Аглютинація еритроцитів
Аглютинація еритроцитів – це біохімічний процес агрегації, злипання та випадання в осад червоних клітин крові, що протікає in vitro або in vivо.
Що таке аглютинація?
Термін "аглютинація" згідно з перекладом з латинського "agglutinatio" означає "приклеювання". У біологічних системах або лабораторному аналізі це склеювання та агрегація органічних частинок (бактерій, сперматозоїдів, клітин крові), що мають на своїй поверхні антигени-аглютиногени при взаємодії зі специфічними антитілами-аглютинінами. Сформований при цьому агломерат називається аглютинатом.
Навіть у нормі в крові людини можуть бути антитіла та антигени, що не викликають склеювання. Це компоненти системи антигенів АВО, які відповідають групі крові, антитіла, що з'являються як імунна відповідь при попаданні в організм певних бактерій або інших збудників інфекційних захворювань (дизентерія, черевний тиф).
Реакція аглютинації за механізмом буває прямою (активною) та непрямою (пасивною). Ефект прямої аглютинації проявляється в організмі або пробі, коли структурні мембранні антигени еритроцитів починають взаємодіяти з власними плазмовими антитілами або компонентами бактеріальних клітин.
Пряма аглютинація застосовується при клінічних дослідженнях, визначенні групи крові або резус-фактора. Ефект пасивного склеювання повсюдно застосовується для встановлення діагнозу при інфекційних захворюваннях (бактеріальних, вірусних).
Чому відбувається аглютинація еритроцитів?
Аглютинація еритроцитарної маси стає наслідком біохімічної взаємодії молекул-антигенів,локалізованих у структурі мембрани кров'яної клітини, з антитілами, що знаходяться у плазмі. Від цього знижується природний негативний заряд еритроцитів, відбувається їхнє зближення. Молекули аглютиніну, що не відповідає групі крові, можуть утворювати «містки» між еритроцитами. Як наслідок, формується тромб, розвивається гемолітична хвороба, аж до летального результату.
Склеювання еритроцитів (реакція гемаглютинації – РГА) обумовлено різними факторами, які залежать від характеру аглютинуючого агента на поверхні форменого елемента або в плазмі:
- Холодові аглютинини. Можуть бути виявлені в крові при хворобах, спричинених вірусами та бактеріями, деякими новоутвореннями та переохолодженнями, викликаючи симптоми внутрішньосудинного гемолізу. У низькому титрі холодові аглютинини можуть виявитись і у здорових людей, не викликаючи помітних гемолітичних проявів. За хімічною природою це, як правило, білки-імуноглобуліни (найчастіше IgM). Активуються вони при зниженні температури нижче 37°С, наприклад, при попаданні крові у верхні або нижні кінцівки або інші ділянки тіла, схильні до переохолодження. Холодові аглютиніни в залежності від типу можуть проявляти активність і локалізуватися по-різному: діяти в широкому або вузькому температурному діапазоні, при відновленні температури залишатися фіксованими на поверхні еритроциту або перебувати у плазмі.
- Еритроцитарні антигени. Сьогодні виділено понад 400 систем антигенів, комбінація яких є індивідуальною для людини. Більшість з них має слабкі антигенні властивості і не викликає відчутну аглютинацію еритроцитів. Найбільш критичні при переливанні крові системи АВО та резус-приналежності, несумісність за якими може викликати злипання кров'яних клітин знаступним гемотранфузійним шоком.
- Гемаглютиногени, що визначають групу крові. У структурі еритроцитарних мембран є специфічні маркери-антигени глікопротеїдної природи (аглютиногени А та В), а в плазмі специфічні імуноглобулінові речовини-антитіла (аглютинини альфа та бета). Одна з чотирьох можливих комбінацій поєднання цих антигенів та антитіл визначає групу крові, яка закладена генетично і не може змінитись протягом життя. В організмі людини не можуть одночасно перебувати однойменні аглютиногени та аглютиніни, інакше відбувається склеювання еритроцитів з наступним гемолізом. Це одна з генетично вироблених реакцій організму, спрямована на збереження антигенної індивідуальності та базисний принцип переливання крові.
| Група крові | Аглютиноген | Аглютінін |
| 0 (I) | Відсутнє | αβ |
| A (II) | А | α |
| B (III) | У | β |
| AB (IV) | АВ | Відсутнє |
- Антиген системи резус. Резус-антигени (Rh) за хімічною природою є ліпопротеїдами. Антигени Rh-системи представлені декількома видами (C, E, D), найсильнішим є D-тип. Людей, які мають такий антиген, називають резус-позитивними, інших відповідно резус-негативними. Плазма за норми не містить антитіл до резус-антигенів. Вони з'являються через порушення правил переливання крові та у разі резус-конфлікту при вагітності.
- Вірусна та бактеріальна аглютинація еритроцитів. Агрегація еритроцитарної маси при певних вірусних або бактеріальних захворюваннях може виявлятися через безпосередню взаємодію вірусу або бактерії з поверхневими.структурними молекулами еритроцитів чи через реакції з титром імунізованої сироватки еритроцитів, спеціально сенсибілізованих необхідним антигеном (in vitro). Аглютинація кров'яних клітин відбувається після адсорбції вірусу на поверхні еритроциту. У більшості вірусів гемаглютинін є структурним компонентом віріону.
Лабораторні методики, засновані на реакціях аглютинації
Реакції аглютинації мають діагностичне значення. Це серологічні методики виявлення та дослідження антитіл або антигенів, присутніх у титрі сироватки пацієнтів на основі імунологічних реакцій, ідентифікації маркерів-антигенів бактерій та вірусів, визначення антигенної структури мікробного збудника.
Реакції непрямої чи пасивної гемаглютинації (РПГА чи РНГА) – основа методик ідентифікації певних антигенів чи антитіл у крові пацієнта. Цей метод застосовують для встановлення збудника інфекційного захворювання, якісного та кількісного визначення гонадотропного гормону за підозри вагітності. З обладнання використовують предметні стекла, стерильні пробірки, пластикові планшетки з лунками-осередками.
Основним реактивом виступає так званий еритроцитарний діагностикум (ЕД), який може бути виготовлений за двома принципами:
- антигенний ЕД (застосовують частіше);
- Антильний ЕД.
Залежно від типу діагностикуму на поверхні еритроцитарної клітини адсорбують ідентифікований антиген або антитіло, які при подальшій реакції з відповідними антитілами або антигенами сироватки крові пацієнта провокують злипання формених елементів та формування фестоноподібного осаду, що рівномірно покриваєдно пробірки або комірки. Якщо проба виявиться негативною, осад на дні пробірки буде іншого виду.
Для РПГА виготовляють діагностикум на основі клітин крові людини або тварин (кролик, баран, щур, кінь), які обробляють для консервації формальдегідом або іншими реактивами. Самі еритроцити збільшення їх адсорбційної здатності сенсибилизируют спеціальними препаратами (танін, хлористий хром, риванол).
Зворотний процес – реакція гальмування гемаглютинації
Деякі віруси (грипу, краснухи, кору, аденовіруси, чуми великої рогатої худоби) можуть провокувати аглютинування формених елементів. На реакціях, що зупиняють цей процес, ґрунтуються методики діагностики таких вірусних захворювань. Противірусні антитіла попередньо імунізованої сироватки протидіють вірусам, через що вони в результаті втрачають свою здатність викликати злипання еритроцитів.
Антиглобуліновий тест – реакція Кумбса
Пробу Кумбса виконують для ідентифікації неповних антитіл, що локалізуються в структурі мембрани еритроциту та викликають аглютинацію при додаванні спеціальної антиглобулінової сироватки. Розрізняють пряму та непряму реакцію Кумбса. Прямий антиглобуліновий тест виконують, якщо є підозри щодо присутності таких неповних антитіл на поверхні еритроциту.
Непряма проба Кумбса виконується з попередньою сенсибілізацією еритроциту відповідним антитілом та подальшим введенням антиглобулінового компонента. Виконують при діагностиці гемолітичної хвороби аутоімунної течії або у новонароджених, для встановлення резус-конфлікту між матір'ю (Rh-негативною) та дитиною (Rh-позитивною).
Непряма реакція Кумбса широко використовується трансфузіологами, тому що дає можливість з високоюточністю визначити сумісність донорського матеріалу з кров'ю реципієнта за еритроцитарними антигенами.