się jako Kmod. Fenotypy Kmod zależą od co najmniej siedmiu mutacji punktowych.

W fenotypach Knull i Kmod (odpowiednio depresja i obniżona ekspresja antygenów Kell) obserwuje się zwiększoną ekspresję antygenu Kx związanego z antygenami układu Kell.

Fenotyp K-like:

Występuje on u osób K ujemnych, które nabyły antygen K podczas zakażenia Streptococcus faecium. Takie zjawisko można wywołać również in vitro traktując erytrocyty izolowanymi paciorkowcami.

Układ grupowy Kx:

W skład układu grupowego Kx wchodzi tylko jeden antygen- antygen Kx. Jego gen dziedziczy się na chromosomie płciowym X (Xp21), koduje on białko (XK) zbudowane z 444 aminokwasów, które posiada dziesięć części transbłonowych.

Antygen Kx jest prekursorem antygenów z układu Kell. Występuje na granulocytach, fibroblastach i erytrocytach. Na krwinkach czerwonych jest go znacznie mniej, ponieważ ulega przekształceniu w antygeny układu Kell.

Z układem grupowym Kx wiąże się schorzenie nazywane zespołem McLeod’a. Rzadki fenotyp McLeod występuje tylko u mężczyzn, jako cecha recesywna związana z płcią i uwidacznia się znaczną depresją wszystkich antygenów Kell. Brak aktywności genu XK skutkuje brakiem białka KX, co przyczynia się do wystąpienia wspomnianej choroby. Objawia się ona kompensowaną niedokrwistością hemolityczną z akantocytozą krwinek czerwonych ( co skutkuje krótszym czasem przeżycia krwinek), zwiększonym stężeniem kinazy kreatyninowej, chorobami nerwowo- mięśniowymi łącznie z atrofią mięśni szkieletowych oraz kardiomiopatią. Objawy tej choroby- zaburzenia czucia, ruchowe, psychiczne i otępienie są podobne jak w Pląsawicy Huntingtona, ale słabsze. U części chorych odnotowano wystąpienie jednocześnie przewlekłej choroby ziarniniakowej, wynikającej z defektu granulocytów. Kobiety, które są nosicielkami nieaktywnego genu XK mają mieszaninę prawidłowych erytrocytów i akantocytów.

Antygen K i przeciwciała anty-K:

Najważniejszym antygenem omawianego układu jest antygen K. Wynika to z jego częstości występowania (9,1%) i immunogenności.

Antygen K jest już obecny u ok. 10 tygodniowego płodu. Z tego też względu nie przetacza się krwi z antygenem K dziewczynkom i kobietom w wieku rozrodczym. Kobiety K ujemne mogą wytworzyć przeciwciała anty-K, które w przyszłości będą reagowały z krwinkami płodu ( o ile płód będzie K dodatni) i zaczną je niszczyć zanim osiągną swoją dojrzałość.

Przeciwciała anty-K stosunkowo często są przyczyną reakcji poprzetoczeniowych oraz choroby hemolitycznej płodu i/lub noworodka (ChHPN).

ChHPN jest to zespół objawów chorobowych będących następstwem immunologicznego niszczenia krwinek czerwonych dziecka (przez przeciwciała odpornościowe klasy IgG wytwarzane przez matkę). Objawia się ona u płodu/ noworodka różnego stopnia niedokrwistością, powiększeniem śledziony i wątroby, we krwi obecnością niedojrzałych jądrzastych krwinek czerwonych, w ciężkich przypadkach obrzękiem uogólnionym płodu i jego wewnątrzmaciczną śmiercią.

Naturalne przeciwciała anty-K występują rzadko, należą wówczas do klasy IgM lub IgG. Mogą być związane z zakażeniem Escherichia coli i znikają po wyleczeniu. Campylobacter jejuni i Campylobacter coli posiadają miejsca reagujące z przeciwciałami anty-K. W niektórych zakażeniach wykrywa się przejściową depresję antygenów Kell i autoprzeciwciała pozorujące przeciwciała do antygenów tego układu.

Odpornościowe przeciwciała anty-K są najczęściej występującymi przeciwciałami poza przeciwciałami układu ABO i Rh. Obliczono, że 1 na 10 biorców K ujemnych wytworzy przeciwciała odpornościowe po przetoczeniu jednostki krwinek czerwonych K dodatnich. W przypadku ChHPN przypuszcza się, że antygen K jest 10 razy mniej immunogenny niż antygen RhD. Świadczy o tym częsty brak przeciwciał odpornościowych u kobiet K ujemnych w drugiej ciąży, po urodzeniu dziecka K dodatniego. Mimo to, oszacowano wystąpienie immunizacji w układzie Kell na 1 na 1000 ciąż. Większość z tych immunizacji to immunizacje potransfuzyjne. Udział alloprzeciwciał anty-K w ChHPN wiąże się z ich podwójnym działaniem: niszczeniem krwinek czerwonych płodu (nawet wczesnych postaci krwinek czerwonych płodu) i hamowaniem erytropoezy (funkcja enzymatyczna). Miano przeciwciał nie odzwierciedla nasilenia choroby płodu. Hamowanie erytropoezy u płodu następuje nawet przy niskim poziomie przeciwciał (nawet miano 2 może być niebezpieczne).

W panelu krwinek wzorcowych do wykrywanie przeciwciał anty-K zazwyczaj stosuje się krwinki heterozygotyczne Kk i są one wystarczające. Zdarza się jednak, że wspomniane przeciwciała można wykryć tylko za pomocą rzadkich krwinek czerwonych KK. Przeciwciała anty-K mają tendencję do słabszej aktywności w PTALISS i w teście polibrenowym z roztworem o niskiej sile jonowej niż w tradycyjnym PTA z zastosowaniem 0,9% NaCl. Do wykrywania antygenu K stosuje się obecnie przeciwciała monoklonalne anty-K.

Antygen k i przeciwciała anty-k:

Antygen Cellano występuje u 99,8% populacji, jego nazwę utworzono przestawiając litery w nazwisku Nocella.

Przeciwciała odpornościowe anty-k wykryto po raz pierwszy w 1946 roku u kobiety, której dziecko miało łagodną ChHPN. Mogą one wywoływać reakcję poprzetoczeniową od łagodnej do ciężkiej, czasem opóźnioną oraz ChHPN od łagodnej do ciężkiej.

Antygen Kpa i Kpb oraz przeciwciała anty-Kpa i anty-Kpb:

Antygen Kpa zidentyfikowano w 1957 roku. Jego nazwa pochodzi od nazwy układu Kell- K i -p od nazwiska Penny (osoby, która wytworzyła przeciwciała o tej swoistości).

Antygen Kpb wykryto rok później, w 1958.

Przeciwciała anty-Kpa mogą wywołać reakcję poprzetoczeniową od łagodnej do średnio ciężkiej, czasami opóźnioną oraz ChHPN- średnio ciężką lub ciężką.

Przeciwciała anty-Kpb dają łagodniejsze objawy w obu wypadkach, ale często występują łącznie z anty-K.

Antygen Jsa i Jsb oraz przeciwciała anty-Jsa i anty-Jsb:

Antygen Jsa opisano w 1958 roku i nazwano od inicjałów pacjenta (John Sutter), który wytworzył przeciwciała do tego antygenu.

Antygen Jsb opisano w 1965 roku i wtedy też zaliczono antygeny Js do układu Kell.

Przeciwciała do antygenów Js mogą wywołać reakcję poprzetoczeniową od łagodnej do ciężkiej (opóźnioną) oraz ChHPN od łagodnej do ciężkiej.

Autorzy: mgr Katarzyna Chojnacka, diagnosta laboratoryjny oraz mgr Aleksandra Maguza, diagnosta laboratoryjny

Piśmiennictwo:

1. Immunologia krwinek czerwonych. Grupy krwi.; Fabijańska- Mitek Jadwiga; OINPHARMA Sp. z o.o.; Warszawa 2007
2. Immunohematologia- materiały pomocnicze; nr kursu 1-745/1-06-010-2014; CMKP Studium Kliniczno- Dydaktyczne zakładu Immunohematologii; Warszawa 2014
3. Blood Groups- Układy Grupowe Krwi; www.mediteka.pl
4. Serodiagnostyka konfliktu matczyno- płodowego. Leczenie krwią choroby hemolitycznej płodu/ noworodka; materiały dydaktyczne z kursu teoretycznego na zdobycie uprawnień serologicznych; RCKiK Bydgoszcz; grudzień 2014
5. Inne układy grupowe; materiały dydaktyczne z kursu teoretycznego na zdobycie uprawnień serologicznych; RCKiK Bydgoszcz; grudzień 2014
6. Przeciwciała skierowane do antygenów krwinki czerwonej płodu jako wciąż aktualny problem diagnostyczny u kobiet w czasie ciąży; dr n. med. Brygida Beck; prezentacja multimedialna zamieszczona na stronie internetowej; RCKiK Wrocław