Система групп крови АВО ISBT: 001

Система групп крови
АВО
ISBT: 001
История открытия, строение,
наследование и биологическая
значимость
БП. АЛЛОАНТИГЕНЫ КРОВИ ЧЕЛОВЕКА
ИСТОРИЯ ТРАНСФУЗИОЛОГИИ
История
трансфузиологии. Мифы
Иннокентий VIII
• Папа римский Иннокентий VIII,
удрученный старостью, приказал влить
себе кровь от троих юношей. (Результат
был печален – умерли и юноши и папа)
• Французская королева Мария Медичи
пила человеческую кровь. (Исцеления от
недомоганий и старости королевакровопийца не нашла)
Мария Медичи
История
трансфузиологии. Эксперименты
Ричард Лоуэр
1666 г.
англ. анатом и физиолог Ричард
Лоуэр перелил кровь от одной
собаки к другой.
(обескровленной дворняжке,
которая почти не подавала
признаков жизни, он перелил кровь
дога, после чего дворняжка ожила)
История
трансфузиологии. Эксперименты
Жан Батист Дени
15 июля 1667 г.
проф. медицины Жан Батист Дени
провел первое успешное
переливание крови от ягненка –
человеку
(Больной – юноша 16 лет, ослабший
от частых кровопусканий быстро
поправился)
История
трансфузиологии. Эксперименты
Джеймс Бланделл
25 сентября 1818 г.
профессор физиологии и
акушерства Джеймс Бланделл
перелил кровь от человека
человеку (прямое переливание).
(с именем этого ученого связано
испытание переливания венозной
крови и введение непрямого
метода переливания)
История
трансфузиологии. Эксперименты
1832 г.
акушер С.-Петербурга
Андрей Мартынович Вольф
осуществил успешное
переливание крови женщине
с послеродовым
кровотечением.
(в течении 10 лет он сделал
еще 4 гемотрансфузии, но с
неудачными результатами)
История
трансфузиологии. Первый итог.
в 1873 году подсчитали,
что всего на земном шаре
было произведено 247
переливаний, из них 176
окончились смертью.
БП. АЛЛОАНТИГЕНЫ КРОВИ ЧЕЛОВЕКА
ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ
СИСТЕМЫ АВО
История открытия системы АВО
S.G. Shattock
1900 г.
S.G. Shattock указал на свойство
сыворотки человека вызывать
склеивание эритроцитов другого
человека
История открытия системы АВО
1901 г.
Karl Landsteiner опубликовал
статью «Об агглютинабельной
способности нормальной крови
человека»
(в ней сообщалось о первой
открытой системе групп крови
человека – системе АВО)
Karl Landsteiner
Эксперимент К. Ландштейнера
История открытия системы АВО
Alfred von Decastello
Adriano Sturli
1902 г.
A.von Decastello и A. Sturli
обнаружили четвертую группу - АB
История открытия системы АВО
1907 г.
J. Jansky опубликовал статью
«Гематологические исследования у
психически больных, в которой
сообщил о существовании 4 групп
крови (в отличие от 3 групп, открытых
К. Ландштейнером).
Jan Jansky
БП. АЛЛОАНТИГЕНЫ КРОВИ ЧЕЛОВЕКА
АВО И ИММУННЫЙ ОТВЕТ
Индивидуальное сочетание АВО
антиген – антитело
Антигены
Антитела
O(I)
_
αиβ
A(II)
А
β
B(III)
В
α
AB(IV)
АиВ
_
Группа крови
Агглютинация эритроцитов
Смешение крови разных групп
приводит к нарушению ее нормальных
свойств – склеиванию и разрушению
эритроцитов (иммунный ответ)
БП. АЛЛОАНТИГЕНЫ КРОВИ ЧЕЛОВЕКА
СТАНОВЛЕНИЕ
НОМЕНКЛАТУРЫ СИСТЕМЫ АВО
Номенклатуры
тип
год
авторы
Цифровая
1907
Янский, Мосс
Буквенная
1910
Дангем,
Хиршвельд
Буквенная
1925
Ландштейнер
Цифровая номенклатура Я. Янски
1921 г.
утверждена классификация Я. Янски, который
обозначил группы крови римскими цифрами:
I, II, III и IV.
Цифровая номенклатура В. Мосса
1910 г.
амер. W.L.Моss, изучая групповую
принадлежность у больных, так же
установил существование четвертой
группы и предложил свою цифровую
номенклатуру.
(публикация "Studies on iso-agglutinins and
isohemolysins". Bulletin Johns Hopkins Hospital
21: 63–70)
William Lorenzo
Moss
Цифровые номенклатуры групп
крови системы АВО
Янский
Мосс
Сыворотка
1
2
3
4
1
2
3
4
-
-
-
-
-
+
+
+
2
+
-
+
-
-
-
+
+
3
+
+
-
+
-
+
-
+
4
+
+
+
-
-
-
-
-
Эритроцит
1
Буквенная номенклатура
Э. Дангерна и Л. Хиршфельда
Baron Emil von Dungern
Ludwig Hirschfeld
1910 г.
E.von Dungern и L. Hirschfeld
открыли антигены А и В
(частая у европейцев группа крови получила
обозначение – А, более редкая – В)
Буквенная номенклатура
1910 г.
К Ландштейнер отменил цифровые системы
обозначения.
На совете Американской ассоциации иммунологов
Ландштейнер предложил буквенную систему:
 частая у европейцев группа крови получила
обозначение «А»
 более редкая «В»
 группа крови, эритроциты которой не
агглютинировались ни одной сывороткой, была
обозначена символом «О»
 четвертая группа получила обозначение «АВ»
БП. АЛЛОАНТИГЕНЫ КРОВИ ЧЕЛОВЕКА
ГЕНЕТИКА СИСТЕМЫ АВО.
СТАНОВЛЕНИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ
Наследование. История вопроса
A.A. Epstein
Reuben Оttenberg
1908 г.
A.A. Epstein и R. Ottenberg предположили, что группы
крови наследуются
Наследование. История вопроса
1911 г.
E.von Dungern и L. Hirschfeld
выдвинули гипотезу наследования групп крови системы
АВО
Суть – наследование обеспечивается двумя парами
аллеломорфов (А/а и В/в) с доминантно-рецессивным
типом взаимодействия, за формирование «О» группы
отвечают сочетания а/а или в/в.
Наследование. История вопроса
Felix Bernstein
1925 г.
F. Bernstein предложил новую схему
Суть – существуют три аллельных гена, два
кодоминантных аллеля А и В, а один рецессивный – О
при сочетании они дают шесть генотипов:
АА, АО, ВВ, ВО, АВ и ОО,
проявляющихся в четырех фенотипах: А, В, АВ и О.
Наследование
Множественный
аллелизм
Кодоминантный
тип
наследования
БП. АЛЛОАНТИГЕНЫ КРОВИ ЧЕЛОВЕКА
ГЕНЕТИКА И БИОХИМИЯ
СИСТЕМЫ АВО.
Строение аллоантигенов
АВО
на мембране
эритроцитов
Нерастворимый комплекс
белков, липидов и
полисахаридов
в сыворотке и
тканевых
жидкостях
Растворимые
гликопротеины
Строение аллоантигенов
Антигены АВН(О) - полисахаридные комплексы
Различия в антигенной специфичности зависят от
терминальных моносахаридов и от типа их связи.
Основную роль в специфичности играет:
вещества Н - L-фруктоза
вещества А - N-ацетил-D-галактозамин
вещества В - D-галактоза.
Все вещества ABH присоединяются к гликофоринам на
мембране эритроцита.
Специфичность антигенов АВН определяется
расположением углеводных остатков на свободном
конце гликолипидной цепи
Ген-Н
вещество-предшественник
А-антиген
В-антиген
Н-антиген
Ген-А
Ген-В
Вещество предшественник
церамид-пентасахарид
- D-галактоза
- L-фукоза
- N-ацетил-D-галактозамин
- N-ацетил-D-глюкозамин
Локус Н
Локус H находится на 19 хромосоме:
• состоит из 3 экзонов (более 5 Кб геномной ДНК)
• кодирует фермент, отвечающий за
производство антигена Н на эритроцитах
Н-ген, отвечает за α-L-фукозо-трансферазу I, которая
прикрепляет L-фукозу к D-галактозе, на конце
вещества-предшественника, формируя Н-антиген,
который присутствует у лиц всех групп крови
Н- антиген
- D-галактоза
- L-фукоза
- N-ацетил-D-галактозамин
- N-ацетил-D-глюкозамин
Локус АВО
Локус ABO находится на 9 хромосоме, содержит 7
экзонов, охватывает более 18 Кб геномной ДНК.
Аллель О: в 6 экзоне есть делеции, которые
приводят к потере ферментативной активности.
О аллель отличается от аллели А делецией
гуанина в 261 позиции. Это приводит к смещению
рамки считывания при трансляции и к
образованию иного белка, в результате действия
которого активность фермента снижается.
То есть, при группе крови О, антиген Н остается
неизменным
А-ген, отвечает за глюкозилтрансферазу,
катализирующую присоединение терминального
N-ацетил-D-галактозимина на Н-антиген
А- антиген
- D-галактоза
- L-фукоза
- N-ацетил-D-галактозамин
- N-ацетил-D-глюкозамин
В-ген, отвечает за глюкозилтрансферазу,
катализирующую присоединение терминальной
D-галактозы на Н-антиген
В- антиген
- D-галактоза
- L-фукоза
- N-ацетил-D-галактозамин
- N-ацетил-D-глюкозамин
БП. АЛЛОАНТИГЕНЫ КРОВИ ЧЕЛОВЕКА
ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНОВ
СИСТЕМЫ АВО – РЕЗУЛЬТАТ
ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ЭВОЛЮЦИИ
Генетическая эволюция генов
системы АВО
Предпосылки для исследования.
 Антигены групп крови устойчивы к внешнему
воздействию и сохраняются длительное время.
 Антигены содержатся не только в крови, но и во
всех тканях человека.
 Установлена группу крови мумифицированных
останков людей в древних захоронениях.
Генетическая эволюция генов системы
АВО
Генетический полиморфизм
в ходе эволюции, за счет
мутирования генапредшественника (или
первичного гена), в локусе 9
хромосомы возникла
полиаллельная система
генов A, B и 0.
Генетическая эволюция генов системы
АВО
Полиморфизм по генам AB0 входит в наследство,
полученное человеком от его весьма далеких
предков
Генетическая эволюция генов системы
АВО
Приматы, обладают
антигенными
структурами A, B и 0,
и это подтверждает
преемственность
развития жизни на
Земле.
Но есть нюансы:
гориллы имеют
только ген B,
карликовые шимпанзе
только A.
Генетическая эволюция генов системы
АВО
Самой древней
является первая
группа крови O(I), она
обнаружена у
неандертальцев
(200 тыс. лет назад) и
кроманьонцев
(130 тыс. лет назад)
Homo neanderthalensis
Homo sapiens
Генетическая эволюция генов системы
АВО
А(II) группа крови появилась
между 2500 и 1500 годами до
н.э. в Азии и
распространились за
пределы Азии, в Европу.
В(III) группа крови возникла
примерно за 1015 лет до н.э. в
предгорьях Гималаев на
территории нынешних Индии
и Пакистана.
АВ(IV) группа крови – редкая,
она есть лишь у 5% населения
планеты. Она появилась не
более 1000 лет назад, и
является результатом
смешения генетической
информации людей с группой
А (преимущественно
индоевропейцев) и
В(монголоидов).
Этногеография
Большинство американских индейцев имеют группу
крови 0 (I);
Среди европейцев преобладают люди с группой
крови А (II);
У 50% индусов, большой доли китайцев и корейцев —
группа крови В (III).
Среди народов Европы прослеживается повышение
носителей крови группы B (III) с запада на восток.
Разновидности
аллоантигенов
Антиген А – маркер группы А(II) подразделяется на
основные варианты:
 А1 (частота встречаемости около 88 %),
 А2 (около 12 %),
 А3 (частота 1: 1000 – 1 : 10000),
 А4 (частота в популяции 1 : 30000),
 Аm, Ао, Ах, Аz, Аg, Ае и Аend, которые
встречаются крайне редко.
Антигенные отличия А, в виде А1 и А2 и т.д,
являются в основном количественными:
 каждый А1-эритроцит имеет 1.000.000
копий А-антигена на своей поверхности,
 каждый А2-эритроцит всего около 250.000.
Разновидности
аллоантигенов
Антиген В – маркер группы В(III) имеет меньше
разновидностей и встречаются они реже:
 В2, В3 (обнаружен в японской популяции),
 В4, Вх;
 иногда при отсутствии в генотипе гена В, слабую
В-подобную реакцию дает антиген Escherichia coli.
Экспрессия продуктов генов АВО
Аллоантигены АВО экспрессируются:
1. в крови на строме эритроцитов, лейкоцитов и
тромбоцитов,
2. в биологических жидкостях (слюне, слезах, молоке,
сперме и желудочном соке),
3. в большинстве тканей (кроме хрусталика, хориона,
плаценты, хряща и эпителия кожи).
Распространенность в живой
природе
АВО-подобные антигены широко распространены.
В животном мире – у млекопитающих и рыб в
эритроцитах содержатся агглютиногены А и В,
идентичные или близкие человеческим.
Среди растений – вещества, сходные с антигенами
системы АВО, выявлены у высших растений.
У некоторых прокариот, вирусов и беспозвоночных
также обнаружены вещества, сходные с
антигенами системы АВО.
Биосинтез в эмбриогенезе
 АВО-антигенная дифференцировка
наблюдается в большинстве тканей организма
человека на самых ранних стадиях эмбриогенеза.
 Антигены А и Н обнаруживаются в крови плода
уже в возрасте 5 недель.
Изогемагглютинины (антитела)
Особенность системы групп крови АВО - это
единственная система, для которой характерно
наличие в сыворотке крови естественных, а не
иммунных антител (изогемагглютининов).
Синтез антител стимулируется перекрестно
реагирующими антигенами микробного
происхождения.
Изогемагглютинины (антитела)
Антитела системы АВО представлены тремя
классами иммуноглобулинов: IgM, IgG, IgA.
IgG-агглютининов способны проникать через
плаценту и обладают большой
агглютинационной силой.
Биологическая значимость
Среди носителей каждой группы крови равное
количество мужчин и женщин.
Существует связь между группой крови и риском
развития некоторых заболеваний.
Австралийские ученые установили, что люди с
группой крови 0 (I) гораздо реже страдают
шизофренией.
У обладателей крови группы B (III) выше, чем у
остальных, риск тяжелого заболевания нервной
системы – болезни Паркинсона.
Биологическая значимость
O(I) - язва желудка, язва двенадцатиперстной кишки,
гастриты, тяжелые формы болезней желудочнокишечного тракта, у грудных детей чаще
развиваются гнойно-септические инфекции,
повышенная восприимчивость ко всем
инфекционным заболеваниям.
A(II) - ревматические заболевания, диабет,
ишемическая болезнь сердца, бронхиальная астма,
аллергии, лейкозы, холецистит, желчнокаменная
болезнь.
B(III) - пневмония, развитие инфекций после
операции, у женщин – гнойный мастит, сепсис
после родов, радикулит, остеохондроз,
заболевания суставов.
AB(IV) - ОРВИ, грипп, ангина, гайморит, заболевания
сердца.
Получая Нобелевскую премию в 1930 г. в области
физиологии и медицины,
К. Ландштейнер
высказал предположение о том, что в будущем его
исследования будут продолжены и будут
открыты новые группы крови. И он оказался прав.