Система групп крови АВО

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Запорожский государственный медицинский университет

Реферат

на тему

Система групп крови АВО

Подготовил:

Лавыш И.А.

Запорожье 2011

Система групп крови АВО

Система групп крови ABO - это основная система групп крови, которая используется при переливании крови у людей. Ассоциированные анти-А и анти-В-антитела (иммуноглобулины), обычно относятся к типу IgM, которые, как правило, образуются в первые годы жизни в процессе сенситизации к веществам, которые находятся вокруг, в основном таких, как продукты питания, бактерии и вирусы. Система групп крови ABO также присутствует у некоторых животных, например, у обезьян (шимпанзе, бонобо и горилл).

История открытия

Считается, что система групп крови ABO, впервые была обнаружена австрийским ученым Карлом Ландштейнером(KarlLandsteiner), который определил и описал три различных типа крови в 1900 году. За свою работу он был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине в 1930 году. Через недостаточно тесные связи между научными работниками того времени, значительно позже было установлено, что чешский серолог (врач, специализирующийся на изучении свойств сыворотки крови) Ян Янский (JanJansky) впервые независимо от исследований К. Ландштейнера выделил 4 группы крови человека. Однако именно открытие Ландштейнера было воспринято научным миром того времени, тогда как исследования Я. Янского были относительно неизвестными. Однако на сегодня, именно классификация Я. Янского до сих пор применяется в России, Украине и государствах бывшего СССР. В США, Мосс опубликовал собственную, очень похожую работу в 1910 году.

* К. Ландштейнер описал А, B и O группы; * Альфред фон Декастелло (AlfredvonDecastello) и Адриано Стурла (AdrianoSturli) обнаружили четвертую группу - АB, в 1902 году. * ЛюдвикГиршфельд (Hirszfeld) и Э. фон Дунгерн (E. vonDungern) описали наследственность системы групп крови АВО в 1910-11 гг. * В 1924 году Феликс Бернштайн (FelixBernstein) исследовал и определил точные механизмы наследования групп крови на основе нескольких аллелей в одном локусе. * Уоткинс (Watkins) и Морган (Morgan), английские ученые обнаружили, что эпитопы ABO переносят специфические сахара - N-ацетилгалактозамин в случае группы А и галактозу в случае группы В. * После публикации большого количества, связанных с этой информацией материалов, в 1988 году было определено, что все вещества ABH присоединяются к гликосфинголипидам. Так, группа во главе с Лайне (Laine) обнаружила, что связь 3 белков приводит к образованию длинной цепи полилактозоамина, содержащего большое количество веществ ABH. Позже, группа Ямамото подтвердила наличие большого количества гликозилтрансфераз, которые соответственно относятся к А, В и О эпитопам.

АВО антигены

Антиген H является важным предшественником антигенов системы групп крови АВО. Локус H находится на 19 хромосоме. Он состоит из 3 экзонов, которые охватывают более 5 Кб геномной ДНК и кодирует деятельность фермента фукозилтрансферазы, отвечающего за производство антигена Н на эритроцитах. Антиген Н - это углеводная последовательность в которой углеводы, в основном связаны с белком (незначительная их часть соединенная с функциональной группой церамидов). Антиген состоит из цепочки в-D-галактозы, в-DN-ацетилглюкозамина, в-D-галактозы и 2-связанных между собой молекул, б-L-фукозы, которые соединяются с молекулами белка или церамида.

Локус ABO находится на 9 хромосоме. Он содержит 7 экзонов, которые охватывают более 18 Кб геномной ДНК. Экзон 7 - самый большой и содержит большую часть кодирующей последовательности. Локус АВО имеет три основные группы аллельных генов: A, B и О: - Алель А кодирует деятельность глюкозилтрансферазы, которая присоединяет б-N-ацетилгалактозамин к D-галактозе, содержащейся на конце Н антигена, образуя таким образом А антиген. - В аллель кодирует глюкозитрансферазу, которая присоеденяется к б-D-галактозе и связывается с D-галактозой антигена Н, таким образом образуя антиген В.- Относительно О аллели, стоит сказать, что в 6 экзоне есть определенные исключения (делеции), которые приводят к потере ферментативной активности. О аллель отличается от аллели А удалением только одного нуклеотида - гуанина на 261 позиции. Это приводит к смещению рамки считывания при трансляции, что в свою очередь приводит к образованию совершенно иного белка, в результате действия которого активность фермента снижается. То есть, при группе крови О, антиген Н остается неизменным.

Большинство антигенов АВО находятся на концах длинных цепей полилактозамина, которые присоединены к белку полосы 3 (band 3 protein), который является белком анионообменной мембраны эритроцитов. Лишь незначительная часть эпитопов находится на нейтральныхгликосфинголипидах.

Серология

Анти-А и анти-В антитела (которые еще называются изогемагглютинины), которых нет у новорожденных, появляются в первые годы жизни. Они являются изоантителами, то есть, образуются в организме человека и вступают в реакцию с антигенами того же вида (изоантигены). Анти-А и анти-В антитела класса М (IgM) обычно не поступают к плоду через плаценту, то есть не попадают в кровоток плода. В организме людей с О-группой могут образовываться антитела АВО класса G (IgG).

Теории происхождения

Вполне вероятной является версия, согласно которой, продовольственные и экологические антигены (антигены бактерий, вирусов или растений) имеют эпитопы, похожие на гликопротеины антигенов А и В. Соответствующие антитела, образующиеся против этих окружающих антигенов в первые годы жизни могут перекрестно реагировать с АВО- несовместимыми эритроцитами, которые позднее, при переливании крови вступают в связь. Исследователи предполагают, что анти-антитела образуются в результате иммунного ответа организма на вирус гриппа, эпитопы которого, очень похожи на б-DN-галактозамин, содержащийся на А гликопротеине, что может вызвать определенные перекрестные реакции. Если говорить о анти-В антителах, то предполагается, что они возникают от антител, образующихся против грамотрицательных бактерий (Gram-negativebacteria), таких как кишечная палочка, вследствие кросс-реакции с б-D-галактозой на B гликопротеине.

Согласно теории «Свет во тьме» ("LightintheDarktheory" DelNagro, 1998), когда развивается определенный вирус, то он захватывает мембраны клеток-хозяина, конкретного больного (в частности, клетки легких и эпителиальные клетки слизистой оболочки, где деятельность вируса проявляется наиболее активно), а помимо этого вирус также «берет» с собой антигены АВО, находящиеся на мембране. После этого, он (вирус) может перенести эти антигены другим лицам, они могут вызвать иммунную реакцию в ответ на действие чужеродных антигенов крови. Эти вирусные антитела, носителями которых становится человек, могут вызвать образование у новорожденных антител, которые нейтрализуют действие чужеродных антигенов крови. Подтверждения этой теории появилось как следствие недавних экспериментов, связанных с ВИЧ. В ходе лабораторных исследований ученым удалось нейтрализовать с помощью использования антител антигены группы крови, специфически выраженные в клетках, продуцирующих ВИЧ.

Эта теория предлагает новую, непривычную теорию эволюции, согласно которой существует общий иммунитет, который приводит к сокращению способности вирусов к интер-трансмиссивности (способность вируса передаваться человеку). Причиной этого является то, что все население планеты имеет большое количество уникальных антигенных функциональных групп, а это, соответственно, делает людей устойчивыми к большинству инфекций.

Однако, более вероятно, что движущей силой эволюции и движения аллельного разнообразия является обычный зависимый от частоты отбор (frequency-dependentselection), в процессе которого, клетки с редкими вариантами мембранных антигенов легче отличаются иммунной системой от патогенных антигенов, которые принадлежат другим хозяевам. Таким образом, у лиц, имеющих редкие виды антигенов, иммунная система лучше распознает патогены.

Неантигенная биология (Nonantigenbiology)

Молекулы углеводов на поверхности красных кровяных клеток (эритроцитов) играют важную роль в поддержании целостности клеточной мембраны, клеточной адгезии (сцепление клеток с другими клетками, поверхностями или внеклеточной матрицей), транспортировке молекул через мембрану. Кроме того они выступают в качестве рецепторов для внеклеточных лигандов и ферментов. ABO антигены играют аналогичную роль в эпителиальных клетках и в красных кровяных тельцах.

Реакции на переливание крови (трансфузионные реакции)

В связи с наличием изоантител, образующихся в результате присутствия чужеродных антигенов крови, у людей с группой крови А после переливания крови группы В сразу образуются анти-В антитела. Они связываются с В антигенами на эритроцитах и вызывают комплемент-опосредованный лизис эритроцитов. Аналогичные процессы происходят для B и O групп (однако в этом случае увеличивается количество как анти-А так и анти-В антител). Как уже отмечалось, лишь при АВ группе крови нет анти-А и анти-В изоантител. Это объясняется тем, что А и В-антигены присутствуют на эритроцитах и являются собственными антигенами. Именно поэтому люди с этой группой крови могут получать кровь всех групп, т.е., как считалось ранее, они являются универсальными реципиентами. На сегодня это понятие считается устаревшим и людям разрешается переливать только кровь такой же, как у них группы, причем с обязательным учетом резус-принадлежности. Значение понятий «универсальный донор» и «универсальный реципиент» осталось лишь интересным познавательным моментом, и используется для учебной цели, преимущественно в историческом контексте. О совместимости, связанной с переливанием крови, следует отметить, что при переливании совместимость определяется не только с учетом АВО-классификации. Особое внимание следует обратить также на резус-фактор. То есть, резус-фактор и группа крови ABO - это два важнейших признака, совместимость которых обязательно необходимо рассматривать при осуществлении переливания крови. Резус-фактор у человека обозначается как Rh + или Rh-. Проще говоря, если у человека группа крови А и положительный резус-фактор, то он или она считается лицом с группой крови "А +".

* Люди с группой крови AB + являются универсальными реципиентами: хотя стоит помнить, что тех людей, которые имеют группу крови AB - нельзя назвать универсальными реципиентами, это очень существенное отличие;

** Так, как лицам, имеющим А-, A +, B-, B +, AB-, AB +, O - и O + можно переливать кровь от доноров с группой крови O-, то можно сказать, что люди с такой группой крови являются универсальными донорами. В то время как при O + есть определенные исключения, см. табл.

Стоит отметить, что эта таблица совместимости и определение универсальных доноров касается только совместимости эритроцитов, а не всех продуктов крови. Так, согласно предоставленной информации, в сыворотке крови группы О содержатся как анти-А, так и анти-В антитела. Именно поэтому переливания человеку с группой крови A, B, AB цельной крови группы О приведет к гемолитической реакции из-за присутствия этих антител в сыворотке цельной крови.

Антитела обычно не образуются только против антигена Н, за исключением тех лиц, которые имеют Бомбейский фенотип (он заключается в том, что ребенок имеет такую группу крови, которой по правилам генетики он иметь не может - у ребенка выявляется антиген, которого нет ни у одного из родителей).

В секреторах (слюна и другие биологические жидкости людей которые содержатся следы растворимых в воде агглютиногенов, ос помощью которых определяется присущая человеку группа крови) ABH, ABH антигены выделяются большинством слизисто-образующих клеток тела при взаимодействии с окружающей средой, в том числе в легких, коже, печени, поджелудочной железе, желудке, кишечнике, яичниках и простате.

Иногда, из-за несовместимости крови матери и плода, у ребенка может возникнуть гемолитическая болезнь новорожденных

Наследственность

Группы крови наследуются от обоих родителей. Группа крови определяется одним геном (геном ABO), который имеет три аллели: i, I^A и I^B. Этот ген кодирует деятельность глюкозилтрасферазы, фермента, который изменяет углеводный состав антигенов красных кровяных клеток. Ген АВО расположен на длинном плече 9 хромосомы (9q34).

Аллель I^A соответствует группе крови А, I^B - группе крови В, а i - группе О. Аллели I^A и I^B являются доминантными по отношению к i. Только люди с типом ii имеют группу крови О. Лица с типом I^AI^A или I^Ai имеют группу крови А, а лица с I^BI^B или I^Bi типом имеют группу крови В. В то время как люди с I^AI^B имеют оба фенотипы, ведь доминантность между группами А и В - особая - называется кодоминантность, это означает, что родители, из А и В группами крови могут иметь детей с группой АВ. Кроме того у ребенка, супружеской пары, имеющей А и В группу крови может быть О тип, если оба родителя - гетерозиготные за I^Bi, I^Ai. При цис-AB фенотипе у человека есть только один фермент, отвечающий за образование А и В антигенов. В результате этого красные кровяные клетки обычно не образуют А или В антигены на нормальном уровне, который характерен для групп А1 или В, что может помочь объяснить проблему возникновения генетически невозможной группы крови.

Распространение и эволюционная история

Распределение групп крови А, В, О и АВ в мире разное, и изменяется в соответствии с особенностями определенного населения. Есть также определенные различия по распространению групп крови внутри субпопуляций.

В Великобритании, распределение частоты типа крови среди населения, по-прежнему показывает некоторую корреляцию с распределением топонимов, воинственных вторжений и миграций викингов, данов, саксов, кельтов, норманнов которые привели к формированию определенных генетических особенностей среди населения.

Среди европеоидной расы известны шесть аллелей гена ABO, которые отвечают за группу крови:

Кроме того много редких вариантов этих аллелей были найдены среди разных народов во всем мире. Некоторые эволюционные биологи предполагают, что аллель I^A возникла раньше с О путем удаления одного нуклеотида, в результате сдвига рамки считывания, в то время как аллель I^B появилась позже. Именно на этой теории основано вычисления числа людей в мире с каждой группой крови, которая согласуется с принятой моделью миграции населения и распространения различных групп крови в разных частях света. Так, например, группа B очень распространена среди азиатского населения, тогда как среди населения Западной Европы, эта группа встречается довольно редко. Согласно другой теории, существуют четыре основных линии гена ABО, а мутации при которых образовался тип О произошли в организме человека, как минимум трижды. Раньше появилась аллель A101, далее по хронологии - A201/O09, B101, O02 и O01. Длительное присутствие O аллелей объясняется результатом стабилизирующего отбора. Эти две приведенные теории противоречат распространенной ранее теории о том, что О группа крови возникла первой.

Распределение групп крови АВО и резус-факторов по странам мира

Группа крови B чаще встречается среди жителей Северной Индии и других стран Центральной Азии, при этом ее доля уменьшается, как при движении на Запад, так и при движении на Восток и количество жителей Испании, которые имеют группу крови В составляет всего 1%. Считается, что этой группы крови вообще не было среди населения американских индейцев и австралийских аборигенов до европейской колонизации.

Доля населения с группой крови А - самая большая среди европейского населения, особенно высок этот показатель у жителей Скандинавии и Центральной Европы, хотя часто эта группа крови встречается среди австралийских аборигенов и этнических групп черноногих индейцев, проживающих в штате Монтана (США).

Ассоциация с фактором фон Виллебранда

Антигены системы АВО также образуются в факторе фон Виллебранда (ФВ), гликопротеине, который участвует в гемостазе (остановке кровотечения). Так, у людей, имеющих О группу крови, повышается риск возникновения внезапного кровотечения, ведь около 30% от общей генетической изменчивости плазмы фактора фон Виллебранда объясняется влиянием системы групп крови ABО, а у особей с группой крови О уровень фактора фон Виллебранда (и VIII фактора) в плазме крови - ниже, чем у людей, имеющих другие группы крови. Кроме того, уровень ФВ в общем среди населения постепенно снижается, что объясняется распространенностью группы крови О с Cys1584 вариантом ФР (полиморфизма аминокислоты в структуре ФВ) гена ADAMTS13 (кодирующего локус (9q34), что и система групп крови АВО. Более высокий уровень фактора Виллебранда встречается деятельность протеазы, расщепляющей ФВ). На 9 хромосоме она занимает то же среди людей, у которых впервые был ишемический инсульт (от свертывания крови). Результаты этого исследования показали, что дефицит ФВ был обусловлен не появлением полиморфизма ADAMTS13, а группой крови человека.

Связь с заболеваниями

У людей имеющих группу крови О по сравнению с людьми, имеющими другие группы крови (A, AB, и B) риск возникновения плоскоклеточной карциномы - ниже на 14%, а базалиомы - ниже на 4%. Кроме того, эту группу крови связывают с низкой вероятностью возникновения рака поджелудочной железы. В-антигены ассоциируют с повышенным риском рака яичников. Рак желудка - наиболее характерен для лиц с группой крови А, а реже встречается среди населения с группой крови О.

Подгруппы системы групп крови АВО

А1 и А2

Группа крови А содержит около двадцати подгрупп, из которых наиболее распространенными являются А1 и А2 (более 99%). A1 составляет около 80% всех случаев группы крови А. Эти две подгруппы являются взаимозаменяемыми, если говорить о переливании крови, однако очень редко бывают случаи, когда при переливании различных подтипов крови возникают определенные сложности.

Бомбейский фенотип

У людей, имеющих редкий бомбейский фенотип (HH), красные кровяные клетки не производят антиген Н. Поскольку антиген H выполняет функции предшественника для образования А и В антигенов, то его отсутствие означает, что люди не имеют ни А ни В антигенов (явление аналогичное группе крови O). Однако, в отличие от группы O, антиген H отсутствует, т.е. в организме человека образовываются изоантитела к антигену H, а также к А и В антигенам. Если этим людям переливают кровь группы О, то анти-Н антитела связываются с антигеном H на эритроцитах донорской крови и уничтожают собственные эритроциты в процессе комплемент-опосредованного лизиса. Именно поэтому, людям с бомбейским фенотипом можно переливать кровь только от других hh.

Обозначение в Европе и странах бывшего СССР

В некоторых странах Европы, "O" в системе групп крови АВО заменена на "0" (ноль), что означает отсутствие А или В антигена. В странах бывшего СССР для обозначения групп крови используют римскую нумерологию, а не буквы. Это оригинальная классификация групп крови Янского, согласно которой есть четыре группы крови I, II, III, IV, с использованием системы групп крови АВО эти цифры означают соответственно O, A, B, и AB. Обозначать группы крови буквами А и В впервые предложил Людвик Гиршфельд (LudwikHirszfeld)

Примеры метода тестирования АВО и резус-D

При использовании этого метода для исследования берутся три капли крови, которые помещаются на предметное стекло вместе с жидкими реагентами. Процесс агглютинации указывает на наличие или отсутствие антигенов группы крови в исследуемом материале.

Создание универсальной крови из всех типов крови и искусственной крови

В апреле 2007 года, международная команда исследователей опубликовала в журнале NatureBiotechnology недорогой и эффективный способ преобразования групп крови A, B и AB в группу крови О. Этот процесс осуществляется с помощью ферментов гликозидазы, полученных с конкретной бактерии, которые позволяют выделить антигены групп крови из красных кровяных клеток. Удаление антигенов А и В пока не решает проблемы антигенов резус-фактора, содержащихся в клетках крови. Перед использованием этого метода нужно проводить глубокие исследования и эксперименты с участием большого количества людей. Другим подходом к решению проблем антигенов крови является создание искусственной крови, которую можно будет использовать в качестве заменителя в чрезвычайных ситуациях.

Гипотезы

группа крови антитело резус фактор

Есть множество популярных гипотез, связанных с системой групп крови АВО. Они возникли сразу после обнаружения системы групп крови АВО и их можно найти в разных культурах по всему миру. Например, на протяжении 1930-х годов в Японии и некоторых других частях мира стали популярными теории, объединяющие группы крови и тип личности.

Популярность книги Питера д'Адамо (Peter J.D'Adamo), «Ешьте то, что необходимо для вашей крови» и его концепции 4 группы - 4 пути к здоровью, указывает на то, что похожие теории и на сегодня остаются популярными. Согласно книге этого автора можно определить оптимальный рацион, основываясь на системе групп крови АВО (диета по группам крови).

Другой интересной догадкой является то, что наличие группы крови А вызывает тяжелое похмелье, группу O связывают с прекрасными зубами, а у людей с группой A2 - самый высокий уровень IQ. Однако никаких научных доказательств для этих утверждений на сегодня не существует.

Таким образом, диета (питание) по группам крови, ассоциация с характером, типом личности или связь с тяжестью похмелья вряд ли достаточно обоснованные и ассоциировать эти признаки или особенности с наличием той или иной группы крови не стоит.

Размещено на Allbest