Автореферат и диссертация по медицине (14.00.29) на тему:Совершенствование иммунологической безопасности гемокомпонентной терапии в военных лечебных учреждениях

/

/

/

ВОЕННО-МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ

На правах рукописи

НАСРЕТДИНОВА Зульфия Минигалеевна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ИММУНОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ГЕМОКОМПОНЕНТНОЙ ТЕРАПИИ В ВОЕННЫХ

ЛЕЧЕБНЫХ УЧРЕЖДЕНИЯХ

Специальность: 14.00.29 - гематология и переливание крови

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научные руководители: доктор медицинских наук

Е.Б.Жибурт

доктор биологических

наук Н.В.Минеева

Санкт-Петербург

1999

ОГЛАВЛЕНИЕ

Страница

ОГЛАВЛЕНИЕ

СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

2

5

6

Глава I. СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ТРАНСФУЗИЙ ЭРИТРОЦИТОСОДЕРЖАЩИХ СРЕД В ВОЕННЫХ ЛЕЧЕБНЫХ УЧРЕЖДЕНИЯХ

1.1. Современные представления о группах крови и 12 методах их определения

1.2. Исследование аллоантител к антигенам эритроцитов 19

1.3. Служба крови Вооруженных Сил и проблемы ее 22 иммуногематологического обеспечения

Глава II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Общая характеристика клинических наблюдений 28

2.2. Общая характеристика методов исследования

2.2.1. Общие методы клинических исследований. Методы 30 фенотипирования системы ABO

2.2.2. Методика определения резус-принадлежности 30

2.2.3. Исследование антиэритроцитарных антител 32 Глава III. ПРИМЕНЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ МЕТОДИЧЕСКИХ ПОДХОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРУППЫ КРОВИ И РЕЗУС-ПРИНАДЛЕЖНОСТИ ДОНОРОВ И РЕЦИПИЕНТОВ ГЕМОКОМПОНЕНТОВ

3.1. Использование моноклональных и поликлональных 35 реагентов для фенотипирования эритроцитов по системе

3.2. Методический подход к определению резус- 38 принадлежности

ABO

3.3. Развитие методической базы иммуногематологических лабораторий

3.3.1. Типирование антигена Келл 41

3.3.2. Гелевый метод для определения антигенов 42 эритроцитов

Глава IV. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИЧЕСКОГО ПОДХОДА К ОБСЛЕДОВАНИЮ ДОНОРОВ ГЕМОКОМПОНЕНТОВ, ПРОФИЛАКТИКЕ

АЛЛОСЕНСИБИЛИЗАЦИИ И ИНДИВИДУАЛЬНОМУ ПОДБОРУ ГЕМОТРАНСФУЗИОННЫХ СРЕД

4.1. Рациональный подход к определению 45 аллоантиэритроцитарных антител у доноров и реципиентов гемокомпонентов

4.2. Иммуногематологическое обеспечение 49 гемотрансфузий у пациентов на хроническом гемодиализе

4.3. Специфические антитела как причина резистентности к 50 препаратам рекомбинантного эритропоэтина

Глава V. ВОЗМОЖНОСТИ ПОВЫШЕНИЯ

ДИАГНОСТИЧЕСКОЙ ЗНАЧИМОСТИ ФЕНОТИПИРОВАНИЯ ЭРИТРОЦИТОВ

5.1. Фенотип эритроцитов и антитела к вирусу гепатита С 57

5.2. Поиск связи фенотипа ABO и Резус с 58 предрасположенностью к развитию инфекционного эндокардита

5.3. Антигены эритроцитов и особенности резистентности к 59 цитомегаловирусу и токсоплазме

5.4. Система антигенов Lewis как маркер риска 62 ишемической болезни сердца

ВЫВОДЫ 67

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 68

ЛИТЕРАТУРА Таблицы к главе 1 Таблицы к главе 2 Таблицы к главе 3 Таблицы к главе 4 Таблицы к главе 5

70 82 86 91 99

107-111

СОКРАЩЕНИЯ AT - антиглобулиновый тест ВГС -вирус гепатита С ВИЧ - вирус иммунодефицита человека ГТ - гелевый тест

ГИСЖ - гипериммунная сыворотка животных

ИФА - иммуноферментный анализ

ИБС - ишемическая болезнь сердца

ИГС - изогемагглютинирующая сыворотка

ИЭ - инфекционный эндокардит

К - критерий; минимальная оптическая плотность

положительной пробы

МКА - моноклональные антитела

МКЖ - метод конглютинации с применением 10% раствора желатина

HAT - непрямой антиглобулиновый тест

ОП - оптическая плотность

ПКА - поликлональные антитела

СМ - спин-метод

ФГ - фитоагглютинин

ЦИК - циркулирующий иммунный комплекс

ЭПО - эритропоэтин

ЭПОг - эритропоэтин гликозилированный

ЭПОнг - эритропоэтин негликозилированный

ЭМП - экспресс-метод с применением 33% раствора полиглкжина

ВВЕДЕНИЕ

АКТУАЛЬНОСТЬ

Одним из основных направлений в совершенствовании работы военных госпиталей является дальнейшее углубление специализированной медицинской помощи [Чиж И.М., 1998]. Переливание крови, ее компонентов и препаратов в хирургической клинике является неотъемлемым компонентом в профилактике и коррекции анемического, геморрагического и иммунодефицитного синдромов [Практическая трансфузиология ..., 1997; Румянцев А.Г., Аграненко В.А., 1997]. Совершенствование специализированного лечения в трансплантологии, онкологии, гематологии, кардиохирургии, травматологии и ортопедии, экстракорпоральной гемокоррекции и других областях медицины предусматривает увеличение потребности в компонентах и препаратах крови. Особенно резко возрастает необходимость одномоментного использования большого количества гемотрансфузионных средств в рамках медицины катастроф - при возникновении очагов массовых санитарных потерь вследствие техногенных, социальных, стихийных и экологических бедствий, увеличение числа которых наблюдается в последние десятилетия.

Именно в годы Второй мировой войны сформировались современные организационные основы трансфузиологии - науки об управлении функциями организма путем целенаправленного воздействия на морфологический состав и физиологические свойства крови [Гаврилов O.K., 1990].

Наряду с высоким биологическим качеством и лечебной эффективностью гемокомпонентов обязательным требованием к гемотрансфузионной терапии является ее безопасность, в первую очередь - иммунологическая безопасность. Побочные эффекты, связанные с аллосенсибилизацией, иммуносупрессией, реакцией

"трансплантат против хозяина" выявляются при 10-18% гемотрансфузий [Шевченко Ю.Л. и др., 1995 - 1997]. Несовместимость по эритроцитарным антигенам между донором и реципиентом гемокомпонентов может иметь крайне неблагоприятные клинические последствия.

Внедренная в широкую клиническую практику система оценки биосовместимости гемокомпонентов донора и организма реципиента позволяет предупредить несовместимость по наиболее иммуногенным системам антигенов эритроцитов. Следует отметить, что вследствие прогресса в биотехнологии в последние годы появилось новое поколение реагентов для фенотипирования антигенов эритроцитов (на основе моноклон«льных антител). Однако возможность использования этих диагностикумов в военно-медицинских учреждениях изучена недостаточно.

В связи с совершенствованием специализированной медицинской помощи и переходом к системе территориального медицинского обеспечения в военных лечебных учреждениях возрастает доля пациентов, получающих множественные гемотрансфузии. Поскольку в соответствии с требованиями действующих руководящих документов переливание крови осуществляется без учета совместимости по ряду антигенов, возрастает риск аллосенсибилизации, увеличивается число сложных случаев, связанных с индивидуальным подбором пар "донор-реципиент". Учитывая особенности формирования донорских контингентов в Вооруженных Силах, неизученной остается необходимость определения у различных категорий доноров аллоантиэритроцитарных антител с целью профилактики посттрансфузионных осложнений при гемотрансфузии.

В действующем "Руководстве по военной трансфузиологии" изложены универсальные диагностические технологии для службы

крови военных лечебных учреждений. Этапность оказания медицинской помощи предполагает оптимизацию методов определения групповой и резусной принадлежности, биосовместимости донора и реципиента для каждого этапа медицинской эвакуации в соответствии с видом и объемом медицинской помощи, табельным оснащением, квалификацией медицинского персонала [Жибурт Е.Б., Серебряная Н.Б., 1997; Данильченко В.В. и др., 1997].

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Повышение иммунологической безопасности гемокомпонентной терапии в военных лечебных учреждениях путем усовершенствования методического подхода к фенотипированию эритроцитов и выявлению аллоантиэритроцитарных антител у доноров и реципиентов гемокомпонентов

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Сопоставить эффективность применения существующих методических подходов определения группы крови и резус-принадлежности доноров и реципиентов гемокомпонентов.

2. Оценить необходимость выявления аллоантиэритроцитарных антител у доноров и реципиентов гемокомпонентов.

3. Определить оптимальные методики фенотипирования эритроцитов в военно-медицинских учреждениях с учетом работы в полевых и экстремальных условиях, а также возможности совершенствования лабораторного обследования доноров гемокомпонентов и различных категорий пациентов.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

Изучение различных методов определения фенотипа ABO, показало, что наиболее эффективным для использования в военных лечебных учреждениях, в том числе и полевых условиях, является применение диагностикумов на основе моноклональных антител,

приводящее к существенному повышению точности метода и производительности труда.

Усовершенствован методический подход к определению резус-принадлежности. Показано, что использование при первичном определении диагностикума на основе моноклональных антител класса IgM приводит к пятикратному сокращению ошибочных определений и в том числе при выявлении антигена Du.

Обоснован организационный и методический подход к скринингу аллоантиэритроцитарных антител у доноров и пациентов военных лечебных учреждений.

Впервые показано,что специфические антитела могут быть причиной резистентности к препаратам рекомбинантного человеческого эритропоэтина.

Определена значимость антигенов эритроцитов в диагностике гепатита С, цитомегаловирусной инфекции, токсоплазмоза, инфекционного эндокардита и ишемической болезни сердца.

ПОЛОЖЕНИЯ. ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Внедрение моноклональных диагностикумов для фенотипирования эритроцитов по системам ABO и резус повышает эффективность работы военной службы крови (в том числе в полевых условиях).

2. Выделение группы доноров с наличием в анамнезе гемотрансфузий и/или беременностей позволяет оптимизировать исследования аллоантиэритроцитарных антител в военном лечебном учреждении.

3. Резистентность к препаратам рекомбинантного человеческого эритропоэтина обусловлена специфическими антителами.

4. Учет диагностической значимости фенотипа эритроцитов повышает эффективность диагностики заболеваний внутренних органов.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ И ЕЕ РЕАЛИЗАЦИЯ

На основании анализа эффективности различных иммуногематологических методов разработаны рекомендации по оптимизации обследования доноров и реципиентов гемокомпонентов. Предложены критерии повышения эффективности фенотипирования эритроцитов в диагностике гепатита С, цитомегаловирусной инфекции, токсоплазмоза, инфекционного эндокардита и ишемической болезни сердца.

Основные материалы исследования доложены и обсуждены на 25-м конгрессе Международного общества переливания крови (Осло, Норвегия, 1998), 5-й Всероссийской научной конференции "Актуальные вопросы медицинской паразитологии" (Санкт-Петербург, 1998), Всероссийской конференции "Трансфузиология и служба крови" (Москва, 1998), Всероссийской конференции "Современные проблемы аллергологии, клинической иммунологии и иммунофармакологии (Москва, 1998), I съезде трансфузиологов Таджикистана (Душанбе, 1998), юбилейной конференции молодых ученых и специалистов, посвященной 200-летию Военно-медицинской академии (Санкт-Петербург, 1998), научно-практической конференции "Профилактика и лечение сердечнососудистых заболеваний" (Санкт-Петербург, 1998). По результатам работы автору присуждена Почетная грамота Российской академии естественных наук (1998).

Результаты исследования опубликованы в 13 печатных работах, получено 6 удостоверений на рационализаторские предложения. Результаты работы внедрены в практику в НИЛ-Центре крови и тканей, клиниках сердечно-сосудистой хирургии им.

П.А. Куприянова, терапии усовершенствования врачей №1 Военно-медицинской академии.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ

Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, практических рекомендаций, указателя литературы и приложения. Работа изложена на 111 страницах машинописного текста, содержит 36 таблиц. Указатель литературы включает 53 отечественных и 56 зарубежных источников.

Автор считает своим долгом выразить глубокую благодарность сотрудникам НИЛ-Центра крови и тканей Военно-медицинской академии: заведующей лабораторным отделением станции переливания крови Л.С.Андреевой, врачу-лаборанту Л.П.Савельевой и доктору медицинских наук Н.Б.Серебряной за ценные замечания при подготовке диссертации.

ГЛАВА 1. СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ТРАНСФУЗИЙ ЭРИТРОЦИТОСОДЕРЖАЩИХ СРЕД В ВОЕННЫХ ЛЕЧЕБНЫХ УЧРЕЖДЕНИЯХ

1.1. Современные представления о группах крови и методах их определения

Понятие группы крови охватывает все генетически наследуемые факторы, выявляемые в крови человека. Выделяют:

1. Клеточные факторы:

а) эритроцитарные, выявляемые реакцией антиген - антитело, проявляющейся агглютинацией тест-эритроцитов;

б) ферментные группы эритроцитов;

в) антигены лейкоцитов и тромбоцитов.

2. Сывороточные группы крови.

В практической трансфузиологии под группами крови традиционно понимают различные сочетания антигенов эритроцитов (агглютиногенов). Антигены групп крови - генетические признаки, наследуемые от родителей и не изменяющиеся в течение жизни [Anstee D.J., 1998].

Прошло почти столетие с открытия первых групп крови. За это время были открыты сотни антигенов эритроцитов и предлагались самые разнообразные терминологии и классификации групп крови. Для преодоления разобщенности исследователей и практических врачей Международным обществом переливания крови (ISBT, International Society of Blood Transfusion) в 1980 году создано Рабочее совещание по терминологии антигенов поверхности эритроцитов (ISBT working party on terminology for red cell surface antigens). Задача совещания - на основе генетического картирования создать числовую (номерную) терминологию для антигенов эритроцитов [De Sousa G., 1997].

На сегодняшний день около 270 антигенов эритроцитов имеют четкую генетическую характеристику и относятся к одной из четырех классификаций:

1. Системы группы крови;

2. Коллекции группы крови;

3. Редко встречающиеся антигены (700-е серии);

4. Часто встречающиеся антигены (901-е серии).

Система группы крови состоит из одного или более антигенов, контролируемых одним генетическим локусом или двумя и более очень тесно связанными гомологичными генами с небольшой или не выявляющейся рекомбинацией между ними. Для каждой системы показана четкая генетическая дискретность от другой системы группы крови [Avent N.D., 1998]. Известно 23 системы группы крови, содержащих 194 антигена (табл. 1/1). Нумерация систем в основном соответствует порядку их открытия (ABO - в 1901 году (Landsteiner), MNS - в 1927 (Landsteiner, Levine), RH - 1940 (Wiener, Landsteiner, Levine) и т.д.

Коллекция группы крови содержит серологически, биохимически или генетически родственные антигены, характеристики которых не соответствуют критериям системы. Известно 5 коллекций, содержащих 11 антигенов.

К редко встречающимся антигенам (700-е серии), относят 37 антигенов, распространенность которых в популяции не превышает 1%.

Часто встречающиеся антигены (901-е серии), распространенность которых в популяции более 90%, насчитывают 14 антигенов.

Каждый антиген, принадлежащий к системе группы крови, обозначается шестизначным номером: первые три цифры соответствуют номеру системы (например, 004 для RH), вторые три

цифры - специфичности антигена внутри системы (например, 004003 для антигена Е системы RH). Также возможно написание RH003 или RH3.

Антигены коллекций группы крови обозначаются аналогичным образом. Обозначения антигенов серий 700 и 901 начинаются с этих цифр. Практически ежегодно Рабочее совещание уточняет номенклатуру поверхностных антигенов эритроцитов [Carton J.-Р., 1997].

Для практической трансфузиологии важное значение имеют наиболее иммуногенные антигены, в первую очередь систем АВ0, RH (резус), Kell (Келл) и другие, указанные в табл. 1/2. Антигены коллекций, редко и часто встречающиеся - менее иммуногенны и необходимость их специфической идентификации в повседневной практике лечебных учреждений отсутствует.

С того времени, как К.Ландштайнер (1901 г.) впервые продемонстрировал реакцию агглютинации эритроцитов было разработано много различных методик определения реакций антиген-антитело.

Материальным субстратом, позволяющим идентифицировать поверхностные антигены эритроцитов являются специфические антитела. Коммерческие варианты видов антител и конфигурации диагностических систем с их использованием постоянно совершенствуются [Avery N. et al., 1996; Voak D. et al., 1993; Young R. et al., 1997; Mazda Т., 1998; Tamai Т., 1998].

В то же время следует учитывать, что по мере усложнения автоматизации и компьютеризации фенотипирования эритроцитов снижается возможность адаптации метода к экстремальным и чрезвычайным условиям. K.Sondell (1997) высказывает опасение, что персонал крупных шведских лабораторий (полностью автоматизированных и компьютеризированных) не подготовлен к

ручным манипуляциям. При этом антисыворотки в Швеции не производятся.

Спектр и характеристика прод