История переливания крови началась с несовместимой гемолитической реакции. В 1667 г. Жан-Батист Дени (Франция) во время «успокаивающего» переливания крови теленка дворянину с психическим расстройством, описал у реципиента боль в вене плеча, тахикардию, рвоту, носовое кровотечение, боль в пояснице, затруднение дыхания и черный цвет мочи.
Серьезность реакции побудила французский парламент и Папу Римского запретить переливание крови. Возродилась трансфузионная терапия в некатолических столицах (Лондон, Санкт-Петербург), а с открытием Карлом Ландштейнером групп крови АВО в 1900 году агглютинация эритроцитов стала признанным лабораторным методом для типирования крови.
Сегодня определение фено- и генотипа эритроцитов, скрининг нерегулярных антител, проведение проб на совместимость при надлежащем исполнении надежно обеспечивают профилактику гемолитических трансфузионных реакций.
Эпидемиология
В России в 2014-2017 гг. было зарегистрировано 259 побочных реакций, возникших после переливания крови и ее компонентов. Доля острого иммунного гемолиза в структуре трансфузионных реакций варьировала от 3,7% (2015 г.) до 16,9% (2017 г.). При этом несовместимость крови по антигенам системы АВО в 2014 г. составляла 40%, в 2015 г. – 75%, в 2016 г. – 57%, в 2017 г. – 67% от всех причин гемолитических иммунных трансфузионных реакций.
В США доля и частота фатальных гемолитических трансфузионных реакций снижаются, уступая первенство связанному с трансфузией острому повреждению легких (TRALI, ТРАЛИ) и трансфузионной циркуляторной перегрузке.
Патофизиология и симптоматика
Внутрисосудистый гемолиз
Наиболее частой причиной клинически значимых гемолитических трансфузионных осложнений является иммунная несовместимость между фенотипами эритроцитов донора и реципиента. Острые реакции (возникшие в течение 24 часов после переливания) развиваются в ответ на эритроциты, перелитые пациенту с уже имеющимися антителами.
В большинство фатальных реакций вовлечены регулярные антитела системы группы крови АВ0. Несовместимые групповые антигены А и В взаимодействуют с циркулирующими антителами IgM (реже – с гемолитическими антителами IgG). Эти антитела фиксируются на поверхности эритроцита и активируют комплемент. Образование избыточных терминальных мембранноатакующих комплексов, состоящих из компонентов от C5 до C9, создает множественные поры в мембранах перелитых эритроцитов, запуская внутрисосудистый осмолиз.
Получающийся в результате избыток внеклеточного гемоглобина подавляет связывающую способность альбумина, гаптоглобина и гемопексина в плазме и может быть количественно определен в тестах на гемоглобинемию и гемоглобинурию. Свободный гем вызывает сужение сосудов почек посредством удаления оксида азота. Может возникнуть острый канальцевый (тубулярный) некроз и почечная недостаточность.
При неполной активации комплемента образуются анафилатоксины C3a и C5a, которые активируют тучные клетки, высвобождающие гистамин и серотонин. Эти клетки, наряду с побочными продуктами гемолиза, включая остаточные стромальные компоненты эритроцитов, активированные моноциты и лейкоциты, ферменты и анафилатоксины, обеспечивают высвобождение провоспалительных цитокинов и хемокинов (фактора некроза опухолей а и интерлейкина-8).
Кроме того, активация систем брадикинина и калликреина, а также свертывания крови приводит к синдрому системного воспалительного ответа – повышенной проницаемости капилляров, вазодилатации, гипотонии и лихорадке, а также к диссеминированному внутрисосудистому свертыванию. В крайних случаях синдром прогрессирует до шока, с полиорганной недостаточностью и смертью.
Внесосудистый гемолиз
Неполная активация комплемента также разрушает несовместимые эритроциты через опсонизацию C3b и вызванный моноцитами и макрофагами эритрофагоцитоз в печени и селезенке. Покрытые комплементом эритроциты поэтапно фагоцитируются, с постепенным удалением мембраны и поверхности эритроцитов, что приводит к образованию сфероцитов и микросфероцитов.
Этот процесс внесосудистого разрушения с минимальным высвобождением свободного гемоглобина в плазме также может быть опосредован иммуноглобулинами, которые рекрутируются факторами роста и дифференцировки В-клеток (интерлейкин-1в и интерлейкин-6). Таким образом могут проявляться реакции с участием антител к антигенам системы Rh и другим не-АВ0 антигенам. Такие гемолитические реакции обычно происходят через 3-30 суток после переливания, но могут быть и немедленными.
В отличие от острых гемолитических трансфузионных реакций, отсроченные гемолитические трансфузионные реакции почти всегда вызваны вторичными (анамнестическими) иммунными реакциями у пациентов, иммунизированных предыдущими переливаниями, беременностями и аллогенными трансплантатами стволовых клеток. Эти реакции редко требуют неотложной медицинской помощи.
Во многих случаях, в отсутствие клинической симптоматики, аллоантитела выявляются при рутинном иммуногематологическом обследовании (их квалифицируют как «отсроченные серологические трансфузионные реакции»). Клинические проявления, если они имеют место, включают анемию и желтуху, вызванные разрушением эритроцитов вне сосудов с последующей деградацией гемоглобина и выделением билирубина в плазму. Лихорадка, гемоглобинурия и гемоглобинемия встречаются еще реже.
Иммуноопосредованный гемолиз также может происходить после пересадки гемопоэтических клеток или солидного органа. Наиболее частой причиной клинически значимого гемолиза в таких случаях является несовместимость между донорской плазмой и эритроцитами реципиента, или «малая несовместимость по АВ0» с последующим разрушением эритроцитов реципиента.
Лимфоциты в пересаженных органах («лимфоциты- пассажиры») могут продуцировать антитела к антигенам реципиента, появляющиеся спустя 1-2 недели после пересадки и персистирующие около месяца (до трех месяцев). Чаще эти антитела появляются при AB0-несовместимых трансплантатах, относятся к классу IgG, могут вызывать прямой антиглобулиновый тест и гемолиз. Описаны случаи донорских антител анти-D, анти-K.
Наиболее часто синдром лимфоцитов пассажиров развивается у реципиентов группы A, получивших орган группы О. При этом риск гемолиза у реципиентов с фенотипом A1 выше, чем у реципиентов с фенотипом A2 (из-за большего количества антигенов).
В редких случаях и организм донора может выработать антитела к эритроцитам реципиента. Иногда эти двусторонние иммунные реакции протекают одновременно.
В тяжелых случаях таким пациентам проводят плазмообмен. Реципиенту можно переливать эритроциты фенотипа 0 и плазму/тромбоциты фенотипа реципиента.
Пересадка стволовых клеток может также привести к острому гемолизу из-за разрушения несовместимых эритроцитов в трансплантате антителами реципиента (большая несовместимость по АВ0). Длительная деструкция пересаженных эритроцитарных предшественников в костном мозге реципиента может привести к чистой красноклеточной аплазии в период до 1 года после пересадки.
В 2018 г. 73% российских концентратов тромбоцитов было приготовлено методом аппаратного афереза. Если в качестве взвешивающей среды в таком концентрате тромбоцитов используется плазма (особенно – группы О) – возрастает риск малой несовместимости и разрушения эритроцитов реципиента. Пути снижения такого риска – замена плазмы солевым взвешивающим раствором, использование пулированных тромбоцитов, выделенных из цельной крови. На планете от афереза тромбоцитов отводят доноров с высоким титром регулярных антител (общепринятого определения «высокий титр» – нет).
У реципиентов множественных трансфузий (врожденные анемии, малярия) наблюдают синдром гипергемолиза, когда после переливания аллогенной крови концентрация гемоглобина падает ниже исходной. Патогенез этого феномена неясен. Возможно, экзогенные эритроциты запускают псевдоаутоиммунный гемолиз. В отсутствие аутоантител (отрицательный прямой антиглобулиновый тест) и подъеме уровня ферритина причиной гипергемолиза полагают активацию макрофагов. В пользу этой гипотезы свидетельствует эффективности толицизумаба (ингибитор рецепторов интерлейкина-6) у пациента с посттрансфузионным гипергемолизом, рефрактерным к внутривенному иммуноглобулину и стероидам.
Гемолиз наблюдают после введения больших доз внутривенного иммуноглобулина, особенно у пациентов групп А и АВ. Технологии производства иммуноглобулинов отличаются и, возможно, некоторые препараты содержат большое количество анти-А/В антител.
Неиммунные гемолитические реакции могут быть вызваны следующими причинами:
- – введение в донорский гемоконтейнер гипоосмолярного раствора,
- – перегревание переливаемой крови,
- – случайное замораживание эритроцитов для переливания,
- – переливание крови под давлением через тонкую иглу или лейкоцитарный фильтр,
- – контаминация донорского контейнера гемолитическими бактериями,
- – дефект метаболизма эритроцитов (например, дефицит глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы) донора.
Гемолитические трансфузионные реакции сложно выявить у пациентов с гемолитической или лекарственно-индуцированной анемией, сепсисом, дефектом метаболизма эритроцитов реципиента.
Категории гемолитических трансфузионных реакций
Иммунные реакции
- Острая гемолитическая трансфузионная реакция из-за ошибки оператора или экстренного переливания несовмещенной крови
- Отсроченная гемолитическая трансфузионная реакция переливания крови из-за предшествующих (исчезающих) антител
- Гемолиз из-за АВО-несовместимых инфузий тромбоцитов или плазмы
- Синдром лимфоцитов-пассажиров после пересадки солидного органа или стволовых клеток
- Гемолиз из-за внутривенного иммуноглобулина или резус-иммуноглобулина
- Чистая красноклеточная аплазия после трансплантации (разрушение эритроидных предшественников в костном мозге)
- Гипергемолиз (с гемолизом аутологичных эритроцитов) у пациентов, получающих длительные переливания крови (при врожденных анемиях)
Неиммунные реакции
- Термическое повреждение (перегрев или охлаждение)
- Осмотический лизис (добавление неадекватного раствора)
- Механическое повреждение (инфузия под давлением через узкий лейкоцитарный фильтр)
- Обострение гемолиза после переливания
- Аутоиммунная гемолитическая анемия
- Лекарственно-индуцированная гемолитическая анемия
- Сепсис у реципиента или инфузия зараженной донорской крови
- Дефект эритроцитарной мембраны у донора или реципиента
Диагностика
Острая гемолитическая трансфузионная реакция требует неотложной медицинской помощи. Классическая триада острой гемолитической трансфузионной реакции: 1) лихорадка, 2) боль в боку и 3) красноватая моча. Этот тип реакции также можно заподозрить, если в процессе переливания или в течение 24 часов после его окончания возникают один или несколько из следующих симптомов: повышение температуры на 1 °C или более, озноб, дыхательная недостаточность, беспокойство, боль в месте инфузии, боль в боку (спине, реже – животе, груди), гипотензия или олигурия. Многочисленные пациенты сообщали об одном захватывающем раннем симптоме – «чувстве надвигающейся гибели».
Тяжесть острых гемолитических трансфузионных реакций может быть связана с силой титра анти-А и/или анти-В-антител в плазме реципиента, а также с объемом переливаемой несовместимой крови и скоростью переливания. Большинство летальных реакций были связаны с вливанием несовместимой крови объемом 200 мл или более, хотя объемы до 25 мл также иногда приводили к летальному исходу, особенно у детей. Лабораторные исследования не предсказывают тяжесть реакции.
При подозрении на острую гемолитическую трансфузионную реакцию переливание следует немедленно прекратить, а переливаемую кровь следует сохранить для анализа. Лабораторные испытания должны включать повторное исследование совместимости по ABO и Rh, а также дополнительный поиск нерегулярных антител к антигенам других систем групп крови.
Нужно провести визуальный осмотр мочи и плазмы, а также анализ содержания в моче и в плазме свободного гемоглобина. Важно сделать это не откладывая, так как свободный гемоглобин быстро выводится из кровообращения. Одновременно следует исключить альтернативные причины, в том числе бактерии (окрасить мазок по Граму, провести посевов оставшегося перелитого компонента).
Патогномоничный признак иммуноопосредованного гемолиза – положительный прямой антиглобулиновый тест (прямой тест Кумбса), который обнаруживает IgG или комплемент, связанный с мембраной эритроцитов. И наоборот, непрямой антиглобулиновый тест (непрямой тест Кумбса) обнаруживает присутствие антител в сыворотке пациента. Сила прямого антиглобулинового теста не коррелирует со степенью гемолиза. Если у пациента с острым тяжелым иммуноопосредованным гемолизом комплексы антиген-антитело выводятся из кровообращения до получения исследуемого образца, то результат прямого антиглобулинового теста иногда может быть отрицательным.
Отсроченный гемолиз, происходящий от нескольких дней до месяца после переливания, менее выражен, чем острая гемолитическая реакция переливания, и врач может не связать этот гемолиз с давно проведенным переливанием. У пациента, перенесшего предшествующее переливание, или реципиента трансплантата необходимость поиска отсроченной гемолитической реакции должны вызывать:
- – недавно возникшая анемия,
- – желтуха,
- – повышенные уровни лактатдегидрогеназы и билирубина,
- – пониженный уровень гаптоглобина,
- – вероятность появления антител, сформированных вследствие беременности, но исчезнувших из циркуляции.
Прямой или непрямой антиглобулиновый тест могут быть положительными в случае продолжающегося иммуноопосредованного гемолиза. В мазке периферической крови могут быть обнаружены сфероциты и микросфероциты.
Лечение
Острая трансфузионная гемолитическая реакция – редкость. Поэтому готовность к встрече с ней – предмет непрерывного медицинского образования. После того, как иммуноопосредованная острая гемолитическая реакция переливания крови распознана, лечение в основном поддерживающее.
Важные начальные меры: незамедлительное прерывание переливания, сохранение оставшейся в контейнере крови для исследований, ранний отбор крови и мочи для установления базовых значений, а также тщательная канцелярская проверка для предотвращения возможного второго переливания ложноидентифицированной крови.
Лечение проводят в отделении интенсивной терапии, с нефрологической консультацией, поскольку может потребоваться диализ. Рекомендуется энергичная гидратация с помощью изотонического солевого раствора для поддержания диуреза со скоростью выше 0,5-1 мл на кг массы тела в час, чтобы минимизировать последствия повреждения почек и сосудов, опосредованные свободным гемоглобином.
Обычная практика введения маннитола не основана на доказательствах и должна применяться с осторожностью, особенно у пациентов с анемией и риском сердечной недостаточности. В таких случаях полезны дополнительные диуретики (внутривенный болюс 40 мг фуросемида с последующей непрерывной инфузией в дозе от 10 до 40 мг в час при отсутствии гипотензии).
Может быть полезным форсированный щелочной диурез. Бикарбонат натрия (130 ммоль на литр в 5% декстрозе или воде) вводится по отдельной внутривенной линии с начальной скоростью 200 мл в час для достижения рН мочи более 6,5. Инфузия прекращается, если рН артериальной крови превышает 7,5 или рН мочи не повышается через 2-3 часа.
Нарушения электролитов, такие как гиперкалиемия, являются обычным явлением и требуют быстрой коррекции. Для стабилизации клеточных мембран и уменьшения силы иммунологических реакций внутривенно вводятся глюкокортикостероиды (преднизолон 90-120 мг). В случае гипотонии обычно используется прессорная поддержка с инфузией дофамина (от 2 до 10 мкг на кг в мин).
У пациентов с ДВС и сильным кровотечением могут потребоваться переливания тромбоцитов, плазмы и криопреципитата. Целевые показатели этой трансфузионной терапии: концентрация тромбоцитов более 20000 в микролитре, МНО менее 2,0 и уровень фибриногена более 1 г/л, соответственно.
Нет доказательств, подтверждающих рутинное использование внутривенного иммуноглобулина или плазмообмена.
Отсроченные гемолитические трансфузионные реакции часто клинически не проявляются и выявляются только при обнаружении нерегулярных антиэритроцитарных антител при рутинных лабораторных исследованиях. Эти эпизоды не требуют вмешательства, но всегда должны быть сообщены пациенту, внесены в его медицинскую документацию, возможные регистры с тем, чтобы уменьшить риск гемолитических реакций на будущие переливания.
При угрожающем жизни гемолизе сообщают об использовании кровезаменителей – переносчиков кислорода, плазмообмена, экулизумаба (ингибитор комплемента) и тоцилизумаба (ингибитор рецептора интерлейкина-6), однако преимущества их использования неясны. Проводятся доклинические испытания поглотителей свободного гемоглобина – концентратов гаптоглобина и гемопексина.
Красноклеточная аплазия из-за иммуноопосредованного лизиса предшественников донорских эритроцитов изогемагглютининами реципиента с некоторым успехом контролировалась переливаниями, плазмообменом, быстрым прекращением циклоспорина, инфузиями донорских лимфоцитов, эритропоэтином, азатиоприном и ритуксимабом. Недавно даратумумаб, человеческое моноклональное антитело IgGlK, нацеленное на CD38 (поверхностный антиген плазматических клеток, секретирующих антитела), был успешно использован при рефрактерной к лечению чистой красноклеточной аплазии после АВО-несовместимой аллогенной трансплантации стволовых клеток.
Профилактика
Соблюдение правил – лучшая профилактика переливания АВО-несовместимой крови. Однако, когда подобрать кровь невозможно, должно включаться правило: «при необходимости срочной трансфузии станция (отделение) и врач, ответственный за пациента, должны сопоставить риск из-за отсрочки определения полной совместимости с риском трансфузии крови, которая может быть не полностью совместимой».
Если необходимо переливание несовместимых доз, начинают профилактику глюкокортикоидами (гидрокортизон в дозе 100 мг, непосредственно перед переливанием и повторно через 24 часа) и внутривенным иммуноглобулином (от 1,2 до 2,0 г на килограмм, назначается на 2-3 суток с первой дозой, назначаемой непосредственно перед несовместимым переливанием крови). Острые гемолитические реакции на переливание несовместимых доз, несмотря на потенциальную опасность, в большинстве случаев самоограничены.
Частота гемолитических трансфузионных реакций, возникших из-за ошибочной идентификации пациентов, а также отбора или маркировки образцов, значительно снизилась, поскольку на СПК и в больницах были введены относительно недорогие, безопасные и эффективные профилактические стратегии. При надлежащей маркировке образцов электронно сгенерированными этикетками и использовании электронных идентификаторов пациента ошибки должны быть исключены. Принятое в российских клиниках трехкратное типирование АВО реципиента, пробы на совместимость – дополнительные меры предотвращения острой гемолитической реакции.
Для пациентов, получающих множественные переливания, которые подвергаются риску более серьезных отсроченных гемолитических трансфузионных реакций (особенно у пациентов с гемоглобинопатиями), нужно подбирать эритроциты, совместимые по фенотипу, а совместимость клеток донора и плазмы реципиента проверять в непрямом антиглобулиновом тесте.
Чтобы оптимизировать обнаружение аллоантител, тестирование антител следует повторять после переливания, предпочтительно через 1-3 месяца. Внедрение генотипирования эритроцитов в службу крови позволяет сво-евременно обеспечить переливание антиген-негативные эритроцитов по другим 34 системам групп крови, помимо ABO и Rh. Генотипирование эритроцитов может иметь особую ценность в определенных случаях (например, для пациентов с множественной миеломой и анемией, которые получают даратумумаб, моноклональное антитело против CD38, вызывающее ложноположительные результаты классических серологических реакций). Пациентам, которые уже сильно аллоиммунизированы и нуждаются в длительной трансфузионной поддержке, профилактически внутривенно вводят ритуксимаб (одна или две дозы по 1000 мг, в сочетании с 10 мг внутривенного метилпреднизолона, с интервалом в 2 недели в случае двух доз).
Стратегии предотвращения синдрома «лимфоцитов-пассажиров» включают переливание до пересадки эритроцитов и плазмы, совместимых с группами крови донора и реципиента. Реципиент с группой крови А, получающий трансплантат от донора группы О, должен получить эритроциты группы О и плазму группы АВ. В тяжелых случаях профилактически сокращали объем плазмы в донорском трансплантате, частичного заменяли эритроциты реципиента или сочетали эти два метода. Однако результаты этих вмешательств неоднозначны.
Переливания тромбоцитов, ABO-несовместимых из-за пассивного переноса регулярных антител, могут быть сокращены с помощью подбора одногруппных компонентов, или путем выбора доноров группы О с низким титром регулярных антител. Принятые в России в 2019 г. правила позволяют не учитывать АВО-фенотип донора при переливании концентратов тромбоцитов в добавочном растворе.
О гемолитических реакциях на внутривенный иммуноглобулин нужно сообщать по системе фармаконадзора с возможной приостановкой использования серий препарата с высоким титром анти-А или анти-В антител.
Заключение
Гемолитические трансфузионные реакции – следствие уникального риска введения аллогенной крови в организм реципиента. Они могут быть субклиническими, легкими или летальными. Переливать кровь нужно, основываясь на доказательных знаниях, в ситуации, когда ожидаемый полезный клинический эффект перевешивает возможные риски, а возможности альтернативных технологий ограничены.
При надлежащем соблюдении существующих правил, использовании цифрового управления процессами заготовки и переливания крови риск острых реакций из-за АВО-несовместимости снижается до небывалого уровня. Все больше проблем создают отсроченные гемолитические реакции, синдром «лимфоцитов – пассажиров» и гипергемолиз.
Показана эффективность национального электронного регистра лиц с нерегулярными антителами и трансфузионными реакциями в анамнезе. Работа национальной системы гемонадзора, непрерывная подготовка персонала, протоколы выявления и лечения трансфузионных реакций остаются краеугольным камнем современной трансфузиологии.
Жибурт Е.Б., Шестаков Е.А., Кузнецов С.И.
2019 г.