Co znamená Bombajská krev?

V červnu ohlásil tým výzkumníků z University of British Columbia (Kanada) neobvyklý objev. Vědci objevili bakterii, která dokáže přeměnit krev skupiny A na krev skupiny nula, a tím ji učinit vhodnou k transfuzi všem. Řekneme vám, co přesně bylo provedeno, proč to bylo potřeba a jaké potíže mohou nastat při použití „obrácené“ krve.

Od krve ke krvi

Masivní zájem o krevní transfuzi se mezi Evropany objevil v 17. století. Díky anglickému lékaři Williamu Harveymu se dozvěděli, že krev není jen v těle, ale že se jím i pohybuje. Objevily se myšlenky, že tyto pohyby, které vytvářejí krevní oběh, ovlivňují lidské zdraví. Jak přesně, to zatím nikdo nevěděl, ale mnozí se chtěli pokusit zlepšit stav pacientů pomocí krve někoho jiného.

První pokusy – alespoň ty zdokumentované – se rozhodly neprovádět na lidech, ale na psech. Jsou připisovány jinému anglickému lékaři Richardu Lowerovi. V roce 1665 zachránil několik nemocných psů tím, že jim vstříkl krev zdravých psů. Pravda, dárci nepřežili: krev jim byla odebrána přímo z tepny na krku a zastavit krvácení na takovém místě je velmi obtížné. Navíc o sterilitu tehdy nikdo nestál (a ani nevěděl, co to je), takže operace probíhaly v nehygienických podmínkách.

Obecně však byla zkušenost považována za úspěšnou, protože přežili ti, kteří měli být zachráněni. O dva roky později Lower upozornil na zkušenost svého francouzského kolegy Jean-Baptiste Denise. Už šel dále a provedl experiment na člověku. Pravda, aby se vyhnuli smrti dárce, začali tentokrát odebírat krev nikoli z řezu v tepně na krku, ale lidštěji – pijavicemi. Dárcem (pro jistotu!) navíc nebyl člověk, ale zástupce zcela jiného biologického druhu – ovce.

Denis vstříkl krev nasátou pijavicemi do 15letého chlapce trubičkami ze stříbra a husího peří. Chlapec přežil, ale podrobné informace o svém stavu neposkytl – není faktem, že by byl gramotný.

Lower se rozhodl učinit z dospělého a zjevně gramotného Arthura Coga příjemce biologických tekutin ovcí. Za účast na experimentu mu bylo přislíbeno 20 šilinků a výměnou byl požádán, aby podrobně popsal pocity z procedury a po ní. Koga trpěl velmi nápadnou a nepříjemnou nemocí – šílenstvím. Předpokládalo se, že krevní transfúze (jak se krevní transfúze více vědecky nazývá) mu vyčistí mysl.

Zpočátku tomu tak bylo: týden po zákroku se stříbrnými zkumavkami, husím peřím a ovčí krví Arthur Koga zaprvé poskytl Královské společnosti podrobnou zprávu o svém stavu a zadruhé prokázal dobré vychování na večírku . Po nějaké době došlo k neúspěchu: Koga se svou účastí propil peněžní odměnu za experiment a na místě pití se rozzlobil, takže nebylo možné nastolit trvalé osvícení jeho mysli.

Paralelně s tím, jako štěstí, zemřel ve Francii další Denisův pacient po transfuzi telecí krve. Pak se ukázalo, že pravou příčinou smrti byla otrava arsenem, ale bylo pozdě: mezidruhová krevní transfuze byla zákonem zakázána.

Jak nyní víme, Arthur Koga a první pacienti Jean-Baptiste Denis měli velké štěstí. Těžko se mohli zotavit z tak extrémních procedur, ale mohli snadno zemřít. Krev zvířete jednoho druhu nemůže být transfundována jedincům jiného druhu, protože složení těchto krevních vzorků je odlišné a tělo příjemce bude vnímat biomateriál dárce jako něco cizího a nepřátelského.

Je pravděpodobné, že účastníci experimentů přežili, protože jim bylo podáno poměrně malé množství krve: Koga dostal 9–10 uncí tekutiny od ovce a první pokusný subjekt Denis dostal 12. Jejich imunitní systém se s takovou hrozbou vyrovnal .

Párové lepení

V 1818. století se obnovily otevřené pokusy o transfuzi krve a tentokrát se krev převáděla z člověka na člověka. Situace byly nezáviděníhodné: ke stolům prvních transfuziologů se zpravidla dostaly ženy s děložním krvácením a sami transfuziologové byli původně porodníci. Dárci pro ženy byli jejich manželé. První takové transfuze v Anglii provedl James Blundell v roce 1832, v Rusku Andrei Wolf v roce XNUMX.

Pacientky měly na svého manžela velké štěstí: reakce odmítnutí cizí krve je nezabila, i když mohla. Ostatně složení této kapaliny se liší nejen mezi zástupci různých druhů, ale i mezi jednotlivými jedinci. Experimentálně to prokázal v roce 1900 rakouský lékař Karl Landsteiner. V té době se zajímal o imunologii a sledoval, jak na sebe reagují buňky různých organismů.

O čtyři roky dříve Landsteiner zjistil, že bakterie, které byly přidány do živného média se sérem – lidská krev, zbavená formovaných prvků a hlavního proteinu zodpovědného za koagulaci, se shromažďují ve skupinách, jako by se slepily, a usazují se. Z toho vědec usoudil, že některé látky v krevním séru způsobují slepování bakteriálních buněk. Proces shlukování se nazýval aglutinace a záhadné látky se nazývaly aglutininy.

Je logické, že aglutininy musí nějak najít buňky, které je třeba podrobit adhezi. Krev ale také obsahuje buňky a „nativní“ sérové ​​aglutininy tyto buňky nijak neovlivňují – soudě podle skutečnosti, že lidská krev se v těle normálně nesráží.

Z toho vyplynuly dva předpoklady. Za prvé: na krvinkách, stejně jako na bakteriích, jsou některé látky, které tvoří páry se sérovými aglutininy. Za druhé: pro každého jednotlivého člověka jsou tyto látky vybírány tak, aby se nelepily na vlastní aglutininy.

Landsteiner tyto předpoklady testoval odběrem vzorků krve sobě a pěti dalším zaměstnancům laboratoře. U všech vzorků oddělil sérum od nejhojnějších formovaných prvků, červených krvinek, a začal tyto krevní složky různě kombinovat.

Někdy červené krvinky při kontaktu s cizím sérem aglutinovaly, někdy ne. Stávalo se také, že se jeho krvinky slepily a vysrážely, pokud k nim bylo přidáno sérum jednoho kolegy, ale zůstaly normální, když k nim bylo přidáno sérum jiného dárce. To znamenalo, že existovalo několik typů aglutininů a látek druhé skupiny (nazývaly se aglutinogeny).

Landsteiner identifikoval tři krevní skupiny: A, B a 0 (často je nazýváme druhá, třetí a první). Tato písmena označují typy aglutinogenů, které se nacházejí na červených krvinkách této skupiny. Na buňkách skupiny nula nejsou žádné A- nebo B-aglutinogeny. O něco později rakouskí studenti našli krev jiné skupiny, kde byly v erytrocytech přítomny jak A-, tak B-aglutinogeny. Říkalo se tomu AB (synonymum – čtvrtý).

Objev krevních skupin nezůstal bez následků. Rychle našel klinické uplatnění: lidem začali podávat transfuze krve od těch dárců, kteří měli stejnou krevní skupinu jako sami pacienti, nebo v krajním případě krev nulté skupiny. Při smíchání s nativní krví nezpůsobuje slepování červených krvinek, protože neobsahuje odpovídající aglutinogeny.

Později byly nalezeny další látky schopné způsobit aglutinaci a vznikly nové systémy krevních skupin. Nejznámější z nich je Rhesus. Při krevní transfuzi se kromě Landsteinerových skupin bere v úvahu alespoň přítomnost či nepřítomnost Rh faktoru.

Resetovat

Aglutininy (látky v séru) jsou protilátky, tedy proteiny. Aglutinogeny (látky na povrchu červených krvinek) jsou antigeny, tedy to, co způsobuje protilátkovou odpověď. Nominálně to nemusí být proteiny, jako antigen může působit cokoli.

Docela často se jedná o oligosacharidy a polysacharidy – dlouhé molekuly vyrobené z malých sacharidů, jako je glukóza. Jsou obsaženy v membránách bakterií a fungují jako identifikační znaky pro jiné buňky a často chrání hostitele. Polysacharidy se z větší části ve vodě nerozpouštějí, ale pouze bobtnají a hlenují. Kluzká buňka je obtížněji uchopitelná a je obtížnější přivést na její povrch molekuly antibiotik nebo jiné škodlivé sloučeniny: hlen je absorbuje a zastaví.

Taková ochrana by byla užitečná nejen pro bakterie. Mají ho i buňky jiných organismů. Glykokalyx je často přítomen na povrchu živočišných buněk. Pokud tedy potřebuje mikrob proniknout do živočišné buňky nebo se alespoň nějak uchytit na jejím skutečném, nesacharidovém povrchu, bude muset bojovat s cizími sacharidy.

To se často děje v lidském střevě a konkrétně v tlustém střevě. Je obýván symbiontními bakteriemi, a aby nebyly vyhozeny spolu s výkaly, musí se držet na stěnách střeva, a proto ničí sacharidovou ochranu jeho stěn.

Vědci to věděli vědci z University of British Columbia (Kanada). Po pročesání lidského střevního mikrobiomu objevili bakterii Flavonifractor plautii, jehož enzymy nejen štěpí některé složité cukry, ale nejúčinněji působí na A-aglutinogeny – ty přítomné v červených krvinkách druhé krevní skupiny, A. Izolovali gen kódující tento enzym a testovali jeho práci mimo bakteriální buňky .

Několik modifikací – a enzym se ukázal jako poměrně aktivní: malé množství jeho molekul stačilo k odštěpení téměř všech složek z A-aglutinogenů na povrchu lidských erytrocytů a zůstala pouze samotná kostra molekuly oligosacharidu.

Autoři o tom poprvé informovali na setkání Americké chemické společnosti (ACS) v roce 2018 a v červnu 2019, pár dní před Světovým dnem dárců krve, vyšel vědecký článek v Příroda Microbiology.

Tento objev je cenný, protože potenciálně zvyšuje zásobu univerzálního dárce krve téměř dvojnásobně. Výskyt krevní skupiny A u bělochů je 40 procent, skupina 0 je 45 procent a plánuje se získat 0 od A.

0h h/h, nebo Bombay group

Krev ošetřená enzymem ze střevních bakterií může být transfundována každému člověku, stejně jako krev nulté skupiny. Neměly by v něm zůstat aktivní aglutinogeny A. Ale v tomto případě nejsou antigeny zcela odstraněny z povrchu červených krvinek, ale pouze se zkracují. Zůstává z nich stejná oligosacharidová kostra, nazývaná H-antigen.

Naprostá většina lidí nemá v krevním séru aglutininy, které reagují na tento aglutinogen. Jako obvykle však existují výjimky – a takovým pacientům nelze podat transfuzi ani „přirozenou“ ani upravenou krev skupiny nula. Faktem je, že většina procesů v našem těle je vícestupňová a neřídí je jeden gen, ale mnoho. V sítích pro správu je obvykle několik uzlů a jsou uspořádány v určité hierarchii.

Stavba A- a B-aglutinogenů na povrchu červených krvinek je řízena jejich vlastními enzymy. Stejně jako všechny ostatní proteiny jsou v tomto případě kódovány určitými geny I. Tento gen, známý všem ze školních genetických problémů, má tři alely, jednu recesivní (i nebo I0) a dvě dominantní (IA и IB). Existuje gen, který řídí tuto konstrukci, h. Mutace v něm (nebo spíše ve dvou jeho kopiích najednou, genotyp h/h) vedou k tomu, že červené krvinky nedostávají A- a B-aglutinogeny, bez ohledu na to, které varianty genu I jsou v nich přítomny.

H-aglutinogen se také ukazuje jako atypický, zkrácený, takže krevní skupina zde není ani nulová. Ale přesně tento typ krve zahrnují standardní detekční postupy založené na aglutinaci různými séry (jak to dělal sám Landsteiner): neobsahuje přece běžné aglutinogeny.

Nebyl by problém, kdyby obsah aglutininů jasně souvisel s přítomností aglutinogenů. Ale sérové ​​protilátky u člověka s mutací v genu h může být cokoli, včetně proti H-aglutinogenu. Pokud on sám takový aglutinogen nemá, je vše v pořádku. Pokud se antigen H dostane do krve takového pacienta, dojde k aglutinaci.

Naštěstí se tato mutace vyskytuje zřídka (v průměru u 0,0004 procenta světové populace) a hlavně v jižní Asii. Poprvé byl objeven u obyvatele Bombaje, a proto se neobvyklá krevní skupina nazývala Bombay neboli 0h. Takovým lidem by neměla být podávána krev nulté skupiny a ani krev upravená bakteriálním enzymem podle kanadského předpisu.

Existuje však naděje, že mikroskopičtí obyvatelé lidského střeva najdou molekulu, která dokáže přeměnit běžné aglutinogeny na bombajské aglutinogeny. Koneckonců, ti s Bombajským fenotypem, jako každý člověk na zemi, mohou potřebovat naléhavou krevní transfuzi.