Lexikon der Medizinischen Laboratoriumsdiagnostik
Autoren
K. Kleesiek, C. Götting, J. Diekmann, J. Dreier und M. Schmidt

Lewis-(Le-)Blutgruppensystem

Lewis-(Le-)Blutgruppensystem
Synonym(e)
FUT3; LE; ISBT 007
Englischer Begriff
Lewis blood group system
Definition
Die Lewis-Antigene sind strukturell verwandt zu den antigenen Determinanten des AB0- (AB0-Blutgruppensystem) und Hh-Blutgruppensystems (s. Hh-Blutgruppensystem). Sie werden durch sequenzielle Addition von spezifischen Monosacchariden an einen terminalen Glukan-Präkursor (Gal-β1,3-GlcNAcβ-R) auf Glykolipiden oder Glykoproteinen synthetisiert. Auf den Erythrozyten sind sie auf Typ-1-Glykosphingolipiden lokalisiert, die aus dem Blutplasma auf der Erythrozytenoberfläche adsorbiert wurden.
Beschreibung
Die Synthese der Lewis-Antigene resultiert aus der Interaktion der beiden unabhängiger Genloci LE (FUT3) und SE (FUT2). Der FUT2 oder Sekretor-(Se-)Locus des Hh-Blutgruppensystems kodiert eine α-(1,2)-Fukosyltransferase (FUT2), der FUT3-Locus kodiert eine α-(1,3/1,4)-Fukosyltransferase (s. Tabelle).
Phänotypen und Genotypen des Lewis-Blutgruppensystems unter Berücksichtigung der Sekretoreigenschaften:
Le-Phänotyp
Erythrozyten
Genotyp
Lewis
Sekrete
Genotypfrequenz (%)
Sekretor
Lea
Leb
Le(a-b+)
Le/Le oder Le/le
Se/Se oder Se/se
+
+
72
Le(a+b-)
Le/Le oder Le/le
se/se
+
22
Le(a-b-)
le/le
Se/Se oder Se/se
4,5
Le(a-b-)
le/le
se/se
1,5
Dabei verwendet die FUT3-Transfersase Typ 1 und Typ 2 Kohlenhydratketten als Substrat, wobei eine α-1,3- oder α-1,4-Bindung entsteht. Le a und b sind dabei Produkte der Typ-1-, Le X und Y sind die äquivalenten Produkte des Substrats in Typ-2-Konfiguration. Über die Fukosylierung des Glukan-Präkursors durch die FUT3-Aktivität entsteht das Lea-Antigen, wobei das Leb-Antigen durch die zusätzliche Aktivität der FUT2-Transferase gebildet wird.
Die Funktion der Lea- und Leb-Antigene ist bisher nicht geklärt, wobei auch keine pathologischen Konsequenzen in Lewis-Null-Individuen (Null-Phänotyp im Blutgruppensystem) auftreten. Die sialysierte Form ist möglicherweise an der Bindung an E-Selektinen beteiligt. Ihre Funktion ist nicht bekannt, sie werden aber als Tumormarker eingesetzt (s. CA 19-9 [Carbohydrate antigen 19-9 oder sialysiertes Lea-Antigen]). Die Lex- und sLex-Antigene spielen eine wichtige Rolle bei der Zelladhäsion.
Lewis-Antigene werden nicht in erythroiden Vorläuferzellen synthetisiert, sondern werden aus dem Plasma an die Erythrozytenoberfläche passiv adsorbiert. Daher variiert die Konzentration der Lewis-Antigene individuell; auf Erythrozyten der Neugeborenen sind sie noch nicht nachweisbar. Die Antigendichte kann während der Schwangerschaft reduziert sein. Der Verdauungstrakt ist der Hauptsyntheseort der Lewis-Antigene im Plasma. Daneben werden sie im Kolon, Pankreas und Sekreten (Muttermilch, Speichel) gebildet. Das Leb-Glykan wird als Rezeptor für Helicobacter pylori angesehen.
Antikörper der Spezifität Anti-Lea werden ausschließlich von Personen mit dem Phänotyp Le(a-b-) gebildet, Anti-Leb von Le(a-b-)-Individuen und seltener auch von Individuen mit dem Phänotyp Le(a+b-) der Blutgruppe A1B oder A1. In der Regel gehören die Lewis-Antikörper zur IgM-Klasse und kommen meist als natürliche Antikörper vor. Der klinisch-relevante Anti-Lea-Antikörper kann zu schweren hämolytischen Transfusionsreaktionen führen, beim Anti-Leb-Antikörper kommt es seltener zu hämolytischen Transfusionsreaktionen. Ein Morbus haemolyticus neonatorum (Mhn; s. Morbus haemolyticus fetalis/neonatorum) durch Lewis-Antikörper tritt nicht auf, da zum einen IgM-Antikörper nicht die Plazenta passieren und zum anderen die Erythrozyten von Feten und Neugeborenen den Phänotyp Le(a-b-) aufweisen.
Literatur
Blood Group Antigen Gene Mutation Database, NCBI, Bethesda, Maryland
Borén T, Falk P, Roth KA, Larson G, Normark S (1993) Attachment of Helicobacter pylori to human gastric epithelium mediated by blood group antigens. Science 262:1892–1895CrossRef
Reid ME, Lomas-Francis C (2004) The blood group antigen facts book, 2. Aufl. Elsevier, New York