Investigando os grupos sanguíneos

O tema da tipagem sanguínea é frequentemente abordado nas aulas de ciências. No entanto, por várias razões, pode não ser possível utilizar verdadeiras amostras de sangue – devido às preocupações dos pais, à necessidade de efetuar avaliações de risco para prevenir a transmissão de doenças através do sangue, ou à relutância dos alunos em usar o seu próprio sangue.

Nesta atividade experimental, utilizamos algumas soluções químicas simples para simular os tipos de sangue. Esta atividade pode ser desenvolvida na sala de aula, em clubes de ciências, ou no contexto de dias temáticos dedicados à ciência forense, abertos à participação de estudantes de várias idades.

A ciência do sangue 

O sangue é um fluido vermelho e viscoso contendo vários tipos de células em suspensão, num líquido aquoso chamado plasma: glóbulos vermelhos, glóbulos brancos e plaquetas (Figura 1). Existem também diversas moléculas em suspensão, ou dissolvidas no plasma, incluindo proteínas, açúcares, gorduras, enzimas, sais e gases. O sangue de cada um de nós possuí características hereditárias específicas que o distinguem do sangue das outras pessoas.

Até aos anos 1980, a tipagem sanguínea realizava-se essencialmente recorrendo aos grupos sanguíneos ABO. A tipagem ABO, baseia-se na deteção de moléculas, chamadas antigénios, na superfície das células. Embora a  utilização desta técnica para fins forenses tenha, desde então, sido substituída por técnicas de biologia molecular como o DNA fingerprinting, a tipagem ABO continua a ser usada antes de efetuar transfusões de sangue, de modo a prevenir complicações como a rejeição. 

É a presença ou ausência dos antigénios A e B nos glóbulos vermelhos de um individuo que determina o seu grupo sanguíneo ABO. De acordo com este princípio podem-se identificar quatro tipos principais de sangue: A, B, AB (quando ambos os antigénios estão presentes) e O (quando nenhum dos antigénios está presente), tal como ilustramos na figura 2. Um terceiro antigénio sanguíneo importante é o factor Rhesus (Rh), também designado de antígeno D. Quando o antigénio D está presente nos glóbulos vermelhos, diz-se que o sangue é de tipo Rh positivo. Na ausência deste antigénio, o tipo de sangue será Rh negativo.

Para determinar o tipo sanguíneo de um dado indivíduo, adicionam-se anticorpos (também designados aglutininas ou anti-soros) a algumas gotas do seu sangue. As aglutininas ligam-se aos respectivos antigénios, presentes na superfície dos glóbulos vermelhos, levando à formação de agregados de células. Assim, a ocorrência de aglutinação numa amostra de sangue,  reflete a presença do respectivo antigénio. Uma vez testados todos os antigénios, podemos deduzir o tipo de sangue da amostra (tabela 1).

Tipagem sanguínea ABO 

Materiais

Cada grupo vai precisar de

• Suporte de “tipo godés” com vários poços (para testar múltiplas amostras).
• Duas pipetas, uma para cada amostra de sangue.
• solução 2,0 mol dm^-3 de ácido clorídrico num conta-gotas rotulado 'Anti-A'.  
• solução 2,0 mol dm^-3 de ácido sulfúrico num conta-gotas rotulado 'Anti-B'.
• “Amostras de sangue identificadas” (soluções aquosas espessadas com glicerol e coradas com corantes alimentares, de modo a parecerem verdadeiras amostras de sangue), rotuladas conforme o respectivo tipo sanguíneo:
  • ‘O’ = água destilada
  • ‘A’ = solução 0.1 mol dm^-3 de nitrato de Prata. 
  • ‘B’ = solução 0.1 mol dm^-3 nitrato de Bário.
  • ‘AB’ = mistura, em proporção 50:50, de uma solução 0.1 mol dm^-3 de nitrato de Prata, e de uma solução 0.1 mol dm-3 de nitrato de Bário

• “Amostras de sangue não identificadas”, preparadas a partir das mesmas soluções que as “amostras de sangue identificadas” (descritas acima), etiquetadas 'vítima 1', 'vítima 2 ", etc.

Procedimento

Explique o cenário aos seus alunos: houve um acidente e é preciso proceder à tipagem sanguínea ABO das vítimas antes de realizar as transfusões de sangue. Utilizando as amostras e os anti-soros disponíveis, os alunos deverão determinar o tipo sanguíneo de cada uma das vítimas.

1. 1 / Usando uma pipeta limpa, coloque uma gota da amostra de sangue identificada como “O” no primeiro poço da primeira linha, e outra gota no primeiro poço da segunda linha. Complete as linhas colocando gotas das outras amostras de sangue (A, B , e AB), seguindo o esquema apresentado na figura 2. 
2. Adicione uma gota de anti-soro Anti-A a cada poço da primeira linha e registe as suas observações na tabela 2. Caso não tenha a certeza do resultado obtido, adicione mais uma gota de anti-soro Anti-A. 
3. Adicione uma gota de anti-soro Anti-B a cada poço da segunda fila e anote as suas observações, também na tabela 2. Caso não tenha a certeza do resultado obtido, adicione mais uma gota de anti-soro Anti-B.
4. Com base nos resultados obtidos poderá tirar conclusões quanto ao modo como cada “amostra de sangue identificada” (O, A, B e AB) reagiu à adição dos anticorpos.
5. Utilize um suporte (godés com múltiplos poços) limpo para fazer a tipagem das “amostras de sangue das vítimas”,  usando o mesmo método. Registe as suas observações na tabela 3.
6. Com base nos resultados obtidos determine o tipo de sangue de cada vítima.

O ocorreu durante a tipagem sanguínea?

Nestes testes usamos reações químicas simples para simular o modo como os diferentes tipos sanguíneos reagem às aglutininas. Com alunos mais velhos poderá aprofundar a discussão acerca do mecanismo de reação envolvido, sublinhando as diferenças entre a reação antígeno-anticorpo que está a simular e a reação química de “dupla troca” (ou reação de metátese) que está realmente a ocorrer.

Nesta experiência, o fenómeno de aglutinação é simulado através da formação de um precipitado (branco), que dá um aspecto coagulado às “amostras” testadas. 

Nitrato de Bário (aq) + Ácido Sulfúrico (aq) à Sulfato de Bário(s) + Acido Nítrico(aq)

Nitrato de Prata (aq) + Ácido Clorídrico (aq) à Cloreto de Prata (s) + Ácido Nítrico (aq)

Os aglomerados formados são de cor vermelha escura, em vez de branco, devido à presença de corante alimentar.

Agradecimentos

Para realizar este tipo de atividade pode recorrer-se a métodos experimentais alternativos. A composição das soluções utilizadas nesta versão foi fornecida por um grupo de técnicos, membros da Association of Science Technicians in Independent Schools in Western Australia (LABNETWEST)^w1.