background image

background image

Antigenicity Causes Immune Reactions of Blood 

 
When mismatched blood 

transfusions 

from one person to another were first attempted, 

immediate 

or 

delayed agglutination and hemolysis

 of the red blood cells often occurred.  

the  bloods  of 

different 

people  have  different  antigenic  and  immune 

properties

,  so  that 

antibodies 

in the plasma of one blood will 

react 

with antigens on the surfaces of the red 

cells of another blood type.   
 
At  least 

30 

commonly  occurring  antigens  and 

hundreds 

of  other  rare  antigens,    each  of 

which can at times 

cause 

antigen-antibody reactions,  

Two 

particular  groups  of  antigens  are  much  more  likely  than  the  others  to  cause  blood 

transfusion reactions. They are the O-A-B system of antigens and the Rh system. 

 

O-A-B Blood Types  

A and B Antigens—Agglutinogens 

Two antigens—type A and type B—occur on the surfaces of the red blood cells in a large 

proportion  of  human  beings.  also  called 

agglutinogens 

because  they  often 

cause

 

blood 

cell agglutination

Major

 

O-A-B  Blood  Types

.  the  blood  is  normally  classified  into  four  major  O-A-B  blood 

types,  depending  on  the 

presence  or  absence 

of  the  two  agglutinogens,  the  A  and  B 

agglutinogens.  

When 

neither  A

 or 

B

 agglutinogen is present, the blood is 

type O

.  

When only type 

agglutinogen is present, the blood is 

type A

.  

When only type 

agglutinogen is present, the blood is 

type B

.  

When both 

A

 and 

B

 agglutinogens are present, the blood is 

type AB

.  

 

Genetic

 

Determination

 

of

 

the

 

Agglutinogens

.

 

Two 

genes,  one  on  each  of  two  paired 

chromosomes, determine the O-A-B blood type. The type O gene is 

functionless 

 

The  six  possible 

combinations 

of  genes  are  OO,  OA,  OB,  AA,  BB,  and  AB.  These 

combinations  of  genes  are  known  as  the 

genotypes

,  and  each  person  is  one  of  the  six 

genotypes.  


background image

Blood Types with Their Genotypes and Their constituent

 

Blood Types

 

Genotypes

 

Agglutinogens

 

Agglutinins in serum

 

O

 

OO

 

 

Anti-A and Anti-B

 

A

 

OA or AA

 

A

 

Anti-B

 

B

 

OB or BB

 

B

 

Anti-A

 

AB

 

AB

 

A and B

 

 

Relative Frequencies of the Different Blood Types. 

 
 
 
 

Agglutinins  (antibodies) 

 
 

When type A agglutinogen is 

not

 

present 

in a person’s red blood cells, antibodies known 

as 

anti-A

 

agglutinins 

develop  in  the  plasma.  Also,  when  type  B  agglutinogen  is 

not

 

present 

in  the  red  blood  cells,  antibodies  known  as 

anti-B  agglutinins

  develop  in  the 

plasma.   
type 

blood,  contain  no  agglutinogens,  so  they  contain  both  anti-A  and  anti-B 

agglutinins;  
type 

blood contains type A agglutinogens and anti-B agglutinins; type 

blood contains 

type B agglutinogens and anti-A agglutinins. Finally, type 

AB 

blood contains both A and B 

agglutinogens but no agglutinins. 
 
 

Titer  of  the  Agglutinins  at  Different  Ages

.  Immediately  after  birth,  the  quantity  of 

agglutinins in the plasma is almost 

zero. Two to 8 months 

after birth, an infant begins to 

produce agglutinins 

 

Origin of Agglutinins in the Plasma.  

 

The agglutinins are 

gamma 

globulins, as are almost all antibodies, and they 

are 

produced 

by the same bone marrow and lymph gland cells that produce antibodies 

to any other antigens. Most of them are 

IgM and

 

IgG 

immunoglobulin molecules. 

O     47%    /     A      41%      /        B      9%     /     AB    3% 


background image

 

small  

amounts 

of type A and B antigens enter the body in 

food,

 

in

 

bacteria

, and in other 

ways; these substances initiate the development of the anti-A and anti-B agglutinins. 

 

1.

Agglutination Process In Transfusion Reactions 

             When bloods are 

mismatched 

so that anti-A or anti-B plasma agglutinins are 

mixed 

with  red  blood  cells  that  contain  A  or  B  agglutinogens,  respectively,  the  red  cells 

agglutinate 

as  a  result  of  the  agglutinins’  attaching  themselves  to  the  red  blood 

cells.  

 

Because the agglutinins have two

 

binding sites 

(IgG type) or 10 binding sites (IgM type), a 

single  agglutinin  can  attach  to  two  or  more  red  blood  cells  at  the  same  time.  This 

causes the cells to clump, which is the process of “

agglutination

.”  

 

Then  these  clumps 

plug

 

small

 

blood 

vessels  throughout  the  circulatory  system,  either 

physical 

distortion of the cells or attack by 

phagocytic 

white blood cells destroys the 

membranes of the agglutinated cells, 

 

releasing hemoglobin into the plasma, which is called “

hemolysis

” of the red blood 

cells; During 

hours to days


background image

2.

Acute Hemolysis Occurs in Some Transfusion Reactions. 

Sometimes, when recipient and donor bloods are 

mismatched

, immediate 

hemolysis 

of red cells occurs in the circulating blood. In this case, the antibodies cause 

lysis  of  the  red  blood  cells  by 

activating

 

the  complement  system

,  which 

releases 

proteolytic 

enzymes  (the 

lytic  complex

)  that  rupture  the  cell 

membranes

 

 

Immediate

 

intravascular 

hemolysis  is  far 

less 

common  than  agglutination  followed 

by 

delayed 

hemolysis, because there have to be a 

high 

titer of antibodies for 

lysis to occur, and an 

IgM 

antibodies are required; these antibodies are called 

hemolysins

 

Blood Typing  

 

Before  giving  a 

transfusion 

to  a  person,  it  is  necessary  to  determine  the  blood 

type of the recipient’s blood and the blood type of the donor blood so that the 

bloods  can  be  appropriately  matched.  This  is  called 

blood  typing

 

and

 

blood

 

matching

and these are performed in the following way:  

 

The 

red

 

blood

 

cells 

are 

mixed 

with  anti-A  agglutinin  and  another  portion  with 

anti-B agglutinin. the mixtures are observed under a 

microscope

. If the red blood 

cells  have  become  clumped—  that  is,  “agglutinated”—one  knows  that  an 

antibody-antigen reaction has resulted.  

 

Rh Blood Types 

the  Rh  blood  type  system  is  also  important  when  transfusing  blood.  The  major 

difference 

between the O-A-B system and the Rh system is the following:  

In  the  O-A-B  system,  the  plasma  agglutinins  responsible  for  causing 

agglutination in transfusion reactions develop 

spontaneously

, whereas in the Rh 

system, spontaneous agglutinins 

almost

 

never

 

occur.  


background image

Characteristics of Rh Transfusion Reactions.  

If an Rh-negative person 

has never before

 been exposed to Rh-positive 

blood,  transfusion  of  Rh-positive  blood  into  that  person  will  likely  cause 

no  immediate

 

reaction.  

 

However,  anti-Rh  antibodies  can  develop  in  sufficient  quantities  during  the  next 

2  to  4

 

weeks  to  cause  agglutination  of  those  transfused  cells  that  are  still  circulating  in  the 

blood.  These  cells  are  then 

hemolyzed 

by  the  tissue  macrophage  system.  Thus,  a 

delayed 

transfusion reaction occurs, although it is usually mild.  

On subsequent transfusion of Rh-positive blood into the same person, who is now already 

immunized against the Rh factor, the transfusion reaction is greatly enhanced and can 

be immediate

 and as 

severe 

as a transfusion reaction caused by mismatched type A or 

B blood.  

 

Erythroblastosis Fetalis (“Hemolytic Disease of the Newborn”) 

Erythroblastosis  fetalis 

is  a  disease  of  the  fetus  and 

newborn 

child  characterized  by 

agglutination 

and 

phagocytosis 

of  the  fetus’s  red  blood  cells.  In  most  instances  of 

erythroblastosis fetalis, the 

mother 

is Rh negative and the father Rh positive. The baby 

has  

inherited 

the Rh-positive antigen from the father, and the mother develops anti-Rh 

agglutinins from exposure to the fetus’s Rh antigen. In turn, the mother’s  agglutinins 

diffuse 

through the placenta into the fetus and cause red blood cell agglutination.  

Incidence  of  the  Disease

.  An  Rh-negative  mother  having  her 

first 

Rh-positive  child 

usually  does  not  develop  sufficient  anti-Rh  agglutinins  to  cause  any  harm. 

However, 

about

 

3  per  cent  of  second 

Rh-positive  babies  exhibit  some  signs  of 

erythroblastosis fetalis; about 

10

 

per

 

cent 

of third babies exhibit the disease; and 

the incidence rises progressively with subsequent pregnancies. 


background image

Effect of the Mother’s Antibodies on the Fetus

. After anti- Rh antibodies have formed in 

the mother, they 

diffuse 

slowly through the placental membrane into the fetus’s blood. 

There  they  cause 

agglutination 

of  the  fetus’s  blood.  The  agglutinated  red  blood  cells 

subsequently 

hemolyze

, releasing hemoglobin into the blood. The fetus’s macrophages 

then  convert  the  hemoglobin  into  bilirubin,  which  causes  the  baby’s  skin  to  become 

yellow (

jaundiced

). The antibodies can also attack and damage other cells of the body.  

 

Clinical  Picture  of  Erythroblastosis

.  The 

jaundiced

,  erythroblastotic  newborn  baby  is 

usually 

anemic

 at birth, and the anti-Rh agglutinins from the mother usually 

circulate

 in 

the  infant’s blood for  another 

1 to 2  months  after 

birth, destroying  more  and  more  red 

blood cells. 

 

The 

hematopoietic

 

tissues

 of the infant attempt to 

replace

 the hemolyzed red blood cells. 

The 

liver

 and 

spleen

 become greatly enlarged and produce red blood cells in the same 

manner  that  they  normally  do  during  the  middle  of  gestation.  Because  of  the  rapid 

production of red cells, many early forms of red blood cells, including many 

nucleated 

blastic forms, are passed from the baby’s bone marrow into the circulatory system, and 

it is because of the presence of these nucleated blastic red blood cells that the disease is 

called 

erythroblastosis fetalis

.  

 

Although  the  severe  anemia  of  erythroblastosis  fetalis  is  usually  the  cause  of  death, 

many children who barely survive the anemia exhibit permanent mental impairment or 

damage to 

motor

 areas of the brain because of precipitation of bilirubin in the neuronal 

cells, causing destruction of many cells , a condition called 

kernicterus

 

Prevention of Erythroblastosis Fetalis 

by anti-D antibody .  

administered to the expectant mother at 

28 to 30 weeks 

of gestation.  

 

the  effect  of  anti-D  antibody  is  to 

inhibit  antigen-induced  B  lymphocyte 

antibody 

production in the expectant mother. also attaches to D-antigen sites on Rh-positive 

fetal 

red  blood  cells

  that  may  cross  the  placenta  and  enter  the  circulation  of  the  expectant 

mother, thereby interfering with the immune response to the D antigen. 


background image

Transfusion Reactions Resulting from Mismatched Blood Types  

all  transfusion  reactions  eventually  cause  either 

immediate

  hemolysis  resulting  from 

hemolysins or 

delayed

 hemolysis resulting from phagocytosis of agglutinated cells.  

 

The 

hemoglobin 

released  from  the  red  cells  is  then  converted  by  the  phagocytes  into 

bilirubin 

and later excreted in the bile by the liver. 

 

Acute Kidney Shutdown After Transfusion Reactions

.  

begins within a 

few minutes to few hours

Result 

from three  causes: 

 

 

First

, the antigen-antibody reaction of the transfusion reaction 

releases toxic 

substances 

from the hemolyzing blood that cause powerful renal 

vasoconstriction

.  

 

Second

loss 

of  circulating  red  cells  and  production  of 

toxic 

substances  from  the 

hemolyzed cells and from the immune reaction, often causes 

circulatory shock

.  

 

Third

, the hemoglobin 

precipitates 

and blocks many of the kidney tubules 

 

Quiz  :-

 

How many types of hemolysis could occur at mismatched blood transfusion and which 

one is the most common and why?

 

 

Quiz  :-

 

What are the characteristics of RH transfusion reactions 

 

Quiz  :- 

 

Write the blood types with their Genotypes and their constituent (agglutinogens and 

agglutinins)

 




رفعت المحاضرة من قبل: Ismail AL Jarrah
المشاهدات: لقد قام 8 أعضاء و 152 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل