Гемотрансфузия

Еще в 1666 году Richard Lower провел первое переливание крови животным, но только в прошлом веке, с тех пор как Karl Landsteiner открыл группы крови (1900), переливание крови стало общепринятым терапевтическим вмешательством. В современной медицинской практике переливание продуктов крови стало обычной процедурой, в 2004 году в Великобритании было выпущено 3,4 миллиона единиц компонентов крови. Наиболее распространенными показаниями для переливания крови являются анемия (23%), ортопедическая хирургия (14%), гематологические заболевания (15%), желудочно-кишечные кровотечения (11%), общая хирургия (10%), кардиоторакальная хирургия (6%), акушерство и гинекология (6%), сосудистая хирургия (5%) и урология (3%).

 

Для того, чтобы сделать переливание крови как можно более безопасным, требуется понимание основ иммунофизиологии крови, и в данной статье описываются группы крови, типирование крови, а также основы донорства и хранения крови. Также будет дан краткий обзор компонентов крови и обсуждены проблемы, связанные с хранением крови.

 

Группы крови

 

Группы крови генетически детерминированы и определены антигенами, находящимися на поверхности клеток крови. Существует до 30 различных групп крови, но основными из них являются группы AB0 и резус, и они будут обсуждаться далее.

 

Система АВ0

AB0 является наиболее важной системой и названа в честь антигенов А и B, которые находятся на поверхности эритроцитов (рис.). Люди с группой крови А имеют антиген А, группой B имеют антиген B, и группой АB оба. Группа 0 – нет антигенов. Система AB0 имеет связанные антитела анти-A и анти-B, которые найдены в плазме. В виду того что группа крови А имеет антиген А, организм узнает антиген B как чужой и формирует антитела анти-B. Аналогично, организм с группой крови B распознает антиген А как чужеродный и может вырабатывать антитела анти-А. Группа AB имеет и антигены A и B, поэтому не вырабатываются никакие антитела. Группа 0 не имеет ни А, ни B антигенов, поэтому могут вырабатываться антитела и анти-А, и анти-B, если организм подвергается действию этих антигенов. В организме человека антитела плазмы против антигенов А и B начинают появляться в ранние периоды жизни.

группы крови

 

Система Резус

Вторая по важности система групп крови – группа Резус, названная так из-за сходства с группами крови у макак-резус. Тип крови чаще всего определяется системами AB0 и резус (RhD), где буква обозначает тип AB0, а знак указывает на статус резус. Если антиген D присутствует, человек считается положительным (+), а если отсутствует-отрицательным (-). В Великобритании примерно 85% людей положительно и 15% отрицательно. Группа крови резус особенно важна при беременности, так как D-положительный плод может вызвать у D-отрицательной матери выработку антител, которые могут проникать через плаценту, и влиять на развитие плода. На Дальнем Востоке отрицательная группа D встречается реже, и поэтому проблем, связанных с беременностью и группой крови D, меньше. Распространенность каждой из групп крови, присутствующих в популяции различается в разных частях мира.

 

Совместимость крови

 

Группы крови характеризуют кровь системами AB0 и резус, тогда как совместимость определяется тестированием на индивидуальную совместимость крови донора и реципиента до переливания. Совместимость определяется не только основными группами систем АВ0 и резуса, но и всеми второстепенными системами (например, Келл). Два метода тестирования на совместимость включают электронный и серологический.

 

Электронный метод тестирования на совместимость основывается на анализе компьютерных тестов, проведенных с единицей донорской крови и крови реципиента. Информация включает AB0 и Rh типирование донора и реципиента, а также скрининг антител крови реципиента (пациента). Если скрининг сыворотки пациента отрицательный, это означает, что нет обнаруживаемых атипичных антител против эритроцитов донора. На основании этих данных компьютер укажет, что компонент крови безопасен для трансфузии.

 

Серологический метод тестирования на совместимость заключается в том, что эритроциты донорской крови смешиваются с сывороткой крови пациента (реципиента). Если сыворотка содержит антитела против антигенов на донорских эритроцитах, они вызовут агглютинацию, и тест будет признан положительным, что указывает на несовместимость. Если агглютинация не происходит, то кровь безопасна для трансфузии.

 

Данные методы являются основными тестами на совместимость, при которых донорские эритроциты тестируются с сывороткой крови реципиента. В отличие от них, есть способы проверки эритроцитов реципиента против антител, которые могут присутствовать в донорской сыворотке, но это больше не является требованием, так как очень небольшое количество сыворотки (и антител) остаются в единице заготовленных клеток, чтобы иметь хотя бы незначительный клинический эффект.

 

Полный тест на совместимость занимает около 30-60 минут, что может быть слишком долго в срочных или экстренных случаях. В экстренных случаях лаборатория может выдать несовмещенную, специфичную для группы кровь (например, кровь А+ для пациента А+), или в ситуации, когда тип крови реципиента неизвестен, 0-отрицательную кровь. Поскольку 0-отрицательная кровь не имеет антигенов, она считается группой крови ’универсального донора’. Хотя существует риск, связанный с трансфузией несовместимой крови, риск кровопотери считается выше.

 

Донорство, тестирование

 

Существуют риски как для донора, так и для реципиента крови, но они могут быть сведены к минимуму хорошей практикой. Текущее состояние здоровья донора оценивается свое с помощью чек-листа здоровья донора (DHC), который включает в себя анамнез и обследование (температура, пульс и артериальное давление), чтобы убедиться, что донорство не будет представлять опасности для здоровья. Также оценивается уровень гематокрита и гемоглобина, так как риск анемии является наиболее распространенной причиной непригодности. Для обеспечения безопасности реципиента донор также проверяется на наличие факторов риска, которые могут сделать донорство небезопасным. В донорстве может быть отказано гомосексуальным мужчинам из-за риска ВИЧ и лицам, принимающим определенные медикаменты. Доноры обследуются на предмет риска и признаков инфекционных заболеваний, таких как ВИЧ, малярия, вирусный гепатит и болезнь Крейцфельдта-Якоба.

 

Собранная кровь идентифицируется по группе крови (AB0 и Rh), и тестируется для минимизации риска передачи инфекций. Всемирная Организация Здравоохранения рекомендует как минимум четыре основных теста:

  • HBS-антиген
  • Антитела к гепатиту С
  • Антитела к ВИЧ, обычно подтипы 1 и 2
  • Серологический тест на сифилис

Однако соблюдение этого стандарта не является всеобщим, и в 2006 году 56 из 124 обследованных стран не использовали эти тесты у всех доноров крови.

 

Многие страны проводят другие тесты, основанные на местных потребностях, включая вирус лихорадки Западного Нила, болезнь Шагаса и цитомегаловирус (ЦМВ). Используются высокочувствительные скрининговые тесты, которые имеют относительно высокую частоту ложных срабатываний. В случае положительности кровь отбраковывается, за исключением аутологичных переливаний, когда доноры получают свою собственную кровь обратно. Ложные отрицательные результаты очень редки. Ни один тест не является 100-процентным, недавние инфекции могут быть пропущены в «период окна», когда антитела еще не образовались. Однако из-за строгости тестирования и скрининга основным риском переливания крови является не инфекция, а кровь неправильной группы.

 

Для пациентов с особыми факторами риска гемотрансфузии кровь может подвергаться дальнейшей обработке. Лейкоредукция — это удаление лейкоцитов путем фильтрации, после чего продукт крови с меньшей вероятностью вызывает аллоиммунизацию (образование антител), лихорадочные реакции, инфекции ЦМВ и рефракторность тромбоцитов. Обработка с добавлением рибофлавина и последующим ультрафиолетовым облучением помогает деактивировать патогены (вирусы, бактерии и паразиты), так же, как деактивировать лейкоциты для предотвращения реакции трансплантат-против-хозяина.

 

Хранение

 

Длительность хранения крови зависит от сочетания охлаждения и добавления консервантов. Стандартная используемая температура 1°- 6°C, но консерванты могут ее изменять. При использовании кислого цитрата декстрозы (ACD), цитрат-фосфат-декстрозы (CPD) или цитрат-фосфат-декстрозы двойной (CP2D), хранение ограничено 21 днем, но с цитрат-фосфат-декстроза-аденин (CPDA1) сроки продлеваются до 35 дней.

 

Эритроциты могут храниться гораздо дольше, даже до 10 лет, путем замораживания (криоконсервации). Это требует инкубации клеток в растворе глицерина, который действует как внутриклеточный «антифриз», поэтому защищает от повреждения. Затем блоки помещают в специальные стерильные контейнеры и замораживаются при температуре ниже -60°С. Точная температура зависит от концентрации глицерина.

 

Компоненты крови

 

Цельная кровь редко используется для переливания, используются только те компоненты, которые конкретно необходимы пациенту. Кровь после сбора с помощью центрифугирования подвергается фракционированию на свои компоненты, производятся упакованные эритроциты, плазма, тромбоциты, альбумин, концентраты факторов свертывания, криопреципитат, концентрат фибриногена, иммуноглобулины. Может использоваться метод афереза – это процесс, при котором отделяется и собирается только тот компонент, который будет использоваться, а остальное возвращается донору.

 

Упакованные эритроциты: пакет с эритроцитарной массой имеет гематокрит 60-70%, средний срок годности 35 дней, при соблюдении условий хранения. Функция донорских эритроцитов –переносчики кислорода и углекислого газа в крови. Основными показаниями к переливанию крови является коррекция анемии или замещение при острой кровопотере, но абсолютного уровня Hb для инициирования трансфузии нет. Одна доза эритроцитов, как правило, приводит к повышению Hb на 1 г/дл.

 

Лейкоциты (гранулоциты): собираются методом афереза (фильтрацией) и могут храниться не более 24 часов при температуре 20-24°С. Они должны совмещаться по группе крови, поскольку содержат большое количество эритроцитов, а также облучаться для удаления лимфоцитов. Они показаны при опасных для жизни инфекциях у онкологических пациентов с нейтропенией, не отвечающих на антибактериальную терапию.

 

Тромбоциты: одна единица тромбоцитарной массы готовится из одной кроводачи и содержит не менее 5,5 х 10х10 тромбоцитов в 50 мл плазмы. Они хранятся при температуре 20-24°С в течение 5 дней. Каждая доза ориентировочно повышает уровень тромбоцитов реципиента на 5-10 x 10х9. Тромбоциты обычно не требуют совмещения, но там, где это возможно должны быть использованы одногруппные тромбоциты по АB0. Показанием к применению является вторичная тромбоцитопения, обусловленная различными причинами.

 

Свежезамороженная плазма: собирается надосадочная фракция после центрифугирования донорской цельной крови. Для поддержания активности факторов V и VII, она замораживается в течение 8 часов. Показаниями для трансфузии является главным образом множественный дефицит факторов свертывания, при массивном кровотечении, ДВС, заболеваниях печени, и изредка для реверсирования действия варфарина.

 

Криопреципитат: производится путем оттаивания СЗП до 1-6°C, и показан при болезни Виллебранда и тяжелой гипофибриногенемии.

 

Альбумин: выпускается в виде 5% и 25% раствора. Выраженный положительный эффект для восполнения объема крови после удаления асцитической жидкости, но в большинстве применений был вытеснен синтетическими коллоидными растворами. Растворы альбумина исследованы на гепатит C и вирусно-деактивированы, и поэтому считаются безопасными.

 

Иммуноглобулин: специфические иммуноглобулины можно вводить для терапии специфических инфекций, например, ветрянки и гепатита B. Они также применяются при некоторых заболеваний, связанных с иммунной системой, таких как синдром Гийена-Барре. Анти-D иммуноглобулин вводится резус-отрицательным беременным женщинам, имеющим резус-положительного ребенка, чтобы предотвратить резус-сенсибилизацию и будущую гемолитическую болезнь новорожденного.

 

Концентраты факторов свертывания: факторы свертывания можно переливать отдельно для возмещения дефицита определенных факторов. К ним относятся Антитромбин III, фактор VIII, фактор IX, фактор XIII, и протеин С, все они готовятся из человеческой плазмы.

 

Повреждение крови при хранении

 

Несмотря на охлаждение и добавление консервантов, качество донорских эритроцитов со временем ухудшается, так как происходят предсказуемые клеточные и биохимические изменения, которые приводят к повреждению заготовленной крови.

 

Эритроциты, полученные при заборе крови, подвергаются воздействию кислого и гипотонического раствора антикоагулянта, который необратимо повреждает небольшую их часть. Клетки, которые выдерживают первые 24 часа, останутся жизнеспособными в течение остального предполагаемого их жизненного периода, но во время хранения они зависят от анаэробного гликолиза для производства энергии и выживаемости. Требования к сроку хранения таковы, чтобы не менее 70% из них оставались жизнеспособными в кровообращении реципиента через 24 часа после трансфузии.

 

Другие клеточные элементы. Гранулоциты перестают работать после хранения в течение 24 часов, но все еще сохраняют антигенный потенциал, чтобы вызвать фебрильные реакции. Некоторые лимфоциты могут оставаться жизнеспособными в течение нескольких недель. Функции тромбоцитов снижаются до нуля только через 48 часов хранения.

 

Сродство кислорода. При хранении в крови снижается уровень 2,3-дифосфоглицерата (DPG), который сдвигает уровень диссоциации оксигемоглобина влево, увеличивая сродство Hb для О2 (снижается отдача О2 тканям). Уровень 2,3-DPG быстро повышается после трансфузии и нормальное сродство кислорода обычно восстанавливается в пределах нескольких часов.

 

Коагуляция. Кровь при хранении содержит антикоагулянт, обычно цитрат, но это чаще не влияет на состояние коагуляции реципиента. Лабильные факторы свертывания V и VIII снижают активность на 50% в пределах первых 72 часов хранения, но все другие факторы остаются нормальными.

 

Электролиты

Калий: во время хранения происходит постоянная утечка калия из клеток, а уровни иногда могут превышать 30 ммоль/л. Это обычно не проблема, так как калий быстро возвращается в эритроциты, когда они начинают активный метаболизм после трансфузии. Однако это может стать проблемой при быстром переливании большого количества компонентов крови, при тяжелой почечной недостаточности или при неонатальном обменном переливании.

Кальций: каждая единица крови содержит приблизительно 3 г цитрата, который связывает ионизированный кальций. Печень может метаболизировать 3 г цитрата в течение 5 минут, так, что только когда скорость трансфузии больше чем одна доза в 5 минут или имеется повреждение функции печени, возникает риск цитратной интоксикации и гипокальциемии. Возникающая в результате гипокальциемия не оказывает клинически выраженного влияния на коагуляцию, но у пациентов могут наблюдаться транзиторная тетания и гипотензия. Кальций следует вводить только при наличии биохимических, клинических или электрокардиографических признаков гипокальциемии.

 

Кислотно-щелочное состояние. Во время хранения происходит постепенное накопление лактата, что может привести к повышению его уровня до 30-40 ммоль/л и, как следствие, к падению рН. Однако лактат и цитрат обычно быстро метаболизируются. Поскольку цитрат метаболизируется до бикарбоната, может возникнуть парадоксальный метаболический алкалоз, связанный с трансфузией.

 

Ключевые моменты

 

  • Базовые знания основных групп крови необходимы для безопасной гемотрансфузии
  • Компоненты крови должны использоваться рационально с учетом конкретных показаний
  • Изменения, которые происходят во время хранения крови, облегчают понимание проблем, которые можно предвидеть при ее использовании
  • Использование любого из продуктов донорской крови несет в себе риск, который необходимо сопоставить с преимуществами переливания для конкретного пациента

Prof John Kinnear
Southend University Hospital, UK