Ilustrasi Reaksi Aglutinasi Dasar dalam Imunohematologi
Imunohematologi, seringkali dikenal sebagai ilmu bank darah, adalah disiplin ilmu medis yang sangat krusial. Bidang ini berfokus pada studi mengenai reaksi antigen-antibodi yang melibatkan komponen darah, khususnya sel darah merah (eritrosit). Pemahaman mendalam tentang imunohematologi bukan hanya sekadar mengklasifikasikan golongan darah, tetapi merupakan fondasi utama yang menjamin kompatibilitas dan keselamatan pasien dalam prosedur transfusi, transplantasi organ, serta pengelolaan penyakit hemolitik autoimun dan alloimun.
Secara esensial, imunohematologi menjembatani ilmu imunologi dengan hematologi. Relevansinya meluas dari pemeriksaan rutin di laboratorium klinis hingga investigasi kasus-kasus kompleks yang mengancam nyawa. Artikel komprehensif ini akan mengupas tuntas setiap aspek imunohematologi, mulai dari sistem golongan darah yang paling mendasar hingga teknik pengujian canggih dan penanganan komplikasi transfusi yang langka.
Golongan darah ditentukan oleh keberadaan atau tidak adanya molekul antigen spesifik pada permukaan membran eritrosit. Antigen ini diwariskan secara genetik, dan respons imun tubuh terhadap antigen asing inilah yang menjadi fokus utama imunohematologi. Hingga saat ini, International Society of Blood Transfusion (ISBT) mengakui lebih dari 40 sistem golongan darah yang berbeda, namun Sistem ABO dan Rh tetap menjadi yang paling penting dalam praktik klinis sehari-hari.
Ditemukan oleh Karl Landsteiner pada tahun 1900, sistem ABO adalah yang paling signifikan karena antibodinya (isohemagglutinin) diproduksi secara alami dan mampu menyebabkan reaksi hemolitik intravaskular yang fatal jika terjadi ketidakcocokan. Antigen ABO bukan hanya diekspresikan pada eritrosit, tetapi juga pada berbagai sel tubuh lain, termasuk sel epitel dan endotel (disebut antigen sekretor).
Antigen ABO secara biokimiawi adalah karbohidrat yang ditambahkan ke rantai oligosakarida prekursor yang disebut zat H. Pembentukan antigen ini dikendalikan oleh tiga lokus genetik utama: H/h, ABO, dan Se/se (sekretor).
Penentuan golongan darah ABO memerlukan dua pengujian paralel untuk memastikan keakuratan:
Sistem Rh, kedua setelah ABO dalam signifikansi klinis, ditentukan oleh kompleks protein dan lipoprotein pada membran eritrosit. Sistem Rh terdiri dari lima antigen utama: D, C, c, E, dan e. Antigen D adalah yang paling imunogenik dan yang menentukan status Rh-positif atau Rh-negatif.
Gen Rh terletak pada Kromosom 1. Ada dua gen terkait: RHD (mengkodekan antigen D) dan RHCE (mengkodekan antigen C/c dan E/e). Individu Rh-negatif (d/d) biasanya tidak memiliki gen RHD (delapan puluh lima persen individu Kaukasia Rh-negatif mengalami delesi homozigot dari gen RHD).
Tidak semua individu yang dianggap Rh-positif menunjukkan ekspresi antigen D yang kuat. Dua varian penting adalah:
Meskipun ABO dan Rh mendominasi praktik transfusi, sejumlah sistem golongan darah minor memiliki potensi imunogenisitas yang tinggi, menyebabkan Penyakit Hemolitik Transfusi (HTR) yang tertunda atau Penyakit Hemolitik Fetus dan Neonatus (HDFN).
Antigen Kell adalah protein yang sangat imunogenik. Antibodi anti-K (terhadap antigen Kell besar) adalah yang paling umum ditemukan setelah anti-D. Antibodi Kell cenderung menyebabkan HDFN yang parah karena antigen Kell juga diekspresikan pada sel progenitor eritroid, yang dapat menyebabkan supresi eritropoiesis janin.
Antigen Duffy (Fy) bertindak sebagai reseptor untuk kemokin dan merupakan reseptor bagi parasit malaria Plasmodium vivax. Individu yang homozigot untuk fenotipe Fy(a-b-) umumnya resisten terhadap infeksi P. vivax. Antibodi anti-Fyᵃ dan anti-Fyᵇ sering menyebabkan HTR tertunda yang signifikan.
Antigen Kidd (Jk) berfungsi sebagai transporter urea. Antibodi Kidd (anti-Jkᵃ dan anti-Jkᵇ) terkenal karena kemampuannya menyebabkan hemolisis intravaskular yang cepat dan parah. Tantangan utama dalam penanganan antibodi Kidd adalah sifatnya yang labil; titer antibodi ini sering menurun dengan cepat, membuatnya sulit dideteksi pada skrining rutin, namun tetap berbahaya saat transfusi dilakukan (anamnestik respons).
Sistem MNS didasarkan pada glikoforin A (GPA) dan glikoforin B (GPB). Antibodi anti-M dan anti-N seringkali bersifat dingin (bereaksi optimal pada suhu rendah) dan tidak signifikan secara klinis. Namun, anti-S, anti-s, dan anti-U (epitop pada GPB) seringkali IgG dan dapat menyebabkan reaksi transfusi yang parah.
Prosedur pengujian dalam bank darah harus dilakukan dengan presisi tinggi. Metode pengujian telah berkembang dari aglutinasi tabung sederhana menjadi teknologi gel dan otomatisasi solid-phase untuk meningkatkan sensitivitas dan akurasi.
Uji Coombs adalah landasan imunohematologi modern, digunakan untuk mendeteksi keberadaan antibodi yang tidak dapat menyebabkan aglutinasi langsung (misalnya, kebanyakan antibodi IgG yang tidak melintasi jarak antar sel darah merah). Reagen utama adalah Anti-Human Globulin (AHG), yang menjembatani sel darah merah yang disensitisasi.
DAT mendeteksi antibodi atau komplemen yang sudah terikat *in vivo* pada permukaan eritrosit pasien. Hasil positif DAT menunjukkan bahwa sel darah merah pasien diselimuti oleh autoantibodi, alloantibodi (misalnya pada HDFN), atau komplemen. Prosedur ini sangat penting dalam diagnosis Anemia Hemolitik Autoimun (AIHA) atau Reaksi Hemolitik Transfusi (HTR).
IAT digunakan untuk mendeteksi antibodi *bebas* (alloantibodi atau autoantibodi) yang terdapat dalam serum atau plasma pasien. IAT adalah komponen kunci dari:
Skrining antibodi dilakukan pada serum semua pasien yang direncanakan untuk transfusi, wanita hamil, atau pasien yang dicurigai mengalami reaksi hemolitik. Prosedur ini melibatkan penggunaan dua atau tiga sel skrining komersial (Sel I, Sel II, Sel III) yang mengekspresikan antigen golongan darah minor yang paling umum. Jika hasilnya positif, prosedur harus dilanjutkan ke Identifikasi Antibodi.
Identifikasi melibatkan penggunaan panel 10 hingga 15 sel donor yang diketahui fenotipenya secara lengkap. Pola reaksi (positif/negatif) pada panel tersebut dibandingkan dengan peta antigen, memungkinkan ahli imunohematologi untuk menentukan spesifisitas antibodi (misalnya, anti-Kell, anti-Fyᵃ).
Ketika terdapat banyak antibodi atau autoantibodi yang mengaburkan hasil, teknik lanjutan mungkin diperlukan:
Uji kompatibilitas silang (crossmatch) adalah pemeriksaan terakhir sebelum darah diberikan, memastikan bahwa serum resipien tidak mengandung antibodi yang akan bereaksi dengan eritrosit donor. Meskipun IAT modern sangat sensitif, crossmatch tetap menjadi standar emas keselamatan.
Crossmatch tradisional dibagi menjadi dua:
Ini adalah crossmatch tiga fase yang mendeteksi ABO, Rh, dan semua alloantibodi yang signifikan secara klinis. Meskipun sensitif, prosesnya memakan waktu sekitar 45-60 menit.
Saat ini, banyak rumah sakit menggunakan prosedur Type and Screen yang lebih efisien untuk pasien non-imunisasi atau yang menjalani prosedur bedah elektif risiko rendah. Prosedurnya adalah:
Jika pasien memiliki dua kali catatan ABO/Rh yang identik dan skrining antibodi negatif, kompatibilitas dapat diverifikasi oleh sistem komputer tanpa inkubasi fisik. Ini adalah metode tercepat dan teraman untuk pasien dengan risiko rendah.
HDFN terjadi ketika antibodi IgG ibu (alloantibodi yang dibentuk karena paparan antigen janin sebelumnya) melewati plasenta, mengikat sel darah merah janin, dan menyebabkan hemolisis. Antigen yang paling sering terlibat adalah D, tetapi Kell, c, dan E juga penting.
Ketika sel darah merah janin dihancurkan, produk bilirubin yang dihasilkan tidak dapat dieliminasi secara efisien. Jika hemolisisnya parah, dapat terjadi anemia janin, gagal jantung, dan hidrops fetalis. Setelah lahir, bayi berisiko mengalami hiperbilirubinemia parah (kernikterus).
Pencegahan dengan Imunoglobulin Anti-D (RhoGAM) telah secara dramatis mengurangi insiden HDFN yang disebabkan oleh anti-D. RhoGAM bekerja dengan menyelimuti sel darah merah janin D-positif yang memasuki sirkulasi ibu selama kehamilan atau persalinan, mencegah ibu mengenali antigen D dan membentuk anti-D.
Pada kasus HDFN yang parah (ditentukan oleh peningkatan titer antibodi ibu atau hasil amniosentesis/doppler arteri serebral janin), intervensi yang diperlukan meliputi:
Imunohematologi tidak hanya berurusan dengan sel darah utuh, tetapi juga komponen spesifik yang disiapkan dari darah donor tunggal atau melalui proses aferesis.
PRBC digunakan untuk meningkatkan kapasitas pembawa oksigen pada pasien anemia simtomatik atau kehilangan darah akut. Prinsip kompatibilitas ABO dan Rh harus dipatuhi. Untuk pasien dengan alloantibodi, unit PRBC harus diuji secara fenotip terhadap antibodi spesifik yang dimiliki pasien.
Unit darah sering dimodifikasi untuk populasi pasien tertentu:
Trombosit digunakan untuk mengontrol atau mencegah perdarahan pada pasien dengan trombositopenia atau disfungsi trombosit. Trombosit seringkali mengandung sejumlah kecil eritrosit dan plasma, sehingga kompatibilitas ABO (walaupun tidak mutlak) disarankan, terutama pada neonatus atau pasien yang membutuhkan transfusi trombosit dalam jumlah besar.
FFP mengandung semua faktor pembekuan stabil dan labil, serta protein plasma. FFP digunakan untuk mengoreksi koagulopati. Transfusi FFP harus kompatibel secara ABO karena plasma mengandung antibodi anti-A dan/atau anti-B yang dapat bereaksi dengan sel resipien.
Reaksi transfusi darah (HTR) adalah peristiwa yang merugikan akibat transfusi darah atau komponen darah, mulai dari reaksi demam ringan hingga syok dan kematian. Imunohematologi memainkan peran sentral dalam investigasi setiap reaksi yang dicurigai.
Terjadi dalam 24 jam setelah transfusi, seringkali disebabkan oleh antibodi ABO (tipe IgM) yang menyebabkan hemolisis intravaskular cepat. Gejala meliputi demam mendadak, menggigil, nyeri punggung, hipotensi, dan hemoglobinuria. Ini adalah keadaan darurat medis.
Terjadi 3 hingga 21 hari pasca-transfusi, disebabkan oleh respons anamnestik (re-paparan) terhadap alloantibodi minor (misalnya Kidd, Duffy). Antibodi yang sebelumnya sulit dideteksi kini meningkat titernya. Gejalanya lebih ringan, sering berupa penurunan hematokrit yang tidak terduga dan DAT positif baru.
Setiap kali dicurigai HTR, transfusi harus segera dihentikan. Protokol investigasi bank darah mencakup langkah-langkah kritis:
AIHA adalah kondisi di mana sistem imun menghasilkan autoantibodi yang menyerang sel darah merah pasien sendiri, menyebabkan hemolisis. AIHA seringkali menjadi tantangan terbesar bagi bank darah karena adanya autoantibodi dapat mengaburkan deteksi alloantibodi penting.
Paling umum, disebabkan oleh autoantibodi IgG yang bereaksi optimal pada suhu 37°C. DAT biasanya positif untuk IgG. Tantangan dalam transfusi adalah bahwa autoantibodi tersebut bereaksi dengan *semua* sel darah donor (pan-aglutinasi), membuat crossmatch serologis penuh sulit dilakukan.
Disebabkan oleh IgM yang bereaksi optimal pada suhu dingin, seringkali mengikat komplemen. Antibodi dingin (misalnya anti-I) dapat menyebabkan aglutinasi parah pada suhu ruang, mengganggu penentuan golongan darah dan crossmatch.
Tujuan utama adalah menemukan alloantibodi yang ‘tersembunyi’ di balik autoantibodi. Strategi meliputi:
Abad ke-21 telah membawa revolusi dalam imunohematologi, bergerak dari aglutinasi manual tabung kaca ke platform otomatisasi tinggi dan teknik molekuler.
Teknologi otomatisasi seperti sistem kartu gel (kolumnar aglutinasi) dan teknologi solid-phase telah meningkatkan standardisasi dan efisiensi. Sistem gel menggunakan kolom kecil yang berisi mikrosfer gel untuk menangkap aglutinat, memberikan pembacaan yang lebih objektif dan permanen dibandingkan aglutinasi tabung.
Teknik molekuler (berdasarkan DNA) kini menjadi alat penting, terutama untuk pasien yang sering ditransfusi atau pasien yang darahnya sulit ditipe (seperti AIHA atau anemia berat). Pengujian DNA dapat menentukan genotipe golongan darah (misalnya RHD, RHCE, KEL, FY) meskipun eritrosit pasien tidak dapat dianalisis secara serologis. Aplikasi molekuler meliputi:
Keamanan transfusi sangat bergantung pada dokumentasi dan pelacakan yang ketat. Sistem manajemen informasi bank darah (BBIS) memastikan bahwa setiap unit darah dapat dilacak dari vena donor hingga vena resipien (vein-to-vein). Proses ini sangat penting untuk pelaporan biovigilans dan penarikan unit darah jika terdeteksi masalah.
Imunohematologi juga mencakup serangkaian tantangan klinis yang membutuhkan pemikiran kritis dan prosedur yang disesuaikan.
Pasien yang membutuhkan transfusi darah kronis (misalnya, pasien talasemia atau anemia sel sabit) memiliki risiko tinggi mengembangkan banyak alloantibodi. Untuk mencegah alloimunisasi, pasien ini seringkali menerima darah yang diperluas fenotipenya (compatible unit) yang dicocokkan untuk antigen D, C, E, c, e, Kell, Duffy, dan Kidd.
Transfusi masif didefinisikan sebagai penggantian volume darah total pasien dalam waktu 24 jam. Pada situasi trauma akut, protokol transfusi masif (MTP) diaktifkan, seringkali mengandalkan darah golongan O negatif (universal donor) dan plasma AB (universal plasma donor) sampai tipe dan crossmatch spesifik dapat diselesaikan.
Populasi ini memerlukan pertimbangan khusus:
Beberapa obat dapat menyebabkan anemia hemolitik melalui berbagai mekanisme:
Kualitas dalam imunohematologi sangat penting. Laboratorium bank darah harus mematuhi pedoman akreditasi dan regulasi yang ketat untuk memastikan keandalan hasil dan keamanan produk darah.
Semua reagen (anti-sera, sel, AHG) harus diuji setiap hari untuk memastikan potensi dan spesifisitasnya. Reagen ABO dan Rh harus diuji terhadap sel kontrol positif dan negatif yang sesuai. Kontrol kualitas AHG sangat penting; prosedur IAT/DAT yang negatif harus selalu divalidasi dengan menambahkan "sel kontrol Coombs" (sel yang sudah dilapisi IgG), yang harus menghasilkan aglutinasi positif untuk membuktikan bahwa reagen AHG berfungsi.
Standar operasional prosedur (SOP) harus detail dan diikuti secara ketat. Semua staf yang terlibat dalam pengetikan dan pencocokan darah harus menjalani pengujian kompetensi rutin untuk meminimalkan potensi kesalahan manusia yang dapat berakibat fatal.
Sistem biovigilans nasional mengumpulkan data mengenai kejadian tidak diinginkan yang terkait dengan transfusi. Pelaporan yang akurat memungkinkan identifikasi pola risiko dan implementasi tindakan korektif, seperti perbaikan prosedur pengambilan sampel pasien atau label unit darah. Kesalahan administrasi (transfusi ke pasien yang salah) tetap menjadi penyebab utama AHTR fatal.
Untuk memahami sepenuhnya imunohematologi, penting untuk memahami bagaimana antibodi berinteraksi dengan eritrosit dan bagaimana interaksi ini memicu respons biologis.
Mayoritas antibodi golongan darah yang relevan secara klinis adalah imunoglobulin G (IgG) atau imunoglobulin M (IgM).
Sistem komplemen adalah kaskade protein yang berfungsi sebagai mekanisme efektor lisis sel. Dalam imunohematologi, aktivasi komplemen, terutama jalur klasik (dipicu oleh IgM dan beberapa IgG), sangat berbahaya. Pelepasan C3b menyebabkan opsonisasi (membuat sel rentan terhadap fagositosis) atau, yang lebih parah, pembentukan Membrane Attack Complex (MAC) yang menyebabkan lisis eritrosit intravaskular.
Fenomena ini mengacu pada rasio antigen/antibodi yang tidak optimal yang menghasilkan hasil negatif palsu. Prozone (kelebihan antibodi) dapat diatasi dengan pengenceran serum. Postzone (kelebihan antigen) lebih jarang terjadi tetapi dapat menyebabkan kesulitan identifikasi.
Rouleaux adalah agregasi sel darah merah berbentuk seperti tumpukan koin, disebabkan oleh peningkatan protein plasma (misalnya, Mieloma Multipel atau Macroglobulinemia Waldenstrom). Rouleaux dapat meniru aglutinasi dan harus dibedakan melalui teknik pengenceran salin atau pencucian sel sebelum pembacaan.
Prinsip-prinsip imunohematologi meluas ke luar transfusi eritrosit, mencakup produk leukosit, dan kompatibilitas pada transplantasi.
Transfusi granulosit (neutrofil) diberikan untuk pasien neutropenia berat dengan infeksi yang tidak responsif terhadap antibiotik. Transfusi ini rumit karena granulosit sangat imunogenik dan membawa antigen HLA (Human Leukocyte Antigen) dan HNA (Human Neutrophil Antigen) yang kuat.
Transplantasi sumsum tulang atau sel punca darah perifer memiliki pertimbangan imunohematologi yang unik, terutama ketika donor dan resipien memiliki golongan darah ABO yang berbeda (Major atau Minor ABO Incompatibility).
Untuk mengatasi inkompatibilitas ABO, komponen plasma yang mengandung antibodi mungkin perlu dikurangi (misalnya pengurangan volume plasma pada kantong sel punca) atau pasien dapat menjalani plasmapheresis sebelum transplantasi.
Imunohematologi adalah disiplin yang terus berevolusi, didorong oleh kebutuhan mendesak untuk memastikan setiap transfusi darah seaman mungkin. Dari identifikasi antigen yang kompleks seperti Rh dan Kell, hingga penerapan teknologi molekuler canggih dan protokol manajemen reaksi transfusi, setiap langkah dalam bank darah memiliki implikasi kritis terhadap hasil klinis pasien.
Pemahaman yang mendalam tentang genetika golongan darah, mekanisme reaksi antigen-antibodi, dan interpretasi uji Coombs yang rumit memungkinkan ahli imunohematologi untuk membuat keputusan yang tepat dalam skenario klinis yang paling menantang, seperti pada pasien dengan AIHA, HDFN, atau aloimunisasi ganda. Keselamatan transfusi adalah upaya kolektif yang berakar pada prinsip-prinsip ilmiah imunohematologi yang teliti.
Masa depan imunohematologi menjanjikan lebih banyak personalisasi, di mana genotipe lengkap golongan darah pasien akan menjadi standar, meminimalkan risiko alloimunisasi dan meningkatkan ketersediaan unit darah yang sangat spesifik dan aman bagi semua resipien, memperkuat peran sentral bank darah dalam seluruh spektrum kedokteran modern. Tantangan untuk menyediakan darah yang aman, dicocokkan, dan tepat waktu akan selalu menjadi prioritas utama yang menuntut keahlian tertinggi di bidang ilmu ini.
***