Sistema Kell

Il sistema Kell (o sistema Kell-Cellano) è uno dei 38 sistemi di gruppi sanguigni umani, espresso da 2 proteine della membrana eritrocitaria, rappresentato da più di 20 antigeni sulla superficie dei globuli rossi dell'uomo e di altri animali inferiori.[1][2]

Essi sono causa di patologie trasfusionali in caso di incompatibilità del sangue trasfuso o di immunizzazioni feto-materne in caso di incompatibilità col sangue paterno: gli antigeni Kell sono importanti nella medicina trasfusionale, nell'anemia emolitica autoimmune e nella eritroblastosi fetale anti-K.

Gli antigeni di Kell sono di natura conformazionale e sono dovuti ai numerosi ripiegamenti della molecola Kell, una metallo-endopeptidasi zinco-dipendente, di 93 kDa, responsabile dell'attivazione dell'endotelina 3.[3][4] Gli antigeni Kell sono K, k, Kpa, Kpb, Jsa e Jsb.

L'antigene Kell (K) ed il suo allele Cellano (k) sono ereditati come caratteri mendeliani attraverso 2 geni isovalenti, uno per ogni genitore.[5] L'assenza di Kell non è causa di patologie, mentre l'assenza di XK, o un difetto nel gene XK, conduce ad una sindrome dell'apparato neuro-muscolare denominata McLeod.

Genetica

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Lo stesso argomento in dettaglio: Sindrome di McLeod.

Il gene KEL codifica per una glicoproteina che attraversa la membrana cellulare una singola volta e con la porzione extracellulare altamente ripiegata su se stessa a causa dei numerosi ponti disolfuro intraproteici.[6]

Molti alleli di KEL contribuiscono al sistema Kell.

Gli alleli K1 (Kell) e K2 (Cellano) sono i maggiormente coinvolti in medicina trasfusionale. L'allele K6 invece è di maggior interesse biologico perché benché presente soltanto nell'1% dei caucasici americani è invece posseduto da circa il 20% degli afroamericani.[7]

Nella membrana eritrocitaria, Kell è strettamente associata alla proteina XK (l'antigene Kx), appartenente al sistema Kell. La glicoproteina Kell contiene omologie di sequenza e strutturali con i membri della famiglia delle neprilisine, metallo-endopeptidasi zinco-dipendenti.[8] Kell è strettamente legata ad XK tramite un ponte disolfuro.[9][10]

La mancanza di Kell nella membrana (K0) provoca un aumento dell'antigene Kx sulla superficie dei globuli rossi, dovuto ad una maggiore esposizione degli stessi e, paradossalmente, ad una diminuzione della componente proteica XK nella membrana eritrocitaria.[11][12][13]

L'assenza della proteina XK, dovuta alla delezione totale di XK o alla presenza di mutazioni puntiformi,[14] porta invece alla marcata riduzione degli antigeni di Kell sulla superficie degli eritrociti.

Malattie correlate

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Anti-K è l'anticorpo immunitario più comune dopo quelli nel sistema AB0 e Rh. Anti-K si presenta in genere come alloanticorpo di classe IgG.

Gli individui privi di un antigene Kell possono sviluppare anticorpi contro gli antigeni Kell se trasfusi con sangue contenente quell'antigene; ciò è particolarmente vero per l'antigene K, che mostra un'antigenicità relativamente elevata e una frequenza moderatamente bassa (~ 9%) nelle popolazioni caucasiche. L'anti-K può anche verificarsi a seguito di emorragia transplacentare associata al parto, che rende Kell una preoccupazione importante per la malattia emolitica del neonato.

Dopo la formazione dell'anti-K, le trasfusioni di sangue successive possono comportare emolisi. Anti-K non lega il complemento, quindi l'emolisi è extravascolare.

Gli individui senza antigeni K (K0) che hanno formato un anticorpo verso un antigene K devono essere trasfusi con sangue da donatori K0 per prevenire l'emolisi.

L'anemia emolitica autoimmune si verifica quando il corpo produce un anticorpo contro un antigene del gruppo sanguigno sui propri globuli rossi. Gli anticorpi portano alla distruzione dei globuli rossi con conseguente anemia. Allo stesso modo, una donna incinta può sviluppare anticorpi contro i globuli rossi fetali, causando distruzione, anemia e idrope fetale in un processo noto come malattia emolitica del neonato. Sia l'aniemia emolitica che la MEN possono essere gravi se causati da anticorpi anti-Kell,[15] in quanto sono gli antigeni più immunogenici dopo quelli dei sistemi dei gruppi sanguigni AB0 e Rh.

Note

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  1. ^ Kaita H, Lewis M, Chown B, Gard E, A further example of the Kell blood group phenotype K-,k-,Kp(a-b-), in Nature, vol. 183, n. 4675, June 1959, p. 1586, DOI:10.1038/1831586b0, PMID 13666821.
  2. ^ Dean L, The Kell blood group -- Blood Groups and Red Cell Antigens, su NCBI Bookshelf, National Center for Biotechnology Information - United States National Institutes of Health. URL consultato il 4 maggio 2009.
  3. ^ Lee S, Wu X, Reid M, Zelinski T, Redman C, Molecular basis of the Kell (K1) phenotype, in Blood, vol. 85, n. 4, 1995, pp. 912-6, PMID 7849312. URL consultato il 14 dicembre 2015 (archiviato dall'url originale l'8 gennaio 2011).
  4. ^ Lee S, Lin M, Mele A, Cao Y, Farmar J, Russo D, Redman C, Proteolytic processing of big endothelin-3 by the kell blood group protein, in Blood, vol. 94, n. 4, 1999, pp. 1440-50, PMID 10438732. URL consultato il 14 dicembre 2015 (archiviato dall'url originale il 14 aprile 2013).
  5. ^ (EN) Mario De Bartolo, Incidenza dei fattori Kell, Cellano e Duffy in un campione di popolazione romana, in Acta geneticae medicae et gemellologiae: twin research, vol. 12, n. 3, 1963/07, pp. 291-297, DOI:10.1017/S1120962300016279. URL consultato il 4 maggio 2020.
  6. ^ D. C. Russo, S. Lee e M. Reid, Topology of Kell blood group protein and the expression of multiple antigens by transfected cells, in Blood, vol. 84, n. 10, 15 novembre 1994, pp. 3518-3523. URL consultato il 4 ottobre 2016.
  7. ^ Molecular basis of the K:6,-7 [Js(a+b-)] phenotype in the Kell blood group system., su ncbi.nlm.nih.gov.
  8. ^ Entrez Gene: KEL, su ncbi.nlm.nih.gov.
  9. ^ (EN) David Russo, Colvin Redman e Soohee Lee, Association of XK and Kell Blood Group Proteins, in Journal of Biological Chemistry, vol. 273, n. 22, 29 maggio 1998, pp. 13950-13956, DOI:10.1074/jbc.273.22.13950. URL consultato il 28 settembre 2016.
  10. ^ David Russo, Soohee Lee e Colvin Redman, Intracellular assembly of Kell and XK blood group proteins, in Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Biomembranes, vol. 1461, n. 1, 9 novembre 1999, pp. 10-18, DOI:10.1016/S0005-2736(99)00148-0. URL consultato il 4 ottobre 2016.
  11. ^ Marsh WL, Redman CM., Recent developments in the Kell blood group system., in Transfus Med Rev. 1987, Apr;1(1):4–20..
  12. ^ Branch DR, Sy Siok Hian AL, Petz LD., Unmasking of Kx antigen by reduction of disulphide bonds on normal and McLeod red cells., in Br J Haematol. 1985 Mar., 59(3):505-12.
  13. ^ (EN) Soohee Lee, David C. W. Russo e Alexander P. Reiner, Molecular Defects Underlying the Kell Null Phenotype, in Journal of Biological Chemistry, vol. 276, n. 29, 20 luglio 2001, pp. 27281-27289, DOI:10.1074/jbc.M103433200. URL consultato il 28 settembre 2016.
  14. ^ (EN) David C.W. Russo, Soohee Lee e Marion E. Reid, Point mutations causing the McLeod phenotype, in Transfusion, vol. 42, n. 3, 1º marzo 2002, pp. 287-293, DOI:10.1046/j.1537-2995.2002.00049.x. URL consultato il 28 settembre 2016.
  15. ^ Weiner CP e Widness JA, Decreased fetal erythropoiesis and hemolysis in Kell hemolytic anemia, in American Journal of Obstetrics and Gynecology, vol. 174, n. 2, Febbraio 1996, pp. 547-51, DOI:10.1016/S0002-9378(96)70425-8, PMID 8623782.

Collegamenti esterni

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