Das Duffy (Fy)-System

Im Jahre 1950 fanden Marie Cutbush-Crookston (1920-2009) und Patrick Mollision (1914-2011) im Serum von Mr. Duffy, einem vielfach transfundierten Hämophilie-Patienten, einen Antikörper, der die Erythrozyten von ca. 65% der englischen Bevölkerung agglutinierte. Man nannte den Antikörper Anti-Fya (entsprechend den letzten beiden Buchstaben des Namens des Patienten; ausgesprochen: anti-Duffy a) und das zugehörige Antigen Fya. Bereits ein Jahr später wurde von E.W. Ikin et al. das korrespondierende Allel entdeckt und mit dem Namen Fyb bezeichnet.

Allele

Die Gene des Fy-Systems sind auf dem Chromosom 1 lokalisiert (1q23.2) und kodieren ein transmembranales Glykoprotein (DARC), das sich insgesamt 7 mal durch die erythrozytäre Membran windet und als Chemorezeptor für verschiedene Chemokine (z.B. Interleukin 8, RANTES) fungiert. Je nachdem, welche Aminosäure an der extrazellulär lokalisierten Position 42 kodiert ist, spricht man von Fya oder Fyb

PositionAminosäureAntigenSynonym
42GlycinFyaDuffy a
AsparaginsäureFybDuffy b

Neben den Allelen für die Kodierung von Fya und Fyb (FY*A, FY*B) existieren am selben Genort noch zwei weitere Allele:

FY*X
Dieses Allel kodiert – wie Fyb – die Asparaginsäure an Position 42, allerdings in deutlich geringeren Konzentrationen, so dass ein „schwaches“ Fyb resultiert (Fyx). Gelegentlich wird dieses Allel daher auch als Fybw (w = weak) bezeichnet.

FY*Null
Hier fehlt das Fy-Protein (DARC) vollständig oder ist nur partiell mit weniger Aminosäuren vorhanden, so dass weder Fya noch Fyb gebildet werden können.

Vererbung

FY*A, FY*B und FY*X werden kodominant vererbt; alle sind dominant über FY*Null.

Häufigkeit des Phänotypus

Die Häufigkeitsverteilung der Fy-Blutgruppe stellt sich in Mitteleuropa – entsprechend dem Modus der Vererbung – wie folgt dar:

PhänotypHäufigkeitGenotyp
Fy(a+b+)47,40 %FY*A, FY*B
Fy(a-b+)33,00 %FY*B, FY*B
FY*B, FY*X
FY*B, FY*Null
Fy(a+b-)18,20 %FY*A, FY*A
FY*A; FY*Null
Fy(a+bw+)1,30%FY*A, FY*X
Fy(a-b-)0,06 %FY*Null, FY*Null
Fy(a-bw+)0,04 %FY*X, FY*X
FY*X, FY*Null

(Tabelle mod. nach R. Eckstein, R. Zimmermann: Immunhämatologie und Klinische Transfusionsmedizin, Elsevier, 2016)

Duffy und Malaria

Das Duffy-Protein gilt als Rezeptor für Plasmodium vivax (Erreger der Malaria tertiana) und Plasmodium knowlesi (Erreger der Malaria quotidiana).

Es ist daher nicht verwunderlich, dass Menschen mit der Duffy-Gruppe Fy(a- b-) eine natürliche Immunität gegen Malaria tertiana sowie gegen Malaria quotidiana aufweisen. Interessant in diesem Zusammenhang ist, dass in Afrika in bestimmten Landstrichen – im Gengensatz zu Mitteleuropa – bis zu 100 % der Bevölkerung die Blutgruppe Fy(a- b-) aufweisen. Man muss dies wohl als Evolutionsmechanismus gegen eine Malaria-Infektion betrachten.

Bedeutung für die Transfusion

Anti-Duffy-Antikörper (Anti-Fya, Anti-Fyb) gehören meist der Klasse IgG an. Während anti-Fya-Antikörper relativ häufig sind, stellen anti-Fyb-Antikörper eine Seltenheit dar.

Anti-Fy-Antikörper (Anti-Fya, Anti-Fyb) können bei inkompatiblen Transfusionen schwere, zum Teil letale hämolytische Transfusionsreaktionen auslösen. Gelegentlich werden jedoch auch mildere Verlaufsformen beobachtet.

Wegen der Gefahr schwerer hämolytischer Transfusionsreaktionen dürfen Personen mit Anti-Fy-Antikörper (Anti-Fya, Anti-Fyb) zeitlebens nur im Duffy-System kompatible Erythrozytenkonzentrate erhalten.

Nach Immunisierung gebildete Fy-Antikörper verschwinden häufig rasch wieder unter die Nachweisgrenze. Dies bedeutet aber nicht, dass sie bei einer Transfusion  nicht berücksichtigt werden müssten. Werden bei vorhandenen, aber nicht nachweisbaren Fy-Antikörpern und negativen serologischen Testen (Antikörpersuchtest, Kreuzprobe) Fy-inkompatible Erythrozytenkonzentrate transfundiert, kann es sehr rasch zu einer Boosterung der jeweiligen Fy-Antikörpers und (Stunden bis Tage später) zu einer Hämolyse der transfundierten Erythrozyten kommen (verzögerte hämolytische Transfusionsreaktion).

Bedeutung für die Schwangerschaft

Ein Morbus hämolyticus neonatorum (Mhn), ausgelöst durch Antikörper im Duffy-System, ist grundsätzlich möglich, aber selten. Wenn überhaupt, kommt er vorwiegend bei anti-Fya-Antikörpern vor. Ein Mhn durch Fyb-Antikörper ist eine Rarität. In aller Regel sind die Mütter durch Bluttransfusionen sensibilisiert worden.