Kırmızı kan hücresi (eritrosit) Beyaz kan hücresi. Platelet Plazma

Transkript

1 Kırmızı kan hücresi (eritrosit) Beyaz kan hücresi Platelet Plazma

2 Kan grubu ABO ve Rh genleri Fatma Savran Oğuz Tıbbi Biyoloji Anabilim Dalı

3 Şekilli elemanlar RBC (eritrosit) WBC (lökosit) Granular WBC hücreler Agranular WBC hücreler Konsantrasyon/Miktar Erkek: /mm3 Kadın: /mm3 Platelet (trombosit) /mm 3 Nötrofil (PMN's): 60-70% Eozinofil: 2-4% Bazofil: 0.5-1% Lenfosit: 20-25% Monosit: 3-8% Not Erkeklerde metabolik orandaki artışlara kadınlarda da mens nedeniyle aylık kan kaybına bağlı olarak değişir

4 Kan transfüzyonları Kemoterapi sonrası ve modern cerrahi ilerlemelerine destek vermek için uygulanmaktadır. İlk olarak 1818 yılında uygulanmaya başlanmıştır. Günümüzde güvenilir olarak gerçekleşen trasnfüzyonlar, ilk uygulamalarda bazan olumsuzlukların da yaşanmasına neden olmuştur. Bu olumsuzlukların önlenmesi için dikkat edilmesi gereken ise KAN GRUPLARI dır

5 Karl Lansteiner ilk olarak aglutinasyonu görmüş, ve aglutinasyon tekniğine göre insanları A- B- AB ve O gruplarında toplamıştır. ABO kan grupları ilk olarak 20.yy başında tanımlanmıştır

6 Gruplama eritrosit yüzeyinde bulunan antijenlere göre yapılmaktadır. İZOANTİJEN ya da ALLOANTİJEN olarak isimlenen kan grubu antijenleri Glikoprotein yada Glikolipid yapıya sahiptir. Antijenler İntrauterinal dönemde 7.haftadan itibaren oluşmaya başlarlar ve Mendel kalıtım özelliği gösterirler.

7 A-B-O antijenleri 9.kromozomda bulunan genler tarafından kodlanır. H antijeni 19. Kromozom üzerinde bulunan genler trafından kontrol edilir.

8 ABO sisteminde kan grupları üç allel gen ile belirlenir (A-B ve O), O alleli resesiftir, homozigot olması durumunda kendini gösterir, A ve B alelleri O genine karşı dominant birbirlerine karşı ise ko-dominant tır, Üç alel gene karşı 6 ayrı genotip ortaya çıkar, A ve B, eritrosit yüzeyindeki karbonhidrat yapıdaki antijenleri simgeler, bu nedenle A antijenini taşıyan B antijenini taşıyan A B Hem A hem de B antijenini taşıyan AB Yüzeyinde A/B antijenini taşımayan ise O grubu olarak sınıflandırılır

9

10 Her grup, kendi hücre yüzeyinde bulunmayan antijene karşı serumunda Antikor bulundurmaktadır, Kan serumda bulunan antikorlar; İzoantikor İzoaglutinin İzohemaglutinin ya da Alloantikor olarak isimlendirilir.

11 Serumda bulunan antikorlar nasıl meydana gelir? Kan serumunda bulunan Anti- A Anti- B antikorları Barsak florasında bulunan ve benzer antijenik yapıya sahip olan bakterilere karşı salgılanmaktadır.

12 A-antijeni B antijeni B antikoru A antikoru A antijeni taşıyanlarda Anti -B B antijeni taşıyanlarda Anti A AB antijeni taşıyanlarda O antijeni taşıyanlarda Anti-A ve Anti-B antikoru bulunur. Serumda antikorlar ilk olarak 3-6 aylık bebeklerde görülmeye başlar, 5-10 yaşları arasında en üst seviyeye ulaşır. B-antijeni A antijeni A antikoru B antikoru

13 Kan grubu antijenlerinin yapısı nasıldır? Kan grubu antijenleri Karbonhidrat yapılıdır. Membran lipidlerine (glikolipid) ya da proteinlerine bağlı (glikoprotein) olarak bulunur. Antijenik determinant kısımlarını oluşturan Karbonhidrat bölgeleri hem hayvan hem de insan kanında tespit edilmiştir.

14 Membranda yer alan genel antijenik yapı

15 Gruplar arasındaki antijenik farklılık nedir? Tüm gruplarda esas olan bir kök yapı (öncül) bulunmaktadır. Bu yapı; Glukoz- Galaktoz N-asetilgalaktozamin- Galaktoz dan meydana gelir. Genetik kontrol, var olan bu köke terminal şekerleri konjuge eden transferaz enzimleri tarafından sağlanır.

16

17 H Antijeni Öncül Yapısı Temel yapı ( glikoprotein) Galaktoz N asetil glikozamin

18 O grubunda fukozil transferaz enzimi H geni tarafından kodlanmaktadır Enzim terminal Galaktoz a bir fukoz ilave eder. Son üç şeker tüm gruplarda aynı olduğu için Kan grubu antijeninin esas yapısını oluşturur ve H maddesi olarak isimlendirilir. H maddesi tüm gruplarda ortak olduğu için hiçbir grupta da Anti-H antikoru bulunmaz H Antijeni Temel yapı ( glikoprotein) Galaktoz N asetil glikozamin Fukoz

19 A Antijeni Temel yapı ( glikoprotein) Galaktoz N asetil glikozamin Fukoz N asetil galaktozamin

20

21 B Antijeni Temel yapı ( glikoprotein) Galaktoz N asetil glikozamin Fukoz

22 Prokürsor ABO antijeni Prot-Nac gal- gal-nac glu-gal H enzimi H veya O antijeni Prot-Nac gal- gal-nac glu-gal fukoz

23 Prokürsor ABO antijeni Prot-Nac gal- gal-nac glu-gal H veya O antijeni Prot-Nac gal- gal-nac glu-gal H enzimi N-asetilgalaktozamin transferaz fukoz A antijeni NAcgal Prot-Nac gal-gal-nac glu-gal fukoz

24 Prokürsor ABO antijeni Prot-Nac gal- gal-nac glu-gal H enzimi H veya O antijeni Prot-Nac gal- gal-nac glu-gal fukoz Galaktozil tranasferaz B antijeni gal Prot-Nac gal-gal-nac glu-gal fukoz

25

26 ABO kan grubu sistemi H maddesi tüm gruplarda ortak olduğu için Anti-H antikoru hiçbir grupta bulunmaz Kan grubu genotipi Var olan ABO enzimleri Eritrosit antijenleri Serum antikorları "A" AA, Ai "H", "A" A, H anti-b "B" BB, Bi "H", "B" B, H anti-a "AB" AB "H", "A", "B" A, B, H hiçbiri "O" ii "H" H anti-a, anti-b

27 BOMBAY fenotipi nedir? İnsanların %99,9 u H maddesi sentezleyebilir (H antijenini taşıyabilir), H geni açısından HH /Hh dir. Fukozil transferaz enzimininin yokluğunda (H geni inaktif) kök yapı tamamlanamaz Kök zincirin eksik olması durumunda A ve B geni bulunsa bile bir H maddesinin sentezi mümkün olamaz. İnsanların %0.1 i genotipik olarak hh, fenotipik olarak ta Oh dir. Bu kişilerde H maddesi oluşmaz ve Bombay (Oh) olarak isimlendirilirler. Bu kişilerin serumunda Anti-H antikoru bulunacağı için ancak aynı grup insanlardan kan alabilirler.

28 Anti A Anti B Anti AB A B O A B AB O

29

30 Dört farklı etnik populasyonda ABO sıklığının karşılaştırılması B A O Britanya sıklığı Macarlarda gen sıklığı Japonlarda gen sıklığı Hong Kong da gen sıklığı

31 Türkiyede ABO kan grupları ve sıklıkları Kan grubu Sıklık% Eritrosit Serum Kan alabildiği Fenotipi Genotipi antijeni antikoru grup A AA/AO A Anti-B A-O B BB/BO B Anti-A B-O AB AB 7.54 AB -- A/B/AB/O (genel alıcı) O OO Anti-A ve O Anti-B (genel verici)

32 A O B A A AB O B O B AB A AB Kadın Erkek

33 A /AO O /OO B BB/BO A /AO A /AO AB O /OO O/BO O/OO B/ BO AB/AB A/AO,AA AB/AB

34 B /BO AB B A /AO AB B/BO BB B/BO B/BO O B AB AB A B/BO O B O

35 Kan grubu tayini ile babalık reddi Anne ya da baba Olası çocuk Olasılık dışı çocuk OxO (OxO) (OxO) O (OxO) A,AB,B OxA (OO) (AA)/(AO) (OO) OxB (OO) (OB)/(BO) (OO) OxAB (OO) (AB) ABxAB (AB) (AB) AxA (AA)(AA)/(AO)(AO) (AO)(AA) AxB (AA)(BB)/(AO)(BO) (AO)(BB)/(AA)(BO) AxAB (AA)(AB)/ (AO)(AB) BxB (BB)(BB)/ (BO)(BO) (BB)(BO) BxAB (BB)(AB)/ (BO)(AB) O ya da A (AO) (OO) O ya da B (BO) (OO) A ya da B (AO) (BO) A,B veya AB (AA) (AB) (BB) AxO (AA) (AO) (OO) AB,B AB,A O, AB O B, AB A, B, AB, O (AO)(BO)/(AB)(OO) - A, B, AB (AA)(BO)/(AB)(AO) B veya O (BB) (OO) (BO) A, B veya AB (AO)(BB)(BO)(AB) O A.AB O

36 ABO sisteminde alt gruplar A alt grupları B alt grupları A 1 (normal alel) %78 sıklıkla, A 2 ( A 1 den sonra en yaygın alt grup) %22 A 3 B 3 B x B m B el B (A) A m A y A el A x A end

37

38 Alt grup farklılığı neden ileri gelmektedir? Alt grup farklılığına Mutasyonlar neden olur.

39 Mutasyon nerede meydana geliyor? 647. Nukleotidde C/T mutasyonu, Lösin yerini proline bırakır nukleotidleri arasında 3 sitozin nukleotidinden biri delesyona uğrar; Bu sonlandırma kodonunda değişime ve dolayısı ile, daha uzun bir nukleotid dizisine neden olur. Sonuç olarak Fukozil transferaz enzimine 21 aa eklenir. Üç boyutlu yapısı değişen daha büyük bir enzim sentezlenir. Ancak sentezlenen enzim aktivitesi yetersizdir.

40 Sonuç A 1 alt grubunda yeterli fukozil transferaz aktivitesi vardır ve her hücre yüzeyinde antijen yer almaktadır. A 2 alt grubunda, A antijenini kodlayan gen üzerinde meydana gelen mutasyonlar sonucunda fukozil transferaz aktivitesinde yetersizlikler var ve hücre yüzeyinde antijen yer alıyor.

41 A 3 alt grubunda da çeşitli mutasyonlar söz konusudur. En yaygın olanı 291.aa mutasyonudur. Aspartik asit asparjin ile yer değiştirmiştir. Etnik gruplardaki dağılımı farklıdır; Danes lerde 1/1000, Fransızlarda 1/

42 II-Alt grup farklılığı neden ileri gelir? B alt grupları özellikle etnik gruplar arasında değişkenlik göstermektedir Fransız donörler arasında B 3 sıklığı 1/ iken Çinli donörlerde bu oran 1/900 dir. B transferaz enzimini kodlayan gende meydana gelen mutasyon sonucunda enzimin 352. aa ti triptofan yerini arginin alır. Bu, transferaz için konformasyonal bir değişime neden olan arginin ile kıyaslandığında triptofan non polar bir aa tir.

43

44

45 ABO SİSTEMİNDE KAN GRUPLARI GENOTİP FENOTİP ERİTROSİT SERUM ANTİJENİ ANTİKORU A 1 A 1 A 1 A 2 A 1 O A 1 A 1 +A 2 +(H) Anti-B A 2 A 2 A 2 +(H) Anti-B,Anti-A 1 A 2 O A 2 BB BO B B+(H) Anti-A 1,Anti-A 2 A 1 B A 1 B A 1 +B - A 2 B A 2 B A 2 +B+H Anti-A 1 OO O H Anti-A 1,Anti-A 2, Anti-B hh Oh (BOMBAY) - Anti-A 1,Anti-A 2, Anti-B,Anti-H

46 Kan grubu antijenleri yalnızca eritrosit yüzeylerinde mi bulunur? Özafagus Pankreas Safra kesesi Akciğer Karaciğer Böbrek Böbrek üstü bezi hücre yüzeylerinde de bulunur

47 Sinir sistemi Saç Kemik doku Kıkırdak doku da ise ABO antijenleri bulunmaz

48 ABO antijenleri yalnızca hücre yüzeylerinde mi bulunur? ABO antijenleri suda eriyebilen yapılardır. Mide suyu Tükrük Meni Ter Göz yaşı Yumurtalık sıvısı İdrar da bulunabilir

49 ABO antijenleri nasıl salgılanabilir? Kalıtsal olan bu özellik Se ve aleli olan se genleri ile kontrol edilir,

50 ABO antijenlerini vücut sıvılarında bulunduran insanlar Sekretuar (salgılatıcı) olarak kabul edilir (%80), Vücut sıvılarında bu maddeleri taşımayanlar ise Non-sekretuar (salgılamayan) olarak kabul edilir (%20), Resesif özelliği olan se geni homozigot olması durumunda (sese) nonsekretuar özellik ortaya çıkar. Se ve se genleri mendelyen kalıtım özelliği gösterirler. Se geni, sekretuar hücrelerin çalışmasını sağlayan H geninin düzenleyicisi özelliğini taşır.

51

52 H antijeninin yapılabilmesi H ve Se genleri tarafından kontrol edilir Her iki gen sıkıca birbirleri ile ilişkilidir ve ikisi de; 1 2 L fukozil transferaz enzimini kodlamaktadır H gen ürünü (FUT1) hematopoetik hücreler ve vasküler endotelyal hücrelerde, Se gen ürünü (FUT2) ise sekretuar hücreleri içeren bazı hücrelerde eksprese edilir. Çok nadir olarak H maddesinin yapılması gerçekleşemez (h/h) Böyle bireyler H (A veya B) yi eksprese edemezler Eğer bu kişiler SeSe ya da Sese iseler vücut sıvılarında H antijenini (üretilirse A ve B yi de) eksprese edebilirler.

53 Rh Kan grubu sistemi nedir? Rh sistemi ilk kez Rhesus maymununda Wiener tarafından bulunmuştur, Sistem üç alelik gen çifti tarafından kontrol edilmektedir, Rh lokusu kompleks olup Rh alelleri R ve r şeklinde belirtilir, R aleli fenotipik olarak Rho antijenini üretir (RR/ Rr) r aleli ise Rho yokluğunu belirtmektedir (rr).

54 Rh Kan grubu sistemi nedir? İlk olarak Rhesus (Maymun) eritrositleri üzerinde eksprese edildiği anlaşılan antijenik yapı. İnsanların %83 bu antijeni taşır, Rh (+) tir %17 si ise bu antijeni taşımamaktadır ve Rh (-) tir. Rh antijeni Rh antikoru

55 Fisher ve Rice Rh faktörünü farklı bir şekilde açıklar 1. Kromozom üzerinde yerleşen Rh gen bölgesi birbirine komşu iki alel içeren üç lokusu kapsar (C ve c, D ve d, E ve e) D geni Rh(+) antijenden sorumludur (buna karşın bilinen bir d antijeni yoktur) C,c E,e alelleri özgün antijenleri belirlemekle birlikte bu antijenik yapılar immünolojik açıdan önemli değildir Wiener sistemine göre her bir antijenin uygun bir ifadesi vardır Rho= (D) rh = (C) rh = (E)

56 Yaygın olarak görülen Rh hablotipleri ve İngiliz toplumundaki dağılımı Fisher Race / Wiener terminolojisi Sıklığı CDE CDe cde cde Cde CdE cde cde Rh pozitif Rh negatif Çok seyrek Çok seyrek

57 D antijeni, güçlü bir immünojenik antijendir. Antikor oluşturabilme prevalansı Rh(+) hücre dozuna bağlıdır. 1ml Rh(+) kana maruz kalan kişi %15 lik bir duyarlılığa sahiptir, 250ml Rh(+) kan ise %60-70 duyarlılık meydana getirir Anti -Rh antikorlar hangi tip antikor sınıfa girer? Rh(+) kan ile karşılaşmadan 4 hafta sonra zayıf IgM tipi antikorlar kanda saptanır Daha sonra hızla IgG tipi antikor sentezi başlar İkinci kez Rh(+) hücreler ile karşılaşılması durumunda ise hızla IgG oluşumu gözlenir.

58 Rh(+) bebeğe hamile Rh(-)anne Rh (+) fetüsten hücreler kan yolu ile anneye geçer Rh(+) kan hücreleri ile karşılaşan anne sensitize olur İkinci Rh (+) hamileleikte antikorlar fetal hücrelere saldırır Rh sensitizasyonu nasıl oluşur?

59

60

61

62

63 Yeni doğanın hemolitik anemi hastalığı nedir? (Erythroblastosis fetalis) Anne ve fetüs arasındaki D antijeni uyuşmazlığından kaynaklanır. Rh(-) annenin (dd), Rh(+) çocuğa (Dd) sahip olması durumunda ortaya çıkar. Rh (+) hücreler anneye geçerek sensitize eder Annede oluşan IgG sınıfı anti-d antikorları plasenta yolu ile fetüse geçerek fetal eritrositlerin hemolizine neden olur

64 Eritrositlerin hemolizi ile ne olur? Fetal eritrositlerin parçalanması, hemoglobinin yıkılması sonucu açığa çıkan bilurubin anneye geçer Glukronil transferaz enzimi ile direkt biluribine yıkılır ve safra ile atılır Doğumdan sonra ne olur? Çocuğun doğumundan sonra bilurubin anneye aktarılamaz, henüz enzim sentezlenemediği için kan düzeyinde artmaya başlar -sarılık, beyin korteks hücrelerinde birikim ve sonuçta nörolojik hasar.

65 Rh uyumsuzluğu olursa ne yapılabilir? Anneye anti- D antikor preparatı verilir (RhoGAM) Anne daha önce D antijeni ile yanlış bir transfüzyon nedeni ile duyarlaşmamış ise ilk hamilelik döneminde oluşan anti- D antikorları gebeliği riske edecek düzeyde olmaz. Anti- D antikoru anneye geçmiş olan Rh(+) hücreleri yakalayıp paçalar, Fetal hücre yüzeyindeki D antijeni anneyi sensitize edemez ve böylece de annenin Rh(+) hücrelere karşı duyarlaşması engellenir.

66 Eritroblastisis fetalisin oluşması (RhoGam sız)

67 Rh faktörü ile ABO uyumu arasında bir ilişki var mıdır? Rh immünizasyonu ilk Rh(+) ABO uyumlu bebeğin doğumunu takiben Rh(-) olan kadınların %8-9 unda, Rh(+) ABO uyumsuz bebeklerin doğumundan sonrada Rh(-) kadınların %1.5-2 sinde görülür. Bu fark neden? Bazen çocuk (DD/Dd), anne (dd) olmasına rağmen annenin sensitize olması gözlenmez. Örneğin Anne O Rh(-), Bebek A Rh(+) ise; Anneye geçen Fetal hücreler annedeki anti-a antikorları ile parçalanacak ve D antijeninin yaratacağı immünizasyon da engellenmiş olur.

68 ABO uyumlu ve ABO uyumsuz evlenmelerde Rh hemolitik bebeklerin ortaya çıkma sıklıkları Anne Baba Rh hastalık sayısı A O 765 B O 156 ABO uyuşur AB O 59 AB AB A B Toplam 1038 ABO uyumsuz O O O A B A B AB AB AB Toplam 435

69 Rh(-) olan bireyin serumunda normal olarak Anti-D antikoru bulunmaz Rh(+) olan bireyden Rh (-) bireye kan transfüzyonu yapılamaz Rh(-) olan bireyden Rh(+) bireye yapılan nakil bir sorun oluşturmaz

70 Eritrosit antijenleri KAN GRUBU GEN KROMOZOM LOKASYONU ABO Rh Kidd Duffy Kell MNS Secretor Hh Lewis Landstainer Wiener Diego Gerbich İndian li Knops KX Dombrock Colton Cramer MER2 Ok Radin Scianna Wd Xg Yt ABO RH JK FY KEL GYPA,GYPB.GYPE FUT2 FUT1 FUT3 LW AE1 GYPC CD44 ll CR1 XK DO AQP1 DAF MER2 OK RD Sc WD XG ACHE 9q34.1-q34.2 1p36.2-p34 18q11-q12 1q22-q23 7q33 4q28-q31 19q13 19q13 19p p13.2cen 17q12-q21 2q14-q21 11q13 9q21 1q32 Xp21.1 Bilinmiyor 7p14 1q32 11p pter-p13.2 1p36-p22.1 1p36.2-pp q12-q21 Xp q22

71 Tüm kan grupları transfüzyon reaksiyonlarına neden olur mu? Çok sayıda var olduğu bilinen eritrosit antijenlerinin büyük bir kısmı transfüzyon reaksiyonlarına katılmaz Kidd, Duffy, Kell ve MNS sistemleri, kendilerine karşı antikor oluşmasına neden olabilirler ve bu tip kanlar sensitize olmuş kişilere transfüze edilirse hemolize neden olurlar. Transfüzyon reaksiyonlarında etkili olan antijenler hem immünojenik hem de insidansı yüksek olan antijenlerdir. Düşük insidanslı antijenler immünojenik etkileri fazla olsa bile bu reaksiyonlarda etkili olmazlar.

72 Kidd kan grubu Bu kan grubuna karşı gelişmiş antikorlar, gecikmiş hemolitik transfüzyon reaksiyonlarına neden olurlar Jk genlerinde dominantlık özelliği bulunmaz Dört antijenik fenotipleri bulunmaktadır Jk (a+b-) Jk (a-b+) Jk (a+b+) Jk (a-b-) (bu durumda baskılayıcı bir gen bulunmalı, ya da üç alel gen olmalıdır)

73 Duffy kan grubu Ko-dominant özelliği olan alel genlere sahiptir ; Fy a - Fy b Fy a ya karşı gelişen antikor gecikmiş hemolitik transfüzyon reaksiyonları ile Fy b ye oranla daha ilişkilidir. Siyahların çoğunda Fy (a-b-) fenotipine neden olan üçüncü bir alel daha bulunur.

74

75 Kell kan grubu K ve k olmak üzere iki alel gen içerir K antijeni, oldukça immünojenik özelliğe sahip bir antijendir; Kell antijenine karşı oluşan antikorlar hemolitik transfüzyon reaksiyonlarına ve Hemolitik anemilere neden olmaktadır.

76 MNSs kan grubu İnsan eritrositlerinin tavşan yada kobaylara enjekte edilmesi halinde, kendilerine karşı antikor üretimine neden olan eritrosit antijenleridir M ve N ko-dominant bir alel çiftidir İnsanlar eritrosit yüzeylerinde bulunan bu antijenik yapılara göre ya M, ya N ya da MN şeklinde gruplandırılırlar

77 İnsanlar, M ya da N antijenlerine karşı antikor üretmezler bu nedenle de kan nakillerinde bu antjenlerin önemi yoktur. S/s ile gösterilen bir antijen çifti daha vardır. Kendilerine karşı antikor sentezine neden olan bu genler M-N çifti ile yakın ilişkisinden dolayı; MS/ Ms / NS/ Ns gibi kombinasyonlar ortaya çıkar. MNS antijenleri özellikle adli çalışmalar için önem taşımaktadır.

78 Transfüzyon öncesi testler, Donor kanının alıcıda her hangi bir yapı bozukluğuna neden olmaması için transfüzyondan hemen önce yapılmalıdır

79 1. ABO ve Rh tiplemesi Alıcının eritrositleri; anti A anti B anti- D serumları ile karşılaştırılır, Alıcının serumu ticari olarak elde edilen A ve B hücreleri ile test edilir

80 Anti A Anti B Anti AB A hücreleri B hücreleri O hücreleri A B AB O

81

82 Blutgrup pe A+ Antikörper gegen B Vorhandenes Antigen Antigen A und das RH Antigen A- B, Antigen A B+ A Antigen B und das Rh Antigen B- A, Antigen B AB+ keine Antikörper Antigen A, Antigen B und das Rh Antigen ABkeine Antiköper Antigen A und Antigen B O+ A, B Rh Antigen O- A, B keine Antigene

83

84

85

86

87

88 Blood Group (Symbol/ Number) Proteome Chromos omal Localisat ion and gene name SNPs affecting Critical Amino acid(s) EMBL/ Genbank Accession No. ABO ABO/001 (transferase A, alpha 1-3-Nacetylgalactosaminyltransferase; transferase B, alpha 1-3- galactosyltransferase)(354aa) Carbohydrate-dependent antigen 9q34.1-q34.2 ABO A1 B1 (A101 B101) (A297G; C526G; C657T; G703A; C796A; G803C; G930A) Arg176Gly; Gly235Ser; Leu266Met; Gly268Ala. A1 A2 (A101 A201) (C467T; D1060) Pro156Leu, frameshift aa. A1 O1 (A101 O01) D261G (frameshift =truncated glycosyltransferase) Plus 8 A alleles; 6 B alleles and 19 O alleles and15 Rare A3, Ax, Ael B3, Bx, Bel, cis-ab and B(A) alleles NM_020469mRNA MNS MNS/002 Glycophorins A & B (GPA:131aa) CD235a (GPB:72aa) CD235b (GPE:78aa?) CD235e 4q28-q31 GYPA GYPB GYPE M N (C59T; G71A; T72G) Ser1Leu; Gly5Glu (GPA mature protein) Other SNPs S s (T143C) Met29Thr (GPB mature protein) Plus 32 Rare MNS alleles NM_ mrna NM_ mrna NM_ mrna P1 P1/003 P1 Glycosyltransferase 22q11-ter UDP-galactose: -D-galactosyl- 1-R 4- -D galactosyltransferase AJ mrna Rh D RH/004 Rh D polypeptide (416 aa) CD240D 1p RHD amino acid substitutions Multiple RHD alleles causing partial, weak and D-negative phenotypes XM_ mrna NT_ Genomic Rh CcEe RH/004 Rh CcEe polypeptide (416aa) CD240CE 1p RHCE C c (C48G) Trp16Cys, (T207C) Ser103Pro E e (C676G) Pro226Ala RH8 C W + (A122G) Gln41Arg RH9 C X + (G106A) Ala36Thr RH26 (G286A) Gly96Ser VS+=Leu245Val V-VS+ Leu245Val Gly336Cys NM_ mrna NT_ Genomic Rh RHAG Rh associated glycoprotein. (409aa) Ammonium transport family Gene defective in Rh null individuals CD241 6p RHAG U (?+ GPB) NM_ mrna NT_ Genomic

89 Lutheran LU/005 Lutheran Glycoprotein (B-CAM) (597aa) CD239 19q12-q13 LU Lu b Lu a (G229A) Arg77His Au a Au b (A1614G) Ala539Thr LU6 LU9 (C824T) Ser275Phe LU8 LU14 (T611A) Met204Lys LU:-5 ( G326A) Arg109His LU: -20 (C905T) Thr302Met LU:-13 (C1340T & A1742T) Ser447Leu; Gln581Leu NM_ mrna NT_ Genomic Kell KEL/006 Kell Glycoprotein (732aa) 7q33 KEL k K (C698T (common) or C698G or A697T) Thr193Met (or Thr193Arg or Thr193Ser) (KEL2 KEL1) Kp b Kp a (C961T) Arg281Trp (KEL4 KEL3) Kp b Kp c (G962A) Arg281Gln (KEL4 KEL21) Js b Js a (T1910C; A2019G) Leu597Pro (KEL7 KEL6) KEL11 KEL17 (Cote Wk a ) (T1025C) Val302Ala KEL10 (Ul a ) (A1601T) Glu494Val KEL12 (A1763G) His548Arg KEL18 (C508T or G509A) Arg130Trp or Arg130Gln KEL19 (G1595A) Arg492Gln KEL22 (C1085T) Ala322Val KEL25 (VLAN) (G863A) Arg248Gln KEL26 (G1337A) Arg406Gln KEL27 (G685A) Glu249Lys XM_ mrna NT_ Genomic

90 Lewis LE/007 FUT3 a 1,3 a 1,4 fucosyl-transferase; (GDP-fucose:beta-D-Nacetylglucosaminide 3-alpha-Lfucosyltransferase); active in secretory epithelial cells 19p13.3 FUT3 FUT3 alleles FUT2 (Secretor) alleles XM_ mrna NT_ genomic Duffy FY/008 Fy glycoprotein (338aa) 1q21-q22 FY (DARC) Fy b Fy a (A125G) Asp42Gly Fy b Fy(a-b-) (T-33C) GATA-1 site in Promoter Fy b Fy b w (C265T & G298A) Arg89Cys & Ala100Thr Plus 5 Rare Fy(a-b-) alleles NM_ mrna NT_ Genomic Kidd JK/009 Urea transport protein (389aa) 18q11-q12 SLC14A1 (JK) Jk a Jk b (G838A) Asp280Asn Jk(a-b-) (T871C) Ser291Pro (Finns) NM_ mrna NT_ Genomic Diego DI/010 Anion exchange protein, AE1 (band 3) Solute carrier family 4 member 1 (911aa) CD233 17q21-q22 SLC4A1 (AE1) Di b Di a (C2561T) Pro854Leu Wr a Wr b (G1972A) Lys658Glu +GPA Wd a (G1669A) Val557Met Rb a (C1643T) Pro548Leu WARR (A1654C) Thr552Ile ELO (C1294T) Arg432Trp Vg a (T1663C) Tyr555His Wu (G1694C) Gly565Ala Bp a (C1707C) Asn569Lys Hg a (C1966T) Arg656Cys Mo a (G1967A) Arg656His Sw a (G1937A) Arg646Gln BOW (C1681T) Pro561Ser NFLD (A1287T) Glu429Asp and (C1681G) Pro561Ala Jn a (C1696T) Pro566Ser KREP (C1696G) Pro566Ala Tr a (G1653C) Lys551Asn Fr a (G1438A) Glu480Lys XM_ mrna NT_ Genomic Cartwrigh t YT/011 Acetylcholinesterase, alternately spliced form containing hydrophobic membrane anchor, and GPI-tail (614aa) 7q22 ACHE Yt a Yt b (C1057A; C1777T) His353Asn (322 mature protein) NP_ mrna NT_ Genomic

91 Xg XG/012 Xg protein (PBDX) (180aa) Xp22.32 PBDX Quantitative S73261 mrna Scianna SC/013 Scianna Glycoprotein 1p36.2-p22.1 SC Sc1 Sc2 Gly57Arg Rd- Rd+ Pro60Ala C178G NM_ mrna NT_ Genomic Dombrock DO/014 NAD:Arginine ribosyltransferase (314aa) 12q13.2-q13.3 DO (DOK1) Do a Do b (A793G) NM_ mrna NT_ Genomic Colton CO/015 Aquaporin 1 (269aa) 7p14 AQP1 Co a Co b (C134T) Ala45Val Plus 4 Co null /weak phenotypes NM_ mrna NT_ Genomic LW LW/016 LW glycoprotein (251aa) CD242 19p13.2-cen ICAM4 (LW) LW a LW b (A308G) Gln70Arg NM_ mrna NT_ Genomic Chido/Rod gers CH/RG/01 7 Hh H/018 C4a and C4b of complement 6p21.3 C4A; C4B FUT1 fucosyltransferase 19q13.3 FUT1 Rodgers antigens C4A Chido antigens C4B FUT1 alleles Causing Bombay and Para-Bombay phenotypes NM_ mrna NM_ Genomic NM_ mrna NT_ Genomic Kx XK/019 XK protein (444aa) Xp21.1 XK Absent only in McLeod phenotype XK alleles NM_ mrna NT_ Genomic Gerbich GE/020 Cromer CROM/02 1 Glycophorins C (128 aa) & D (107aa) 2q14-21 GYPC Decay Accelerating factor (DAF; CD55)(347aa unprocessed; 323aa mature protein) 1q32 CD55 Ge2 GPD 1-26 Ge3 GPC ; GPD Ge4 GPC 1-19 An a + (G67T) Ala2Ser GPD Ls a + Exon 3 duplication GYPC Wb(-) Wb(+) (A23G) Asn8Ser Dh a + (C40T) Leu14Phe GPC Gerbich phenotype (exon 3 del ) Yus phenotype (exon 2 del) Cr(a+) Cr(a-) (G679C) Ala193Pro Tc a Tc b Tc c (G/T/C155) Arg/Leu/Pro 18 WES a WES b (G245T) Arg48Leu Dr(a+) Dr(a-) (C649T) Ser165Leu Es(a+) Es(a-) (T239A) Ile46Asn UMC(+) UMC(-) Thr216Met NM_ mrna NT_ Genomic NM_ mrna NT_ Genomic Knops KN/022 CR1 (CD35) (1198aa) 1q32 CD35 McC a McC b (A4795G) Lys1590Glu

92 Indian IN/023 CD44 glycoprotein (341aa) 11p13 CD44 In a In b Pro46Arg NM_ mrna NT_ Genomic OK OK/024 Basigin M6 (EMMPRIN -extracellular matrix metalloproteinase inducer) (269 aa) CD147 19p13.3 BSG Ok(a+) Ok(a-) G331A (Glu92Lys) NM_ mrna NT_ Genomic Raph RAPH/02 5 Mer2 11p15.5 MER2 John Milton Hagen JMH/026 Semaphorin (379 aa) CD108 15q22.3-q23 SEMA7A NM_ mrna NT_ Genomic I IGNT/ IGnT I i (adults) G1043A Gly348Glu G1148A Arg383His IGnT gene deletion XM_ mrna NT_ genomic P P/028 Globoside synthetase 3q25 B3GALT3 1,3-N-acetylgalactosaminyltransferase ( 1,3 GalNAc-T) AB mrna NT_ genomic GIL GIL/029 Aquaporin3 AQP3 9p13 AQP3 NM_ mrna NT_ genomic

93 Historical Perspective 1667 first blood transfusion 1868 infused solutions containing hemoglobin 1883 Ringers Solution 1920s Transfusions become regular practice 1980s Blood shortages rising incidents of HIV and Hepatitis

94 The antigens of the ABO system are of prime importance in transfusion medicine to such an extent that all blood donors and recipients are tested for the presence of these antigens and pre-formed antibodies by default. ABO blood group polymorphism was the first of all of the blood group systems to be defined at the molecular level in This was achieved following the initial cdna cloning of an A glycosyltransferase 15. The molecular basis of ABO antigenicity was unravelled following the cdna sequence analysis of A, B and O glycosyltransferases from individuals expressing different blood group phenotypes. This investigation concluded that the A and B transferase differs by 4 amino acids Arg176Gly; Gly235Ser; Leu266Met; and Gly268Ala, and that an O allele (later dubbed O 1 ) had a single nucleotide deletion (G261-) that produces a reading frame shift and premature stop codon (figure 2). A second O allele (later dubbed O 1v (for variant)) was found in blood donors (Yamamoto et al., 14 had previously described it in the cancer cell line COLO205), having the consensus G261 nucleotide deletion, but having multiple mutations dispersed along exons O 1v was found to have an extremely high frequency in certain populations (91% in Amerindians 17, to 25% in Chinese 18 ). Further O alleles have been found that are independent of the O 1 /O 1v -causative G261 nucleotide deletion the O 2 allele, which is caused by an amino acid exchange affecting an amino acid critical for transferase activity (Gly268Arg) 19 ; O 3 which has two mutations producing a short internal frameshift involving amino acids ; O 4 is caused by a nucleotide (G87 or 88) insertion inducing a reading frameshift and premature stop codon and O 5 caused by a nonsense mutation (C322T) (Cited by 12 ). The predicted structures of the various A,B and O glycosyltransferases are shown in figure 2. Variant A alleles involve presumably mutation in the wild type A 1 allele. A second A 1 allele, common in Asian populations possesses a C467T SNP (causing a Pro156Leu substitution) has been found, but this amino acid exchange has no effect on A transferase activity 18, The A 2 allele possesses the C467T SNP plus a single nucleotide deletion (C 1059,1060 or 1061). This deletion (for simplicity referred to as C1061-) causes a frameshift that predicts a longer A 2 transferase enzyme by 21 amino acids 24. The genetic basis of the further A and B alleles (A el, A x, A 3, B 3, B x and B el ) is caused by hybrid ABO alleles, 25,26 and one B 3 allele is caused by exon 3 skipping, unique within the ABO system 27.

95 Carbohydrate-dependent antigens of the Red Cell Above figure depicts the biosynthesis of the terminal structures of blood-group active oligosaccharides. A variety of precursor substances are processed by fucosyltransferases (9 are currently known in the human genome). Three fucosyltransferases are involved in the generation of ABH, Lewis and Secreted ABH substances, FUT1-3. FUT1 produces H-active substance in mesodermal tissues (e.g. erythrocytes) whilst FUT2 is active in secretory epithelial cells. FUT3 (Lewis) is active in tissues that synthesise Lewis system antigens (e.g. gut), and then transferred via glycolipid structures into red cell membranes.

96 Fig 2 Structures of A, B and O glycosyltransferases of Golgi Lumen Figure depicts the predicted structures of the various golgi-localised glycosyltransferases involved in the biosynthesis of ABH-active glycoconjugates. A1 and B transferases differ by four amino acids (Arg176Gly; Gly235Ser; Leu266Met and Gly268Ala) which constitute the active site of the transferase conferring the differential substrate specificity. The A2 glycosyltransferase has a frameshift mutation that results in the production of a transferase with a larger C-terminal tail (21 amino acids) producing a mature protein of 374 amino acids which less efficient than the wild type A1 transferase. Inactive O transferases are due to (1) In O1 and O1v: a nucleotide deletion ( G261) that produces a reading frame shift and premature termination of protein synthesis producing an inactive 116 amino acid transferase (2) In O2 A missense mutation Gly268Arg that disrupts glycosyltransferase activity. Minor A, B and O alleles are omitted for clarity.

97 2. Cross-match testi Kan grupları uygun kişiler arasında saptanamamış farklı aglutininler olabilir Bu nedenle kan verilmeden hemen önce alıcı ve donor uygunluğu direkt olarak belirlenmelidir. Yıkanmış donor hücreleri alıcı serumu ile inkübe edilir ve santrifüj edilerek hemoliz ya da aglütünasyon gözlenir.

98 Kan nakli ile ilgili sorunlar genel olarak doku nakli ile ilgili sorunlardan daha azdır Günümüzde bağış yolu ile elde edilen kan hücrelere ve plazmaya ayrılır ve transfüzyon hastanın ihtiyacı olan komponentlere göre yapılır

99 Ancak ABO yada HLA ya karşı olan antikorlar hiperakut rejeksiyona neden olur A, B ve O kan grubu antilenleri kan damarlarının endotelyal hücreleri üzerinde de eksprese edilirler. O grubundan bir alıcı, A kan grubundan olan vericiden böbrek graftı alır ise sonuçta hiperakut rejeksiyon görülür. HLA sınıf I molekülleri endotelyal hücrelerde eksprese olmaktadır. HLA sınıf I moleküllerine karşı önceden var olan antikorlar bu rejeksiyonda rol oynamaktadırlar.

100 Transfüzyon reaksiyonları; Hemolitik reaksiyonlar: ABO uygunsuz kanın transfüzyonu sonucu meydana gelir Febril reaksiyonlar: Verici lökosit antijenlerine karşı gelişen reaksiyonlardır. Bu reaksiyonlar genellikle çok sayıda transfüze olan alıcılarda ya da çok sayıdaki hamileliklerde lökosit antijenlerine karşı duyarlanmış kadınlarda ortaya çıkar Allerjik reaksiyonlar: Daha çok plazma proteinlerinin neden olduğu düşünülen reaksiyon tipidir.

101

102 1 Bombay Phenotype It is important to be cautious in predicting the ABO blood type of children based on the phenotypes of their parents. This is due to the fact that a third antigen (H) on the surface of red cells can prevent the expected ABO blood type from occurring. Normally, if an A blood type mother has an O type child, the father is expected to be type O or at least to carry the O allele (OO, AO, or BO genotype).

103 The child has inherited an O allele from both parents. However, an O blood type child can also be born to parents who do not have the O allele if a recessive form of the allele for the H antigen also is inherited from both parents. The H antigen is a precursor to the A and B antigens. For instance, the B allele must be present to produce the B enzyme that modifies the H antigen to become the B antigen. It is the same for the A allele. However, if only recessive alleles for the H antigen are inherited (hh), as in the case above, the H antigen will not be produced. Subsequently, the A and B antigens also will not be produced. The result is an O phenotype by default since a lack of A and B antigens is the O type. This seemingly impossible phenotype result has been referred to as a Bombay phenotype because it was first described in that Indian city. 2

104