sistema de grupos sanguíneos ABO

Los grupos sanguíneos ABO fueron descubiertos por primera vez por un médico austriaco, Karl Landsteiner , que trabajaba en el Instituto Patológico-Anatomía de la Universidad de Viena (actualmente Universidad Médica de Viena ). En 1900, descubrió que los glóbulos rojos se agrupaban ( aglutinaban ) al mezclarse en tubos de ensayo con sueros de diferentes personas, y que parte de la sangre humana también se aglutinaba con sangre animal. ^{[ 7 ]} Escribió una nota al pie de dos frases:

El suero de seres humanos sanos no solo aglutina los glóbulos rojos animales, sino también, con frecuencia, los de origen humano, procedentes de otros individuos. Queda por determinar si esta apariencia se debe a diferencias innatas entre individuos o si es el resultado de algún daño bacteriano. ^{[ 8 ]}

Esta fue la primera evidencia de que existen variaciones sanguíneas en los humanos; se creía que todos los humanos tenían sangre similar. Al año siguiente, en 1901, hizo una observación definitiva: el suero sanguíneo de un individuo se aglutinaba solo con el de ciertos individuos. Basándose en esto, clasificó la sangre humana en tres grupos: grupo A, grupo B y grupo C. Definió que la sangre del grupo A se aglutina con la del grupo B, pero nunca con la de su propio tipo. De manera similar, la sangre del grupo B se aglutina con la del grupo A. La sangre del grupo C es diferente, ya que se aglutina tanto con la del grupo A como con la del grupo B. ^{[ 9 ]}

Este fue el descubrimiento de los grupos sanguíneos por el cual Landsteiner recibió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1930. En su artículo, se refirió a las interacciones específicas de los grupos sanguíneos como isoaglutinación, e introdujo el concepto de aglutininas (anticuerpos), que es la base de la reacción antígeno-anticuerpo en el sistema ABO. ^{[ 10 ]} Afirmó:

Se puede decir que existen al menos dos tipos diferentes de aglutininas, una en A, otra en B y ambas juntas en C. Los glóbulos rojos son inertes a las aglutininas que están presentes en el mismo suero. ^{[ 9 ]}

Así, descubrió dos antígenos ( aglutinógenos A y B) y dos anticuerpos (aglutininas: anti-A y anti-B). Su tercer grupo (C) indicaba la ausencia de ambos antígenos A y B, pero contenía anti-A y anti-B. ^{[ 10 ]} Al año siguiente, sus estudiantes Adriano Sturli y Alfred von Decastello descubrieron el cuarto tipo (pero sin nombrarlo, y simplemente lo denominaron "tipo no particular"). ^{[ 11 ] [ 12 ]}

En 1910, Ludwik Hirszfeld y Emil Freiherr von Dungern introdujeron el término 0 (nulo) para el grupo Landsteiner designado como C, y AB para el tipo descubierto por Sturli y von Decastello. También fueron los primeros en explicar la herencia genética de los grupos sanguíneos. ^{[ 13 ] [ 14 ]}

El serólogo checo Jan Janský introdujo de forma independiente la clasificación de los grupos sanguíneos en 1907 en una revista local. ^{[ 15 ]} Utilizó los números romanos I, II, III y IV (que corresponden a los modernos O, A, B y AB). Sin que Janský lo supiera, el médico estadounidense William L. Moss ideó una clasificación ligeramente diferente utilizando los mismos números; ^{[ 16 ]} sus I, II, III y IV corresponden a los modernos AB, A, B y O. ^{[ 12 ]}

Estos dos sistemas generaron confusión y un peligro potencial en la práctica médica. El sistema de Moss se adoptó en Gran Bretaña, Francia y Estados Unidos, mientras que el de Janský se prefirió en la mayoría de los países europeos y en algunas partes de Estados Unidos. Para resolver el caos, la Asociación Estadounidense de Inmunólogos , la Sociedad Estadounidense de Bacteriólogos y la Asociación de Patólogos y Bacteriólogos hicieron una recomendación conjunta en 1921 para que se adoptara la clasificación de Janský según su prioridad. ^{[ 17 ]} Sin embargo, no se siguió, especialmente donde se había utilizado el sistema de Moss. ^{[ 18 ]}

En 1927, Landsteiner se trasladó al Instituto Rockefeller de Investigación Médica en Nueva York. Como miembro de un comité del Consejo Nacional de Investigación dedicado a la clasificación de grupos sanguíneos, sugirió sustituir los sistemas de Janský y Moss por las letras O, A, B y AB. (Existía otra confusión respecto al uso del número 0 para el cero alemán , introducido por Hirszfeld y von Dungern, ya que otros utilizaban la letra O para ohne , que significa sin o cero; Landsteiner optó por esta última. ^{[ 18 ]} ) Esta clasificación fue adoptada por el Consejo Nacional de Investigación y se conoció con diversos nombres, como la clasificación del Consejo Nacional de Investigación, la clasificación internacional y, más popularmente, la "nueva" clasificación de Landsteiner. El nuevo sistema fue aceptado gradualmente y, a principios de la década de 1950, se utilizaba universalmente. ^{[ 19 ]}

El primer uso práctico de la tipificación sanguínea en transfusiones fue realizado por un médico estadounidense Reuben Ottenberg en 1907. La aplicación a gran escala comenzó durante la Primera Guerra Mundial (1914-1915) cuando el ácido cítrico comenzó a usarse para la prevención de coágulos sanguíneos . ^{[ 10 ]} Felix Bernstein demostró el patrón correcto de herencia del grupo sanguíneo de múltiples alelos en un locus en 1924. ^{[ 20 ]} Watkins y Morgan, en Inglaterra, descubrieron que los epítopos ABO eran conferidos por azúcares, para ser específicos, N- acetilgalactosamina para el tipo A y galactosa para el tipo B. ^{[ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]} Después de mucha literatura publicada que afirmaba que las sustancias ABH estaban todas unidas a glicoesfingolípidos, Finne et al . (1978) encontraron que las glicoproteínas de los eritrocitos humanos contienen cadenas de polilactosamina ^{[ 24 ]} que contienen sustancias ABH unidas y representan la mayoría de los antígenos. ^{[ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]} Se identificó que las principales glicoproteínas que portan los antígenos ABH eran las proteínas Banda 3 y Banda 4.5 y la glicoforina. ^{[ 28 ]} Posteriormente, el grupo de Yamamoto mostró el conjunto preciso de glicosiltransferasas que confiere los epítopos A, B y O. ^{[ 29 ]}

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  Diagrama que muestra las cadenas de carbohidratos que determinan el grupo sanguíneo ABO.
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  Análisis de sangre de un estudiante. Se mezclan tres gotas de sangre con suero anti-B (izquierda) y anti-A (derecha). La aglutinación con anti-A sugiere que este individuo es del grupo sanguíneo A.
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  En los seres humanos existen tres variantes básicas de antígenos de inmunoglobulina que comparten una estructura química muy similar, pero que son claramente diferentes. Los círculos rojos muestran las diferencias en la estructura química del sitio de unión al antígeno (a veces llamado sitio de unión al anticuerpo) de la inmunoglobulina humana. Nótese que el antígeno de tipo O no tiene un sitio de unión. ^{[ 30 ]}

The A blood type contains about 20 subgroups, of which A1 and A2 are the most common (over 99%). A1 makes up about 80% of all A-type blood, with A2 making up almost all of the rest.^[38] These two subgroups are not always interchangeable as far as transfusion is concerned, as some A2 individuals produce antibodies against the A1 antigen. Complications can sometimes arise in rare cases when typing the blood.^[38]

With the development of DNA sequencing, it has been possible to identify a much larger number of alleles at the ABO locus, each of which can be categorized as A, B, or O in terms of the reaction to transfusion, but which can be distinguished by variations in the DNA sequence. There are six common alleles in white individuals of the ABO gene that produce one's blood type:^[39][40]

The same study also identified 18 rare alleles, which generally have a weaker glycosylation activity. People with weak alleles of A can sometimes express anti-A antibodies, though these are usually not clinically significant as they do not stably interact with the antigen at body temperature.^[41]

Cis AB is another rare variant, in which A and B antigens are transmitted together from a single parent.^[42]

The distribution of the blood groups A, B, O and AB varies across the world according to the population. There are also variations in blood type distribution within human subpopulations.

In the UK, the distribution of blood type frequencies through the population still shows some correlation to the distribution of placenames and to the successive invasions and migrations including Celts, Norsemen, Danes, Anglo-Saxons, and Normans who contributed the morphemes to the placenames and the genes to the population. The native Celts tended to have more type O blood, while the other populations tended to have more type A.^[43]

Los dos alelos O comunes, O01 y O02, comparten sus primeros 261 nucleótidos con el alelo A01 del grupo A. ^{[ 44 ]} Sin embargo, a diferencia del alelo del grupo A, posteriormente se elimina una base de guanosina . Esta mutación de cambio de marco de lectura produce un codón de parada prematuro . Esta variante se encuentra en todo el mundo y probablemente es anterior a la migración humana desde África . Se considera que el alelo O01 es anterior al alelo O02.

Algunos biólogos evolutivos teorizan que existen cuatro linajes principales del gen ABO y que las mutaciones que crean el tipo O han ocurrido al menos tres veces en humanos. ^{[ 45 ]} De más antiguo a más joven, estos linajes comprenden los siguientes alelos: A101/A201/O09 , B101 , O02 y O01 . Se hipotetiza que la presencia continua de los alelos O es el resultado de la selección equilibradora . ^{[ 45 ]} Ambas teorías contradicen la teoría previamente sostenida de que la sangre tipo O evolucionó primero.

Es posible que los antígenos alimentarios y ambientales (antígenos bacterianos, virales o vegetales) tengan epítopos lo suficientemente similares a los antígenos de las glicoproteínas A y B. Los anticuerpos generados contra estos antígenos ambientales durante los primeros años de vida pueden reaccionar de forma cruzada con los glóbulos rojos incompatibles con el sistema ABO con los que entran en contacto durante las transfusiones de sangre posteriores. Se postula que los anticuerpos anti-A se originan a partir de la respuesta inmunitaria contra el virus de la influenza , cuyos epítopos son lo suficientemente similares a la α-DN-galactosamina de la glicoproteína A como para provocar una reacción cruzada. Se postula que los anticuerpos anti-B se originan a partir de anticuerpos producidos contra bacterias gramnegativas , como E. coli , que reaccionan de forma cruzada con la α-D-galactosa de la glicoproteína B. ^{[ 46 ]}

Sin embargo, es más probable que la fuerza impulsora de la evolución de la diversidad alélica sea simplemente la selección dependiente de la frecuencia negativa; las células con variantes raras de antígenos de membrana son más fáciles de distinguir por el sistema inmunitario de los patógenos que portan antígenos de otros huéspedes. Por lo tanto, los individuos que poseen tipos raros están mejor preparados para detectar patógenos. La alta diversidad intrapoblacional observada en las poblaciones humanas sería, entonces, una consecuencia de la selección natural sobre los individuos. ^{[ 47 ]}

El antígeno ABO también se expresa en la glicoproteína del factor de von Willebrand (vWF) , ^{[ 50 ]} que participa en la hemostasia (control del sangrado). De hecho, tener sangre tipo O predispone al sangrado, ^{[ 51 ]} ya que el 30% de la variación genética total observada en el vWF plasmático se explica por el efecto del grupo sanguíneo ABO, ^{[ 52 ]} y los individuos con sangre del grupo O normalmente tienen niveles plasmáticos significativamente más bajos de vWF (y Factor VIII ) que los individuos no O. ^{[ 53 ] [ 54 ]} Además, el vWF se degrada más rápidamente debido a la mayor prevalencia del grupo sanguíneo O con la variante Cys1584 del vWF (un polimorfismo de aminoácidos en VWF): ^{[ 55 ]} el gen para ADAMTS13 ( proteasa de escisión de vWF ) se localiza en la banda q34.2 del cromosoma 9 humano , el mismo locus que el tipo de sangre ABO. Los niveles elevados de vWF son más comunes entre las personas que han sufrido un accidente cerebrovascular isquémico (por coagulación sanguínea) por primera vez. Los resultados de este estudio revelaron que la incidencia no se vio afectada por el polimorfismo ADAMTS13, y el único factor genético significativo fue el grupo sanguíneo de la persona. ^{[ 56 ]}

Los antígenos del grupo sanguíneo ABO(H) también se encuentran en otras glicoproteínas relevantes para la hemostasia, como la glicoproteína plaquetaria Ibα, que actúa como ligando del vWF en las plaquetas. ^{[ 57 ]} La importancia de la expresión del antígeno ABO(H) en estas otras glicoproteínas hemostáticas no está completamente definida, pero podría ser relevante para el sangrado y la trombosis.

Las incompatibilidades del grupo sanguíneo ABO entre la madre y el niño no suelen causar enfermedad hemolítica del recién nacido (EHRN) porque los anticuerpos contra los grupos sanguíneos ABO suelen ser del tipo IgM , que no atraviesa la placenta. Sin embargo, en una madre de grupo O, se producen anticuerpos ABO IgG y el bebé puede desarrollar potencialmente enfermedad hemolítica del recién nacido por incompatibilidad ABO . ^{[ 58 ]}

En células humanas, los alelos ABO y sus glicosiltransferasas codificadas se han descrito en varias afecciones oncológicas. ^{[ 59 ]} Utilizando anticuerpos monoclonales anti-GTA/GTB, se demostró que una pérdida de estas enzimas se correlacionaba con epitelios malignos de vejiga y orales. ^{[ 60 ] [ 61 ]} Además, la expresión de antígenos del grupo sanguíneo ABO en tejidos humanos normales depende del tipo de diferenciación del epitelio. En la mayoría de los carcinomas humanos, incluido el carcinoma oral, un evento significativo como parte del mecanismo subyacente es la disminución de la expresión de los antígenos A y B. ^{[ 62 ]} Varios estudios han observado que una regulación negativa relativa de GTA y GTB ocurre en carcinomas orales en asociación con el desarrollo tumoral. ^{[ 62 ] [ 63 ]} Más recientemente, un estudio de asociación de genoma completo (GWAS) ha identificado variantes en el locus ABO asociadas con la susceptibilidad al cáncer de páncreas. ^{[ 64 ]} Además, otro gran estudio GWAS ha asociado los grupos sanguíneos ABO-histo, así como el estado secretor de FUT2, con la presencia en el microbioma intestinal de especies bacterianas específicas. En este caso, la asociación fue con Bacteroides y Faecalibacterium spp . Se ha demostrado que Bacteroides de la misma OTU (unidad taxonómica operativa) está asociada con la enfermedad inflamatoria intestinal, ^{[ 65 ] [ 66 ]} por lo que el estudio sugiere un papel importante para los antígenos del grupo sanguíneo ABO-histo como candidatos para la modulación directa del microbioma humano en la salud y la enfermedad. ^{[ 67 ]}

A multi-locus genetic risk score study based on a combination of 27 loci, including the ABO gene, identified individuals at increased risk for both incident and recurrent coronary artery disease events, as well as an enhanced clinical benefit from statin therapy. The study was based on a community cohort study (the Malmo Diet and Cancer study) and four additional randomized controlled trials of primary prevention cohorts (JUPITER and ASCOT) and secondary prevention cohorts (CARE and PROVE IT-TIMI 22).^[68]