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Il gruppo sanguigno AB0 e gli altri sistemi ematici: le tappe storiche che ne hanno portato alla scoperta

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di Sergio Barocci

Il significato di gruppo sanguigno

La natura ha dotato il sistema immunitario degli esseri umani di un software molto sofisticato e preciso che si fonda sul riconoscimento di particolari sostanze chimiche definite “antigeni” , che possono essere tollerate oppure combattute in caso di estraneità.

globuli rossi nel circolo sanguignoSe prendiamo in considerazione alcune cellule del nostro apparato circolatorio come ad esempio i globuli rossi, essi espongono sulla loro membrana molecole di riconoscimento (vere e proprie impronte digitali biologiche) che rappresentano diversi tipi di antigeni esclusivi, correlati ai gruppi sanguigni e considerati tra i più potenti del pool antigenico umano, la cui sensibilità fornisce un sistema di allarme molto efficiente e vigile.

E’, appunto, la combinazione di queste varietà antigeniche di membrana che distingue le cellule di un individuo da quelle di un altro e in più la loro presenza definisce l’appartenenza a uno dei gruppi sanguigni.prelievo di sangue venoso a scopo trasfusionale

Quando si parla di gruppi sanguigni o ematici, in genere, si pensa al sistema AB0 soprattutto per il problema delle incompatibilità nelle trasfusioni di sangue e nei trapianti d’organo o al sistema Rh per quanto riguarda invece le incompatibilità materno – fetali. In realtà, si deve tener presente che, sulla membrana dei globuli rossi, sono presenti anche altri determinanti antigenici, raggruppati in circa una trentina di sistemi che annoverano , oltre all’AB0 ed Rh, anche i sistemi Lewis, MN, Duffy, Kidd, Lutheran, P, Kell, Xg e Bombay (legato al sistema AB0) tra i più comuni e che costituiscono il gruppo sanguigno di ciascun individuo.

Pertanto, per gruppo sanguigno o gruppo ematico si intende un sistema di classificazione del sangue e degli individui basato sulla presenza o assenza ereditaria di determinate strutture antigeniche localizzate sulla membrana dei globuli rossi o membrana eritrocitaria la cui sintesi avviene sotto controllo di geni appartenenti ad un’unica regione cromosomica.

Queste strutture possono essere immaginate come delle antenne sporgenti, costituite da due parti: uno stelo che serve da supporto e una estremità che funge invece da ricevente e trasmittente.
Gli antigeni dei gruppi ematici vengono trasmessi secondo le leggi mendeliane come caratteri autosomici codominanti e sono determinati da geni allelici che segregano indipendentemente rispetto a quelli di altri sistemi, oppure congiuntamente come nel caso di antigeni strettamente collegati (es. sistema Rh) in quanto appartenenti allo stesso sistema. Solo nel caso dell ‘antigene Xg-a la trasmissione è legata al sesso (cromosoma X).

La conoscenza di tutti questi aspetti rappresenta la base teorica della Medicina Trasfusionale di oggi.

struttura chimica di tipo glicanico degli antigeni presenti sulla superficie degli eritrociti che sono alla base della classificazione secondo il sistema ematico AB0

struttura chimica di tipo glicanico degli antigeni presenti sulla superficie degli eritrociti che sono alla base della classificazione secondo il sistema ematico AB0

Si definiscono invece alleli quei geni che occupano sui cromosomi omologhi lo stesso locus e che influenzano lo stesso carattere. Essi , possono essere uguali o “omoalleli” e l’individuo viene definito omozigote per quel carattere oppure diversi o “eteroalleli” e l’individuo in questo caso viene chiamato eterozigote per quel carattere. Nel caso di alleli uguali , il carattere manifesto o fenotipo sarà uguale al genotipo o corredo genetico mentre nel caso di alleli diversi il fenotipo è dovuto all’azione di uno solo dei due alleli in quanto dominante rispetto all’altro detto recessivo (situazione di dominanza e rispettivamente di recessività) o presentare entrambi i caratteri (codominanza) o ancora presentare un carattere intermedio fra quelli determinati dai due geni (intermediante). Il sistema AB0 è un classico esempio di codominanza in quanto gli eterozigoti manifestano entrambi i fenotipi (caratteri) degli omozigoti.

Quasi tutti i sistemi sanguigni sono codificati da più geni o alleli multipli e anche se un locus può avere molti alleli, un individuo diploide ne possiede solo due. Di questi alleli, alcuni sono molto frequenti, mentre altri sono rari e determinati da mutazioni o da situazioni genetiche molto particolari.

 

Nascita della pratica trasfusionale : da Erofilo a Landsteiner

L’uso del sangue come medicamento, risale sin dall’antichità come elemento fondamentale per la vita , “un succo del tutto particolare”.  Addirittura, si può trovare il suo utilizzo nelle iscrizioni degli antichi templi egizi, negli scritti anatomici di Erofilo della scuola alessandrina e nel sacro libro dei Sacerdoti di Apollo.

antica rappresentazione di pratica medicaErofilo (335 a.c. circa – 280 a.c. circa) medico greco. Insieme a Erasistrato fu il massimo rappresentante della scuola medica di Alessandria d’Egitto. Studiò anatomia praticando dissezioni sul corpo umano , descrivendo con precisione molte formazioni anatomiche, quali i nervi distinguendoli dai tendini e individuando nel cervello il centro del sistema nervoso e la sede dell’intelligenza. Inoltre, fu il primo anche a distinguere le arterie dalle vene e i nervi sensori dai nervi motori. Altri oggetti dei suoi studi anatomici furono l’occhio, il fegato, il pancreas, l’apparato digerente, l’apparato respiratorio, gli organi salivari e gli organi genitali.

Già nell’antica Roma in alcune opere mediche e letterarie di quel tempo come ad esempio nelle “Metamorfosi” di Ovidio ed ancora di più nel Medioevo, era descritto l’ uso frequente di effettuare dei salassi cioè delle fuoriuscite di sangue controllate, che venivano ritenute rigenerative per donare forza, bellezza o giovinezza ma ipotizzare che ciò avvenisse in senso trasfusionale rappresentava una forzatura per il corpo poiché ancora nulla si sapeva dell’esistenza della circolazione sanguigna. In realtà , questi salassi risultavano molto spesso deleteri per un organismo già debilitato mentre sembrava più probabile che la somministrazione del sangue avvenisse, invece, piuttosto per via orale, come pratica magica, comune a molti popoli e a molte epoche, ancor prima che medica.

Ovidio e le MetaforfosiPublio Ovidio Nasone o semplicemente Ovidio (43 a.C. – 18 d.C.), celebre poeta romano tra i maggiori elegiaci latini.
Frontespizio dell’ edizione del 1632 della Metamorfosi poema epico-mitologico incentrato sul fenomeno della metamorfosi. Attraverso l’opera, Ovidio rende celebri e trasmette ai posteri numerosissimi storie e racconti mitologici dell’antichità greca ( maga Medea) e romana.

Anche Celso, in senso terapeutico, pur nutrendo qualche dubbio nel suo trattato “ De Medicina” (un libro dove sono descritte diverse fonti di informazioni sulle pratiche mediche dell’epoca) ) racconta come anche i Romani si affrettassero a bere il sangue freddo che sgorgava dalle ferite di gladiatori appena sgozzati per curare l’epilessia.

Aulo Cornelio CelsoAulo Cornelio Celso (14 a.C. circa – 37 d.C. ca) enciclopedista e medico al tempo dell’ l’impero di Augusto e di Tiberio,
De Medicina: è un trattato che faceva parte di un compendio sulle scienze antiche.

Fino al Medioevo non si legge più nulla del sangue come medicamento. Solo intorno alla fine del XV sec. viene riferita una cura di ringiovanimento da parte di un medico ebreo intrapresa sul Pontefice Innocenzo VIII attraverso l’ingestione come farmaco del sangue a gocce prelevato ad alcuni giovani. Ma fu agli inizi del XVII sec. che si incominciò a descrivere con esattezza la trasfusione di sangue dapprima nel 1604 da parte di Magnus Pegel e poi nel 1615 da parte di Andreas Libavius.

Nel frattempo 1593 l’italiano Andrea Cisalpino di Arezzo fornisce le prime scoperte sulla circolazione del sangue anche se poi è l’inglese William Harvey, formatosi all’Università di Padova, ad approfondirle nel 1628.

Cisalpino - Pegel - Libavius

(sinistra) Andrea Cisalpino (1519–1603) , anatomista italiano. Fu il primo a descrivere la circolazione sanguigna e a definire il muscolo cardiaco e non il fegato il vero centro del movimento del sangue e il punto di partenza delle arterie e delle vene. (centro) Magnus Pegel (1547-1619) medico e matematico tedesco, uno dei primi autori a scrivere sulla teoria di trasfusioni di sangue. (destra) Andreas Libavius, (1555–1616), medico e chimico tedesco.

William Harvey

William Harvey (1578–1657) medico inglese che per primo descrisse accuratamente il sistema circolatorio umano e le proprietà del sangue pompato dal cuore in tutto il corpo.

Solo dopo la scoperta dei vasi sanguigni nel 1616, ad opera di William Harvey, descritta nel suo De Motu Cordis che la scienza medica della trasfusione sanguigna incominciò a dirigersi nella direzione opposta al salasso, arrivando nel 1667 alla prima notizia certa di una trasfusione ad opera di un medico del re di Francia Luigi XIV, un certo Jean Baptiste Denys, che trasfuse il sangue di un agnello in un giovane, malato di tifo, poi arrestato per omicidio in seguito alla morte del paziente. La pratica della trasfusione di sangue si diffuse anche in altri paesi europei ma con risultati negativi (veniva utilizzato principalmente del sangue animale) per poi venire immediatamente abbandonata come fece nel 1679 il Governo Pontifico a Roma che ne proibì la pratica. Ma perché la trasfusione sanguigna potesse essere coronata da un certo successo e venire nuovamente affrontata dalla scienza medica , si dovette attendere il 1818, quando un ostetrico inglese di nome James Blundell, la utilizzò per trasfondere il sangue del marito in una sua paziente colpita da un’ emorragia post partum dopo precedenti esperimenti fatti tra animale-animale e animale-uomo.

James Blundell (1791-1878), ostetrico inglese

James Blundell (1791-1878), ostetrico inglese

Negli anni successivi Blundell praticò altre trasfusioni, sempre con sangue umano, ottenendo in circa la metà dei casi esiti favorevoli mentre nell’altra metà degli insuccessi mortali , ignorando i principi della trasfusione di sangue . Da questo momento, si incominciò a capire che il sangue umano poteva essere un popolare mezzo terapeutico che non comportava grossi rischi nonostante rimanessero ancora alte le possibilità di reazioni mortali

William Harvey (1578–1657) medico inglese che per primo descrisse accuratamente il sistema circolatorio umano e le proprietà del sangue pompato dal cuore in tutto il corpo.

Immagine delle vene dalla Exercitatio Anatomica De Motu Cordis et Sanguinis in Animalibus di W. Harvey

Jean-Baptiste DenysJean-Baptiste Denys (1643-1704) medico francese e medico personale del re Luigi XIV , noto per aver effettuato la prima completamente documentata trasfusione di sangue (una xenotrasfusione cioè una trasfusione di sangue tra individui di specie diversa : da un animale all’uomo) .

Ma la vera rivoluzione nella conoscenza delle reazioni trasfusionali e del fenomeno dell’ agglutinazione dei globuli rossi avvenne rispettivamente nel 1875 ad opera del fisiologo tedesco Leonard Landois e poi nel 1901 ad opera di Karl Landsteiner a cui viene associata la scoperta del sistema AB0.

Leonard Landois

Leonard Landois (1837-1902) fisiologo tedesco, pioniere nello studio delle trasfusioni di sangue e dei fenomeni di agglutinazione.

Landois dimostrò il fenomeno dell’emolisi cioè della rottura degli eritrociti, quando questi venivano prelevati da una specie di animale e successivamente mescolati con il siero prelevato da un altro animale di specie diversa. Egli, interpretò questo risultato sulla base del comportamento di agglutinazione dei batteri con un appropriato siero immune, come una reazione antigene-anticorpo.

Successivamente K. Landsteiner, influenzato da un articolo scritto nel 1900 da P. Elrich sui gruppi sanguigni nelle capre e apparso sulla Rivista “Berliner klinische Wechenschrift”, fornì nel 1901 in una pubblicazione, la risposta di come i globuli rossi agglutinavano (a causa della presenza di agglutinine nel sangue ) e ostruivano i vasi più sottili scoprendo nella specie umana tre gruppi sanguigni che vennero chiamati A,B,0 (zero) , la cui genetica venne sancita nel 1909 e completamente spiegata nel 1924. In realtà, Landsteiner indicò il gruppo 0 con C e solo nel 1911 venne introdotto il simbolo 0 secondo le proposte dei biologi E. von Dungern e L. Hirszfeld.

La scoperta del gruppo sanguigno AB0 pose le basi immunologiche per la comprensione delle reazioni trasfusionali. Trent’anni dopo dalla sua scoperta , Landsteiner ricevette il premio Nobel per la Fisiologia e la Medicina . Nel 1902 Alfredo De Castello e Adriano Sturli colleghi di Landsteiner a Vienna, scoprirono il quarto gruppo, molto raro, che venne chiamato AB. Con quest’altra scoperta si intuì quali erano state le cause degli insuccessi nel passato e solo da questo momento che le trasfusioni di sangue divennero più sicure.

Ludwik Hirszfeld e Emil von Dungern

Ludwik Hirszfeld (1884– 1954) biologo polacco ( a sin.) ed Emil von Dungern (1867 – 1961) biologo tedesco ( a dx) che stabilirono l’ereditarietà del sistema AB0

Nel 1907 R. Ottenberg, trasfondendo con successo del sangue tra due individui presso il Mount Sinai Hospital di New York, divenne la prima persona a registrare i test pre-trasfusionali per la compatibilità sanguigna in ambiente clinico.

I gruppi vennero quindi denominati in base alla presenza (o all’assenza) sui globuli rossi di due sostanze ( la sostanza A e quella B). Tuttavia, solo nel 1929 il Comitato Igiene della Lega delle Nazioni fissò definitivamente la nomenclatura del sistema confermando i simboli : 0, A, B, AB.

Karl LandsteinerKarl Landsteiner (1868–1943) biologo e fisiologo austriaco naturalizzato statunitense, scopritore dei gruppi sanguigni umani A, B e O Tale scoperta gli valse il premio Nobel per la medicina e la fisiologia nel 1930. Successivamente, alla fine degli anni trenta, scoprì insieme a Alexander S. Wiener il fattore Rh.

 

 

 

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