Система Kell

Система Kell — это одна из основных классификаций групп крови человека, основанная на наличии или отсутствии на поверхности эритроцитов специфических антигенов, кодируемых генами KEL. Система включает более 30 антигенов, из которых наиболее клинически значимыми являются K (Kell) и k (Cellano). Система Kell является третьей по значимости после систем AB0 и резус-фактора при переливании крови и в акушерской практике.

История открытия

Система Kell была открыта в 1946 году британским гематологом Рут Сэнгер (Ruth Sanger) и её коллегами. Название система получила в честь пациентки миссис Келлахер (Kellacher), у которой в сыворотке крови были обнаружены антитела к неизвестному ранее антигену. Антиген, выявленный у её мужа, был назван K (Kell). В 1949 году был открыт противоположный антиген — k (Cellano), названный в честь другой пациентки. В последующие десятилетия были идентифицированы другие антигены системы, что привело к созданию современной классификации.

Генетика и биохимия

Генетическая основа

Антигены системы Kell кодируются геном KEL, расположенным на длинном плече 7-й хромосомы (7q34). Ген содержит 19 экзонов и кодирует трансмембранный гликопротеин, состоящий из 732 аминокислот. Основные аллели — KEL1 (кодирует антиген K) и KEL2 (кодирует антиген k). Различие между ними обусловлено однонуклеотидной заменой (C→T) в 6-м экзоне, что приводит к замене треонина на метионин в 193-м положении белка.

Структура антигена

Белок Kell представляет собой энзим — нейтральную эндопептидазу, которая расщепляет эндотелин-3. Этот фермент локализуется на поверхности эритроцитов, а также в небольшом количестве на других клетках крови и тканях. Антигены Kell являются частью внеклеточного домена белка.

Антигены системы Kell

Основные антигены

Наиболее важными в клинической практике являются:

• K (Kell) — частота встречаемости в европеоидной популяции составляет около 9% (генотип Kk) и 0,2% (генотип KK). У лиц африканского происхождения частота антигена K ниже — около 2%.
• k (Cellano) — встречается у более 99,8% населения всех рас. Отсутствие антигена k (генотип kk) крайне редко.

Другие антигены

Система включает более 30 антигенов, объединённых в группы высокой и низкой частоты. К антигенам высокой частоты (встречаются у большинства людей) относятся: k, Kp^b, Js^b, Ku (Kell универсальный). К антигенам низкой частоты — Kp^a, Js^a, Ul^a и другие. Некоторые антигены, такие как Kp^a и Js^a, имеют расовые различия: Kp^a чаще встречается у европеоидов, Js^a — у лиц африканского происхождения.

Фенотипы

На основе сочетания антигенов выделяют несколько фенотипов:

• K+k- (KK) — редкий, около 0,2% европеоидов.
• K+k+ (Kk) — гетерозиготный, около 8,6%.
• K-k+ (kk) — самый распространённый, около 91,2%.
• K₀ (нулевой фенотип) — полное отсутствие всех антигенов системы Kell, встречается крайне редко (1 на 10 000–15 000 человек). Люди с таким фенотипом могут вырабатывать антитела к антигенам Kell при переливании крови.

Клиническое значение

Гемотрансфузиология

Система Kell занимает третье место по значимости после AB0 и резус-фактора при переливании крови. Антитела к антигенам Kell (анти-K) относятся к классу IgG и способны вызывать гемолитические трансфузионные реакции. Они могут быть как аллоиммунными (образуются после переливания несовместимой крови), так и аутоиммунными. Риск аллоиммунизации к антигену K составляет около 10% у реципиентов с фенотипом K-k+ при переливании крови K+.

Гемолитическая болезнь новорождённых

Антитела анти-K могут проникать через плаценту и вызывать гемолитическую болезнь новорождённых (ГБН). ГБН, связанная с системой Kell, протекает тяжелее, чем при резус-конфликте, поскольку анти-K подавляют эритропоэз в костном мозге плода, что приводит к более ранней и выраженной анемии. Частота ГБН по системе Kell составляет около 1 случая на 5000 родов. Профилактика включает определение группы крови Kell у беременных и, при необходимости, проведение инвазивных процедур (кордоцентез, внутриутробное переливание крови).

Другие заболевания

Установлена связь между системой Kell и некоторыми заболеваниями:

• Синдром Маклеода — редкое X-сцепленное заболевание, при котором на эритроцитах отсутствует белок Kx, что приводит к ослаблению экспрессии антигенов Kell. Синдром проявляется прогрессирующей мышечной дистрофией, кардиомиопатией и неврологическими нарушениями.
• Аутоиммунная гемолитическая анемия — в редких случаях антитела к антигенам Kell могут быть аутоиммунными, вызывая разрушение собственных эритроцитов.

Методы определения

Серологические методы

Определение антигенов системы Kell проводится с помощью стандартных серологических реакций:

• Реакция агглютинации — используется для выявления антигенов K и k с помощью моноклональных антител.
• Непрямой антиглобулиновый тест (проба Кумбса) — применяется для обнаружения антител к антигенам Kell в сыворотке крови.

Молекулярно-генетические методы

В сложных случаях (например, при нулевом фенотипе или наличии редких антигенов) используется генотипирование методом ПЦР. Это позволяет точно определить аллели KEL1 и KEL2, а также выявить редкие варианты.

Распространённость

Распределение антигенов системы Kell различается в зависимости от популяции:

• Европеоиды — частота антигена K около 9%, k — 99,8%.
• Негроиды — частота K около 2%, k — 99,9%, выше частота антигена Js^a (до 20%).
• Монголоиды — частота K крайне низкая (менее 0,1%), k — 100%.
• Коренные народы Австралии и Океании — частота K близка к нулю.

Интересные факты

• Система Kell является одной из самых иммуногенных после системы AB0: антиген K стимулирует выработку антител у 10% реципиентов, в то время как антиген D системы резус — у 80%.
• Нулевой фенотип K₀ был впервые описан в 1957 году. Люди с таким фенотипом могут быть донорами только для других носителей K₀.
• Белок Kell участвует в метаболизме эндотелина-3, который регулирует тонус сосудов и пролиферацию клеток. Это объясняет связь системы Kell с некоторыми сосудистыми и онкологическими заболеваниями.
• В России система Kell учитывается при переливании крови с 2000-х годов. Обязательное определение антигена K проводится у доноров и реципиентов в медицинских учреждениях.

Источники

1. Daniels G. Human Blood Groups. 3rd ed. — Wiley-Blackwell, 2013.
2. Reid M.E., Lomas-Francis C., Olsson M.L. The Blood Group Antigen FactsBook. 3rd ed. — Academic Press, 2012.
3. Гематология: национальное руководство / под ред. О.А. Рукавицына. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2015.
4. Harmening D.M. Modern Blood Banking and Transfusion Practices. 7th ed. — F.A. Davis Company, 2019.
5. Минздрав РФ. Приказ № 183н от 2 апреля 2013 г. «Об утверждении правил клинического использования донорской крови и (или) её компонентов».