MNS og Duffy blodtypesystemer Abid Hussain Llohn abll@ahus.no

MNS blodtypesystem Historie 1927: Landsteinar & Levine : anti-M & anti-N 1947: Walsh & Montgomery: anti-S 1951: Levine: anti-s MNS blodtypesystem 1953: Weiner: anti-U Består av 46 antigener nummerert MNS1-46 ISBT nummer: 002 1

MNS antigener Antigenene uttrykkes av glykosylerte proteiner: glykoforiner (sialinsyrerike) Glykoforin A (GPA): CD235A Glykoforin B (GPB): CD235B 86% av erytrocytt-sialinsyre GPA: 106 , GPB: 2 X 105 per erytrocytt Blir spaltet av enzymer Kun erytrocytter blant blodcellene har antigenene (MN antigener: også på endotelceller/epitelceller i nyrer) Kan påvises tidlig i intrauterint liv; godt utviklet hos nyfødte Viser doseeffekt 2

MNS fenotyper 3 Fenotype Europeere % Afroamerikanere % M+N- 28 26 M+N+ 50 44 M-N+ 22 30 S+s- 11 3 S+s+ S-s+ 45 69 S-s-U- <1 3

Glykoforiner M: Ser-Ser-Thr-Thr-Gly N: Leu-Ser-Thr-Thr-Glu S/s: Met/Thr 4

Glykoforin A molekyl 5 GPA O-linked: O-glycan: 15 N-linked: N-glycan: 1 GPB O-glycan: 11 5

Effekt av enzymbehandling α-Chymotrypsin Trypsin Papain Sialidase: Endrer ladning og struktur av molekyler 6

MNS blodtypesystem 7 Veldig komplekst blodtypesystem Antigenene kodet av to tett koblet homologe gener på kromosom 4 (4q28-q31) GYPA som koder for M og N antigener (GPA) GYPB som koder for S, s og U antigener (GPB) 7

Genomisk organisasjon 3´ GYPA 5´ A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 Ψ GYPB 5´ 3´ B1 B2 B3 B4 B5 B6 5´ UT, -19 til -8 -7 - 26 27-58 59-71 72-100 101-126 127-131, 3´ UT 5´ UT, -19 til -8 -7 - 26 27-39 40-71 72, 3´ UT Pseudoexon 8

MNS systemet, Mutasjoner Punktmutasjoner ●M&N varianter: * Mg (MNS11) GPA1-5: Leu-Ser-Thr.Asn-Glu * Mc (MNS8) ● Punktmutasjoner mellom 6-72(44): * 17 antigener * Nya (MNS 18): GPA Asp27Glu 0,2% av norske, 1:30000 i mellom Europa Delesjoner Hybridisering 9

MNS systemet, delesjon GYPA GYPB Ψ 5´ 3´ En U MK 10 A1 A2 A3 A4 A5 A6

Hybridisering 11 GYPA GYPB 5´ 3´ 5´ 3´ 5´ 3´ GYP (A-B) 5´ 3´ GYPA - GYP (B-A) - GYPB 11

Hybridisering 3´ GYPA 5´ A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 Ψ GYPB 5´ 3´ B1 B2 B3 B4 GYP(B-A-B) B1 B2 B3/A3 B4 B5 B6 12

GYP(B-A-B) GYP(A-B-A) ● Miltenberger serie GYP(A-B) GYP(B-A) Hybride gener M/N Hil s GYP(A-B) Hil(MNS20): GP(A1-58-B59-104) GYP(B-A) Sta(MNS15): GP(B1-26-A27-99) GYP(B-A-B) Mur(MNS10): GP(B1-48-A49-57-B58-103) GYP(A-B-A) Hut(MNS19): GP(A1-27-B28-A29-131) A2 A3 B4 B5 B6 N Sta B2 A4 A5 A6 A7 N Mur Hil s B2 B3 A3 B4 B5 B6 Hut A2 A3B3A3 A4 A5 A6 A7 ● Miltenberger serie 13

MNS blodtypesystemet 14 Variant glykoforiner Fenotype Genotype Courtesy: Geoff Daniels. Human Blood Groups, second edition, 2002 14

MNS systemet: Antistoffer Anti-M Naturlig forekommende av IgM klasse med reaksjonsoptimum ved 4oC IgG anti-M også Dose-effekt Enzym behandling pH og glukose-avhengighet 15

MNS systemet: Anti-M Anti-M reaktive ved 37oC har klinisk betydning Kan en Sjelden gang gi hemolytisk reaksjon Også HDN Ødelegger erytroide celler Auto-anti-M AIHA, CCHD 16

MNS system: Antistoffer Anti-N Naturlig forekommende Dose-effekt Svært sjelden HTR eller HDN Auto-anti-N AIHA 17

MNS system: Antistoffer Anti-S/anti-s Forekommer hyppigere som immunindusert IgG klasse Reagerer ved 37oC Dose-effekt Kan gi alvorlig HTR/HDN Antigen negativt blod til pasienter med anti-S/s AIHA 18

MNS systemet: Antistoffer Andre antistoffer Svært sjeldne Uventet uforlik resultat / HDN uten åpenbar årsak Anti-U, anti Ena, anti-Vw, anti-Mg 19

Mulige Funksjoner Sialinsyre: Negativ ladning, glycocalyx Assosiasjon med band 3 protein (GPA) Komplement regulator: GPA inhiberer dannelse/binding av C5b-7 Reseptorer for patogener/toksiner: ● P. falciparum (GPA: O-glycan , GPB) ● Escherichia Coli: GPAM ● Influensa virus: GPA ● Hemolysin * E. coli: GPA * V. Cholerae: GPB 20

Duffy blodtypesystem Historie 1950: Cutbush et al: anti-Fya 1951: Ikin: anti-Fyb 1955: Sanger: Fy(a-b-) Består av 6 antigener nummerert Fy1-6 ISBT nummer: 008 21

Duffy blodtypesystem Antigenene kodet av to kodominante alleler på kromosom 1 (1q21-q22) FYA FYB * FYBES (FY) * FYBWK (Fyx) 22

Duffy antigener 23 Antigene uttrykkes av glykoprotein (CD234) Kan påvises tidlig i intrauterint liv (6. Uke), godt utviklet hos nyfødte Distribusjon * Erytrocytter (ingen andre blodceller) * Epitelceller av nyre, lunge og thyreoide * Endotelceller * Nevroner (Purkinje celler) i cerebellum Blir eluert fra erytrocytter under lagring Blir spaltet av enzymer * Papain, ficin, bromelin, chymotrypsin, ZZAP * Trypsin og Sialidase har ingen effekt 23

Duffy glykoprotein 24

Duffy antigener 25

Antistoffer: Anti FYa Immunindusert IgG klasse Påvises best med IAT Kan aktivere komplement til C3 fase HTR & HDN* Autoantistoffer *Goodrick, M.J. Et al. Haemolytic disease of the fetus and newborn due to anti-Fya and the potential clinical value of duffy genotyping in pregnancies at risk. Transfusion Medicine, 1997;7:301-304. 26

Anti-Fyb 27 Immuninduserte antistoffer Finnes ofte sammen med andre antistoffer Finnes sjeldnere enn Fya HTR og HDN Autoantistoffer 27

Duffy antigener Fy3 * Finnes på alle erytrocytter bortsett fra Fy (a-b-) * Blir ikke spaltet av enzymer * Anti-Fy3 kan forårsake HTR og HDN FY5 * Ligner på Fy3 * Finnes ikke på Fy:3 Rhnull celler * Anti-Fy5 kan forårsake HTR FY6 * Spesifisiteten ligner på Fy3 * Blir spaltet av enzymer Fy4? * Assosiasjon med Fy(a-b-) 28

Mulige funksjoner Duffy antigen receptor for chemokines (DARC) CXC og CC kjemokiner Fy(a-b-) binder ikke kjemokiner Fy(a-b+wk) kan binde kjemokiner Fjerning av uønskete kjemokiner? Transport av kjemokiner i endotelet* Oppregulering av DARC ved nyresykdommer** Malaria *Lee, Janet S. et al. Duffy antigen facilitates movement of chemokines across the endothelium in vitro and promotes neutrophil transmigration in vitro and in vivo. The journal of immunology, 2003, 170:5244-5251. **Liu X-H et al. Up-regulation of Duffy antigen receptor expression in children with renal disease. Kidney Int 1999;55:1491-500. 29

Duffy antigen og malaria Plasmodium vivax Fy(a-b-) er resistente (100% i Vest Afrika) Fy6 er reseptor P. vivax invaderer retikulocytter (50% mer FY6 på Retic.) 30