Všetky bunky v ľudskom tele sú na svojom povrchu pokryté špecifickými „značkami“ – antigénmi, vďaka ktorým imunitný systém dokáže rozlíšiť vlastné bunky od cudzích. Pretože imunitné reakcie vyvolané týmito antigénmi sú mimoriadne závažné pri červených krvinkách (vďaka čomu boli historicky aj objavené), nazývame ich krvnými skupinami. Z biochemického hľadiska ide najčastejšie o molekuly glykoproteínov.
Podstatou systému krvných skupín je existencia dvoch zložiek – antigénu a protilátky:
- antigény (aglutinogény) – sú molekuly pevne viazané na povrchovej membráne červených krviniek
- protilátky (aglutiníny) – sú bielkoviny (imunoglobulíny) prítomné v krvnej plazme
Aglutiníny majú schopnosť spojiť sa s cudzími červenými krvinkami (ak tie nesú im zodpovedajúce aglutinogény) a zhlukovať ich. Tento imunitný proces zhlukovania, ktorý môže upchať cievy, sa nazýva aglutinácia.
Transfúzia krvi link
Transfúzia je lekársky postup, ktorým sa pacientovi podávajú krvné zložky zdravého darcu pri rôznych zdravotných stavoch (krvácanie, úrazy, operácie). Pri transfúzii je absolútne nevyhnutné zohľadniť kompatibilitu krvných skupín, aby sa predišlo fatálnej aglutinácii a rozpadu krviniek (hemolýze). Z tohto dôvodu sa pred každou transfúziou robí v laboratóriu tzv. krížová skúška, pri ktorej sa priamo zmieša vzorka séra príjemcu s krvinkami darcu (a naopak), čím sa definitívne overí ich 100 % znášanlivosť. Okrem zabezpečenia kompatibility sa darovaná krv prísne testuje na prítomnosť patogénov (napríklad vírus HIV či hepatitída B a C), aby sa minimalizovalo riziko prenosu infekcií.
Vyšetrovanie krvných skupín (aglutinogénov) nemá význam len pri transfúzii, ale pre svoju exaktnú dedičnosť sa bežne používa aj v súdnom lekárstve a kriminalistike (napr. pri určovaní otcovstva či identifikácii osôb z kvapky krvi), a rovnako v antropológii na skúmanie príbuznosti populácií.
Dnes v medicíne poznáme už viac ako 40 až 50 rôznych systémov krvných skupín (napr. Kell, Lewis, Duffy, Kidd). Pre transfúziológiu sú však bezkonkurenčne najdôležitejšie:
AB0 systém link
Základy AB0 systému človeka objavil rakúsky biológ a lekár KARL LANDSTEINER (1868–1943) v roku 1901 (za čo získal Nobelovu cenu). Landsteiner však opísal len tri skupiny. Prvenstvo v objavení všetkých štyroch krvných skupín a ich kompletnej klasifikácii patrí českému lekárovi JÁNOVI JANSKÉMU (1907). Už predtým bolo z praxe známe, že transfúzia krvi je oveľa úspešnejšia, ak darovaná krv pochádza od blízkeho príbuzného, čo naznačovalo dedičný charakter. Objavenie krvných skupín a možnosti ich jednoduchého testovania znamenalo pre medicínu obrovský prielom a bezpečne rozšírilo paletu darcov aj na nepríbuzných jedincov.
U človeka sa na povrchu červených krviniek môžu nachádzať dva typy aglutinogénov: aglutinogén A a aglutinogén B (z biochemického hľadiska ide o sacharidy – glykoproteíny, ktoré určuje gén na chromozóme č. 9). U konkrétneho jedinca môžu byť prítomné oba typy, len jeden typ, prípadne ani jeden z nich.
Protilátkou voči aglutinogénu A je aglutinín anti-A, protilátkou proti aglutinogénu B je zasa aglutinín anti-B. V krvnej plazme zdravého človeka sa nikdy nenachádzajú aglutiníny proti vlastným aglutinogénom. Ak by však došlo k styku červených krviniek s ich príslušným aglutinínom, nastane nebezpečné zhlukovanie – aglutinácia erytrocytov. Z tohto dôvodu je krvná skupina 0 univerzálnym darcom erytrocytov (krvinky nemajú antigény A ani B), no naopak, krvná skupina AB je univerzálnym darcom krvnej plazmy (plazma neobsahuje žiadne protilátky). Zároveň sa jedinec so skupinou AB označuje ako univerzálny (všeobecný) príjemca krvi, keďže mu chýbajú protilátky a prijaté cudzie krvinky sa v jeho tele nezhlukujú.
Aglutiníny AB0 systému sú tzv. prirodzené protilátky (patria do triedy imunoglobulínov IgM). To znamená, že sa vyskytujú v krvnej plazme celkom automaticky bez toho, aby bola potrebná predchádzajúca imunizácia (stretnutie s cudzím antigénom). Preto je imunitná reakcia na transfúziu krvi s nekompatibilnou skupinou okamžitá a často fatálna. Naproti tomu, anti-Rh protilátky (v systéme Rh-faktora) sa v krvi prirodzene nevyskytujú – sú príkladom typickej špecifickej imunizácie. Na ich tvorbu je najprv potrebný priamy kontakt s Rh-pozitívnou krvou, preto reakcia imunitného systému nebýva na prvýkrát až taká vážna. Zaujímavosťou tiež je, že u cca 80 % ľudí sa antigény A a B vyskytujú nielen v krvi, ale aj v telových sekrétoch, napríklad v slinách.
| krvná skupina | aglutinogény (erytrocyty) | aglutiníny (krvná plazma) | výskyt u nás [%]* |
| A | A | anti-B | 47% |
| B | B | anti-A | 8,5% |
| AB | A aj B | žiadne (–) | 3,5% |
| 0 | žiadne A ani B | anti-A aj anti-B | 41% |
Genetika krvných skupín a fenotyp Bombay link
Dedičnosť sa riadi mendelistickými pravidlami. V príkladoch ku genetike krvných skupín spravidla vystupujú 3 typy alel s označením Iᴬ (A), Iᴮ (B) a i (0). Vzťah medzi alelami A a B je kodominantný (ak sa stretnú, prejavia sa obe rovnako silno a vznikne skupina AB), pričom obe tieto alely sú úplne dominantné voči recesívnej alele 0.
Z fenotypu môžeme okamžite určiť genotyp len pri skupine 0 (vždy homozygot 00) a skupine AB (kodominantný heterozygot AB). Pri skupinách A a B genotyp hneď určiť nemôžeme (skupina A môže byť AA aj A0, skupina B môže byť BB aj B0).
Hoci má krvná skupina 0 vo fenotype zdanlivo „nulový“ aglutinogén, v skutočnosti majú jej krvinky na povrchu prítomný aspoň základný prekurzor – antigén H. Extrémne vzácne sa vyskytujú jedinci (tzv. recesívni homozygoti hh), ktorí geneticky nedokážu vytvoriť ani túto základnú „H“ štruktúru. Tento raritný stav sa nazýva fenotyp Bombay. Takíto jedinci sa javia ako krvná skupina 0, no v plazme majú navyše protilátky aj proti antigénu H, pre čo je pre nich nájdenie vhodného darcu krvi mimoriadne komplikované.
Systém Rh-faktor link
Okrem antigénov A a B je na červených krvinkách niektorých ľudí prítomný aj ďalší, z biochemického hľadiska lipoproteínový systém antigénov, ktorý nazývame Rh-systém. Názov pochádza z latinského rodového mena opice makak rhesus (Macaca mulatta), u ktorej bol tento faktor prvýkrát pozorovaný. Ak je najsilnejší antigén tohto systému prítomný, hovoríme, že krv je Rh-pozitívna (Rh+), čo je stav u asi 85 % našej belošskej populácie. Ak tento faktor v krvi chýba, hovoríme, že krv je Rh-negatívna (Rh−).
Pri transfúzii je nutné prísne rešpektovať aj Rh-faktor. Pacientovi s krvnou skupinou Rh-negatív nemožno podávať Rh-pozitívnu krv. Telo pacienta tento faktor nepozná, vníma ho ako cudzí antigén a začne proti nemu postupne vytvárať protilátky (na rozdiel od systému AB0, protilátky anti-Rh sa v krvi prirodzene nenachádzajú, vznikajú až po imunizácii). Tieto protilátky napokon spôsobia rozklad darovaných červených krviniek – hemolýzu. To sa stáva mimoriadne nebezpečným pri opakovaných transfúziách alebo pri podaní väčšieho množstva nekompatibilnej krvi.
Hemolytická choroba novorodencov (fetálna erytroblastóza) je závažný stav spôsobený inkompatibilitou Rh-systému v prípade, kedy sa v Rh-negatívnej matke vyvíja Rh-pozitívny plod (ktorý zdedil znak po otcovi). Prvé tehotenstvo zväčša nepredstavuje problém, lebo placenta tvorí dokonalú bariéru medzi krvou matky a plodu. Počas pôrodu (najmä pri odlučovaní placenty) však môže dôjsť k preniknutiu fetálnej krvi do obehu matky, následkom čoho sa matka voči Rh-faktoru aktívne imunizuje a začne tvoriť protilátky anti-D. Tieto materské protilátky (typu IgG) sú dostatočne malé na to, aby prešli placentárnou bariérou a začali masívne ničiť krvinky plodu v nasledujúcom inkompatibilnom tehotenstve.
Plod sa stáva anemickým a snaží sa stratu kompenzovať nadmernou produkciou nezrelých červených krviniek – erytroblastov (odtiaľ názov fetálna erytroblastóza). Ľahšia forma tejto hemolýzy sa u novorodenca prejavuje ako novorodenecká žltačka. Ťažký priebeh však vedie k nadmernému hromadeniu toxického bilirubínu z rozpadnutých krviniek, ktorý sa ukladá do mozgu a spôsobuje jeho ťažké poškodenie až smrť (odborne kernikterus). Ako prevencia sa dnes Rh-negatívnym matkám ihneď po pôrode preventívne podávajú injekcie anti-Rh protilátok, ktoré zničia Rh-pozitívne erytrocyty plodu v matkinom obehu ešte skôr, než si matka stihne vytvoriť vlastnú imunitnú pamäť.
Genetickú podstatu Rh-systému tvoria dva homológne gény (RHD a RHCE) lokalizované tesne vedľa seba na chromozóme č. 1. Sú v silnej väzbe a dedia sa ako celok, čo označujeme ako haplotyp (napr. haplotyp DCe, haplotyp dCE a pod.). Dominantná alela D podmieňuje tvorbu najsilnejšieho antigénu D, zatiaľ čo alela d je v skutočnosti nefunkčná a antigén D nekóduje. V prípade antigénov C, c, E, e ide o 4 samostatné antigény. Alely C voči c a E voči e sú vo vzťahu kodominancie (tzn. ak je jedinec heterozygot Cc, jeho krvinka obsahuje oba antigény C aj c). Imunitne najsilnejší je práve antigén D, ktorý určuje celú Rh-kompatibilitu (prítomnosť antigénu = Rh+, neprítomnosť antigénu = Rh−).
V príkladoch ku genetike krvných skupín spravidla na zjednodušenie vystupujú len 2 typy alel s označením Rh+ a Rh−, pričom alela Rh+ je dominantná voči alele Rh−. Rh-pozitívny človek tak môže mať genotyp Rh+Rh+ alebo Rh+Rh−. Naopak, Rh-negatívny jedinec má vždy recesívny genotyp Rh−Rh−. Preto ak sú obaja Rh+ rodičia heterozygotní (Rh+Rh−), majú podľa genetických zákonov 25 % šancu, že sa im narodí Rh-negatívne dieťa.
MN systém link
Podľa prítomnosti krvných aglutinogénov M a N sa ľudská krv v tomto systéme rozdeľuje do troch skupín: M, N a MN. Systém MN je riadený jedným génom a z genetického hľadiska ide o učebnicový príklad jednoduchej kodominantnej dedičnosti – ak má jedinec alelu M aj alelu N, tvoria sa oba antigény súčasne (krvná skupina MN). Tieto aglutinogény sú špecifické tým, že si voči nim telo netvorí prirodzené protilátky. Poznanie týchto krvných faktorov má využitie predovšetkým v genetike, pri určovaní otcovstva a pri podrobných analýzach pred špecifickými transfúziami.
Darovanie krvi link
Hoci veda obrovským tempom napreduje, ľudskú krv sa doteraz nepodarilo v laboratóriu umelo vyrobiť. Jediným zdrojom tejto vzácnej tekutiny je preto ochota a dobrovoľnosť zdravých ľudí – darcov krvi.
Darcom krvi sa môže stať v podstate každý zdravý človek vo veku od 18 do 60 rokov, ktorý váži minimálne 50 kg. Pred samotným odberom (pri ktorom sa odoberie približne 450 ml krvi) darca vyplní dotazník a prejde rýchlym vyšetrením u lekára, ktorý mu zmeria tlak a zistí hladinu hemoglobínu.
Darovať krv naopak nemôžu ľudia, ktorí:
- prekonali závažné infekčné ochorenia (napr. žltačka typu B a C, HIV, syfilis)
- trpia závažnými chronickými ochoreniami srdca, ciev či zrážanlivosti
- ženy počas menštruácie, tehotenstva a dojčenia
Existujú aj tzv. dočasné prekážky – darovať krv nemôžete pol roka po tom, čo si dáte urobiť nové tetovanie alebo piercing, po operáciách, alebo aj istý čas po tom, čo ste mali prisatého kliešťa či prekonali bežnú chorobu a brali antibiotiká.
Darovanie krvi je na Slovensku (aj v mnohých iných vyspelých krajinách) prísne bezplatné a dobrovoľné. Aby sa predišlo tomu, že ľudia budú chodiť darovať krv pre peniaze na úkor zatajovania svojho zlého zdravotného stavu, darcovia za krv nedostávajú finančnú odmenu.
Slovenský Červený kríž si ich však nesmierne váži a viacnásobným darcom udeľuje slávne Janského plakety, pomenované práve po prof. MUDr. Jánovi Janskom. Udeľujú sa postupne:
- Bronzová plaketa: za 10 odberov
- Strieborná plaketa: za 20 odberov
- Zlatá plaketa: za 30 odberov u žien / 40 u mužov
- Diamantová plaketa: za 60 odberov u žien / 80 u mužov
Najvyšším vyznamenaním na Slovensku je potom Kňazovického medaila, ktorú získa žena po 80 odberoch a muž po 100 odberoch.
Okrem obrovského morálneho zadosťučinenia má darovanie reálne benefity. Telo darcu je po odbere stimulované k rýchlej obnove – kostná dreň začne produkovať čerstvé, nové krvinky, čím sa organizmus regeneruje. Darca má navyše pri každom odbere automaticky urobený precízny rozbor krvi a je testovaný na najvážnejšie infekčné ochorenia, takže má svoj zdravotný stav pravidelne pod kontrolou. Zo zákona má darca taktiež nárok na platené pracovné voľno v deň odberu a viaceré zdravotné poisťovne poskytujú držiteľom Janského plakiet rôzne výhody (napr. príspevky na vitamíny či zľavy v kúpeľoch).
