Artículos de revisión

Instituto de Hematología e Inmunología

Aloantígenos de granulocitos. Importancia clínica

Dra. María del Rosario López De Roux,1 Dr. Lázaro Cortina Rosales,1 Dr. Eduardo Muñiz Díaz2 y Lic. Antonio Bencomo Hernández1

Resumen

Los aloantígenos de granulocitos se agrupan en 2 grandes categorías: antígenos específicos de granulocitos y antígenos cuya distribución es más amplia y comprende otras líneas celulares. En 1998 se acordó establecer una nueva nomenclatura de los aloantígenos de granulocitos, basada en la localización glucoproteica de estos antígenos. La molécula FcgRIIIb es un miembro de la superfamilia de inmunoglobulinas (CD 16) en la cual se asientan varios de los aloantígenos específicos de granulocitos. Existen otros aloantígenos cuya función y localización se desconocen. Estas moléculas son de gran importancia clínica, pues se ven envueltas en una serie de enfermedades como la neutropenia neonatal aloinmune, cuyo carácter clínico moderado hace que pase inadvertida, la reacción febril no hemolítica, el daño pulmonar agudo relacionado con la transfusión, la neutropenia inmune asociada con el trasplante de médula ósea y la neutropenia autoinmune. Aunque se han producido avances en la caracterización de los aloantígenos de granulocitos, muchos puntos quedan sin aclarar, entre ellos, la significación clínica de muchos antígenos. El desarrollo creciente de técnicas moleculares, bioquímicas y serológicas para el estudio de los antígenos de células sanguíneas, nos permitirá aclarar los puntos que aún permanecen oscuros en este campo de la investigación.

DeCS: GRANULOCITOS; ISOANTIGENOS; NEUTROPENIA; GRUPOS SANGUINEOS/ inmunología; ISOINMUNIZACION RH/ complicaciones; ENFERMEDADES DEL RECIEN NACIDO.

Desde épocas tempranas, investigadores observaron que el suero de algunos pacientes causaba la aglutinación de los leucocitos de otros individuos. Los anticuerpos antileucocitarios fueron detectados en el suero de pacientes politransfundidos, en mujeres multíparas, en pacientes con neutropenia inducida por drogas y reacciones postransfusionales febriles. Sin embargo, no fue hasta 1960 que se describió el primer antígeno específico de granulocitos, en un caso de neutropenia neonatal aloinmune.1

Desde entonces hasta la fecha se han producido grandes adelantos, y gracias a la combinación de técnicas serológicas, inmunoquímicas y moleculares se han descubierto nuevos antígenos, se ha definido su localización glucoproteica y la secuencia del genoma que codifica para la mayoría de estos polimorfismos, que constituyen los sistemas de grupo sanguíneo de los granulocitos.2

Aloantígenos de granulocitos

Los aloantígenos de granulocitos se agrupan en 2 grandes categorías:

1. Antígenos de granulocitos, cuya distribución es más amplia y comprende otras líneas celulares (antígenos eritrocitarios I y P, así como las moléculas de HLA clase I).
2. Antígenos específicos de granulocitos, cuya distribución queda restringida a ellos.
   Lalezari y colaboradores 3 propusieron una nomenclatura para los antígenos específicos de neutrófilos. Dicha nomenclatura incluía 3 sistemas: NA, NB y NC, y 2 autoantígenos: ND1 y NE1. Luego fueron añadidos otros antígenos. En 1998, en una reunión del Comité del Trabajo de antígenos de granulocitos de la Sociedad Internacional de Transfusión Sanguínea, celebrada en España; se acordó establecer una nueva nomenclatura de los aloantígenos de granulocitos basada en la localización glucoproteica de estos antígenos.4 A los antígenos de granulocitos se les denominó antígenos de neutrófilos humanos (HNA, siglas del inglés human neutrophil antigens) para indicar su expresión en estas células (tablas 1 y 2).5

Tabla 1. Aloantígenos específicos de granulocitos

Nomenclatura HNA	Nombre original del sistema	Nombre original del antígeno	Glicoproteína
HNA-1a	NA	NA1	FcgRIIIb
HNA-1b		NA2	FcgRIIIb
HNA-1c	SH	SH+	FcgRIIIb
		SH-
HNA-2a	NB	NB1	56-64 kDa
		NB2	45-56 kDa
-	NC	NC1	nc
-	ND	ND1	nc
-	NE	NE1	nc
-	LAN	LANa	FcgRIIIb
-	SAR	SARa	FcgRIIIb

nc: no se conoce.

Tabla 2. Aloantígenos expresados en granulocitos y otras líneas celulares

Nomenclatura HNA	Nombre original del sistema	Nombre original del antígeno	Glicoproteína
-	9	9a	nc
-	5	5a	nc
HNA-3a		5b	70-95 kDa
HNA-4a	Mart	Marta(+)	CD11b
		Marta(-)	CD11b
HNA-5a	Ond	Onda(+)	CD11a
		Onda(-)	CD11a
-	SL	SLa	nc

nc: no se conoce.

Todos estos sistemas de antígenos parecen ser bialélicos y su frecuencia difiere en función de la población o del grupo étnico estudiado. 2,6 En la tabla 3 se expresan las frecuencias fenotípicas (%) y genotípicas en diferentes poblaciones.7

Tabla 3. Frecuencias antigénicas (%) y frecuencias génicas (entre paréntesis) de los antígenos de granulocitos en diferentes poblaciones

Poblaciones	HNA-1a (NA1)	HNA-1b (NA2)	HNA-1c (SH)	HNA nulo (NA nulo)	HNA-2a (NB1)	HNA-3a(5b)	HNA-4a (MART)	HNA-5a (OND)
Negros africanos	68(0,43)	78(0,53)	28-38(0,12-0,21)	2	nd	nd	nd	nd
Africanos americanos	46(0,31)	84(0,69)	23(0,12)	?	nd	nd	nd	nd
Chinos	90(0,68)	52(0,31)	0	?	99(0,91)	nd	nd	nd
Indios asiáticos	44(0,30)	83(0,70)	16	?	nd	nd	nd	nd
Japoneses	88(0,65)	51-64(0,30-0,38)	<0,4	<0,4	89(0,66)	nd	nd	nd
Koreanos	nd	nd	<1	?		nd	nd	nd
Europeos	54-58 (0,32-0,35)	87-88 (0,64-0,65)	5-7	0,2-0,8	87-94 (0,63-75)	99	96	96(0,82)
USA	56-62 (0,34-0,37)	89(0.,67)	5	?	97(0,83)	nd	nd	96(0,82)
Nativos americanos USA	91(0,55)	80(0,45)	1	?	nd	nd	nd	nd
Brasil	nd(0,68)	Nd(0,21)	<1	11

nd: no determinado.

Localización glucoproteica de los antígenos de neutrófilos

Polimorfismo de la molécula FcgRIIIb (CD16)

La molécula FcgRIIIb es un miembro de la superfamilia de inmunoglobulinas y constituye el receptor de baja afinidad para la molécula de IgG. Esta molécula existe en 2 formas no alélicas, la molécula FcgRIIIa y FcgRIIIb, las cuales son codificadas por 2 genes, FcgRIIIA y FcgRIIIB, localizados en el cromosoma 1.8

El FcgRIIIa es capaz de interactuar con moléculas de IgG poliméricas y se expresa en macrófagos, células NK y algunos linfocitos T.

El FcgRIIIb se expresa solamente en neutrófilos y el número promedio de copias de esta molécula en la membrana es de 190 000, con un rango entre 120 000 - 400 000.9 Se encuentra anclado a la membrana a través de una molécula de glucosil-fosfatidil-inositol y posee 2 dominios unidos por puentes disulfuros. El dominio distal a la membrana celular es el más polimórfico. Este receptor también existe en forma soluble, por lo que puede detectarse en plasma y otros fluídos del organismo, probablemente como resultado de la apoptosis de los neutrófilos en los tejidos.10 Los antígenos HNA-1a, HNA-1b, HNA-1c, LAN y SAR, están localizados en esta molécula.

Algunas personas portadoras de un déficit del receptor FcgRIIIb presentan fenotipo NA nulo.2,7 Desde el punto de vista clínico, tiene trascendencia en el caso de las gestantes, las cuales se pueden sensibilizar y producir isoanticuerpos anti- FcgRIIIb capaces de inducir un cuadro de neutropenia neonatal isoinmune.11

Mediante el empleo de anticuerpos monoclonales se han podido establecer diferencias entre el antígeno HNA-1a y HNA-1b. El análisis del ADN complementario del gen FcgRIIIB ha revelado que sustituciones en 5 nucleótidos son las responsables del polimorfismo HNA1a/b. Esto se traduce en la sustitución de 4 aminoácidos (a.á), con 2 sitios adicionales de glicosilación para el antígeno HNA-1b, lo que origina la diferencia de peso molecular (65-80 KDa) con el antígeno HNA-1a (50-65 KDa).12,13 Posteriormente se descubrió otro polimorfismo del FcgRIIIb, el cual fue llamado SH y que actualmente se denomina HNA-1c. Este polimorfismo está asociado con una mutación puntual en la posición 266 de la secuencia codificante (C®A) que comporta un cambio de a.á en el residuo 78 de la proteína (Alanina®Aspártico). Además, se ha podido comprobar que el antígeno HNA-1c está asociado con el HNA-1b, y que surge de una mutación adicional del alelo HNA-1b.

El LAN y el SAR son aloantígenos de alta frecuencia y se han localizado en la molécula CD 16 usando antisueros procedentes de mujeres que han tenido hijos neutropénicos. Su localización molecular dentro de la molécula FcgRIIIb se desconoce.5

El antígeno HNA-2a es el segundo antígeno específico de granulocitos de mayor relevancia clínica. No solo se encuentra en la membrana de la célula, sino también intracelularmente en los gránulos específicos. Su función no se conoce exactamente, pero se supone que desempeña algún papel como receptor o como molécula de adhesión que favorece la interacción de los neutrófilos con el endotelio.14

El antígeno 5b, ahora llamado HNA-3a, está frecuentemente involucrado en los casos de daño pulmonar agudo relacionado con la transfusión. Los anticuerpos dirigidos contra este antígeno son llamados aglutininas de granulocitos. Este antígeno se expresa también en plaquetas, linfocitos, células endoteliales del riñón, bazo y células de la placenta. La naturaleza molecular de este antígeno no ha sido totalmente esclarecida, pero se sabe que el gen que codifica para esta proteína se encuentra ubicado en el cromosoma 4.15

Los antígenos MART y OND, ahora llamados HNA-4a y HNA-5a se expresan, además de en los granulocitos, en los monocitos y linfocitos, y son portados por moléculas de adhesión leucocitarias pertenecientes a la familia de las b2 integrinas (CD 11a y CD 11b). El HNA-4a está localizado en la cadena aM (CD 11b) y el HNA-5a , en la cadena aL (CD 11a).16, 17

Ambos antígenos resultan de mutaciones puntuales que comportan un cambio de a.á en la cadena polipeptídica. MARTa se debe al cambio de G por A en la posición 302 de la cadena, que comporta el cambio de arginina por histidina en el residuo 61, y ONDa se debe a un cambio de G por C en la posición 246 de la cadena, lo que supone el cambio de arginina por treonina en el residuo 755 de la proteína.2 ,7

Importancia clínica

Estas moléculas se ven envueltas en una serie de entidades clínicas, de ahí su importancia.

Neutropenia neonatal aloinmune

Es una entidad que se produce como consecuencia de la acción de aloanticuerpos granulocitarios de clase IgG presentes en el suero materno, que atraviesan la barrera placentaria y reaccionan con un antígeno granulocitario específico presente en la membrana de los neutrófilos del feto.

Es una patología poco frecuente. Se estima que la incidencia de este proceso puede ser del 0,2 %; sin embargo, el carácter clínico moderado que suelen presentar muchos casos, hace pensar en la posibilidad de que los más leves pasen inadvertidos, y que la frecuencia real sea superior a la sugerida.16 Generalmente cursa con una neutropenia grave (cifra de neutrófilos absolutos < 500 neutrófilos), en ocasiones acompañada de monocitosis y eosinofilia.

Desde el punto de vista clínico, suelen observarse infecciones cutáneas en las formas más leves, así como onfalitis, otitis, infecciones urinarias, del tracto respiratorio y puede presentarse una meningitis en las formas más graves. Los gérmenes más comunes son estafilococo, estreptococo b-hemolítico y Escherichia coli.17

La aloinmunización materna por lo general es contra antígenos HNA-1a, HNA-1b y HNA-2a.

El diagnóstico se establece ante un recién nacido con infección, cuyo leucograma muestra una neutropenia severa y se demuestra en el suero materno la presencia de aloanticuerpos (con su respectiva especificidad), reactivos contra los granulocitos paternos. Los granulocitos paternos son los utilizados para el montaje de la técnica, porque su disponibilidad es mayor.

El tratamiento consiste en el uso de antibióticos, gammaglobulina endovenosa, y en algunos casos se emplea la transfusión de granulocitos de donante fenotipado, obtenidos por aféresis. El uso de esteroides no muestra resultados alentadores.1

Daño pulmonar agudo relacionado con la transfusión (TRALI)

El daño pulmonar agudo relacionado con la transfusión (TRALI, por sus siglas en inglés), se debe considerar siempre que un paciente, dentro de las primeras de 6 horas de haber recibido una transfusión, presente una insuficiencia respiratoria aguda, hallazgos radiológicos compatibles con edema pulmonar y no existan evidencias de insuficiencia cardíaca. Puede existir fiebre, hipotensión, escalofríos y tos.18

Tiene una incidencia de 2 cada 1 000 componentes transfundidos y una mortalidad entre 5-20 %.19 Se produce generalmente por anticuerpos presentes en el producto transfundido y que tienen especificidad anti HLA o contra antígenos específicos de neutrófilos. Puede deberse también a anticuerpos de estas especificidades en el receptor y que reaccionen con los leucocitos del producto transfundido.20, 21 Se ha reportado esta reacción después de la infusión de gammaglobulina endovenosa.19

La transfusión de cualquier componente sanguíneo habitual puede favorecer el desarrollo de este cuadro.

Ante la sospecha de una reacción de este tipo, se debe detener la transfusión inmediatamente y administrar oxígeno y asistencia ventilatoria en los casos que así lo requieran. Se usan los esteroides endovenosos y pueden usarse los diuréticos con precaución. En el laboratorio se estudiará la presencia de anticuerpos con especificidad HLA o contra antígenos específicos de neutrófilos en el suero del donante y en el receptor, y se realizará el fenotipaje así como el genotipaje de estos.

Reacción febril no hemolítica

Se define como un incremento de la temperatura de ³1 ºC asociado con una transfusión y sin ninguna otra explicación. Se acompaña de escalofríos. La mayoría son benignas, aunque algunas pueden causar una incomodidad significativa o cambios hemodinámicos.

Se debe a la reacción de aloanticuerpos en el plasma del receptor contra antígenos HLA o antígenos específicos en los granulocitos y plaquetas del producto transfundido.22 Puede deberse también a la infusión de citoquinas en el producto transfundido (IL-1, IL-8, TNFa).23

Como la fiebre puede ser la manifestación inicial de cualquier reacción postransfusional, se deberá interrumpir inmediatamente la transfusión, mantener la hidratación y administrar antipiréticos.

Neutropenia inmune asociada con el trasplante de médula ósea.

Puede verse después de un trasplante de médula ósea o de células progenitoras de sangre periférica, como consecuencia de una situación de quimera mixta. Herzog en 1987 y Stroncek en 1993 demostraron la presencia de anticuerpos contra el HNA-1a y HNA-2a en la sangre de los pacientes trasplantados.24, 25 En un estudio realizado por Klumpp en 1996, se demostró la presencia de anticuerpos antineutrófilos en el 44 % de los pacientes trasplantados con células progenitoras de médula ósea o de sangre periférica; de ellos solo el 25 % desarrolló neutropenia.26

Neutropenia autoinmune

Neutropenia primaria.

Fue descrita por Lalezari en 1975.25 Por estudios clínicos y serológicos se ha demostrado que lo que antiguamente se denominaba neutropenia crónica benigna, es equivalente a neutropenia autoinmune de la infancia,27 y el debut puede ocurrir desde los 8 meses de edad (con un rango de 7-13 meses).28 Los pacientes presentan infecciones en piel y es frecuente la otitis media.

El examen de médula ósea muestra una granulopoyesis hipercelular con desviación a la izquierda. En estos casos, está indicado el tratamiento con antibióticos y puede usarse el factor estimulador de colonias de granulocitos y la gammmaglobulina endovenosa. Después de 1-3 años, la neutropenia suele desaparecer espontáneamente en el 90 % de los pacientes.29

Neutropenia secundaria.

Es más común en adultos. Se presenta en el curso de otras enfermedades autoinmunes, tales como lupus eritematoso y trombocitopenia autoinmune, así como en enfermedades linfoproliferativas.30

Aunque se han producido avances en la caracterización de los aloantígenos de neutrófilos, muchas cuestiones quedan sin aclarar, y por lo tanto, la significación clínica de muchos antígenos. El desarrollo creciente de técnicas moleculares, bioquímicas y serológicas para el estudio de los antígenos de células sanguíneas, nos permitirá aclarar los puntos que aún permanecen oscuros en este campo de la investigación.

Summary

The granulocyte alloantigens are grouped into 2 big categories: specific granulocyte antigens and antigens, whose distribution is wider and comprises other cellular lines. In 1998, it was agreed to establish a new nomenclature of granulocyte alloantigens based on the glycoprotein localization of these antigens. The FcgRIIIb molecule is a member of the superfamily of immunoglobulins (CD 16), in which many of the specific granulocyte alloantigens are found. There are other alloantigens with an unknown function and localization. These molecules have a great clinical importance, since they are involved in a series of diseases, such as alloimmune neonatal neutropenia, whose moderate clinical character makes it to be unnoticed, the non-haemolytic febrile reaction,the transfusion-related acute lung injury, the immmune neutropenia associated with the bone marrow transplantation and the autoimmune neutropenia. Although there have been advances in the characterization of the granulocyte alloantigens, there are still many points that should be explained, among them, the clinical significance of several antigens. The increasing development of molecular, biological and serological techniques to study the antigens of blood cells will allow us to clear up those points that remain dark in this field of research.

Subject headings: GRANULOCYTES; ISOANTIGENS; NEUTROPENIA; BLOOD GROUPS/ immunology; RH ISOIMMUNIZATION/ complications; INFANT, NEWBORN, DISEASES.

Referencias bibliográficas

1. Lalezari P, Nussbaum M, Gelman S, Spaet T. Neonatal neutropenia due to maternal isoimmunization. Blood 1960; 15:236-43.
2. Muñiz E, Martínez C, Madoz P. Inmunohematología plaquetaria y leucocitaria. Estado actual. Haematologica (ed. esp.) 1998;83:314-22.
3. Lalezari P, Radel E. Neutrophil-specific antigens: Immunology and clinical significance. Semin Hematol 1974;11:281-90.
4. ISBT Granulocyte Antigen Working Party. Nomenclature of granulocyte alloantigens. Vox Sang 1999; 77:251.
5. Lucas GF, Metcalfe P. Platelet and granulocyte glycoprotein polymorphisms. Transf Med 2000;10:157-74.
6. Ohto H, Matsuo Y. Neutrophil-specific antigens and frecuencies in Japanese. Transfusion 1989;29:654.
7. Bux J. Molecular nature of granulocyt antigens. Transfus Clin Biol 2001;8:242-7.
8. Van de Winkel JGJ,Capel PJA. Human IgG Fc receptor heterogeneity: molecular aspects and clinical implications. Immunol Today 1993;14:215-21.
9. Bux J, Kober B, Kiefel V, Mueller-Eckhardt C. Analysis of granulocyte-reactive antibodies using an immunoassay based upon monoclonal antibody-specific immobilization of granulocyte antigens. Transf Med 1993;3:157-62.
10. Huizinga TWJ, Claas M de, Kleijer M. Soluble Fc gamma receptor III in human plasma originates from release by neutrophils. J Clin Invest 1990;86 416-23.
11. Puig N, Haas M de, Kleijer M, Montoro JA, Perez A, Villalba JV, et al. Isoimmune neonatal neutropenia caused by FcgRIIIb antibodies in a Spanish child. Transfusion 1995;3:683-7.
12. Ory PA, Goldstein IM, Kwoh EE, Clarkson SB. Characterization of polymorphic forms of receptor III on human neutrophils. J Clin Invest 1989;83:1676-81.
13. Goldschmeding R, van Dalen CM, Faber N, Calafat J, Huizinga TWJ, van der Schoot CE, et al. Further characterization of the NB1 antigen as a variably expressed 56-62 KD GPI-linked glycoprotein of plasma membranes and specific granules of neutrophils. Br J Haematol 1992; 81:336-45.
14. Geurts van Kessel AHM, Stoker K, Class FHJ, van Agthoven AJ, Hagemeijer A. Assignment of the leucocyte group five surface antigens to human chromosome 4. Tiss Antig 1983; 21: 213-18.
15. Simsek S, Van der Schoot CE, Daams M, Huiskes E, Clay M, McCullough J, et al. Molecular characterization of antigenic polymorphisms (Onda and Marta) of the B2 family recognized by human leukocyte alloantisera. Blood 1996; 88:1350-8.
16. Muñiz E. Citopenias neonatales aloinmunes: trombocitopenia y neutropenia. Biol Clín Hematol 1994;16: 119-24.
17. Bux J, Jung D, Kauth T, Mueller-Eckhardt C. Serological and clinical aspects of granulocyte antibodies leading to alloimmune neonatal nutropenia. Transf Med 1992; 2:143-9.
18. Silliman CC. Transfusion-related acute lung injury. Transf Med Rev 1999;13:177-86.
19. Rizk A, Gorzon KC, Kenney L, Weinstein R. Transfusion-related acute lung injury after the infusion of IVIG. Transfusion 2001;41:264-8.
20. Wolf CFW, Canale VC. Fatal pulmonary hypersensitivity reaction to HLA incompatible blood transfusion: report of a case and review of the literature. Transfusion 1976;16: 135-40.
21. Popovsky MA, Moore SB. Diagnostic and pathogenetic considerations in transfusion-related acute lung injury. Transfusion 1985;25:573-7.
22. American Association of Blood Bank-Asociación Argentina de Hemoterapia e Inmunología. Manual Técnic. 12a ed. Buenos Aires: Edigraf; 1997. p.521-39.
23. Ferrara JLM. The febrile platelet transfusion reaction: A cytokine shower. Transfusion 1995;35:89-90.
24. Herzog P, Korinkova P, Stambergova M, Lukasova M. Auto anti-A1 and auto anti-NA1 after bone marrow transplantation. Folia Haematol (Leipzig) 1987;114:874-80.
25. Stroncek DF, Shapiro RS, Filipovich AH, Plachta LB, Clay ME. Prolonged neutropenia resulting from antibodies to neutrophil-specific antigen NB1 following bone marrow transplantation. Transfusion 1993; 33:158-63.
26. Klumpp TR, Herman JH, Schnell MK, Goldberg SL, Mangan KF. Association between antibodies reactive with neutrophils, rate of neutrophil engraftment, and incidence of postengraftment neutropenia following BMT. Bone Marrow Transplant 1996; 18:559-64.
27. Lalezari P, Jiang AF, Yegen L, Santorineou M. Chronic autoimmune neutropenia due to anti-NA2 antibody. N Engl J Med 1975;293:744-7.
28. Lyall EGH, Lucas GF, Eden OB. Autoimmune neutropenia of infancy. J Clin Pathol 1992; 45: 431-4.
29. Bux J. Granulocyte antibody-mediated neutropenias and transfusion reactions. Infusionsther Transf 1999; 26:152-7.
30. Bux J, Kissel K, Nowak K, Spengel U, Mueller-Eckhardt C. Autoimmune neutropenia: Clinical and laboratory studies in 143 patients. Ann Hematol 1991;63: 249-52.

Recibido: 2 de julio del 2003. Aprobado: 12 de julio del 2003.
Dra. María del Rosario López De Roux. Instituto de Hematología e Inmunología. Apartado 8070, CP 10800, Ciudad de La Habana, Cuba. Tel [phone], 544214. Fax [phone]. e-mail: [e-mail]

1Instituto de Hematología e Inmunología. Ciudad de la Habana, Cuba.
2Hospital Sat Pau. Barcelona, España.