Tällä viikolla teemme yhteistyössä Australian Punaisen Ristin veripalvelun kanssa sarjan, jossa tarkastelemme verta: mitä se oikeastaan tekee, miksi tarvitsemme sitä ja mitä tapahtuu, kun jotain menee vikaan nesteessä, joka antaa meille elämän. Lue sarjan muut artikkelit täältä.
Punasolujen pinnalla on monia molekyylejä, jotka vaihtelevat yksilöiden välillä, ja nämä muodostavat veriryhmien perustan. Yleisimmin tunnetut näistä ovat ABO-veriryhmät ja Rh-antigeenit (jotka merkitään veriryhmäsi A-, B- tai O-koodin perässä olevalla ”positiivisella” tai ”negatiivisella” merkinnällä).
Mitä et ehkä tiedä, on se, että on olemassa 34 muuta veriryhmäjärjestelmää, joista tunnetaan yli 300 muunnosta. Nämä kaikki luokitellaan punasolujemme pinnalla olevien ”antigeenien” perusteella. Antigeenit ovat molekyylejä (useimmiten proteiineja, mutta myös hiilihydraatteja), jotka kykenevät provosoimaan immuunijärjestelmämme hyökkäykseen.
Ihmisillä on myös vasta-aineita – proteiineja, jotka hyökkäävät infektioiden ja muiden vierasesineiden kimppuun. Kun potilaalle siis siirretään jonkun toisen henkilön verta, meidän on varmistettava, ettei potilaalla ole vasta-aineita, jotka hyökkäävät luovuttajan hänelle toimittaman veren antigeenejä vastaan.
Toteutamme tämän tunnistamalla veriryhmän, jonka kanssa vasta-aine reagoi, ja sovittamalla sen jälkeen verta luovuttajilta, joiden veriryhmä on testattu ja määritetty laajasti. Lisäveriryhmittely suoritetaan, kun potilaalla on tunnistettu verisoluantigeenin vasta-aine.
Mitkä ovat näitä veriryhmiä?
”MNS-veriryhmäantigeenit” löysi 1920-luvulla Karl Landsteiner (sama tutkija, joka löysi ABO-järjestelmän). Kyseessä on monimutkainen veriryhmäjärjestelmä, joka löytyy joistakin tärkeimmistä punasolujen pinnalla olevista rakenneproteiineista. On tavallista, että potilaiden plasmasta löytyy M-veriryhmän vasta-aineita, sillä niitä muodostuu joskus infektion jälkeen, ja testausta tarvitaan sen varmistamiseksi, että potilaan M-vasta-aineet eivät tuhoa luovutettuja punasoluja.
Toinen veriryhmä, ”S/s-variantit”, on nimetty Sydneyn mukaan, jossa veriryhmä löydettiin. Tämän veriryhmän tunnistaa punasoluissa olevasta tietyntyyppisestä molekyylistä, joka on malariaparasiitin kohde. Mielenkiintoista on, että joillakin afrikkalaisilla ihmisillä ei ole lainkaan näitä molekyylejä solujensa pinnalla, minkä vuoksi heillä on pienempi todennäköisyys sairastua malariaan.
Infografiikka – Eläinkokeista ihmishenkien pelastamiseen: verensiirtojen historia
Duffy-nimellä tunnettu veriryhmä liittyy myös toisen malariatyypin (tunnetaan nimellä ”Plasmodium vivax”) aiheuttamaan tartuntaan. Kun tämä proteiini puuttuu punasoluista, solut ovat vastustuskykyisiä malariaparasiitin tartunnalle. Tämä proteiini puuttuu 90 prosentilla Saharan eteläpuolisista afrikkalaisista verisoluista, mikä antaa tälle väestölle malariaresistenssin. Duffy-antigeenien vasta-aineita löytyy yleisesti potilaan plasmasta, ja ne aiheuttavat verensiirtoreaktioita, jos huolellisesti sovitettua antigeeninegatiivista verta ei anneta.
K-antigeeni (puhekielessä Kell) havaittiin ensimmäisen kerran 1940-luvulla, kun nainen, jolla ei ollut K-antigeeniä punasoluissaan, oli raskaana vauvalle, jonka punasoluissa oli K-antigeeni. Lähes kaikilla synnytyksen jälkeisillä naisilla on vasta-aineita joitakin vauvan valkosoluissa olevia antigeenejä vastaan, mutta punasoluvasta-aineet ovat harvinaisempia.
K-antigeenin löytymisen jälkeen tähän veriryhmäjärjestelmään löydettiin myös lisää antigeenejä, mikä on yleinen löytömalli tällä alalla. Kaukasialaisesta väestöstä 9 %:n punasoluissa on K-antigeeni pinnalla. Rh-antigeenien jälkeen anti-K-antigeeni on yleisin vasta-aine, jota löydetään testattaessa potilaita ennen verensiirtoa.
Toinen veriryhmä, Kidd, on nimetty sen potilaan mukaan, jolla se löydettiin. Kidd-proteiinit liittyvät munuaisissa oleviin proteiineihin, jotka auttavat poistamaan jätteitä elimistöstä. Kidd-veriryhmälle on erittäin tärkeää välttää haitallisia reaktioita, ja siksi sille annetaan huolellisesti sovitettua antigeeninegatiivista verta.
Miten nämä kaikki ryhmät löydettiin?
Yleisin tapa, jolla nämä veriryhmät löydettiin, oli tutkia potilaita, joiden verensiirrot olivat tuottaneet huonoja tuloksia. Heidän plasmansa avulla on tutkittu luovuttajia ja löydetty verensiirtoon sopivaa verta. Tätä käytettäisiin sitten samankaltaisia vasta-aineita omaavien potilaiden reaktioiden estämiseen. Ongelman havaitsemisen ja sen jälkeen sen selvittämisen ketju, miten estetään sen toistuminen, on veren testaamisen perusta ennen verensiirtoa.
Vaikka emme tiedä kaikkien veriryhmäantigeenien muodostavien solunpintamolekyylien funktiota, tiedämme, että joillakin niistä on funktioita muuallakin. Esimerkiksi Kell-antigeeni on entsyymi (biologinen katalyytti). Muut punasoluantigeenit osallistuvat solukalvon rakenteeseen ja kemikaalien kuljettamiseen solun sisä- ja ulkopuolella. Kaikki antigeenit on otettava huomioon, kun verta sovitetaan verensiirtoa varten.
Veriryhmäantigeenien tutkimusala kasvaa jatkuvasti, erityisesti nykyaikaisten geneettisten sekvensointitekniikoiden soveltamisen myötä. Näiden tekniikoiden avulla Australian Punaisen Ristin veripalvelun tutkijaryhmä on viime vuosina löytänyt ainakin kolme uutta veriryhmäantigeenia, ja se on myös tulkinnut muinaisten ihmisten, kuten denisovalaisten ja neandertalilaisten, veriryhmät niiden DNA-sekvenssin perusteella.
Lue sarjan muita artikkeleita:
Esitelmiä verestä: miksi meillä oikeastaan on verta?
Eläinkokeista ihmishenkien pelastamiseen: verensiirtojen historiaa
Esitelmä: mitä veressämme oikeastaan on?
Mitä veressä voi mennä vikaan? Lyhyt katsaus verenvuotoon, hyytymiseen ja syöpään