نظام فصائل الدم ABO

اكتُشفت فصائل الدم ABO لأول مرة على يد الطبيب النمساوي كارل لاندشتاينر ، الذي كان يعمل في معهد علم الأمراض التشريحي بجامعة فيينا ( جامعة فيينا الطبية حاليًا ). في عام 1900، وجد أن خلايا الدم الحمراء تتكتل ( تتراص ) عند مزجها في أنابيب اختبار مع مصل من أشخاص مختلفين، وأن بعض دم الإنسان يتراص أيضًا مع دم الحيوانات. ^{[ 7 ]} وقد كتب حاشية من جملتين:

لا يقتصر تأثير مصل الدم لدى الإنسان السليم على تكتل خلايا الدم الحمراء الحيوانية فحسب، بل يشمل أيضاً في كثير من الأحيان خلايا الدم الحمراء البشرية من أفراد آخرين. ويبقى أن نرى ما إذا كان هذا المظهر مرتبطاً باختلافات وراثية بين الأفراد أم أنه ناتج عن نوع من الضرر البكتيري. ^{[ 8 ]}

كان هذا أول دليل على وجود اختلافات في فصائل الدم لدى البشر، إذ كان يُعتقد سابقًا أن جميع البشر يمتلكون دمًا متشابهًا. وفي العام التالي، عام ١٩٠١، توصل إلى ملاحظة حاسمة مفادها أن مصل دم فرد ما لا يتفاعل إلا مع مصل دم أفراد معينين. وبناءً على ذلك، صنف دم الإنسان إلى ثلاث مجموعات: المجموعة أ، والمجموعة ب، والمجموعة ج. وأوضح أن دم المجموعة أ يتفاعل مع دم المجموعة ب، ولكنه لا يتفاعل أبدًا مع دم المجموعة أ. وبالمثل، يتفاعل دم المجموعة ب مع دم المجموعة أ. أما دم المجموعة ج، فيختلف في أنه يتفاعل مع دم المجموعتين أ وب معًا. ^{[ ٩ ]}

كان هذا الاكتشاف لفصائل الدم هو الذي نال لاندشتاينر بفضله جائزة نوبل في الطب أو علم وظائف الأعضاء عام 1930. في بحثه، أشار إلى تفاعلات فصائل الدم المحددة باسم التراص المتماثل، كما قدم مفهوم الأجسام المضادة (الأضداد)، وهو الأساس الفعلي لتفاعل المستضد-الضد في نظام ABO. ^{[ 10 ]} وأكد ما يلي:

يمكن القول إن هناك نوعين مختلفين على الأقل من الأجسام المضادة للتكتل، أحدهما في المجموعة أ، والآخر في المجموعة ب، وكلاهما معًا في المجموعة ج. وتكون خلايا الدم الحمراء غير متفاعلة مع الأجسام المضادة للتكتل الموجودة في نفس المصل. ^{[ 9 ]}

وهكذا، اكتشف مستضدين ( المستضدين A وB) وجسمين مضادين (الأجسام المضادة - الجسم المضاد A والجسم المضاد B). وأشارت مجموعته الثالثة (C) إلى غياب كل من المستضدين A وB، ولكنها تحتوي على الجسم المضاد A والجسم المضاد B. ^{[ 10 ]} وفي العام التالي، اكتشف تلميذاه أدريانو ستورلي وألفريد فون ديكاستيلو النوع الرابع (لكنهما لم يسمياه، واكتفيا بالإشارة إليه بأنه "لا يوجد نوع محدد"). ^{[ 11 ] [ 12 ]}

في عام 1910، قدّم لودويك هيرشفيلد وإميل فرايهر فون دونغيرن مصطلح 0 (صفر) للمجموعة التي سماها لاندشتاينر C، وAB للنمط الذي اكتشفه ستورلي وفون ديكاستيلو. وكانا أيضًا أول من شرح الوراثة الجينية لفصائل الدم. ^{[ 13 ] [ 14 ]}

قدّم عالم الأمصال التشيكي يان يانسكي تصنيف فصائل الدم بشكل مستقل عام 1907 في مجلة محلية. ^{[ 15 ]} استخدم الأرقام الرومانية I وII وIII وIV (المقابلة للفصائل الحديثة O وA وB وAB). وبدون علم يانسكي، ابتكر الطبيب الأمريكي ويليام ل. موس تصنيفًا مختلفًا قليلًا باستخدام الأرقام نفسها؛ ^{[ 16 ]} حيث تقابل فصائله I وII وIII وIV الفصائل الحديثة AB وA وB وO. ^{[ 12 ]}

أدى هذان النظامان إلى إرباك وخطر محتمل في الممارسة الطبية. اعتُمد نظام موس في بريطانيا وفرنسا والولايات المتحدة، بينما فُضِّل نظام جانسكي في معظم الدول الأوروبية وبعض أجزاء الولايات المتحدة. ولحلّ هذا التضارب، قدّمت الجمعية الأمريكية لأخصائيي المناعة ، وجمعية علماء البكتيريا الأمريكيين ، وجمعية علماء الأمراض وعلماء البكتيريا توصية مشتركة عام ١٩٢١ باعتماد تصنيف جانسكي بناءً على الأولوية. ^{[ ١٧ ]} إلا أن هذه التوصية لم تُطبَّق، لا سيما في المناطق التي كان يُستخدم فيها نظام موس. ^{[ ١٨ ]}

في عام ١٩٢٧، انتقل لاندشتاينر إلى معهد روكفلر للأبحاث الطبية في نيويورك. وبصفته عضوًا في لجنة تابعة للمجلس الوطني للبحوث معنية بتصنيف فصائل الدم، اقترح استبدال نظامي جانسكي وموس بالأحرف O وA وB وAB. (كان هناك لبس آخر حول استخدام الرقم ٠ للدلالة على الصفر الألماني (null ) كما قدمه هيرشفيلد وفون دونغيرن، لأن آخرين استخدموا الحرف O للدلالة على كلمة ohne ، أي بدون أو صفر؛ وقد اختار لاندشتاينر الخيار الأخير. ^{[ ١٨ ]} ) اعتمد المجلس الوطني للبحوث هذا التصنيف، وأصبح يُعرف بأسماء مختلفة، منها تصنيف المجلس الوطني للبحوث، والتصنيف الدولي، والأكثر شيوعًا هو تصنيف لاندشتاينر "الجديد". وقد لاقى النظام الجديد قبولًا تدريجيًا، وبحلول أوائل الخمسينيات من القرن العشرين، أصبح مُتبعًا عالميًا. ^{[ ١٩ ]}

كان أول استخدام عملي لتصنيف فصائل الدم في عمليات نقل الدم على يد الطبيب الأمريكي روبن أوتينبيرغ عام 1907. وبدأ التطبيق على نطاق واسع خلال الحرب العالمية الأولى (1914-1915) عندما بدأ استخدام حمض الستريك للوقاية من تجلط الدم . ^{[ 10 ]} أثبت فيليكس بيرنشتاين نمط وراثة فصائل الدم الصحيح للأليلات المتعددة في موضع واحد عام 1924. ^{[ 20 ]} اكتشف واتكينز ومورغان، في إنجلترا، أن محددات المستضد ABO تُمنح بواسطة السكريات، وتحديدًا، N- أسيتيل جالاكتوزامين للفصيلة A والجالاكتوز للفصيلة B. ^{[ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]} بعد العديد من الدراسات المنشورة التي تدعي أن جميع مواد ABH مرتبطة بالجليكوسفينجوليبيدات، قام فين وآخرون ... وجد باحثون (عام 1978) أن البروتينات السكرية لكريات الدم الحمراء البشرية تحتوي على سلاسل بولي لاكتوزامين ^{[ 24 ]} مرتبطة بمواد ABH، وتمثل غالبية المستضدات. ^{[ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]} وتم تحديد البروتينات السكرية الرئيسية الحاملة لمستضدات ABH على أنها بروتينات النطاق 3 والنطاق 4.5 والجليكوبروتين. ^{[ 28 ]} وفي وقت لاحق، أظهرت مجموعة ياماموتو مجموعة إنزيمات نقل الجليكوزيل الدقيقة التي تُكسب المستضدات A وB وO. ^{[ 29 ]}

• 
  رسم تخطيطي يوضح سلاسل الكربوهيدرات التي تحدد فصيلة الدم ABO
• 
  فحص دم طالب. تم مزج ثلاث قطرات من الدم مع مصل مضاد B (يسار) ومصل مضاد A (يمين). يشير التراص مع المصل المضاد A إلى أن هذا الشخص من فصيلة الدم A.
• 
  توجد ثلاثة أنواع أساسية من مستضدات الغلوبولين المناعي لدى البشر، تتشابه في تركيبها الكيميائي إلى حد كبير، لكنها تختلف اختلافًا واضحًا. تُظهر الدوائر الحمراء مواضع الاختلاف في التركيب الكيميائي لموقع ارتباط المستضد (الذي يُسمى أحيانًا موقع ارتباط الأجسام المضادة) في الغلوبولين المناعي البشري. لاحظ أن مستضد النوع O لا يحتوي على موقع ارتباط. ^{[ 30 ]}

يحتوي فصيلة الدم A على حوالي 20 مجموعة فرعية، منها A1 وA2 الأكثر شيوعًا (أكثر من 99%). تشكل A1 حوالي 80% من جميع فصائل الدم A، بينما تشكل A2 النسبة المتبقية تقريبًا. ^{[ 38 ]} لا يمكن دائمًا استبدال هاتين المجموعتين الفرعيتين فيما يتعلق بنقل الدم، حيث ينتج بعض الأفراد من فصيلة A2 أجسامًا مضادة لمستضد A1. قد تنشأ مضاعفات في حالات نادرة عند تحديد فصيلة الدم. ^{[ 38 ]}

مع تطور تقنيات تسلسل الحمض النووي ، أصبح من الممكن تحديد عدد أكبر بكثير من الأليلات في موقع ABO، حيث يمكن تصنيف كل منها إلى A أو B أو O من حيث الاستجابة لنقل الدم، ولكن يمكن تمييزها من خلال الاختلافات في تسلسل الحمض النووي . يوجد ستة أليلات شائعة لدى الأفراد ذوي البشرة البيضاء لجين ABO الذي يحدد فصيلة الدم: ^{[ 39 ] [ 40 ]}

حددت الدراسة نفسها أيضًا 18 أليلًا نادرًا، تتميز عمومًا بنشاط غلكزة أضعف. قد يُظهر الأشخاص الذين يحملون أليلات ضعيفة من A أحيانًا أجسامًا مضادة لـ A، على الرغم من أن هذه الأجسام المضادة عادةً لا تُشكل أهمية سريرية لأنها لا تتفاعل بثبات مع المستضد عند درجة حرارة الجسم. ^{[ 41 ]}

يُعدّ Cis AB نوعًا نادرًا آخر، حيث تنتقل مستضدات A و B معًا من أحد الوالدين. ^{[ 42 ]}

يختلف توزيع فصائل الدم A وB وO وAB في أنحاء العالم تبعاً للسكان. كما توجد اختلافات في توزيع فصائل الدم داخل المجموعات السكانية الفرعية.

في المملكة المتحدة، لا يزال توزيع ترددات فصائل الدم بين السكان يُظهر بعض الارتباط بتوزيع أسماء الأماكن وبالغزوات والهجرات المتعاقبة، بما في ذلك السلتيون والنرويجيون والدنماركيون والأنجلو ساكسون والنورمانديون الذين ساهموا في تكوين أسماء الأماكن بالمورفيمات وفي تكوين السكان بالجينات . كان السلتيون الأصليون يميلون إلى امتلاك فصيلة الدم O بنسبة أكبر، بينما كان لدى السكان الآخرين فصيلة الدم A بنسبة أكبر. ^{[ 43 ]}

يتشارك الأليلان O الشائعان، O01 وO02، أول 261 نيوكليوتيدًا مع الأليل A01 من المجموعة A. ^{[ 44 ]} مع ذلك، وعلى عكس الأليل A، يُحذف لاحقًا قاعدة غوانوزين . ينتج عن هذه الطفرة المُسببة لانزياح الإطار كودون توقف مبكر . يوجد هذا المتغير في جميع أنحاء العالم، ويُرجح أنه أقدم من هجرة البشر من أفريقيا . يُعتقد أن الأليل O01 أقدم من الأليل O02.

يفترض بعض علماء الأحياء التطورية وجود أربعة سلالات رئيسية لجين ABO، وأن الطفرات التي أدت إلى ظهور فصيلة الدم O قد حدثت ثلاث مرات على الأقل لدى البشر. ^{[ 45 ]} تتألف هذه السلالات، من الأقدم إلى الأحدث، من الأليلات التالية: A101/A201/O09 ، B101 ، O02، و O01 . ويُفترض أن استمرار وجود أليلات O ناتج عن الانتخاب المتوازن . ^{[ 45 ]} وتتعارض هاتان النظريتان مع النظرية السابقة التي تفترض أن فصيلة الدم O قد تطورت أولاً.

من المحتمل أن تحتوي المستضدات الغذائية والبيئية (المستضدات البكتيرية أو الفيروسية أو النباتية) على أجزاء مستضدية مشابهة بدرجة كافية لمستضدات البروتين السكري A وB. يمكن للأجسام المضادة المتكونة ضد هذه المستضدات البيئية في السنوات الأولى من العمر أن تتفاعل بشكل متقاطع مع خلايا الدم الحمراء غير المتوافقة مع فصيلة الدم ABO التي تتلامس معها أثناء نقل الدم لاحقًا. يُفترض أن الأجسام المضادة لـ A تنشأ من الاستجابة المناعية تجاه فيروس الإنفلونزا ، حيث تتشابه أجزاؤه المستضدية بدرجة كافية مع α-DN-غالاكتوزامين الموجود على البروتين السكري A، مما يسمح لها بإحداث تفاعل متقاطع. يُفترض أن الأجسام المضادة لـ B تنشأ من الأجسام المضادة المنتجة ضد البكتيريا سالبة الغرام ، مثل الإشريكية القولونية ، والتي تتفاعل بشكل متقاطع مع α-D-غالاكتوز الموجود على البروتين السكري B. ^{[ 46 ]}

مع ذلك، يُرجّح أن تكون القوة الدافعة لتطور تنوع الأليلات هي ببساطة الانتقاء السلبي المعتمد على التردد؛ إذ يسهل على الجهاز المناعي تمييز الخلايا التي تحمل متغيرات نادرة من مستضدات الغشاء عن مسببات الأمراض التي تحمل مستضدات من عوائل أخرى. وبالتالي، فإن الأفراد الذين يمتلكون أنواعًا نادرة يكونون أكثر قدرة على اكتشاف مسببات الأمراض. ومن ثم، فإن التنوع الكبير داخل المجموعات السكانية البشرية يكون نتيجة للانتقاء الطبيعي على الأفراد. ^{[ 47 ]}

يُعبَّر عن مستضد ABO أيضًا على بروتين فون ويلبراند (vWF) السكري ، ^{[ 50 ]} الذي يُشارك في الإرقاء (التحكم في النزيف). في الواقع، يُهيئ وجود فصيلة الدم O للنزيف، ^{[ 51 ]} حيث يُفسَّر 30% من التباين الجيني الكلي المُلاحَظ في vWF البلازما بتأثير فصيلة الدم ABO، ^{[ 52 ]} وعادةً ما يكون لدى الأفراد ذوي فصيلة الدم O مستويات أقل بكثير من vWF ( والعامل الثامن ) في البلازما مقارنةً بالأفراد من غير فصيلة الدم O. ^{[ 53 ] [ 54 ]} بالإضافة إلى ذلك، يتحلل vWF بسرعة أكبر نظرًا لارتفاع انتشار فصيلة الدم O مع متغير Cys1584 من vWF ( تعدد أشكال الأحماض الأمينية في VWF): ^{[ 55 ]} يقع جين ADAMTS13 ( البروتياز المُحلِّل لـ vWF ) على الكروموسوم البشري 9، النطاق q34.2، وهو نفس الموضع الذي تقع فيه فصيلة الدم ABO. تُعدّ المستويات المرتفعة من عامل فون ويلبراند (vWF) أكثر شيوعًا بين الأشخاص الذين أصيبوا بسكتة دماغية إقفارية (نتيجة تجلط الدم) لأول مرة. وقد أظهرت نتائج هذه الدراسة أن حدوث ذلك لم يتأثر بتعدد أشكال جين ADAMTS13، وأن العامل الوراثي الوحيد ذو الدلالة الإحصائية هو فصيلة دم الشخص. ^{[ 56 ]}

تُحمل مستضدات فصيلة الدم ABO(H) أيضًا بواسطة بروتينات سكرية أخرى ذات صلة بتخثر الدم، مثل بروتين Ibα السكري للصفائح الدموية، وهو ربيطة لعامل فون ويلبراند (vWF) على الصفائح الدموية. ^{[ 57 ]} لم تُحدد أهمية التعبير عن مستضد ABO(H) على هذه البروتينات السكرية الأخرى المسؤولة عن تخثر الدم بشكل كامل، ولكن قد يكون لها دور في النزيف والتخثر.

لا تُسبب عادةً حالات عدم توافق فصائل الدم ABO بين الأم والطفل مرض انحلال الدم لدى حديثي الولادة ، لأن الأجسام المضادة لفصائل الدم ABO تكون عادةً من نوع IgM ، والتي لا تعبر المشيمة. مع ذلك، في حالة الأم ذات فصيلة الدم O، تُنتَج أجسام مضادة من نوع IgG لفصائل الدم ABO، وقد يُصاب الطفل بمرض انحلال الدم لدى حديثي الولادة . ^{[ 58 ]}

في الخلايا البشرية، وُصفت أليلات ABO وإنزيمات غليكوزيل ترانسفيراز المشفرة بها في العديد من الحالات السرطانية. ^{[ 59 ]} وباستخدام الأجسام المضادة وحيدة النسيلة المضادة لـ GTA/GTB، تبيّن أن فقدان هذه الإنزيمات يرتبط بسرطان المثانة وظهارة الفم. ^{[ 60 ] [ 61 ]} علاوة على ذلك، يعتمد التعبير عن مستضدات فصائل الدم ABO في الأنسجة البشرية الطبيعية على نوع تمايز الظهارة. في معظم سرطانات الإنسان، بما في ذلك سرطان الفم، يُعد انخفاض التعبير عن المستضدين A وB حدثًا مهمًا كجزء من الآلية الكامنة وراء ذلك. ^{[ 62 ]} وقد لاحظت العديد من الدراسات حدوث انخفاض نسبي في تنظيم GTA وGTB في سرطانات الفم بالتزامن مع تطور الورم. ^{[ 62 ] [ 63 ]} ومؤخرًا، حددت دراسة ارتباط على مستوى الجينوم (GWAS) متغيرات في موضع ABO مرتبطة بالاستعداد للإصابة بسرطان البنكرياس. ^{[ 64 ]} بالإضافة إلى ذلك، ربطت دراسة أخرى واسعة النطاق للارتباط الجيني على مستوى الجينوم (GWAS) فصائل الدم ABO-histo، وكذلك حالة إفراز FUT2، بوجود أنواع بكتيرية محددة في الميكروبيوم المعوي. في هذه الحالة، كان الارتباط مع بكتيريا Bacteroides و Faecalibacterium spp . وقد ثبت أن بكتيريا Bacteroides من نفس الوحدة التصنيفية التشغيلية (OTU) مرتبطة بمرض التهاب الأمعاء، ^{[ 65 ] [ 66 ]} وبالتالي، تشير الدراسة إلى دور مهم لمستضدات فصائل الدم ABO-histo كمرشحين للتعديل المباشر للميكروبيوم البشري في الصحة والمرض. ^{[ 67 ]}

حددت دراسةٌ لتقييم المخاطر الجينية متعددة المواقع، استنادًا إلى مزيج من 27 موقعًا جينيًا، بما في ذلك جين ABO، أفرادًا أكثر عرضةً لخطر الإصابة بأمراض الشريان التاجي، سواءً كانت جديدة أو متكررة، بالإضافة إلى استفادة سريرية أكبر من العلاج بالستاتينات. واستندت الدراسة إلى دراسة جماعية مجتمعية (دراسة مالمو للنظام الغذائي والسرطان) وأربع تجارب سريرية عشوائية مضبوطة إضافية لمجموعات الوقاية الأولية (JUPITER وASCOT) ومجموعات الوقاية الثانوية (CARE وPROVE IT-TIMI 22). ^{[ 68 ]}