Группы крови - как это работает
Задолжала читателям shvarz'a объяснение о том, как работает система групп крови ABO.
Все, кажется, проходили эту тему в школе. Четыре группы крови, антигены A и B, кому какую кровь переливать можно, кому нельзя. По неясной мне причине из школьного (и даже универского) курса часть объяснения регулярно ускользает, чему свидельством вот этот тред :) http://shvarz.livejournal.com/186437.html
(здесь и далее я говорю о российских программах, с которыми сталкивалось большинство читающих этот пост; хотя мне и в Штатах попадались очень невнятные объяснения на эту тему)
В результате вместо стройной схемы в голове остается непонятно что.
Я попробую заполнить пробелы. Друзья-специалисты, не бейте за упрощения.
Итак, вот эта таблица всем хорошо знакома:
Это четыре группы крови - А, B, AB и O, три были открыты Ландштайнером в 1900 году, спустя два года была открыта четвертая. В СССР и в нынешней России использовалась другая номенклатура - т.н. группы крови "по Янскому" (чешский ученый Янский открыл группы крови независимо от Ландштайнера). Первая группа - это O, вторая - A, третья - B, четвертая - AB.
В школьных/универских учебниках пишут, что существует три аллеля соответствующего гена, A, B и O; у каждого человка в геноме имеется комбинация двух аллелей, определяющая антигены на поверхности эритроцитов и, соответственно, группу крови. К "недостающим" антигенам в крови имеются антитела (то есть, например, у человека с группой A будут антитела к B), и если перелить пациенту эритроциты с отсутствующим у него антигеном, то эти антитела с ними прореагируют и наступит кирдык.
Рассмотрим эти факты немного подробнее.
Действительно, существует три аллеля гена, определяющего группу крови. Этот ген кодирует вовсе не антиген на поверхности эритроцита, как можно было бы подумать, глядя на некоторые схемы (неочевидный факт номер один), а фермент гликозилтрансферазу, который надевает крайнюю молекулу сахара на длинный сахарный хвост, прикрепленный к одному из белков на поверхности эритроцита (и, кстати, других типов клеток - поэтому группу крови можно определить не только по образцу собственно крови). Разные ферменты присоединяют разные сахара, в результате у людей с аллелем А на конце сахарного хвоста будет N-ацетилгалактозамин, у людей с аллелем B - галактоза. В аллеле O есть ошибка (сдвиг рамки, кажется), кодируемый им фермент не работает, а сахарная цепочка у его носителей получается короче на одну углеводную группу. Поэтому выходит, что аллели А и B кодоминантны (т.е. их присутствие в геноме проявляется в равной степени), а аллель O - рецессивен, то есть при сочетании аллелей АО или BO гликозилтрансфераза A или B сработает "за двоих".
Именно углеводная цепочка является "антигеном", который проверяется лабораторными анализами и участвует в реакции групповой несовместимости. Иммуногенным эпитопом (т.е. частью молекулы, к которой вырабатываются антитела) будет та самая концевая углеводная группа, а также соседние сахара и часть белковой молекулы, к которой они прикреплены.
Таким образом, у людей с генотипом OO первая группа (нет антигенов, так как нет фермента), AO или AA - вторая (A), BO или BB - третья (B), AB - четвертая (AB).
Второй неочевидный факт, который мне стал понятен далеко не сразу - откуда берутся эти самые "групповые антитела"? Казалось бы, понятно, что любые антитела вырабатываются в результате взаимодействия организма с антигеном. Получил прививку - выработались антитела. Переболел инфекцией - выработались антитела. Впрыснули кролику некий некроличий белок - у кролика в плазме появляются антитела к этому белку. Откуда у человека с первой группой крови, которому никогда не делали переливание крови и который не вампир и не людоед берутся антитела к незнакомым антигенам A и B?
Ответ есть. Антибелковые антитела обычно очень специфичны, так как разнообразие белков очень велико. А вот антиуглеводные - нет; похожие сахарные цепочки, как выяснилось, встречаются у множества живых организмов, начиная с бактерий. Например, можно стимулировать выработку антител к А, вакцинировав человека тифозно-паратифозной вакциной. (Пока я искала картинки к этому посту, наткнулась на статьи о том, что вирусы ВИЧ, отпочковываясь от клетки хозяина, могут прихватить с собой кусок сахаров в дорогу и при передаче другому носителю иммунизировать его против этого углеводного фрагмента. shvarz об этом знает, наверное, намного больше :))
У новорожденного если и есть антитела к A и B, то материнские; но в течение первого года жизни у него начинают вырабатываться собственные - сперва к А, затем к B. Но - иммунную систему не дураки строили иммунная система в норме не реагирует на собственные антигены; организм избавляется от клеток, которые способны вырабатывать антитела к собственным антигенам (белкам, углеводам, нуклеиновым кислотам), поэтому если у ребенка есть антигены А (или B), у него не будет вырабатываться к ним антител, даже если он повстречается с бактерией с аналогичной сахарной цепочкой. (Это не влияет на иммунитет в целом! то есть найдутся другие управы на такую бактерию, так что наличие анти-А и анти-B антител не делает человека с первой группой крови вдвое устойчивее к инфекциям по сравнению с кем-то, у кого вторая или третья группа)
Стало быть, у человека с первой группой (O) есть анти-А и анти-B, со второй (А) - анти-B, с третьей (B) - анти-А, с четвертой - ни тех, ни других.
Что происходит, если при переливании антитело встретит свой антиген? Таки плохо. Эритроциты разрушаются прямо в сосудах, это приводит к тяжелейшим осложнениям (такие случаи изредка происходят и сейчас, обычно вследствие врачебной ошибки; первые опыты переливания крови заканчивались плачевно именно по причине несовместимости крови донора и реципиента, тем более что врачи пытались практиковать переливание крови от животных. Говорили, что для процедуры переливания крови требуется три барана - донор, реципиент и врач, который возьмется за эту манипуляцию).
Снова вспомним школьные таблички - первая группа - универсальный донор, четвертая - универсальный реципиент и так далее. Почему, интересно, наличие антител к А и B не мешает первой группе быть универсальным донором?
Ответ такой - эта табличка была актуальна довольно давно :) когда под переливанием понимали в основном переливание цельной крови (неочевидный факт номер три), и крови очень не хватало (эта практика сформировалась в годы Второй мировой войны). В этих случаях важно было хотя бы не перелить эритроциты с "чужими" антигенами реципиенту, у которого были наготове антитела к этим антигенам. В крови донора могли быть собственные антитела (у универсального донора с первой группой в крови плавают антитела к А и B, например), но при переливании они разбавляются кровью реципиента, так что это было не очень страшно.
Сейчас цельную кровь практически не переливают, в этом нет необходимости. Пациенту нужны либо эритроциты, либо плазма, либо и то, и другое, но не обязательно в природном коктейле. И, что еще важно, стандартные условия хранения не позволяют долго хранить цельную кровь - а без консервации невозможно безопасное переливание, так как очень велик риск инфекций. Кровь переливают по фракциям. При переливании эритроцитарной фракции (т.н. эр-масса) плазма донора к реципиенту почти не попадает. При переливании плазмы, наоборот, плазма от "универсального" донора с первой группой не годится никому, кроме других O-пациентов. Когда переливают тромбоциты, нужно тоже учитывать разные тонкости - например, то, что тромбоциты нужно разбавлять плазмой.
В общем, современный стандарт - это переливание только в пределах одной группы. Лишь в экстренных внештатных ситуациях (типа, роды на необитаемом острове) можно перелить эритроциты первой группы реципиенту с другой группой крови.
Два слова про другие системы антигенов. Их много :) уже больше 60, кажется. Но ни одна из них не отличается "естественной" выработкой антител; антитела к таким антигенам вырабатываются только после переливания (или пересадки органа). Так работает система резус-фактора - антиген D есть у резус-положительных людей (генотип DD или Dd), но это белок, и у резус-отрицательных людей антител к D не будет, пока им не перельют кровь от резус-положительного донора. Тогда, если им не посчастливится снова оказаться реципиентом, выработавшиеся с прошлого раза антитела разрушат перелитые эритроциты (я так понимаю, что срок жизни перелитого эритроцита меньше, чем время, требующееся на первичный иммунный ответ, поэтому пока B-лимфоциты прознают про антиген и антитела поспеют, эритроциты от первого переливания спокойно помрут своей смертью в селезенке реципиента; а антитела останутся).
Если есть вопросы, задавайте, пожалуйста. Я только прошлась по верхам, чтобы не перегружать пост.
Ну и заодно скажу, что крови всегда не хватает. Даже в благополучных странах. Так что -
Все, кажется, проходили эту тему в школе. Четыре группы крови, антигены A и B, кому какую кровь переливать можно, кому нельзя. По неясной мне причине из школьного (и даже универского) курса часть объяснения регулярно ускользает, чему свидельством вот этот тред :) http://shvarz.livejournal.com/186437.html
(здесь и далее я говорю о российских программах, с которыми сталкивалось большинство читающих этот пост; хотя мне и в Штатах попадались очень невнятные объяснения на эту тему)
В результате вместо стройной схемы в голове остается непонятно что.
Я попробую заполнить пробелы. Друзья-специалисты, не бейте за упрощения.
Итак, вот эта таблица всем хорошо знакома:
Это четыре группы крови - А, B, AB и O, три были открыты Ландштайнером в 1900 году, спустя два года была открыта четвертая. В СССР и в нынешней России использовалась другая номенклатура - т.н. группы крови "по Янскому" (чешский ученый Янский открыл группы крови независимо от Ландштайнера). Первая группа - это O, вторая - A, третья - B, четвертая - AB.
В школьных/универских учебниках пишут, что существует три аллеля соответствующего гена, A, B и O; у каждого человка в геноме имеется комбинация двух аллелей, определяющая антигены на поверхности эритроцитов и, соответственно, группу крови. К "недостающим" антигенам в крови имеются антитела (то есть, например, у человека с группой A будут антитела к B), и если перелить пациенту эритроциты с отсутствующим у него антигеном, то эти антитела с ними прореагируют и наступит кирдык.
Рассмотрим эти факты немного подробнее.
Действительно, существует три аллеля гена, определяющего группу крови. Этот ген кодирует вовсе не антиген на поверхности эритроцита, как можно было бы подумать, глядя на некоторые схемы (неочевидный факт номер один), а фермент гликозилтрансферазу, который надевает крайнюю молекулу сахара на длинный сахарный хвост, прикрепленный к одному из белков на поверхности эритроцита (и, кстати, других типов клеток - поэтому группу крови можно определить не только по образцу собственно крови). Разные ферменты присоединяют разные сахара, в результате у людей с аллелем А на конце сахарного хвоста будет N-ацетилгалактозамин, у людей с аллелем B - галактоза. В аллеле O есть ошибка (сдвиг рамки, кажется), кодируемый им фермент не работает, а сахарная цепочка у его носителей получается короче на одну углеводную группу. Поэтому выходит, что аллели А и B кодоминантны (т.е. их присутствие в геноме проявляется в равной степени), а аллель O - рецессивен, то есть при сочетании аллелей АО или BO гликозилтрансфераза A или B сработает "за двоих".
Именно углеводная цепочка является "антигеном", который проверяется лабораторными анализами и участвует в реакции групповой несовместимости. Иммуногенным эпитопом (т.е. частью молекулы, к которой вырабатываются антитела) будет та самая концевая углеводная группа, а также соседние сахара и часть белковой молекулы, к которой они прикреплены.
Таким образом, у людей с генотипом OO первая группа (нет антигенов, так как нет фермента), AO или AA - вторая (A), BO или BB - третья (B), AB - четвертая (AB).
Второй неочевидный факт, который мне стал понятен далеко не сразу - откуда берутся эти самые "групповые антитела"? Казалось бы, понятно, что любые антитела вырабатываются в результате взаимодействия организма с антигеном. Получил прививку - выработались антитела. Переболел инфекцией - выработались антитела. Впрыснули кролику некий некроличий белок - у кролика в плазме появляются антитела к этому белку. Откуда у человека с первой группой крови, которому никогда не делали переливание крови и который не вампир и не людоед берутся антитела к незнакомым антигенам A и B?
Ответ есть. Антибелковые антитела обычно очень специфичны, так как разнообразие белков очень велико. А вот антиуглеводные - нет; похожие сахарные цепочки, как выяснилось, встречаются у множества живых организмов, начиная с бактерий. Например, можно стимулировать выработку антител к А, вакцинировав человека тифозно-паратифозной вакциной. (Пока я искала картинки к этому посту, наткнулась на статьи о том, что вирусы ВИЧ, отпочковываясь от клетки хозяина, могут прихватить с собой кусок сахаров в дорогу и при передаче другому носителю иммунизировать его против этого углеводного фрагмента. shvarz об этом знает, наверное, намного больше :))
У новорожденного если и есть антитела к A и B, то материнские; но в течение первого года жизни у него начинают вырабатываться собственные - сперва к А, затем к B. Но - иммунную систему не дураки строили иммунная система в норме не реагирует на собственные антигены; организм избавляется от клеток, которые способны вырабатывать антитела к собственным антигенам (белкам, углеводам, нуклеиновым кислотам), поэтому если у ребенка есть антигены А (или B), у него не будет вырабатываться к ним антител, даже если он повстречается с бактерией с аналогичной сахарной цепочкой. (Это не влияет на иммунитет в целом! то есть найдутся другие управы на такую бактерию, так что наличие анти-А и анти-B антител не делает человека с первой группой крови вдвое устойчивее к инфекциям по сравнению с кем-то, у кого вторая или третья группа)
Стало быть, у человека с первой группой (O) есть анти-А и анти-B, со второй (А) - анти-B, с третьей (B) - анти-А, с четвертой - ни тех, ни других.
Что происходит, если при переливании антитело встретит свой антиген? Таки плохо. Эритроциты разрушаются прямо в сосудах, это приводит к тяжелейшим осложнениям (такие случаи изредка происходят и сейчас, обычно вследствие врачебной ошибки; первые опыты переливания крови заканчивались плачевно именно по причине несовместимости крови донора и реципиента, тем более что врачи пытались практиковать переливание крови от животных. Говорили, что для процедуры переливания крови требуется три барана - донор, реципиент и врач, который возьмется за эту манипуляцию).
Снова вспомним школьные таблички - первая группа - универсальный донор, четвертая - универсальный реципиент и так далее. Почему, интересно, наличие антител к А и B не мешает первой группе быть универсальным донором?
Ответ такой - эта табличка была актуальна довольно давно :) когда под переливанием понимали в основном переливание цельной крови (неочевидный факт номер три), и крови очень не хватало (эта практика сформировалась в годы Второй мировой войны). В этих случаях важно было хотя бы не перелить эритроциты с "чужими" антигенами реципиенту, у которого были наготове антитела к этим антигенам. В крови донора могли быть собственные антитела (у универсального донора с первой группой в крови плавают антитела к А и B, например), но при переливании они разбавляются кровью реципиента, так что это было не очень страшно.
Сейчас цельную кровь практически не переливают, в этом нет необходимости. Пациенту нужны либо эритроциты, либо плазма, либо и то, и другое, но не обязательно в природном коктейле. И, что еще важно, стандартные условия хранения не позволяют долго хранить цельную кровь - а без консервации невозможно безопасное переливание, так как очень велик риск инфекций. Кровь переливают по фракциям. При переливании эритроцитарной фракции (т.н. эр-масса) плазма донора к реципиенту почти не попадает. При переливании плазмы, наоборот, плазма от "универсального" донора с первой группой не годится никому, кроме других O-пациентов. Когда переливают тромбоциты, нужно тоже учитывать разные тонкости - например, то, что тромбоциты нужно разбавлять плазмой.
В общем, современный стандарт - это переливание только в пределах одной группы. Лишь в экстренных внештатных ситуациях (типа, роды на необитаемом острове) можно перелить эритроциты первой группы реципиенту с другой группой крови.
Два слова про другие системы антигенов. Их много :) уже больше 60, кажется. Но ни одна из них не отличается "естественной" выработкой антител; антитела к таким антигенам вырабатываются только после переливания (или пересадки органа). Так работает система резус-фактора - антиген D есть у резус-положительных людей (генотип DD или Dd), но это белок, и у резус-отрицательных людей антител к D не будет, пока им не перельют кровь от резус-положительного донора. Тогда, если им не посчастливится снова оказаться реципиентом, выработавшиеся с прошлого раза антитела разрушат перелитые эритроциты (я так понимаю, что срок жизни перелитого эритроцита меньше, чем время, требующееся на первичный иммунный ответ, поэтому пока B-лимфоциты прознают про антиген и антитела поспеют, эритроциты от первого переливания спокойно помрут своей смертью в селезенке реципиента; а антитела останутся).
Если есть вопросы, задавайте, пожалуйста. Я только прошлась по верхам, чтобы не перегружать пост.
Ну и заодно скажу, что крови всегда не хватает. Даже в благополучных странах. Так что -