Антигены эритроцитов и их значение

1.Функции антигенов эритроцитов

антиген кровь эритроцит резус

Антигены эритроцитов человека являются структурными образованиями, расположенными на внешней поверхности мембраны эритроцитов, обладающими способностью взаимодействовать с соответствующими антителами и образовывать комплекс антиген-антитело. Антигены эритроцитов наследуются от родителей.

Часть антигена, непосредственно взаимодействующая с антителом, называется антигенной детерминантой. Одна молекула антигена может содержать одну или несколько антигенных детерминант.

Свойство антигенов взаимодействовать со специфическими антителами используется для диагностики антигенов in vitro. При этом их взаимодействие проявляется в виде реакции агглютинации эритроцитов антителами и появление агрегатов эритроцитов. Первостепенное клиническое значение имеют антигены системы АВ0 и Резус. Меньшее клиническое значение других антигенов эритроцитов объясняется низкой иммуногенностью антигенов, и соответственно, редкой выработкой антител.

В настоящее время известно около 236 антигенов эритроцитов, которые распределяются в 29 генетически независимых системах (рис. 1.). Каждая система антигенов эритроцитов кодируется одним геном (система Н) или несколькими гомологичными генами (Резус, MNS).

Рис. 1. Перечень некоторых систем антигенов эритроцитов

Антигены эритроцитов:

структурные компоненты мембраны эритроцитов;

передаются по наследству;

обладают иммуногенностью (вызывают выработку антител);

взаимодействуют с антителами, образуя комплекс антиген-антитело.

2.Химическая природа антигенов эритроцитов

Антигены эритроцитов являются:

) протеинами (антигены эритроцитов системы Резус, Кидд, Диего, Колтон);

2) гликопротеинами (антигены эритроцитов систем MNS, Гебрих, Лютеран);

3) гликолипидами (антигены эритроцитов систем AB0, Н, Le, I).

Гены полисахаридных антигенов (AB0, Н, Р, Левис, I) кодируют специфические гликозилтрансферазы - ферменты, присоединяющие различные сахара к полисахаридным цепям-предшественниками формирующие таким образом антигенную структуру антигенов.

Гены белковых антигенов эритроцитов кодируют полипептиды, которые сами встраиваются в мембрану эритроцита и формируют антигенные детерминанты. Ряд антигенов представлен только на эритроцитах (Резус, Келл), другие же экспрессируются и в некроветворных тканях (AB0, Левис, Индиан).

Большинство антигенов эритроцитов крови человека было открыто при изучении причин посттрансфузионных осложнений гемолитического типа или гемолитической болезни новорожденных и получило название по имени лиц, у которых обнаружена данная патология. Так, например, система антигенов эритроцитов Лютеран, была названа по фамилии донора, у которого впервые были выявлены антитела, названные затем анти-Lu2. Система антигенов Келл была названа по первым буквам фамилии лица, выработавшего антитела (Kelleher).

Схематическое строение антигенов эритроцитов и расположение их на мембране эритроцитов представлено на рис. 2.

Рис. 2.

3.Современная классификация антигенов

Все антигены эритроцитов принадлежат к одной из трех категорий:

1) системе антигенов эритроцитов (основной признак, объединяющий антигены эритроцитов в систему, является общность контролируемых их генов);

) коллекции антигенов эритроцитов (антигены эритроцитов связаны биохимически и серологически на уровне фенотипа);

) серии антигенов эритроцитов (включают антигены эритроцитов, для которых не изучены гены, кодирующие их).

4.Антигены эритроцитов системы АВ0

Одной из основных систем антигенов является система антигенов АВ0, которая включает 4 антигена: А, В, АВ, А1. Характерной особенностью, отличающей систему антигенов эритроцитов АВ0 от других систем антигенов, является постоянное присутствие в сыворотках людей (кроме лиц с группой крови АВ) антител, направленных к антигенам А или В. Антитела к антигенам эритроцитов других систем не являются врожденными и вырабатываются в следствие антигенной стимуляции.

Характеристика антигенов А и В. Антигены системы АВ0 развиваются на эритроцитах еще до рождения ребенка. Обнаружено присутствие А антигена на эритроцитах 37-дневного плода. Однако полное созревание антигенов данной системы, со всеми им присущими серологическими свойствами, происходит только через несколько месяцев после рождения.

У взрослых людей на эритроцитах могут присутствовать следующие антигены системы АВ0: А, В. Кроме того, на эритроцитах присутствует антиген Н1. Последний является предшественником антигенов А и В, а также обнаруживается в большом количестве на поверхности эритроцитов, принадлежащих к группе крови 0.

А, В и Н антигены присутствуют не только на эритроцитах, но в различных концентрациях и в клетках большинства тканей организма. Эти антигены являются частью мембран клеток. Кроме существования водонерастворимого материала на поверхности клеток у 78% лиц имеются АВН антигены в растворенном виде в различных секреторных жидкостях организма.

Антиген Н не входит в систему антигенов эритроцитов АВ0, а принадлежит к системе антигенов Н.

Биохимическая природа антигенов А, В, Н. Антигены А, В и Н по химической природе являются гликолипидами и гликопротеинами. Три детерминанты (А, В и Н), в основном, имеют один и тот же химический состав. Отличия в серологической специфичности определяются терминальными сахарами, прикрепленными к основной цепи. Они различны у трех антигенов:

·L-фукоза - для антигена Н;

·б-N-ацетилгалактозамин для антигена А;

·D-галактоза - для антигена В (рис. 3.)

Рис. 3.

5.Система антигенов эритроцитов Резус

Резус обнаружен в 1919 г. в крови обезьян, у человека была открыта в 1940 году Ландшейнером и Винером и насчитывает в настоящее время 48 антигенов.

Антигены системы Резус имеют белковую природу. Чаще всего встречаются резус-антигены типа D (85%), С (70%), Е (30%), е (80%) - они же и обладают наиболее выраженной антигенностью. Среди антигенов системы Резус наибольшее клиническое значение имеет антиген D. Обладая выраженными иммуногенными свойствами, антиген D в 95% случаев является причиной гемолитической болезни новорожденных при несовместимости матери и плода, а также частой причиной тяжелых посттрансфузионных осложнений. Лиц, имеющих антиген D, относят к резус-положительным, а не имеющих антиген D - к резус-отрицательным.

Рис. 4.

Разновидности антигена D. Характерной чертой антигенов системы Резус является полиморфизм, что обусловливает наличие большого количества разновидностей антигенов.

Согласно современному представлению о строении антигена D известно, что антиген состоит из структурных единиц - эпитопов. В последние годы описано более 36 эпитопов. На эритроцитах различных индивидов с резус-положительной принадлежностью могут присутствовать все эпитопы или отсутствовать некоторые из них. Чаще всего эритроциты здоровых лиц экспрессируют все эпитопы антигена D (нормально выраженный D антиген). Образцы эритроцитов, экспрессирующие не все эпитопы антигена D, обозначают термином D вариантный (D partial - частичный). В то время, как образцы эритроцитов, имеющие сниженную экспрессию антигена D, называют D слабый (D weak) (рис. 5).

Рис. 5. Разновидность антигена D

Ранее не существовало возможности дифференцировать D слабый и D вариантные антигены друг от друга, поэтому они обозначались общим термином Du. Но в настоящее время, благодаря использованию моноклинальных антител, это стало возможно. Поэтому за рубежом термин Du больше не используется.

6. Второстепенные антигенные системы крови

Второстепенные эритроцитарные групповые системы также представлены большим количеством антигенов. Знание этого множества систем имеет значение для решения некоторых вопросов в антропологии, для судебно-медицинских исследований, а также для предотвращения развития посттрансфузионных осложнений и предотвращения развития некоторых заболеваний у новорожденных.

Наиболее изученные антигенные системы эритроцитов:

а) групповая система Келл (Kell) состоит из 2 антигенов, образующих 3 группы крови (К-К, К-k, k-k). Антигены системы Келл по активности стоят на втором месте после системы резус. Они могут вызвать сенсибилизацию при беременности, переливании крови; служат причиной гемолитической болезни новорожденных и гемотрансфузионных осложнений.

б) групповая система Кидд (Kidd) включает 2 антигена, образующих 3 группы крови: lk (a+b-), lk (A+b+) и lk (a-b+). Антигены системы Кидд также изоиммунными свойствами и могут привести к гемолитической болезни новорожденных и гемотрансфузионным осложнениям.

в) групповая система Даффи (Duffy) включает 2 антигена, образующих 3 группы крови Fy (a+b-), Fy (a+b+) и Fy (a-b+). Антигены системы Даффи в редких случаях могут вызвать сенсибилизацию и гемотрансфузионные осложнения.

г) групповая система MNSs является сложной системой; она состоит из 9 групп крови. Антигены этой системы активны, могут вызвать образование изоиммунных антител, то есть привести к несовместимости при переливании крови; известны случаи гемолитической болезни новорожденных, вызванные антителами, образованными к антигенам этой системы.