Система Р, GLOB и коллекция 209

Кишечная палочка (Escherichia coli), вызывающая пиелонефрит и другие рециди­вирующие воспаления мочеполового тракта, прилипает к эпителию слизистой обо­лочки с помощью адгезинов - лектиноподобных веществ, расположенных на по­верхности бактериальной клетки (Lingwood и соавт. [102], Stapleton и соавт. [154]).

Адгезины связываются с гликоконъюгатами глобозидов, содержащими диса-харид Galal Щ 4Gal, а также сиалозил- и дисиалозилгалактозил (Elder, Spitalnik [40], Lindstrom и соавт. [101], Moulds и соавт. [118]). Указанные вещества со­ставляют основу специфичностей PI, Р, P^k, LICE и других антигенов, объеди­ненных в систему Р и GLOB.

Как показали Kallenius и соавт. [72], способность уропатогенных штаммов Escherichia coli связываться с эритроцитами и эпителиальными клетками лиц, имеющих фенотип р, снижена. Следовало ожидать, что лица, имеющие груп­пу крови р, резистентны к урогенитальным инфекциям, однако изучение корре­лятивной связи фенотипа Р с урогенитальными инфекциями не дало однознач­ных результатов (Kallenius и соавт. [72]).

Некоторые штаммы Escherichia coli выделяют энтеротоксины, в частности веротоксин, подобный токсину Шига, который продуцируют бациллы Shigella dysenteriae. Веротоксин вызывает воспаление слизистой оболочки тонкой киш­ки, диарею, инициирует гемолитический уремический синдром (Green [52], Elder, Spitalnik [40]). Р-группоспецифический дисахарид Galal —► 4Gal высту­пает в роли лиганда, фиксирующего веротоксин на эпителии слизистой обо­лочки.

Свиной стрептококк {Streptococcus suis), один из возбудителей менинги­та человека, способен связываться с веществом Р^к- трисахаридом Galal —»• 4Gaipi Ц 4Glc. Препараты их этих бактерий сильнее агглютинировали эритро­циты Pj^kH P₂^k по сравнению с Р и Р₂, но не вызывали склеивания эритроцитов р (Haataja и соавт. [53]).

Антиген Р (глобозид) является клеточным рецептором для парвовируса В19, проявляющего высокую тропность к костномозговым клеткам, особенно к эри-троидным предшественникам, в которых он реплицируется (Brown и соавт. [20]). Оболочки лизированного вируса В19 вызывали агглютинацию эритроци­тов Р, и Р₂, но не реагировали с эритроцитами Р^к и р. Цитотоксичность парвови­руса в клеточной культуре удавалось предотвратить с помощью моноклональ­ных антител анти-Р. Антитела анти-Р 1 и анти-Р^к цитотоксичность указанного вируса не отменяли. Цитотоксичность не наблюдали в культурах костномозго­вых клеток, полученных от лиц р (Brown и соавт. [19-21]).

При двойном иммунном окрашивании клеток костного мозга, инфицирован­ных парвовирусом В19, установлено, что вирусные частицы адсорбируются на клетках, экспрессирующих антиген Р (Kerr и соавт. [78]).

, имеющие фенотип р, оказались невосприимчивы к парвовирусной ин­фекции В19 (Kerr и соавт. [78]).

Имеются данные, что лиганд Gb3 (P^k) может выступать в роли кофактора, способствующего проникновению вируса иммунодефицита человека HIV-1 в Т-клетки (Hammache и соавт. [54], Puri и соавт. [132]).

Подобно тому, как это имеет место в системе АВО, продуктом генов ло­куса Р являются не сами антигены, а гликозилтрансферазы. Антигены, рас­познаваемые специфическими антителами, образуются в результате при­соединения углеводных группировок к терминальным участкам субстрата-предшественника. Возникновение нулевого фенотипа р связано с мутациями гена a4Gal-T(табл. 7.3).

Таблица 7.3

Молекулярная основа фенотипа р*

* По Reid, Lomas-Francis [136].

P^k -синтаза

Ген a4Gal-Tl₉ обусловливающий фенотипические различия Р₁иР₂, карти­рован на хромосоме 22 (22ql3.2). В этом регионе секвенирован участок, коди­рующий а1,4-галактозилтрансферазу, которая присоединяет галактозу к лак-тозилцерамиду (глобозиду 2) с образованием глоботриозилцерамида (глобози­да 3), или антигена P^k(Gb3) (Furukawa и соавт. [50], Steffenson и соавт. [155]). Ген a4Gal-Tl представлен двумя экзонами, его гомологи, помимо млекопита­ющих, найдены у насекомых и растений (Keuch и соавт. [79]).

Р-синтаза

В последние годы удалось картировать и клонировать ген, кодирующий трансферазу p3GalNAc-Tl. Указанный фермент обеспечивает присоедине­ние iV-ацетилгалактозаминового остатка к глобозиду 3 (Р^к), в результате чего происходит превращение вещества Ц в антиген Р (Almeida и соавт. [4, 5],

Kijimoto-Ochiai и соавт. [82], Okajama и соавт. [129]). Ген p3GalNAc-Tl незави­сим от других групповых антигенов крови, он представлен одним экзоном, рас­положенным в позиции 3q25. Последнее послужило основанием присвоить ан­тигену Р статус групповой системы эритроцитов - GLOB (028) [136]. Вещество Р присутствует в различных тканях организма: головном мозге, миокарде, лег­ких, тестикулах, почках, печени, селезенке, желудке, плаценте. Степень экс-|ессии в органах варьирует в широких пределах.

Р1-синтаза

Считается, что Р1-синтаза представляет собой разновидность а1,4-галакто-зилтрансферазы, которая способна превращать параглобозид в антигенную субстацию PI (Furukawa и соавт. [50], Steffenson и соавт. [155]) и, возможно, р (Iizuka и соавт. [64]).

Предложены 2 генетические модели биосинтеза вещества PI, Р и ассоции­рованных с ними антигенов, которые в той или иной мере объясняют зависи­мость Рр-фенотипа от синтеза глобозидов и параглобозидов (Fletcher и соавт. [45], Kundu и соавт. [89] и др.).

Одна из моделей, предложенная Graham и Williams [51], предполагает суще­ствование 2 локусов: Р и Р1.

Локус Р1 представлен тремя аллелями - Р^к, Р^ки р:

• Р^к кодирует а1,4-галактозилтрансферазу, которая превращает парагло­бозид и лактозилцерамид в вещества Р^к и Р1;
• Р*кодирует а1,4-галактозилтрансферазу, способную преобразовать лак­тозилцерамид в вещество Р^к;
• р - молчащий аллель, в присутствии которого антигены Р^к и Р1 не об­разуются.

Локус Р представлен двумя аллелями: Р⁺ и Р~, последний из них - мол­чащий.

Согласно этой модели, у родителей р х Р₂ не должно быть детей с груп­пой Р_1? что подтверждено результатами посемейных исследований.

Naiki и Marcus [124] предложили трехлокусную модель: Р, Р^к и Р1 с вариан­том Р7⁺. Эта модель допускает возможность рождения детей с группой ?_{ у ро­дителей р х Р₂. Однако в действительности такой комбинации ни разу не наблю­дали. Предположение о сцепленности генов Р^к и Р1 на хромосоме не подтвер­дилось в экспериментах по секвенированию региона 22ql3.2 генома человека (Steffenson и соавт. [155]).

Антиген Р^к

Формирование антигенной детерминанты Р^к происходит с участием a-D-галакгозы (Furukawa [49], Kundu и соавт. [86], Voak и соавт. [161], Watkins, Morgan [168]). Активность антител анти-Р^к, так же как и анти-Р, ингибировалась жидкостью кист эхинококка (Matson и соавт. [108]). Частичный кислотный гидролиз гликопроте­ина, выделенного из эхинококковых кист, позволил получить 2 субстанции: трисаха­рид, обладающий способностью специфически инактивировать антитела анти-Р 1 и анти-Р^к, и дисахарид Galal щ 4Gal, связывающий антитела анти-Р 1, но инертный по отношению к анти-Р^к-антителам [168]. Другие олигосахариды, содержавшие терми-Ц^ЦНР^{лактозные} группы, также нейтрализовали активность анта-Р^к-антител,

Naiki, Marcus [125] идентифицировали антиген Р^ккак Gb3 (глобозид 3) с на­личием галактозного остатка.

Анализ мембранных гликосфинголипидов показал, что Gb3 отсутствует на эритроцитах нулевого фенотипа р, однако содержится в повышенном количе­стве на эритроцитах P^k+ (Koscielak и соавт. [85], Marcus и соавт. [107]). Как было показано Nudelman и соавт. [128], моноклональные антитела анти-Р^к хоро­шо связываются с Gb3.

Brodin и соавт. [18] получили несколько образцов мышиных моноклональ­ных анти-Р^к-антител иммунизацией животных синтетическими гликопротеина-ми с присоединенной трисахаридной группировкой Galal —> 4Gaipi Щ Clc.

При изучении мембранных гликосфинголипидов, выделенных из эритроци­тов Pj и Р₂, установлено присутствие на обоих типах клеток глобозида 3 в ка­честве общего компонента мембраны (Naiki, Markus [124, 125], Markus и соавт. [105, 106]). Полученные авторами данные свидетельствуют о том, что антиген Р^к в действительности встречается чаще, чем это было ранее показано с помо­щью серологических методов исследования.

Антиген Р (глобозид)

Гликопротеины, угнетающие активность антител анти-Р 1!и анти-Р^к, не реагировали с антителами анти-Р. Причина такого реагирования вскоре стала понятной. Naiki и Matson [125], используя технику ингибиции анти­тел, установли, что антиген Р^к представлен глобозидом 3 (Gb3), а антиген Р - глобозидом 4 (Gb4). Было показано, что Gb4 отсутствует на эритроцитах Р^к и содержится в следовых количествах на клетках р (Kundu и соавт. [86], Marcus и соавт. [107]).

Глобозиды являются наиболее представительными мембранными гликоли-пидами: на одной клетке может присутствовать до 14 млн молекул (Anstee [6, 8], Fletcher и соавт. [45]). Вариант глобозида Gb3 (P^k) содержит дополнитель­ный N-ацетилгалактозаминовый остаток (см. табл. 7.2).

Моноклональные антитела анти-Р ингибировались глобозидами, имею­щими терминальные группировки GalNAcpl —> 3Galal —> 4Gal и Gaipi —> 3GalNAcpi —> 3Gal (Kannagi и соавт. [73]). Один из образцов моноклональных анти-Р-антител нейтрализовался иммуносорбентом Galpl Щ 3GalNAc-R, об­ладающим специфичностью Т-антигена (Inglis и соавт. [66]). Анти-Р-антитела аллогенного происхождения с указанным дисахаридом не реагировали.

Эритроциты р, несмотря на отсутствие в их мембране глобозидов Gb3 и Gb4, каких-либо морфологических и функциональных отклонений от нормы не име­ют. Они содержат лактозилцерамид и другие комплексные гликолипиды в более высокой концентрации, чем эритроциты PI.

Высокая концентрация глобозидов зарегистрирована в почках

Антиген LKE

Антиген LKE [см. Антиген LKE (Luke)] перекрестно реагирует с монокло-нальными антителами к мышиному стадиоспецифическому эмбриональному антигену (SSEA-4). Химическая структура позволила отнести его к глобозидам (Daniels [37], Kannagi и соавт. [73]).

Антигенные детерминанты Р на эритроцитах представлены углеводными остатками гликосфинголипидов (табл. 7.2), олигопептидные цепи связаны с це-рамидом (Schenkel-Brunner [144]). Изучение биохимической структуры антиге­нов PI, Р и Р^к показало, что субстанции Р и Р^к не являются предшественника­ми антигена PL Синтез указанных антигенов происходит посредством двух раз­личных механизмов: Р^к и Р образуется из параглобозидов, причем Р^к является предшественником Р, а Р1 - из глобозидов.

Структура гликосфинголипидов, ассоциированных с системой Р

Антигены Р, относящиеся к параглобозидам

Параглобозид (лакто-Л^-неотетразилцерамид) является предшественником АВН-субстанций типа 2, некоторых ганглиозидов, а также антигена Р1. Первые сведения о природе Р-антигенов были получены в тестах с ингибицией специфических антител. Изучая ингибирующее действие моно-, ди- и трисахари-
дов на активность антител анти-Р 1, Morgan и Watkins [116, 168] показали, что специфическая активность всех Сахаров обусловлена a-D-галактозой. Авторы
получили из жидкости эхинококка овец гликопротеин, специфически ингибировавший анти-Р 1-антитела. При кислотном гидролизе указанного гликопротеина было установлено, что детерминанта Р1, распознаваемая антителами анти-Р 1, является трисахаридом: Galal Щ 4Galpl Щ 4GlcNAc (Cory и соавт. [33], Schenkel-Brunner [144].                                                                                                                                       '^}

Антиген PI на эритроцитах представлен гликосфинголипидом - пента-мерным церамидом (см. табл. 7.2) с трисахаридным терминальным участ­ком, распознаваемым специфическими антителами (Naiki и соавт. [122, 124]). Пространственная структура представляет собой параглобозид с дополнитель­ным остатком а-галактозы. Трисахаридная структура, определяющая специфич­ность, обладала выраженным ингибирующим эффектом по отношению к моно-клональным анти-Р 1-антителам (Bailly и соавт. [10,11], Rouger и соавт. [139]).

Brodin и соавт. [18]) получили Р1-специфический трисахарид синтетиче­ским путем и с успехом использовали для иммунизации мышей с целью полу­чения моноклональных антител. Синтетический трисахарид, коньюгированный с иммуносорбентом, извлекал антитела анти-Р 1 из аллоиммунных сывороток (Cowles и соавт. [34]).

Описаны антитела, реагирующие с эритроцитами нулевого фенотипа р. Эти антитела специфически ингибировались сиалозилпараглобозидом (Metaxas и соавт. [Ill], Schwarting и соавт. [145]), терминальная часть которого содержала остатки сиаловых кислот. Упомянутый сиалозилпараглобозид найден в высокой концентрации на эритроцитах лиц, имеющих нулевой фенотип р. При этом син­тез вещества P^k (Gb3) блокирован.

Антигены Р, относящиеся к глобозидам

Антигены Р, Р^к и Р1 между собой тесно связаны, однако имеют разную при­роду: Р и Р^к относятся к глобозидам, а Р1 - к параглобозидам. На эритроцитах они представлены гликолипидами, в жидкости эхинококковых кист они присут­ствуют в составе гликопротеинов.

Используя очищенные гликолипиды для ингибиции антител анти-РР1Р^к, Naiki и Matson [125], Yang и соавт. [175] установили, что глобозид и тригек-созид церамида (Gb3) свойственны эритроцитам, несущим антигены Р и Р^к. Субстанция Р^к трансформируется в антиген Р, а антиген Р1 синтезируется на основе параглобозидов (рис. 7.1).

Синтез антигенов Р и GLOB по Daniels