Подписка на новости


Аллоиммунизация как глобальный популяционный процесс

Молекулярная генетика систем АВО и Н

Как уже указывалось выше, серологически определяемые антигены А, В и Н не являются непосредственными продуктами генов. Гены А, В и //контроли­руют синтез соответствующих трансфераз. В настоящее время строение генов АВО и Я расшифровано (рис. 3.7). Их удалось клонировать и секвенировать. Расшифрована также аминокислотная последовательность А- и В-трансфераз, которые отличаются друг от друга двумя аминокислотами в позициях 266 и 268 (рис. 3.8).

Аминокислотная последовательность А-* и В-трансферазы**

Гены АВО содержат по 1062 пары оснований и кодируют пептиды, состоя­щие из 354 аминокислот (Reid, Lomas-Francis [186]). Секвенирование генов А и В позволило установить отличающие их последовательности в 7 кодонах, 4 из них (в позициях 176, 235, 266 и 268) могут быть причиной замены амино­кислот в трансферазах. Секвенирование гена 01 показало его идентичность с А1 до нуклеотида 261, с которого рамка считывания нарушается с образовани­ем стоп-кодона (Daniels [87]). Такой аллель кодирует синтез пептида, не облада­ющего какой-либо трансферазной активностью. 

Выявлено несколько вставок: гуанин-цитозин (GC boxes), которые находят­ся выше кодона, инициирующего транскрипцию, и могут играть важную роль в регуляции активности трансфераз. Транскрипция генетической информации за­висит от мини-сателлитов - участков размером 4 кб, расположенных выше на­чального участка считывания. Эксперименты с трансфекцией генов показали, что активность транскрипции гена А по сравнению с В существенно ниже.

Найдены часто встречающиеся аллели, характерные для представите­лей различных этнических групп. Так, примерно 80 % аллелей А1 среди япон­цев отличались от аллелей А1 европейцев мутацией, ведущей к замене проли- на на Glossary Link лейцин в положении 156. Однако это никак не проявляло себя на фено­типическом уровне (Olsson и соавт. [176-178]). Вместе с тем вставка одного нуклеотида в позиции от 798 до 804 в аллеле А2 приводила к синтезу продук­та, не обладающего трансферазной активностью (аллель О3) (Olsson и соавт. [179]). При сравнении нескольких аллелей установлена их гибридная природа. Образование гибридов, включающих фрагменты двух разных аллелей, авторы объясняют кроссинговером во время мейоза. В большинстве случаев кроссин- говер затрагивал экзон 6. При наличии делеции G 261 экзон 7 фенотипически не проявлялся. В тех случаях, когда экзон 6 не содержал указанной делеции, экзон 7 аллеля А1 или О1 проявлял себя фенотипически как Aj-серологическая активность. Экзон 7 аллеля О/v проявлял себя как А2-серологическая актив­ность (Ogasawara [170]).

Описана семья, в которой мать имела группу В, ребенок - А, отец - О. На первый взгляд, такие результаты серологического исследования в тра­диционной интерпретации должны были исключить отцовство. Однако ре­зультаты молекулярно-генетического исследования не позволили этого сде­лать. Секвенирование генов АВО членов данной семьи показало, что у ребен­ка имелся гибридный Glossary Link ген, экзон 6 которого содержал фрагменты гена В, а эк­зон 7 - фрагменты гена 0lv. Поскольку экзоны 7 аллелей А1 и 0 идентичны, а в экзоне 6 указанного гибридного гена, B-0Iv, отсутствовала делеция G 261 (стоп-кодон), на эритроцитах ребенка сформировался антиген A (Olsson и соавт. [177]). Вероятно, этот 2?-0Уу-гибридный ген с А-трансферазной активностью возник во время мейоза в результате кроссинговера.

В литературе появляется все больше материалов, свидетельствующих о ге­терогенности аллелей А, В, Н и Se среди представителей различных рас и эт­нических групп. Молекулярно-генетические методы позволяют выявлять ва­рианты генов с точковыми мутациями, делециями, гибридными включениями (табл. 3.14, 3.15, 3.16, рис. 3.8), приводящими к формированию стоп-кодонов, инактивации участков сплайсинга (Ogasawara и соавт. [170]). В ряде случа­ев отмечены эпистатические эффекты в виде аллельного угнетения (Feng и со­авт. [101]) или, напротив, аллельного усиления активности генов (Morel и со­авт. [162], Ogasawara и соавт. [171]). Структурные особенности генов часто не проявляют себя и лишь в редких случаях приводят к появлению необычных

Таблица 3.1 б

Аллели, ассоциированные со слабой экспрессией В

Фенотип

Аллель

Замена

нуклеотидов

Замена

аминокислот

вз

В3-1

С 105 4T

Arg 352 Tip

В

X

Bw-1 *В104

G 871 А

Asp 291 Asn

Ве,

Ве1-1*В105

Т 641 G

Met 214 Arg

Ве1

Ве1-2 *В10б

G669T

Glu 223 Asp

В

W

Bw-2

С 873 G

Asp 291 Glu

В

W

Bw-3

С 721 Т

Arg 241 Trp

В

W

Bw-4

А 748 G

Asp 183 Gly

В

W

Bw-5

G 539 А

Arg 180 His

В

W

Bw-6

А 1036 G

Lys 346 Glu

в

W

Bw-7

G 1055 А

Arg 352 Gin

в

W

Bw-8

T863 G

Met 288 Arg

Высокая степень гомологии локуса АВО человека обнаружена также при сравнении с аналогичными локусами других млекопитающих: хомяков, крыс, мышей, овец, коров, кроликов, кошек и собак (Daniels [87], Roubinet и соавт. [190]). Интересная деталь: трансферазная активность локуса АВО у мышей вдвое выше, чем у человека (Roubinet и соавт. [190]).

Высокая степень подобия выявлена при секвенировании генов FUTl(Hh) и FUT2(Se) (табл. 3.17, см. рис. 3.8). Полагают, что локус FUT2 мог произойти в результате преобразования гена FUT1 (Daniels [87]).

Таблица 3.17

Аминокислотная последовательность гликозилтрансфераз у млекопитающих

Перспектива создания универсальных эритроцитов привлекла многих иссле­дователей, появилась возможность конвертировать эритроциты группы А в О, и таким образом решить проблему АВО-несовместимых гемотрансфузий.В настоящее время предпринимаются попытки синтезировать а-галакгозилазу генно-инженерным путем, поскольку фермент из натурального сырья дорог окончательно не выяснен. Недостаточно изучены естественные эндогенные ин­гибиторы антителообразования, которые, по-видимому, могут влиять на состоя­ние респондерства или нереспондерства в отношении резус-антигена.

Вид

Аллель, антиген, энзим

Высокогомологичный фрагмент аминокислотной последовательности

Человек

А101

FTYERRPQSQAYIPKDEGDFYYLGGFFGG

272

Человек

В101

FTYERRPQSQAYIPKDEGDFYYMGAFFGG

272

Человек

001

FTYERRPQSQAYIPKDEGDFYYLGRFFGG

272

Человек

цис-АВ

FTYERRPQSQ AYIPKDEGDF YYLG AFF GG

272

Мышь

АВ

FTYERRPQSQAYIPWDRGDFYYGGAFFGG

251

Свинья

А

FTYERRPLSQAYIPRDEGDFYYAGGFFGG

282

Собака

Антиген Форссмана

FP YERRHISTAF VAENEGDF Y Y GG AVF GG

267

Мышь

Г алактозилтрансфераза

FT YERRELS AAYIPFGEGDF YYHAAIF GG

312

Корова

Г алактозилтрансфераза

FTYERRKESAAYIPFGEGDFYYHAAIFGG

286

Крыса

ЮЬЗ

LPYERDKRSAAALSLSEGDFYYMAAVFGG

259

Не утверждая, что это лежит в основе статуса нереспондерства, мы тем не ме­нее приведем некоторые размышления. Предположим, что резус-принадлежность D- данного человека обусловлена неполной делецией гена D, и небольшая часть генетического материала все же сохранилась. Этой части не достаточно, чтобы вос­производимый ею субстрат мог быть выявлен серологически как D+, однако мо­жет быть достаточно, чтобы антиген D, введенный с перелитой кровью, не воспри­нимался как чужеродный. Таким образом, нереспондеры по отношению к резус- антигену - это лица, в эритроцитах которых присутствует вещество, гомологичное антигену D, в небольшом, серологически невыявляемом количестве (скрытый D). Не исключено, что такие лица могут иметь фенотип Del, при котором следовые ко­личества антигена D выявляют только с помощью адсорбции - элюции.

Предпринятые некоторыми исследователями попытки индуцировать состоя­ние толерантности к резус-фактору посредством орального введения эритроци­тов Rh+ не увенчались успехом. Остается недоказанным предположение о су­ществовании гена респондерства и нереспондерства.

Благодаря молекулярно-биологическим исследованиям Colyn, Mouro, Wolter, Cherif-Zahar, Le Van Kim и других исследователей стало понятно, почему анти­ген D столь иммуногенен.

В 1991 г. Colyn и соавт. [233] выяснили, что резус-положительные лица име­ют 2 гена: RHD и RHCE, кодирующие выработку резус-антигенов. В то же вре­мя у большинства резус-отрицательных людей ген RHD подвергнут делеции и они имеют только 1 ген - RHCE. Последний представлен 4 аллелями: RHCe, RHcE, RHce и RHCE, кодирующими соответственно 4 варианта субстрата - Се, сЕ, се и СЕ. Полипептиды, кодируемые аллелями RHCE, имеют весьма значи­тельное структурное сходство.

Как установили Mouro и соавт. [496], Wolter и соавт. [720], Cherif-Zahar и со­авт. [208], Le Van Kim и соавт. [418], полипептид, несущий иммунодоминант- ный эпитоп С, отличается от полипептида, несущего иммунодоминантный эпи­топ с, всего лишь четырьмя аминокислотами в цепи из 417 аминокислот, и лишь одно из этих 4 различий определяет специфичность С и с. Полипептид, несущий Е-специфичность, отличается от несущего е-специфичность одной аминокисло­той. Иными словами, когда реципиенты Cde получают трансфузию эритроцитов cde, а реципиенты cde - трансфузию эритроцитов Cde, Glossary Link иммунная система реципи­ента не всегда отличает перелитое вещество Rh от своего собственного. То же са­мое происходит, когда людям с фенотипом cDE, cdE или cDe, cde переливают эри­троциты cDe, cde или соответственно cDE, cdE: их иммунная система не в состо­янии отличить чужой антиген от собственного по одной различающейся позиции.

Полипептид, кодируемый Glossary Link геном RHD, отличается от кодируемого геном RHce по величине [208, 233, 418, 496, 720]. Такое различие существенно для иммунной системы реципиента. При делеции гена RHD кодируемое им веще­ство Rh не производится, поэтому вводимый при гемотрансфузии антиген прак­тически не имеет у реципиента какого-либо эквивалента. Иммунный ответ особенно сильно проявляется у лиц с фенотипом -D- и Rhnull, у которых часть или все антигены Rh отсутствуют. В этом случае антигенные различия реципиента и донора, даже если последний Rh-, очень велики.

На основании результатов молекулярно-биологических исследований, сви­детельствующих о незначительных различиях в структуре минорных резус- антигенов С, с, Е, е, а также основываясь на данных статистики, показываю­щих, что частота антител к этим антигенам невысока, некоторые исследовате­ли предлагают пересмотреть существующее положение о резуе-положительных и резус-отрицательных донорах. В частности, предлагается относить к резус- отрицательным донорам лиц D-, содержащих антигены С и Е, и узаконить трансфузии крови Cde, cdE и CdE резус-отрицательным реципиентам. По их мнению, такой подход, позволит расширить ресурсы донорской крови Rh-, сэ­кономит значительные средства, затрачиваемые на дополнительное типирова- ние доноров по факторам С и Е, и связанные с этим другие расходы.

Хотя мировое сообщество трансфузиологов в целом не приняло этот предло­жение, оно не лишено здравого смысла.

Придерживаясь общепринятого положения, предписывающего относить к резуе-отрицательным донорам только лиц, не содержащих факторов D, С и Е, мы все же рассмотрим его по существу.

В начале 50-х годов прошлого столетия сложилось представление о том, что для реципиентов cde антигены С и Е столь же иммуногенны, как D. Это представление базировалось на данных о высокой частоте встречаемости ан­тител анти-С и анти-Е в виде комбинированных сочетаний: анти-DC и анти- DE. Создавалась видимость высокой иммуногенности этих факторов и отсю­да опасение, что для реципиентов D-C-E- антигены С и Е будут также имму­ногенны. В действительности чистые Glossary Link антитела к факторам С и Е без анти-D- антител встречаются редко, что свидетельствует об их невысоких иммуноген- ных свойствах.

Для того чтобы еще больше обезопасить резус-отрицательных реципиен­тов от возможной аллоиммунизации, им переливают эритроциты, не содержа­щие этих факторов. Предпочтение такой тактики было в значительной степени произвольным, поскольку объективная статистика, подтверждающая правомер­ность такого подхода, отсутствовала.

В то же время реципиентам Rh+ переливают эритроциты, которые в 20-30 % случаев не идентичны по антигенам С и Е, не опасаясь при этом вызвать алло­иммунизацию. Вряд ли такой подход можно признать правильным, поскольку реципиенты Rh+, хотя и редко, но все же иммунизируются минорными анти­генами с, Cw, С, Е и е. В табл. 4.2 представлены данные, характеризующие сте­пень иммуногенности минорных Rh-антигеновискусственная иммунизация нативными и энзимированными эритроцитами не позволяла получить эти антитела (Р.С. Сахаров [96, 98]).

В опытах по иммунизации, когда инъекции продолжались в течение полу­тора лет, Jones, Diamond и Allen (1954) не смогли стимулировать продукцию анти-С и анти-Е ни у одного из 32 человек D+.

Очень часто иммунизация, предпринятая с целью получения антител анти-С и анти-Е, приводит к выработке антител анти-KEL 1 или анти-hr' (с). Об этом свидетельствуют многочисленные данные, полученные отечественными иссле­дователями Т.Г. Соловьевой, А.Г. Башлай, Р.С. Сахаровым, В.А. Мороковым, И.С. Липатовой и другими, занимавшимися направленной искусственной им­мунизацией с целью получения моноспецифических тестовых сывороток.

Анти-С-антитела хотя и редки, но значительно чаще образуются у резус- отрицательных людей, чем у резус-положительных, что еще раз подтвержда­ет правильность современной трансфузиологической тактики, предусматрива­ющей переливание резус-отрицательным реципиентам эритроцитов, лишенных антигенов С и Е. Сложившуюся повсеместно практику переливания эритроци­тов Rh+ резус-положительным реципиентам без учета факторов С и Е вряд ли можно считать идеальной, поскольку это приводит к аллоиммунизации реципи­ентов факторм hr' (с), который иммуногенен для гомозигот CDe/CDe и обуслов­ливает около 3 % посттрансфузионных осложнений.

Итак, многие аргументы убеждают в необходимости переливать эритроци­ты, идентичные по основным антигенам системы Rh-Hr: D, С, Е, с, е. К этому перечню необходимо добавить антиген Cw, частота сенсибилизации к которому составляет 1-2 % [40].

Роль Rh-антигенов в биологии человека неясна. Gahmberg и соавт. [296], Ridgwell и соавт. [566], Paradis и соавт. [517] полагают, что резус-антигены явля­ются лишь структурным элементом мембраны эритроцитов. Число молекул по­липептида Rh и гликопротеина Rh на 1 эритроцит достигает 200 тыс. (Hughes- Jones и соавт. [364]), что делает их основными мембранными белками.

Вещество Rh присутствует только в эритроцитах и, по-видимому, выполняет определенную функцию, специфичную именно для этих клеток.

По данным Schmidt и соавт. [5] и Sturgeon [638], эритроциты людей с фено­типом Rhnull, при котором, как известно, отсутствуют Rh-антигены, имеют эл­липсоидную форму. Концентрация анионов в мембране снижена (Balias и со­авт. [151]). Эритроциты часто дегидратированы из-за повышенного транспорта воды через клеточную мембрану (Lauf, Joiner [411], Nash, Shojania [504]). Срок их приживления in vivo меньше, чем обычных эритроцитов [598].

Ridgwell и соавт. [565] нашли, что Glossary Link аминокислоты Glu 21 и Glu 146 в транс­мембранной части Rh-полипептида и аминокислоты Glu 13 и Glu 148 в транс­мембранной части Rh-гликопротеина обеспечивают Glossary Link движение катионов через мембрану эритроцита и относятся к структурам, которые подобно аквапорину-1 (антигену Colton) являются транспортерами воды в клетку.

 

Система резус полиморфна. Помимо четко очерченных антигенов, она вклю­чает варианты, при которых антигены выражены слабо либо вовсе не продуци­руются. Для ясности дальнейшего изложения объясним некоторых обозначе­ния, встречающиеся в современных публикациях.

Как видно из табл. 4.5, наименования отдельным вариантам, в том числе редко встречающимся, присваивали в значительной мере произвольно. В этом плане классификация ISBT внесла определенный порядок. Тем не менее обо­значения, характеризующие необычную выраженность антигенов или их не­ожиданное отсутствие, в литературе сохраняются, например фенотипы Rhnull, -D-, (C)D(e). В последнем случае необычные фенотипы со слабовыраженны- ми антигенами Сие, кодируемые геном RN и чаще встречающиеся у негров, обозначают как (C)D(e), выделяя скобками очень слабые или практически от­сутствующие антигены Сие.

Обозначение f (се) и rh. (Се) с дублирующим синонимом, помещенным в скобки, более информативно для читателя, чем обозначение этих антигенов как f и rhj, поскольку указывает на генетическую подоплеку их формирования (по­зицию цис генов се или Се). Антиген f продуцируется комбинацией генов с иев положении цис. При размещении генов спев позиции транс антиген f не фор­мируется. Аналогичная ситуация имеет место в отношении антигена rh., кото­рый вырабатывается в том случае, если как минимум на одной из унаследован­ных гомологичных хромосом в позиции цис расположены локусы Си е. Гены С и ев позиции транс антигена rh. (Се) не производят.

Антигены резус встречаются с частотой: D - 85 %, С - 70 %, с - 80 %, Е - 30 %, е - 97,5 %. В табл. 4.6 представлены варианты фенотипов и генотипов Rh, а также результаты серологических реакций, в которые вступают эритроциты с тем или иным сочетанием антигенов резус. Фенотип Rh-Hr выявляют с помощью

5   сывороток: анти-D, анти-С, анти-Е, анти-с и анти-е. Сыворотки анти-се, анти- Се, анти-сЕ и анти-СЕ обнаруживают на эритроцитах дополнительный антиген­ный продукт, кодируемый генами, когда они находятся в одном гаплотипе одно­временно. Реагирование этих сывороток при одинаковом фенотипе, но разном ге­нотипе людей не совпадает, что может быть использовано для установления ге­нотипа Rh по фенотипу. Например, лица с фенотипом CcDEe (Се+се-сЕ+СЕ-), с большой степенью вероятности (99,99 %) имеют генотип CDe/cDE (генотипы Cde/cDE или CDe/cdE менее вероятны), а лица с тем же фенотипом CcDEe (но Се-се+сЕ~СЕ+) имеют генотип CDE/cde или, что менее вероятно, CdE/cDe.

Выраженность антигенов Rh на эритроцитах варьирует в широком диапазо­не. Выделяют сильные, средние и слабые формы антигенов. Эритроциты, не­сущие эти формы, обычно не имеют качественных различий, но отличают­ся от образца к образцу степенью агглютинабельности. Выраженность агглю­тинации (агглютинабельность) определяется количеством антигена, представ­ленного на поверхности эритроцитов, что обусловлено генетическими фактора­ми. Агглютинабельность эритроцитов людей с генотипом cDE/cDE выражена сильнее, чем эритроцитов лиц с генотипом CDe/CDe, поскольку количество ан­тигенных участков на эритроцитах DE больше, чем на эритроцитах DC. Редкий фенотип -D-, при котором отсутствуют антигены С, Е, с и е, отличается наибо­лее высоким содержанием субстанции D по сравнению с нормальным D-типом. Менее всего антиген D выражен на эритроцитах со слабым D-фенотипом (Du) и совсем не выражен на эритроцитах Rhnull.

В редких случаях варианты агглютинабельности могут быть обусловлены качественными различиями парциальных антигенов, которые содержат непол­ный набор D-эпитопов.

 

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

Реклама партнеров

Мы в соц сетях

Твиттер 03ekb

Тесты врачам

Результаты последних тестов

Тест Пользователь Результат
Скорая помощь. Помощь при заболеваниях сердечно-сосудистой и дыхательной систем Гость 50,00 %
Основы реаниматологии Гость 66,67 %
Интенсивная терапия и реаниматология Гость 40,00 %
Педиатрия. Профилактика ранних отклонений в состоянии здоровья детей (квалификационные тесты) Гость 80,00 %

Последние термины

Июл.22 Бровь
Апр.07 БИТ
Апр.07 ВБ
Ноя.10 Эргоалкалоиды
Ноя.10 Эрадикация

Наши партнеры