Granulozyten Serologie weißen insbesondere

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Lab.med. 14: 9-14(1990)

Die Serologie der weißen Blutzellen, insbesondere der Granulozyten und Monozyten und ihre klinische Bedeutung*

The Serology of White Blood Cells in particular of Granulocytes and Monocytes and their Clinical Significance

J. Neppert, Esther von Witzieben

Blutspendezentrale Mannheim des DRK-Blutspendedienstes Baden-Württemberg

Zusammenfassung:

Die HLA-Serologie hat in der klinischen Transplantations- und Transfusionsmedizin, bei HLA-assoziierten Krankheiten und in der Forensik eine große Bedeutung. Serologische Probleme bestehen dadurch, daß die leukozytären Antikörper unterschiedlicher Proben trotz gleicher Spezifität verschiedene Eigenschaften haben können. Außerdem weisen Antikörper unterschiedlicher Proben, welche mit derselben Zellart, z. B. Granulozy- ten, reagieren, verschiedene Spezifität auf. Deshalb werden die gegenwärtigen Methoden dargestellt, mit de- nen diese Antikörper differenziert werden können. Auf Monozyten und Makrophagen wurde das Querve r net- zen (Crosslinking) der Fc-Rezeptoren vom Typ l mit HLA-Antigenen durch HLA-Antikörper beobachtet Daraus wurde eine einfache und sensitive neue Methode zum Nachweis von non-zytotoxischen und zytotoxischen HLA-Antikörpern entwickelt. Dem Mechanismus der Quervernetzung von Molekülen entspricht bei der Zell- funktion das Phänomen der Immunphagozytose-lnhibition. Sie prägt sich vermutlich auch in den fetalen Zel- len der Plazenta und des Feten aus, wenn die Mutter HLA-Antikörper gegen ihn bildet. Dies ist als Abwehr des Feten gegen die immunologisch angreifende Mutter aufzufassen. Die HLA-Antikörper induzierte Immunpha- gozytose-lnhibition im retikulo-endothelialen System des Patienten ist hypothetisch auch der Wirkungsme- chanismus hoch dosierter Immunglobulingaben bei der Autoimmunthrombozytopenie, da diese Immunglo- buline inhibierende HLA-Antikörper enthalten.

Unter den Antikörpern gegen nön-HLA-Antigene werden die klinisch unbedeutenden, meist kältewirksamen Autoantikörper gegen verschiedene Leukozytenarten abgegrenzt und den ätiologisch bedeutsamen granulo- zytären Antikörpern, die eine Autoimmunneutropenie oder eine neonatale Alloimmunneutropenie hervorru- fen. Weiterhin werden leukozytäre Antikörper beschrieben, die das prognostisch ungünstige posttransfusio- nelle non-kardiogene Lungenödem verursachen. Diese Antikörper sind meist in der Spender-Blutkomponente nachweisbar (Minor-Typ der Unverträglichkeit).

Schlüsselwörter: «

Lymphozyten — Monozyten — Granulozyten - Autoantikörper ~ Alloantikörper Summary:

The serology of HLA is of high importance in transplantation as well as transfusion medicine, in diseases which are HLA-associated and in forensic medicine. Serological problems are present, since the leucocyte an- tibodies from different samples vary in respect of their properties in spite of the same specificity. In addition, the antibodies from different samples which react wih the same cell type, e. g. granulocytes, may reveal va- rious specificities. Therefore, presently available methods are described which enable us to discriminate these antibodies. Crosslinkage of Fc-receptors of type I on monocytes and macrophages with HLA-antigens through HLA-antibodies has been recently observed. From this finding a simple and sensitive new technique was developed which detects non-cytotoxic and cytotoxic HLA-antibodies. The mechanism of crosslinkage of molecules corresponds to the phenomenon of immune phagocytosis inhibition' in regard to cell function.

This type of inhibition probably is generated in -fetal cells of the placenta and the fetus, if the mother produ- ces HLA-antibodies against it. This is interpreted to be shelter of the fetus against an immunologically aggres- sive mother. The hypothesis is put forward that immune phagocytosis inhibition in the cells of the reticulo-en- dothelial system, due to inhibitory HLA-antibodies in commercial immunoglobulins, is the mechanism of ef- fective treatment of the autoimmune thrombocytopenia with these immunoglobulins.

Among antibodies specific for non-HLA-antigens we distinguish clinically insignificant, at low temperature ac- tive autoantibodies to various types of leucocytes from pathogenetically relevant granulocyte antibodies which cause autoimmune neutropenia or neonatal alloimmune neutropehia. Leucocyte antibodies are descri- bed which can induce a severe non-cardiogenic pulmonary oedema after transfusion. In most instances, these antibodies were detected in donor blood components.

Keywords:

lymphocytes — monocytes - granulocytes - autoantibodies - alloantibodies

f Vortrag auf dem Kongreß für Laboratoriumsmedizin, Frankfurt, 30. 5.-2. 6. 1989.

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Einleitung

Wie bei den roten Blutzellen war der Agglutinationstest auch die wichtigste Methode am Anfang der Serologie der weißen Blutzellen. Mit ihm, dem „Leukagglutinations- test", beschrieben bereits 1952 Dausset und Nenna Auto- antikörper gegen Granulozyten (1). Sechs Jahre danach entdeckte Dausset mit diesem Test das erste der für die Transplantationen wichtigen HLA-Antigene, das HLA-A2.

Im niederländischen Leiden wurden in den folgenden Jahren weitere agglutinierende Seren durch van Rood und Mitarbeiter beschrieben, die nicht nur die vom Ma- jor-Histokompatibilitätskomplex (MHC) des 6. humanen Chromosoms kodierten HLA-Antigene definieren, sondern auch non-HLA-Antigene der weißen Blutzellen. Man benannte diese Antigene damals 4a, 4b, 6a, 6b, 7a, 7b, 7c und 8a, beziehungsweise 5a, 5b und 9a. In der HLA-Sero- logie ersetzte jedoch bald der von Terasaki und McClel- land 1964 entwickelte komplementabhängige Mikro-Zyto- toxizitätstest (2) den Agglutinationstest.

Der Zytotoxizitätstest hat bis heute einen hohen Stellen- wert. Daneben werden zunehmend Techniken eingesetzt, welche es erlauben, immer mehr MHC-Produkte zu ent- decken und Varianten schon bekannter Produkte („Splits") zu differenzieren. Auch die Analyse der DNS, welche diese Produkte kodiert, vermittelt ein zunehmend komplexes Gesamtbild. Das auf diesem Gebiet sehr groß gewordene Wissen hat jedoch bisher keinen entsprechend großen Nutzen für die Behandlung des kranken Menschen zur Folge gehabt. Die korrespondierenden, von Patienten gebildeten HLA-Antikörper stehen in un- mittelbarem Zusammenhang mit der klinischen Bedeu- tung (Tabelle 1). Die Fortschritte beim Nachweis dieser Antikörper und entsprechend bei der klinisch wichtigen Verträglichkeitsuntersuchung vor Transfusion und Trans- plantation sind jedoch gering im Vergleich zu denen bei der Typisierung von Genen und Antigenen. Die Metho-

Tab. 1: Bedeutung der HLA-Antikörper

Abstoßung von transplantierten Organen und Knochenmark Substitutionsrefraktärer Zustand bei

Transfusion von Thrombozyten oder Granulozyten Fieberhafte Transfusionsreaktionen

Pathogenese: z. B. HLA-assoziierte Krankheiten Forensik: z. B. Abstammungsbegutachtung

Tab. 2: Unterschiedliche Reaktionsweisen der HLA-Antikörper Reaktionsweisen

zytotoxisch, IP-hemmend, nicht agglutinierend zytotoxisch, IP-nicht hemmend (agglutinierend?) IP-hemmend, nicht zytotoxisch, nicht agglutinierend agglutinierend, IP-nicht hemmend, nicht zytotoxisch

Ig-lsotyp G1,G3

M

G1,G3

G2? G4?

Eigenschaft zurück- zuführen auf:

Antikörper und Antigen Antikörper Antigen Antikörper?

Antigen?

IP: Immunphagozytose der Monozyten oder Makrophagen (3)

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den zeigen Mängel hinsichtlich der Sensitivität, der Diffe- renzierung verschiedener Isotypen der Antikörper und ihrer Abgrenzung von klinisch nicht bedeutsamen kälte- wirksamen lymphozytären, monozytären und granulozy- tären non-HLA-Antikörpern. Dies gilt vor allem für Metho- den, die patientennah durchgeführt werden.

Leukozytäre Antikörper

Reaktionsweisen

Nicht nur die Antigene, sondern auch die Antikörper haben derart spezielle Eigenschaften, daß ihr Nachweis oft nur mit einem besonderen Test gelingt. Den unterschied- lichen Reaktionsweisen der Antikörper entsprechen unterschiedliche Methoden und können unterschiedliche klinische Wirkungen zugeordnet werden. Das wird in der Tabelle 2 am Beispiel der HLA-Antikörper erläutert. Die häufigsten HLA-Antikörper haben den Isotyp IgG. Über- einstimmend mit der Annahme von lgG1- und lgG3-Anti- körpern aktivieren sie Komplement, sind also zytotoxisch, und hemmen die Immunphagozytose über eine Funktionshemmung der Fc-Rezeptoren vom Typ l der Mo- nozyten und Makrophagen (3). Im Gegensatz zu den 1952 gefundenen HLA-Antikörpern agglutinieren diese Antikör- per meistens keine Leukozyten. Andere zytotoxische HLA-Antikörper haben den Isotyp IgM und hemmen die Immunphagozytose nicht. Wenige HLA-Antikörper hemmen dagegen stark, müßten daher lgG1 oder lgG3 zuzu- ordnen sein, sind jedoch nicht zytotoxisch (4). Nur Hypo- thesen können als Erklärung dienen: Möglicherweise erkennen diese Antikörper „nicht-klassische" HLA-Anti- gene, die eine geringe Dichte auf der Zelloberfläche aufweisen. Die Antikörper aktivieren deshalb vielleicht kein Komplement. Die Antikörper könnten auch gegen Public- Antigens gerichtet sein, d. h. mit Alloepitopen reagieren, die verschiedene HLA-Antigene gemeinsam haben. Dazu paßt, daß die von uns beschriebenen non-zytotoxischen HLA-Antikörper mit Zellen sehr vieler Individuen reagieren (4). Den Isotyp lgG2 oder lgG4 haben möglicherweise agglutinierende HLA-Antikörper, die nicht zytotoxisch sind (daher vermutlich nicht den IgM-lsotyp haben) und die nicht die Immunphagozytose hemmen (unveröffent- licht, ein entsprechendes Anti-HLA-A2-Alloserum

„Th.Pd.R.A." wurde freundlicherweise von Dr. F. Claas, Leiden, zur Verfügung gestellt). Möglicherweise ist die zytotoxische Qualität, die am häufigsten methodisch ge- nutzt wird, eine biologisch wenig wichtige Eigenschaft, da menschliches Komplement bei zytotoxischen HLA-An- tikörpern unzureichend wirkt. Deshalb verwendet man im Labor Komplement von Kaninchen oder Meerschwein- chen. Man vermutet, daß es an menschliche Leukozyten bindende Proteine oder mit ihnen spezifisch reagierende heterophile Antikörper enthält, welche die Komplement- aktivierung allogener Antikörper verstärken.

Nach weismethoden

In der Tabelle 3 werden Methoden zusammengefaßt, deren Immunreaktionen in vitro denen in vivo nahekom- men. Möglicherweise eignen sie sich daher besonders in der Klinik als Verträglichkeitstests (Crossmatch) unmittel- bar vor Transfusion oder Transplantation. Einige dieser Methoden haben den Vorzug großer Sensitivität, wie der Leukagglutinationstest bei nur wenigen an eine Zelle bin- denden Antikörpern und der Immmunphagozytose-lnhibitionstest bei HLA-A-, -B-, -C- und -DR-Antikörpern. In der Tabelle 4 sind in vivo nicht zu beobachtende Immun- reaktionen die Grundlage der Verfahren. Eindeutige Vor-·

züge haben sie bei der detaillierten Analyse der antige-

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nen Moleküle und bei quantitativen Aussagen, wie zum Beispiel der 1960 von Steffen zum Nachweis von leukozy- tären und thrombozytären Antikörpern beschriebene An- tiglobulinkonsumptionstest (17) und seine CELIA-Modifi- kation (15).

Zelltyp-Expression und klinische Bedeutung der leukozytären Antigene

Es gibt vom MHC kodierte und nicht von ihm kodierte leukozytäre Antigenel Vom MHC werden die humanen Leukozytenantigene (HLA) kodiert.

HLA

Wir unterscheiden HLA-Klasse l von -Klasse II Antigenen.

Die Klasse l Antigene werden auf allen kernhaltigen Zel- len und Thrombozyten nachgewiesen, in geringer Dichte und unregelmäßig auch auf Erythrozyten. Die Klasse II Antigene werden hauptsächlich auf B-Lymphozyten ge- funden, die HLA-DQ- und -DP-Klasse II Antigene in ge- ringerer Dichte auf Subpopulationen der Monozyten und Makrophagen (18). Klinisch interessant ist die Neuexpres- sion oder Expressionszunahme auf einer Vielzahl von

Zelltypen in Systemen und Organen, wenn die Zellen im Rahmen einer Entzündung aktiviert sind (bei Infekten, Au- toimmunreaktionen, Kollagenosen usw.). Granulozyten exprimieren keine Klasse II Antigene und kaum Klasse l Antigene - mit Ausnahme der Antigene, welche in der Bevölkerung häufig vorkommen und möglicherweise Public-Antigens sind (Übersicht: 19). Auf die große klinische Bedeutung der HLA-Antikörper wurde schon hinge- wiesen (Tabelle 1). Wenn ein Organempfänger schon zum Zeitpunkt der Transplantation Antikörper gegen HLA-Antigene des Spenders hat, so wird das transplan- tierte Organ in den meisten Fällen hyperakut abgesto- ßen. Bei dem Spender und Empfänger gleiche HLA-Anti- gene verbessern die Überlebenszeit transplantierter Nie- ren eindeutig. Für eine Knochenmarktransplantation müssen alle HLA-Antigene übereinstimmen. Dabei reicht diese Identität bei Fremdspendern oft nicht aus. Nur Ver- wandte mit dieser Übereinstimmung sind als Spender geeignet, weil offensichtlich mit den nachgewiesenen HLA-Antigenen gekoppelt vererbte weitere Antigene für die Verträglichkeit wichtig sind. Wenn ein Empfänger von Thrombozyten oder Granulozyten zum Zeitpunkt der Transfusion schon Antikörper gegen HLA-AB-Antigene des Spenders hat, dann kann die zirkulatorische Halb-

Tab, 3: Nachweis von leukozytären Antigenen und Antikörpern durch Reaktionen, die vermutlich auch in vivo ablaufen (mit weiterfüh- render oder die Methoden ausführlich darstellender Literatur)

Testbeschreibung Zielzelle Literatur

Zytolyse durch Komplement aktivierende HLA- und non-HLA-Antikörper

Agglutinationstest (AT) mit agglutinie- renden HLA- und non-HLA-Antikörpern Reaktionen durch Bindung des Antikörpers an Fc-Rezeptoren (antibody dependent cellular cytotoxicity: ADCC)

Fc-Rezeptorhemmung durch HLA-Antikörper

Hemmung anderer Zellfunktionen durch HLA- (und non-HLA-Antikörper?}

Unmittelbare zelluläre Erkennung von Anti- genen auf Zellen durch den T-Zellrezeptor

Lymphozyten (L) T-Zellen (T) B-Zellen (B) Monozyten (M) Granulozyten (G) Endothelzellen (E) . Leukozyten . Granulozyten

sehr unterschiedliche Zellen Monozyten oder Makrophagen B-Zellen

Lymphozyten

verschiedene Zellen

TCTLCT BCTMCT GCTECT LAT * GAT ADCC IPI EAI MLC-I

MLC

Cytotoxicity Test (CT) mit den korrespondierenden Zielzellen

Gesamtleukozyten-AT Granulozyten-AT

„Effektorzell-Test"

Immunphagozytose- Inhibitionstest

Erythrozyten-Antikörper- Rosetten-lnhibitionstest Mixed-Lymphocyte-Cultu re- Inhibition

Hemmung der Sekretion von Migrationsinhibitionsfaktor Mixed-Lymphocyte-Culture

-

(5,6) (6) (7)

(3,6) (8,9) (10) (11) (5)

Tab. 4: Nachweis von leukozytären Antigenen und Antikörpern durch nur in vitro denkbare Reaktionen (mit weiterführender oder die Methoden ausführlich darstellender Literatur)

Testbeschreibung Literatur

Bindungstests mit markierten kompetitiven, sekundären oder/und tertiären

xenogenen Antikörpern

an lebenden oder fixierten intakten Zellen an isolierten Molekülen

oder Molekülkomplexen

Anti-Humanglobulin-Konsumptionstests in verschiedenen Modifikationen

IFTRIA EIA

MAILA

CELIA

Immunfluoreszenztest Radioimmuntest Enzymimmuntest Immunoblotting Monoclonal Antibody Specific "Immobilization.

of Lymphocyte Antigens

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wertszeit der transfundierten Zellen bis auf wenige Minu- ten reduziert sein. Es besteht also ein lebensgefährlicher substitutionsrefraktärer Zustand, Zur Prophylaxe muß jede Immunisierung gegen H LA zumindest bei chronisch substitutionsbedürftigen Patienten durch Verwendung leukozytenarmer Blutkomponenten vermieden werden.

Nach Immunisierung kann man gelegentlich die substitu- tionsrefraktäre Situation durch Auswahl HLA-A- und -B- übereinstimmender Spender umgehen. Viele fieberhafte Transfusionsreaktionen werden offensichtlich durch HLA- Antikörper des Empfängers hervorgerufen.

Theoretische klinische Bedeutung haben bestimmte HLA- Antigene, die mit bestimmten Krankheiten zusammen ge- häuft vorkommen, also „assoziiert" sind. Beispiele sind das HLA-B27 Antigen, das bei 90% der Patienten mit M.

Bechterew, aber nur bei 9% der Gesunden vorkommt, - und das HLA-DR2 Antigen, das bei praktisch 100% der Patienten mit Narkolepsie, aber nur bei 26% der Gesun- den vorkommt. In der Forensik spielen HLA Antigene eine Rolle z. B. bei der Abstammungsbegutachtung.

In Anbetracht der Gefährlichkeit der HLA-Antikörper ist es überraschend, daß diese Antikörper keine materno-fetale Unverträglichkeit hervorrufen. Dies steht im Gegensatz zu den in dieser Beziehung gefährlichen Antikörpern gegen zelltypische Antigene der Erythrozyten (Blutgrup- pen), neutrophilen Granulozyten und Thrombozyten.

Das in vitro und in vivo zu beobachtende Phänomen der HLA-Antikörper induzierten Immunphagozytose-lnhibition tritt auf, wenn HLA-Antikörper mit allogenen Mono- zyten oder Makrophagen reagieren. Dadurch wird ihre Fä- higkeit, IgG-sensibilisierte Zielobjekte zu phagozytieren, völlig aufgehoben. Andere Zellfunktionen bleiben erhalten. Aufgrund vieler Experimente ist folgender Mechanis- mus wahrscheinlich (3):

In der ersten Phase entsteht auf der Zelloberfläche des Monozyten ein 3-molekularer Komplex: aus (1.) dem HLA-Antigen der-Zelle, (2.) dem HLA-Antikörper, der sich mit seinem F(ab)-Teil an das Antigen spezifisch bindet, und (3.) dem Fc-Rezeptor Typ l der Zelle, an den sich das Fc-Teil des Antikörpers unspezifisch bindet. Diese Quer- vernetzung (Crosslinking) des Fc-Rezeptors mit dem HLA- Antigen durch den korrespondierenden Antikörper erklärt bereits die Fc-Rezeptor-Blockade. In der zweiten Phase wird überdies der 3-molekulare Komplex umverteilt und endozytiert. Im sauren Milieu der Endosomen wird der Komplex vermutlich gespalten, der Fc-Rezeptor und Anti- körper werden katabolisiert, während das HLA-Antigen unverändert an die Zelloberfläche rezirkuliert. Es wirkt wie ein Schöpfrad, das die Fc-Rezeptoren mit Hilfe der Antikörper vollständig von der extrazellulären Seite der Zellmembran zur intrazellulären Seite drainiert. Dies könnte als Erklärung für die ausbleibende Schädigung des Feten durch HLA-Antikörper dienen, die von etwa einem Viertel der Schwangeren gebildet werden. Diese An- tikörper sensibilisieren zwar plazentare und fetale Zielzel- len, jedoch werden die Fc-Rezeptoren der plazentaren und fetalen Monozyten und Makrophagen durch diesel- ben HLA-Antikörper blockiert und eliminiert. Diese Zellen können daher die Sensibilisierung autologer Zellen nicht erkennen und schädigen diese nicht mehr. Ein Hinweis auf die Richtigkeit dieser Hypothese ist, daß im Nabel- schnurblut die neonatalen Monozyten in ihrer Immun- phagozytose gehemmt sind, wenn die betreffenden Müt- ter HLA-Antikörper gebildet haben (20). Auf dieselbe Weise könnte die HLA-Antikörper-induzierte Hemmung der Immunphagozytose im Feten eine Schädigung durch andere zugleich gebildete mütterliche Alloantikörper ge-

gen fetale Antigene verhindern. Diese Annahme wird durch folgende Daten unterstützt (21):

Im ausgewählten Kollektiv von Fällen mit neonatalen Ai- foimmunthrombozytopenien und mütterlichen thrombo- zytären Alloantikörpern hatten nur 14% der 114 Mütter auch HLA-Antikörper Demgegenüber weisen etwa 25 bis 26% der Mütter mit gesunden Neugeborenen HLA-Anti- körper auf. Die Hemmung der Immunphagozytose mag auch eine Rolle in der Therapie mit hoch dosierten Ga- ben von Irnmunglobulinen spielen, welche die patholo- gisch niedrige Thrombozytenzahl bei der Autoimmun- thrombozytopenie anheben. In den für diese Therapie verwendeten Immunglobulinpräparaten haben wir Im- munphagozytose-hemmende zytotoxisch nicht nachweis- bare HLA-Antikörper beobachtet (22). Auch hier legen wir die Hypothese vor, daß diese HLA-Antikörper in vivo die Fc-Rezeptoren der Zellen im retikuloendothelialen Sy- stem blockieren oder beseitigen. Dadurch würden die mit Autoantikörpern beladenen Zellen nicht mehr beschleu- nigt aus dem Kreislauf eliminiert. Dies konnte tierexperimentell nachvollzogen werden (23): Kaninchen mit bestimmten MHC-Antigenen wurden mit korrespondierenden MHC-Alloantikörpern vorbehandelt. Dann wurden Chromisotopen-markierte Kaninchenerythrozyten mit an- tierythrozytären Kaninchenantikörpern vom IgG-lsotyp sensibilisiert, welche kein Komplement aktivieren, und den Tieren intravenös injiziert. Reproduzierbar wurde die zirkulatorische Halbwertszeit der sensibilisierten Erythro- zyten bei einem der 4 untersuchten Tiere um 2 bis 3 Tage durch die Vorbehandlung mit MHC-Antikörpern verlän- gert.

non-HLA

Die Antikörper gegen leukozytäre Antigene, welche nicht vom MHC kodiert werden, sind bisher nicht detailliert und kaum durch überregionale Zusammenarbeit charak- terisiert worden. Man kann erythrozytäre Alloantigene, d. h. die klassischen Blutgruppen, von überwiegend leu- kozytär exprimierten non-HLA(-MHC)-Antigenen unterscheiden. Die Blutgruppen A, B und andere mit Aus- nahme von l, i und P sind auf Granulozyten und Monozy- ten nicht exprimiert (Tabelle 5) und spielen bei der Granulozytentransfusion und in der Serologie keine Rolle. Das gilt weitgehend auch für die Blutgruppen l, i und P, trotz ihrer Anwesenheit auf Leukozyten. Bei der Or- gantransplantation meidet man generell eine ABO-UnVer- träglichkeit vom Majortyp und gelegentlich eine Unver- träglichkeit durch Blutgruppen-Lea- und -Leb-Antikörper.

Die nicht-erythrozytären non-HLA-Antigene können in zwei verschiedene Gruppen unterteilt werden:

Mit den Antigenen der ersten Gruppe reagieren lympho- zytäre, monozytäre und granulozytäre Autoantikörper, die im Gefolge von Krankheiten auftreten, hauptsächlich bei Virusinfekten, lymphatischen Leukämien und Kollageno- sen. Sie werden „symptomatische Antikörper" genannt (19). Sie haben oft den Isotyp IgM und reagieren optimal in der Kälte, jedoch nicht bei Körpertemperatur. Diese An-

Tab. 5: Blutgruppen auf Leukozyten i

Granulozyten Monozyten Lymphozyten AB, Lewis + l, i, P + + + andere - - - 12 Lab.med. 14: 12 (1990)

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tikörper verursachen vermutlich keine Zytopenie. Es sei angemerkt, daß hier nur Antikörper gegen Zellmembran- antigene angesprochen werden, nicht die symptomati- schen Antikörper gegen z. B. zytoplasmatische, nukleare oder mitochondriale Antigene.

Mit den Antigenen der zweiten Gruppe nicht-erythrozytä- rer non-HLA-Antigene reagieren Antikörper, die Immure zytopenien verursachen, z. B. die Autoimmunneutropenie oder neonatale Alloimmunneutropenie (19). Immunzyt- openien der Lymphozyten und Monozyten sind nicht si- cher bekannt.

Zur Serologie der leukozytären Endothelzell-Monozyten- Antigene (EM) gibt es zahlreiche Untersuchungen. Denn es erschien vielen Autoren plausibel, daß EM-Antigene auf dem Gefäßendothel transplantierter Organe als die ersten Angriffspunkte einer immunologischen Absto- ßung besonders wichtig waren. Diese EM-Antigene sind durqh die Entwicklung eines neuen zytotoxischen Tests an Monozyten, die während der gesamten Testprozedur in Ad h are n z bleiben, besser definierbar geworden (24).

Wir wissen jetzt, daß die Genorte der EM-Antigene im MHC in der Nähe des Genortes D liegen (25). Bisher konnten jedoch keine sicheren Daten zur klinischen Be- deutung erhoben werden.

Durch leukozytäre Antikörper hervorgerufene Krankheiten

-Immunneutropenien und das posttransfusionelle non- kardiogene Lungenödem werden von leukozytären Anti- körpern verursacht (Tabelle 6 und 7). Es sind nur reprä- sentative Beispiele der korrespondierenden Antigene auf- geführt. Immunzytopenien sind die Autoimmunneutrope-

nie (AINP), die der autoimmunhämolytischen Anämie analog ist, und die neonatale Alloimmunneutropenie (NIN), die der Rh-Erythroblastose analog ist. Die Neutro- penien gehen mit infektiösen Komplikationen einher (Ta- belle 8). Die NIN hat eine Letalität bis zu 5%.

AINP und NIN

Bei der Untersuchung auf AINP- und NIN-verursachende Antikörper muß folgendes berücksichtigt werden: Anti- körper derselben Spezifität haben verschiedene Eigen- schaften. Mit einem Zelltyp reagierende Antikörper kön- nen verschiedene Spezifität aufweisen. Deshalb müssen immer mehrere Methoden parallel durchgeführt werden.

Bewährt hat sich die folgende Kombination: der zytotoxische Test an Lymphozyten, Monozyten und Granulozy- ten, der Granulozytenagglutinationstest und der Immun- phagozytose-lnhibitionstest (26).

In einer Studie an 365 Patienten (26), deren Seren uns mit dem Verdacht auf Immunneutropenie eingesandt wurden, stellten wir fest, daß einerseits die AINP eher zu häufig, die NIN eher zu selten vermutet wurde. Wir fan- den 25 AINP- und 8 NIN-Fälle. Die meisten untersuchten Patienten hatten granulozytenagglutinierende Antikörper, einige granulozytotoxische Antikörper. Es bestand ein deutlicher Zusammenhang zwischen diesen Antikörpern und der peripheren Granulozytopenie bei normaler oder gesteigerter Myelopoese bis zu den Promyelozyten. Nach serologischen hämatologischen Kriterien konnten wir 25 Patienten mit AINP von 256 ohne AINP und 23 mit ledig- lich einem Verdacht auf diese Krankheit unterscheiden.

Dabei zeigte sich (Tabelle 9), daß die AINP eine ausge- sprochen pädiatrische Krankheit ist. Die infektiösen Kom- plikationen waren hoch signifikant häufiger bei der AINP als bei den übrigen Patienten.

Tab. 6: Immunneutropenien durch Autoantikörper (Autoimmun- neutropenie): AINP, durch AHoantikörper (neonatale Immun- neutropenie): NIN.

Verursachung durch Antikörper gegen folgende Antigene:

Name Phänotyp- Ursache Expressionauf Häufigkeit für für

(%) AINR.JMIN G M B T Tbz Ery

Tab. 8: Infektiöse Komplikationen — eigene Beobachtung (26)

NA1 NA2 NB1NB2/9a ND1 NE1

46 +88 + 97 +32 - (·

99 + 23 +

f- + - - - - -

¥ + - - - - -

f + _ _ _ _

« · ) + ( + ) - - -f - - - - - + — _ — _ _

Antigen-Expression auf Granulozyten (G), Monozyten (M), B-Zellen (B), T-Zellen (T), Thrombozyten {Tbz) und Erythrozyten (Ery).

Tab. 7: Post-transfusionelles, non-kardiogenes Lungenödem Verursachung durch Antikörper gegen folgende Antigene:

Name Phänotyphäufigkeit Expression auf (%) G M B T Tbz Ery 5b5a?

H LA andere ?

96

Antigen-Expression auf Granulozyten (G), Monozyten (M), B-Zellen (B), T-Zellen m.

Thrombozyten (Tbz) oder Erythrozyten (Ery).

Bei AINP Bei NIN

Art Anzahl Art Anzahl Patienten Patienten rezidivierende Fieber 6 Na bei Infekt 3 ' Hautinfekte 5 Hautinfekt -2 Otitis media 2 Perianalabszeß 1 Osteomyelitis 1 Pneumonie 1 Harnwegsinfekt

Leberabszeß Bronchopneu monie Zytomegalievirusinfekt Gastroenteritis

1 Todesfall 0 11

1

Todesfall 01

Tab. 9: Alter und infektiöse Komplikationen bei den untersuch- ten Patienten - eigene Beobachtung (26)

Alter (Jahre) 1-2 3-67-13

>13 infektiöse Komplikationen

verifiziertAINP n =25

40%

8%

12%

40%

48%

ausgeschlossenAINP n =256

6%

10%

. 76%

4%

p<0,01

möglichAINP n =23

21%

13%

9%

57%

13%

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Posttransfusionelles non-karcfiogene$ Lungenödem Eine seltene» prognostisch ungünstige Komplikation der Transfusion von Blutkomponenten ist das posttransfusionelle non-kardiogene Lungenödem. Es entsteht typischer- weise mit einer Latenzzeit von V? bis 8 Stunden und hat eine relativ hoho Letalität (Übersichten: 27, 28, 29). Ur- sächlich kommen verschiedene Leukozytenantikörper in Betracht. Von einigen Autoren (28) und von uns (unveröf- fentlicht) wurde ein Antikörper in Zusammenhang mit dieser Komplikation beobachtet, der mit dem vom menschlichen Chromosom 4 kodierten Antigen 5b rea- giert. Der Antikörper wird durch Schwangerschaft oder Transfusion gebildet und bleibt oft jahrelang nachweisbar. Er kann praktisch nur durch den Granulozyten-Aggre- galionstest nachgewiesen werden. Das Antigen 5b wird auf vielen Zellen exprimiert. Nur Erythrozyten scheinen 5b nicht zu tragen. Wie bei anderen leukozytären Antikör- pern, die das Lungenödem offenbar ebenfalls verursachen, spielt die Minor-Typ-Reaktion der Spenderantikör- per gegen Leukozyten des Empfängers die wichtigste Rolle. Die Pathogenese ist weitgehend unbekannt. Ur- sächlich sind Antikörper verantwortlich, die entweder nur agglutinieren, die nur zytotoxisch und für HLA spezifisch sind (29), oder die ebenfalls spezifisch für HLA, aber nicht zytotoxisch sind und die Immunphagozytose hemmen (eigene Beobachtung eines interstitiellen Ödems, unver- öffentlicht). Wir haben versucht, die entsprechenden Lun- genreaktionen tierexperimentell zu analysieren. Dazu wurde die isolierte Kaninchenlunge beatmet und ihr Blut- kreislauf perfundiert. Fortlaufend wurde der Pulmonalis- druck und das Lungengewicht als Parameter der interstitiellen Flüssigkeitseinlagerung und damit der Lungen- schädigung registriert. In das Perfund a t wurden humane 5b-negative Granulozyten der Spenderin des 5b-Antikör- pers und andere humane 5b-negative und -positive Gra- nulozyten gegeben. Dazu wurde der 5b-Antikörper injiziert. Nur wenn der 5b-Antikörper und 5b-positive Granu- lozyten zusammen im Perfusat waren, kam es zu einer ir- reversiblen Lungenschädigung. Sie wird daher vermutlich durch Mediatoren verursacht, die nach der Antikör- perreaktion mit den Granulozyten freigesetzt werden.

Danksagung

Dieser Beitrag enthält Teile der Dissertationsarbeiten von Frau Esther von Witzleben, Frau Bettina Kreusler und Herrn Udo Schneider. Wir danken für die Unterstützung der experimentel- len Arbeiten durch Herrn Privatdozenten Dr. Werner Seeger, I. Medizinische Klinik der Universität Gießen. Unser Dank gilt auch den technischen Assistentinnen Frau Karin Kissel und Frau Gudrun Achtert sowie für Arbeiten am Manuskript Frau Chri- stiane Eichelser und Frau Julie Kahler.

Schrifttum:

1. DAUSSET, J., NENNA, A.: Presence d'une louco-agglutinine dans le aerum d'un cas d'ap/anulocytoso chroniquo. C. R. Soc. Biol. (Paris) 146.1539-1541 (1952).

2. TERASAKI, P. I., McCLELLAND, J. D.: Microdroplot aa«wy of human serum cytoto- xins, Nnture (London) 204, 938-1000 (1964).

3. NEPPERT. J.: Persistence and selectivity of the immune phagocytosis inhibition by major hlstocompetlbility complex antibodies. Scand. J. Immunol. 26,737-743 (1987).

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Anschrift für die Verfasser:

Prof. Dr. Jürgen Neppert

Blutspendezentrale Mannheim des

DRK-Blutspendedienstes Baden-Württemberg Friedrich-Ebert-Straße 107

6800 Mannheim 1

14 Lab.med. 14: 14 (1990)

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* die Arbeitszeitordnung in jedem Fall,

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