Określanie grupy krwi to jedno z najstarszych i najbardziej brzemiennych w skutki rutynowych badań w medycynie. Karl Landsteiner zidentyfikował grupy ABO w 1901 roku, zauważając, że krew niektórych osób zlepia się po zmieszaniu z krwią innych, a czynnik Rh opisano cztery dekady później. Razem oba układy decydują o tym, czy transfuzja ratuje życie, czy w ciągu kilku minut niszczy krwinki czerwone biorcy, i są sprawdzane przed każdą transfuzją, w każdej ciąży oraz w pracach kryminalistycznych i ustalaniu ojcostwa.
Test opiera się na jednej cząsteczkowej idei. Powierzchnia krwinki czerwonej nosi dziedziczne znaczniki cukrowe i białkowe zwane antygenami: antygen A, antygen B, oba lub żaden, a niezależnie od nich antygen Rh (D). Surowica zawierająca przeciwciała skierowane przeciwko jednemu z tych znaczników – aglutynina — ma dwa lub więcej miejsc wiązania, więc gdy napotka komórki posiadające swój docelowy antygen, łączy je w widoczne grudki. Jest to aglutynacja: kropla traci swój gładki, równomierny czerwony wygląd i staje się ziarnista, z ciemniejszymi plamkami w przejrzystym płynie. Gdy antygenu nie ma, przeciwciało nie ma do czego się przyczepić, a kropla pozostaje jednorodna. Test odczytuje się zatem jako proste tak lub nie, trzykrotnie.
W tym laboratorium oznaczysz osiem nieznanych próbek krwi. Każda próbka jest umieszczana w trzech osobnych dołkach i poddawana działaniu surowicy anty-A, anty-B oraz anty-Rh po kolei, mieszając każdy dołek szklaną pałeczką, którą płucze się i suszy pomiędzy dołkami, aby żadna surowica nie została przeniesiona z jednego testu do drugiego. Na podstawie wzoru trzech odpowiedzi tak-lub-nie wydedukujesz grupę AB0 i czynnik Rh każdej próbki, a następnie ustalisz, która z nich mogłaby bezpiecznie oddać krew której.
Cele edukacyjne
Zapoznanie się ze środowiskiem laboratoryjnym
- Zlokalizuj płytki do dołków i ich schemat oznakowania, trzy zakraplacze do surowicy, szklaną bagietkę, wodę destylowaną oraz bibułę wchłaniającą, a także zrozum, dlaczego każda próbka potrzebuje trzech dołków zamiast jednego.
Bezpieczne postępowanie z próbkami biologicznymi
- Każdą próbkę krwi należy traktować jako potencjalnie zakaźną: nosić rękawiczki i okulary ochronne, unikać kontaktu ze skórą oraz utylizować skażony materiał jako odpad biologicznie niebezpieczny, a nie zwykłe śmieci.
Unikanie zanieczyszczeń krzyżowych
- Opłucz i osusz szklaną pręcik między każdą czynnością mieszania i wyjaśnij, jak wyglądałoby wynik fałszywie dodatni, gdyby surowica została przeniesiona ze studzienki anty-A do studzienki anty-B.
- Dodaj surowicę do krwi, nie dotykając końcówką zakraplacza do studzienki, aby surowica wyjściowa nigdy w żaden sposób nie uległa skażeniu.
Odczytywanie odczynu aglutynacji
- Odróżnij autentycznie aglutynowaną kroplę – ziarnistą, zbryloną, z widocznymi agregatami na jaśniejszym tle – od przereagowanej kropli, która pozostaje gładka i równomiernie zabarwiona.
- Zapisz każdą z dwudziestu czterech obserwacji jako dodatnią lub ujemną przed podjęciem jakiejkolwiek próby interpretacji.
Określenie grupy krwi w układzie ABO i czynnika Rh
- Przekonwertuj wzór trzech wyników na grupę krwi i określ, które antygeny są obecne na krwinkach, a które przeciwciała są w związku z tym obecne w osoczu.
Rozważania na temat zgodności przetoczeniowej
- Użyj wyników typowania, aby przewidzieć, które pary dawca–biorca są bezpieczne, i wyjaśnij w terminach antygen–przeciwciało, dlaczego grupa 0 Rh− jest uniwersalnym dawcą krwinek czerwonych, a grupa AB Rh+ uniwersalnym biorcą.
Protokół
- Umieść 5 kropli próbki krwi nr 1 w każdym z 3 dołków oznaczonych w następujący sposób:
- radość 1 (anty_A)
- dobrze 1 (anty_B)
- dobrze 1 (anty-Rh)
- Umieść 2 krople odczynnika anty-A w studzience oznaczonej jako 1 (1/anty-A).
- Natychmiast wymieszać czystą szklaną bagietką.
- Umieść 2 krople anty-B do dobrze oznakowanej studzienki 1 (1/anti-B).
- Natychmiast wymieszać czystą szklaną bagietką.
- Umieść 2 krople aglutyniny anty-Rh w odpowiednio oznaczonej studzience 1 (1/anty-Rh).
- Natychmiast wymieszać czystą szklaną bagietką.
- Przepłucz szklany pręt wodą destylowaną.
- Wytrzyj szklany pręt bibułą.
- Powtórz kroki dla próbek krwi 2, 3, 4, 5, 6, 7 i 8.
Przewidywane wyniki
| Próbka krwi | anty-A | anty-B | anty-Rh | Grupa krwi |
|---|---|---|---|---|
| 1 | aglutynacja | — | aglutynacja | A Rh+ (A+) |
| 2 | aglutynacja | aglutynacja | — | AB Rh− (AB−) |
| 3 | — | — | — | O Rh− (O−) |
| 4 | aglutynacja | — | — | A Rh− (A−) |
| 5 | — | — | aglutynacja | 0 Rh+ (0+) |
| 6 | aglutynacja | aglutynacja | aglutynacja | AB Rh+ (AB+) |
| 7 | — | aglutynacja | — | B Rh− (B−) |
| 8 | — | aglutynacja | aglutynacja | B Rh+ (B+) |
Jak czytać ten wzór
Każda studzienka odpowiada na jedno pytanie: czy ten antygen znajduje się na komórkach? Aglutynacja z przeciwciałami anty-A oznacza obecność antygenu A, aglutynacja z anty-B oznacza obecność antygenu B, a grupa w układzie ABO wynika z tego bezpośrednio — sam antygen A daje grupę A, sam antygen B daje grupę B, oba dają grupę AB, żaden nie daje grupy O. Trzecia studzienka odczytywana jest niezależnie od dwóch pierwszych: aglutynacja z anty-Rh oznacza, że komórki posiadają antygen D i próbka jest Rh dodatnia, brak aglutynacji oznacza Rh ujemną. Próbka 3 jest jedyną, która daje trzy wyniki negatywne, i jest jedyną próbką O Rh−; próbka 6 jest jedyną, która daje trzy wyniki pozytywne, i jest jedyną próbką AB Rh+.
Dlaczego powstają grudki
Aglutininy anty-A i anty-B są przeciwciałami IgM, dużymi cząsteczkami pentamerycznymi z dziesięcioma miejscami wiążącymi antygen. Pojedyncza cząsteczka IgM może zatem wiązać kilka krwinek czerwonych naraz, a kilka tysięcy takich cząsteczek zamienia gładką zawiesinę w sieć połączonych komórek w ciągu sekund. Z tego powodu odczyn w układzie ABO odczytuje się w temperaturze pokojowej gołym okiem i nie wymaga on inkubacji. Przeciwciała anty-D to zazwyczaj IgG, posiadające tylko dwa miejsca wiążące, dlatego w laboratorium klinicznym test w kierunku czynnika Rh często wymaga dłuższego czasu reakcji lub dodatkowego odczynnika; tutaj odczytuje się go w taki sam sposób jak pozostałe.
Przeciwciała układu ABO są również nietypowe pod tym względem, że występują bez wcześniejszego kontaktu z ludzką krwią. Osoba z grupą A ma w osoczu przeciwciała anty-B od wczesnego dzieciństwa, co niemal na pewno wynika z pobudzenia przez bardzo podobne struktury cukrowe występujące na bakteriach jelitowych. Każdy człowiek posiada zatem przeciwciała skierowane przeciwko dokładnie tym antygenom ABO, których brakuje jego własnym komórkom – jest to zasada, która sprawia, że niezgodność w układzie ABO jest tak natychmiast niebezpieczna.
Konsekwencje transfuzji
| Grupa | Antygeny na krwinkach czerwonych | Przeciwciała w osoczu | Może otrzymywać krwinki czerwone od |
|---|---|---|---|
| A | A | anty-B | A, O |
| B | B | anty-A | B, O |
| AB | A i B | brak | A, B, AB, O |
| O | brak | anty-A i anty-B | O |
Rh wprowadza drugie, asymetryczne ograniczenie. Biorca z ujemnym czynnikiem Rh (Rh−), który otrzymuje krwinki Rh+, nie reaguje przy pierwszej ekspozycji, ponieważ przeciwciała anty-D nie występują naturalnie, ale układ odpornościowy zostaje uczulony i późniejsze przetoczenie krwi Rh+ może wywołać ciężką hemolizę. Ten sam mechanizm leży u podstaw choroby hemolitycznej noworodka: matka Rh− nosząca w łonie płód Rh+ może w kolejnej ciąży wytworzyć przeciwciała anty-D, które przechodzą przez łożysko, dlatego podaje się profilaktyczną immunoglobulinę anty-D. Spośród ośmiu próbek tutaj, 2, 3, 4 i 7 mają ujemny czynnik Rh i wymagałyby krwi Rh−.
Podsumowanie zadania według zakresu ocen
Klasy 9–10
- Skupienie — uważna obserwacja oraz słownictwo testu: antygen, przeciwciało, aglutynina, aglutynacja, grupa ABO, czynnik Rh, dawca, biorca.
- Aktywności — wpisz wszystkie osiem próbek, zarejestruj każdą z dwudziestu czterech studzienek jako dodatnią lub ujemną w siatce wyników, a następnie nazwij grupę każdej próbki na podstawie jej wzoru. Odpowiedz na pytania pomocnicze: która próbka nie wykazała żadnej reakcji i co to mówi o jej krwinkach czerwonych? Dlaczego szklana pałeczka musi być płukana między studzienkami?
Klasa 11
- Skupienie — przejście od obserwacji do leżącej u jej podstaw immunologii i wykorzystanie wyników do sformułowania prognoz.
- Aktywności — dla każdej z ośmiu próbek podaj antygeny obecne na komórkach i przeciwciała ABO w osoczu; zbuduj pełną siatkę zgodności dawca-biorca dla ośmiu próbek i zidentyfikuj każdą bezpieczną parę; wyjaśnij, dlaczego próbka 3 może oddawać krwinki czerwone wszystkim siedmiu pozostałym, podczas gdy próbka 6 nie może oddać żadnej z nich; oraz wyjaśnij, dlaczego test na obecność czynnika Rh musi być odczytywany oddzielnie od testów ABO, a nie z nimi łączony.
Klasa 12 / Poziom akademicki
- Skupienie — genetykę i chemię przeciwciał.
- Aktywności — ustal możliwe genotypy układu ABO stojące za każdym zaobserwowanym fenotypem (iAiA lub jaAi dla grupy A itd.) i wyjaśnij, dlaczego grupa AB jest kodominantowa, podczas gdy grupa O jest recesywna; wyjaśnij różnicę między IgM a IgG pod względem walencyjności i dlaczego wpływa to na sposób uzyskiwania wyniku anty-D w praktyce klinicznej; zaprojektuj test kontrolny grupowania odwrotnego, który potwierdziłby każdy z ośmiu wyników, i określ, co oznaczałaby rozbieżność między grupowaniem rodzajem a odwrotnym; oraz wyjaśnij mechanizm i czas podawania profilaktyki anty-D u matki Rh−, używając próbek 2, 3, 4 i 7 jako przykładów analizowanych krok po kroku.
Podstawowe wyposażenie laboratorium
Instrumenty
- Płytki do oznaczania grup krwi (trzy dołki na jedną próbkę krwi, oznaczone jako anty-A, anty-B i anty-Rh)
- Kroplomierze, po jednym na serum
- Szklana pręcik (do mieszania)
- Papier chłonny
- Rękawice i okulary ochronne
Produkty
- 8 próbek krwi o nieznanej grupie (po 5 kropli każdej do studzienki)
- Surowica aglutynująca anty-A (2 krople na test)
- Surowica aglutynująca anty-B (2 krople na test)
- Surowica anty-Rh (2 krople na badanie)
- Woda destylowana (do płukania szklanej pałeczki)