Группы крови по системе ABO

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ ДЕНСАУЛЫҚ САҚТАУ ЖӘНЕ ӘЛЕУМЕТТІК ДАМУ МИНИСТРЛІГІ   С.Ж. АСФЕНДИЯРОВ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ МЕДИЦИНА УНИВЕРСИТЕТІ		МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН   КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ С.Д. АСФЕНДИЯРОВА
КАФЕДРА МОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОЛОГИИ И ГЕНЕТИКИ

 

 

 

 

 

 

 

 

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТА (СРС)

ТЕМА: «ГРУППЫ КРОВИ ПО СИСТЕМА АВО»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВЫПОЛНИЛА:

Студент первого курса

Группы СТ-14-007-2

Догдырбай А.

 

ПРОВЕРИЛА:

Старший преподаватель

Нурпеисова И.К.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение
2. История открытия
3. Предисловие: множественный аллелизм и система групп крови АВО
4. Наследование групп крови системы ABO
5. Понятие об антигенных системах групп крови
6. Распространение и эволюционная история
7. Взаимодействие генов
8. Антигены групп крови системы АВО
9. Подгруппы системы групп крови АВО: А1 и А2
10. Серология
11. Теории происхождения антигенов
12. Ассоциации антигенов системы ABО с болезнями

13. Несовместимость по антигенам системы ABО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ВВЕДЕНИЕ

 

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).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ

 

Считается, что система групп крови ABO, впервые была обнаружена австрийским ученым Карлом Ландштейнером (Karl Landsteiner), 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 (Jan Janský) 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 (Alfred von Decastello) и Адриано Стурла (Adriano Sturli) обнаружили четвертую группу - АB, в 1902 году.
• Людвик Гиршфельд (Hirszfeld) и Э. фон Дунгерн (E. von Dungern) описали наследственность системы групп крови АВО в 1910-11 гг.
• В 1924 году Феликс Бернштайн (Felix Bernstein) исследовал и определил точные механизмы наследования групп крови на основе нескольких аллелей в одномлокусе.
• 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.

 

3. ПРЕДИСЛОВИЕ: МНОЖЕСТВЕННЫЙ  АЛЛЕЛИЗМ 

И СИСТЕМА ГРУПП КРОВИ АВО

 

Развитие признака определяется двумя аллелями одного гена (А и а), которые занимают идентичные локусы гомологичных хромосом. Иногда ген имеет не два, а большее число аллелей, которые возникают в результате мутации. Многократное мутирование одного и того же гена образует серию множественных аллелей, а само явление называется явлением множественного аллелизма. Оно имеет широкое распространение: окраска шерсти у кроликов, цвет глаз у дрозофилы, система групп крови АВО у человека.

Имеются определенные закономерности множественного аллелизма:

• каждый ген может иметь большое число аллелей;
• любой аллель может возникнуть в результате прямой и обратной мутации любого члена серии множественных аллелей или от аллеля дикого типа;
• в диплоидном организме могут одновременно находиться два любых аллеля из серии множественных аллелей;
• аллели находятся в сложных доминантно-рецессивных отношениях между собой: один и тот же аллель может быть доминантным по отношению к одному аллелю и рецессивным по отношению к другому, а между иными аллелями доминирование может отсутствовать, и наблюдается кодоминирование и др.;
• члены серии множественных аллелей наследуются так же, как и пара аллелей, т. е. наследование подчиняется менделевским закономерностям (кроме кодоминирования);
• разные сочетания аллелей в генотипе обуславливают различные фенотипические проявления одного и того же признака;
• серии аллелей увеличивают комбинативную изменчивость.

 

4. НАСЛЕДОВАНИЕ  ГРУПП КРОВИ СИСТЕМЫ ABO

 

Примером множественного аллелизма у человека является наличие трех аллелей гена, определяющего наследование групп крови системы АВО.

• система определяется тремя аллелями одного гена I (IA, 1в, 1°); ген I расположен в 9-й хромосоме: 9q34;
• из всей серии аллелей одновременно в генотипе диплоидного организма находятся два аллеля (I°I0, IAIA, IAI°, 1в1в и др.);
• аллели IA, 1в доминантны по отношению к аллелю 1° — полное доминирование, между собой аллели 1А и 1в — кодоминантны;
• доминантный аллель гена может проявлять свое действие в гомо- (IAIA, IBIB) и гетерозиготном организмах (1А1°, 1в 1°), а рецессивный аллель гена — только в гомозиготном организме (1° 1°);
• различные сочетания аллелей в генотипе дают разные фенотипы: 4 группы крови I (0), II (А), III (В), IV (АВ), которые различаются между собой антигенными свойствами эритроцитов. Антигены (агглютиногены) находятся на поверхности эритроцитов (гликокаликс);
• особенностью системы является наличие в сыворотке крови спецефических антител (агглютининов), разноименных по отношению к собственным агглютиногенам (они одновременно находятся в крови);
• разнообразие групп крови обеспечивает фенотипический полиморфизм в популяциях человека по данному признаку.

Ген I обладает 100% пенетрантностью.

Группы крови являются примером однозначной нормы реакции организма (группа крови не изменяется в течение жизни ни при каких изменениях среды).

 

5. ПОНЯТИЕ ОБ  АНТИГЕННЫХ СИСТЕМАХ ГРУПП КРОВИ

 

В Европе у 85% людей на поверхности эритроцитов имеется антиген (белок), который называется резус-фактор (они условно называются резус-положительными), у 15% — в эритроцитах такого антигена нет (они условно называются резус-отрицательными). Наличие антигена определяют три тесно сцепленных гена С, Д, К (хромосома 1р35), они наследуются совместно как один ген и обозначаются одним символом Rh. Резус-фактор наследуется по доминантному типу (наличие резус-фактора RhRh, Rhrh, его отсутствие — rhrh). Иногда при переливании крови и некоторых вариантах браков возникает резус-несовместимость. Классическим примером несовместимости по резус-фактору матери и плода является вариант, когда в организме резус-отрицательной матери развивается резус-положительный плод.

 

Рис 1. Пример наследования

 

Кровь матери и плода разделена (плацента — биологическая мембрана), эритроциты через мембрану не проникают. Во время родов эритроциты плода, имеющие антиген, могут попасть в кровоток матери и вызвать образование антител. Антитела свободно перемещаются через плаценту из организма матери в организм плода. Эритроциты второго ребенка с момента начала кроветворения в эмбриогенезе уже будут подвергаться воздействию образовавшихся антител матери (реакция антитело-антиген на ПАК эритроцитов) и разрушаться (гемолиз эритроцитов). В результате гемолиза эритроцитов возникает гемолитическая болезнь, симптомами которой являются анемия, желтуха, водянка. Для спасения ребенка после рождения ему осуществляют обменное переливание одногрупповой крови, при котором восстанавливается дыхательная функция крови и удаляются токсические продукты.

Для профилактики гемолитической болезни у последующих детей женщине до родов или сразу после родов вводят антирезусные антитела, которые связывают антигены (эритроциты плода), попавшие в кровь (эффект Кларка — профилактика резус-несовместимости). Иммунная система матери остается интактной.

Определение групп крови систем АВО и РЕЗУС используется при изучении близнецов (определение конкордантности по изучаемому признаку в парах монозиготных и дизиготных близнецов), судебно-медицинской экспертизе, переливании крови, трансплантации, установлении отцовства и др.

Для изучения систем групп крови нужно знать иммуногенетику: строение антигенов, взаимоотношения между антигенами и антителами, возможность агглютинации эритроцитов при несовместимости по группам крови донора и реципиента, беременной и плода.

 

6. 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: 

A    A101 (A1) A201 (A2)

B    B101 (B1)

O  O01 (O1) O02 (O1v) O03 (O2)

 

Табл 1. Аллели гена АВО у европейцев

 

Кроме того много редких вариантов этих аллелей были найдены среди разных народов во всем мире. Некоторые эволюционные биологи предполагают, что аллель IA возникла раньше с О путем удаления одного нуклеотида, в результате сдвига рамки считывания, в то время как аллель IB 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 (доля населения)
Страна	Кол-во населения	O+	A+	B+	AB+	O-	A-	B-	AB-
Австралия	21,262,641	40.0%	31.0%	8.0%	2.0%	9.0%	7.0%	2.0%	1.0%
Австрия	8,210,281	30.0%	33.0%	12.0%	6.0%	7.0%	8.0%	3.0%	1.0%
Бельгия	10,414,336	38.0%	34.0%	8.5%	4.1%	7.0%	6.0%	1.5%	0.8%
Бразилия	198,739,269	36.0%	34.0%	8.0%	2.5%	9.0%	8.0%	2.0%	0.5%
Канада	33,487,208	39.0%	36.0%	7.6%	2.5%	7.0%	6.0%	1.4%	0.5%
Дания	5,500,510	35.0%	37.0%	8.0%	4.0%	6.0%	7.0%	2.0%	1.0%
Эстония	1,299,371	30.0%	31.0%	20.0%	6.0%	4.5%	4.5%	3.0%	1.0%
Финляндия	5,250,275	27.0%	38.0%	15.0%	7.0%	4.0%	6.0%	2.0%	1.0%
Франция	62,150,775	36.0%	37.0%	9.0%	3.0%	6.0%	7.0%	1.0%	1.0%
Германия	82,329,758	35.0%	37.0%	9.0%	4.0%	6.0%	6.0%	2.0%	1.0%
Гон-Конг	7,055,071	40.0%	26.0%	27.0%	7.0%	0.3%	0.2%	0.1%	0.1%
Исландия	306,694	47.6%	26.4%	9.3%	1.6%	8.4%	4.6%	1.7%	0.4%
Индия	1,166,079,217	36.5%	22.1%	30.9%	6.4%	2.0%	0.8%	1.1%	0.2%
Ирландия	4,203,200	47.0%	26.0%	9.0%	2.0%	8.0%	5.0%	2.0%	1.0%
Израиль	7,233,701	32.0%	34.0%	17.0%	7.0%	3.0%	4.0%	2.0%	1.0%
Нидерланды	16,715,999	39.5%	35.0%	6.7%	2.5%	7.5%	7.0%	1.3%	0.5%
Новая Зеландия	4,213,418	38.0%	32.0%	9.0%	3.0%	9.0%	6.0%	2.0%	1.0%
Норвегия	4,660,539	34.0%	42.5%	6.8%	3.4%	6.0%	7.5%	1.2%	0.6%
Польша	38,482,919	31.0%	32.0%	15.0%	7.0%	6.0%	6.0%	2.0%	1.0%
Португалия	10,707,924	36.2%	39.8%	6.6%	2.9%	6.0%	6.6%	1.1%	0.5%
Саудовская Аравия	28,686,633	48.0%	24.0%	17.0%	4.0%	4.0%	2.0%	1.0%	0.3%
ЮАР	49,320,000	39.0%	32.0%	12.0%	3.0%	7.0%	5.0%	2.0%	1.0%
Испания	40,525,002	36.0%	34.0%	8.0%	2.5%	9.0%	8.0%	2.0%	0.5%
Швеция	9,059,651	32.0%	37.0%	10.0%	5.0%	6.0%	7.0%	2.0%	1.0%
Турция	76,805,524	29.8%	37.8%	14.2%	7.2%	3.9%	4.7%	1.6%	0.8%
Великобритания	61,113,205	37.0%	35.0%	8.0%	3.0%	7.0%	7.0%	2.0%	1.0%
США	307,212,123	37.4%	35.7%	8.5%	3.4%	6.6%	6.3%	1.5%	0.6%
В мире	2,261,025,244	36.4%	28.3%	20.6%	5.1%	4.3%	3.5%	1.4%	0.5%