Иммуногенетика. Группы крови

Система AB0

У взрослых людей на эритроцитах могут
присутствовать следующие антигены системы АВ0: A¹, A², B

антигены
присутствуют не только на эритроцитах, но в различных концентрациях в
клетках большинства тканей организма. Эти антигены являются частью
мембран клеток. У 78% людей имеются АВ0 антигены в растворенном виде в
различных секреторных жидкостях организма.

Антигены АВ0 присутствуют на эритроцитах, лейкоцитах,тромбоцитах, тканевых клетках, жидкостях организма, секретах.
Антигены системы АВ0 развиваются на эритроцитах ещё до рождения ребёнка.Обнаружено присутствие А антигена на эритроцитах 37- дневного плода.
Но полное созревание антигенов данной системы со всеми им присущими серологическими свойствами происходит только через несколько месяцев после рождения.

Антигены А, В по химической природе являются гликолипидами и гликопротеинами.
Агглютиногены довольно устойчивы к воздействию различных факторов: высыханию, высокой и низкой
температуре, кислотам и щелочам.
Поэтому соответствующими методами удаётся определить групповые антигены А и В в высохших пятнах крови, фиксированных формалином тканях и даже у мумий, хранившихся десятки и сотни лет.

Аналогично тому, как в эритроцитах имеются групповые антигены А и В, плазма крови может содержать антитела – агглютинины.
Агглютинины-это тоже белки, которые находятся в плазме и тканевых жидкостях.
Они представляют собой молекулы гамма-глобулина, которые отличаются от других иммуноглобулинов крови способностью специфично соединяться с одноимёнными антигенами крови.

В молекуле агглютининов имеются определённые участки – активные центры, которыми они соединяются с антигенными детерминантами агглютиногенов.
Каждая молекула антитела имеет не менее двух активных центров.

АНТИТЕЛА — это белки (точнее гликопротеины), которые синтезируются под влиянием антигенов и специфически с ними реагируют. Это белки гаммаглобулиновой фракции, поэтому их называют ИММУНОГЛОБУЛИНАМИ (иммунными глобулинами).

Иммуноглобулины обозначаются символом Ig.
Синтезируются они В-лимфоцитами, а более точно - ПЛАЗМАТИЧЕСКИМИ КЛЕТКАМИ и содержатся в большом количестве в сыворотке, в межклеточной жидкости и других секретах, обеспечивая гуморальный ответ.
Одновременно определенная, но небольшая часть Ig фиксируется на поверхности мембран макрофагов и лимфоцитов, функционируя в качестве рецепторов к антигенам и участвуя, таким образом, не только в гуморальном, но и клеточном иммунном ответе.

На В-лимфоцитах Ig встроены в цитоплазматическую мембрану и являются антигенспецифическим рецептором. В данном случае это мембранная форма иммуноглобулинов

В молекуле Ig выделяют три фрагмента: два из них идентичны и обладают способностью соединяться с антигеном (точнее с антигенной детерминантой).
Поэтому их назвали Fab-фрагментами (fragment antigen binding - фрагмент антигенсвязывающий).
Третий фрагмент может кристаллизоваться, и в связи с этим его обозначили как Fc-фрагмент (fragment crystallizable).
В Fab-фрагментах располагаются активные центры антител

Fc-фрагментом антитело связывается с клеточными
Fc-рецепторами (FcR), которые находятся на поверхности ряда клеток (макрофагов, моноцитов, лимфоцитов,базофилов и др.).
Во всхе V-областях иммуно-глобулинов имеются
ГИПЕРВАРИАБЕЛЬНЫЕ УЧАСТКИ с высокой степенью изменчивости аминокислотного состава. На Н-цепи четыре таких участка, а на L-цепи — три

Четыре цепи между собой связаны дисульфидными связями
Вариабельные участки в цепях начинаются от N (концевого участка) и состоят приблизительно из 110 аминокислот.
Константный участок Н-цепи в 3 раза длиннее вариабельного и
состоит из 3 гомологичных областей, L-цепи – из одной, каждая из которых содержит
3
110 аминокислот. Эти гомологичные участки, длиной 110 аминокислот, свернуты в глобулы и
называются доменами.

ДОМЕНЫ — это фрагменты цепей Ig, стабилизированные дисульфидными мостиками,
состоящие приблизительно из 110 аминокислот (мол. масса 12500). Вторичная структура доменов представляет собой «клубки» (глобулы).
Домены, состоящие из вариабельных участков легких и тяжелых цепей,обозначаются соответственно VL и VH.

АКТИВНЫЙ ЦЕНТР иммуноглобулина (синоним:
паратоп) представляет собой пространство между VH и VL участками и расположен в Fab.
Активным центром антител или антидетерминантой, именуют участок молекулы антитела, являющийся структурой, комплементарной (специфичной) детерминантой группе антигена.
Именно активными центрами Ig связываются с антигеном.
Активный центр антител обладает функциональной автономией, т.е. способен связывать антигенную детерминанту в изолированном виде.

СПЕЦИФИЧНОСТЬ антител — это способность Ig реагировать только с определенным антигеном.
Феномен специфичности основан на наличии активных центров в молекуле антител,вступающих в контакт с соответствующими детерминантами антигена.

ВАЛЕНТНОСТЬ антител — это количество активных центров в молекуле антитела. Валентность Ig G равна двум.

С помощью физико-химических и иммунологических методов доказано существование 5 классов Ig с молекулярной массой от 150 000 до 900 000 Д, обозначаемых Ig A, Ig M, Ig G, Ig E, Ig D.
Принадлежность иммуноглобулинов к определенному классу определяется типом тяжелых цепей.
У IgA тяжелые цепи α(альфа), IgM – μ(мю), IgG – γ(гамма), IgE – ε(эпсилон), IgD – δ(дельта).

Антитела против одного и того же антигена могут быть представлены разными классами Ig.
При этом выявлена такая закономерность: первыми после иммунизации появляются антитела класса М, затем класса G, и последними иммуноглобулины А и Е.
Таким образом, если определяются антитела (к какому-либо инфекционному агенту) класса М, то это свидетельствует о
недавнем его инфицировании.
Вот почему определение антител классов М и G к одному и тому же возбудителю играет важную диагностическую роль (как к ВИЧ, так и к возбудителю токсоплазмоза,ЦМВ и многим другим патогенам).

В молекуле Ig G имеется 12 доменов, по 4 на тяжелых цепях и по 2 на легких.

Известно несколько основных групп аллельных генов этой системы: A¹, A², B и 0.

Генный локус для этих аллелей находится на длинном плече хромосомы 9.

Основными продуктами первых трёх генов — генов A¹, A² и B, но не гена 0 — являются специфические ферментыОсновными продуктами первых трёх генов — генов A¹, A² и B, но не гена 0 — являются специфические ферменты гликозилтрансферазыОсновными продуктами первых трёх генов — генов A¹, A² и B, но не гена 0 — являются специфические ферменты гликозилтрансферазы, относящиеся к классу трансфераз.

Эти гликозилтрансферазы переносят специфические сахара — N-ацетил-D-галактозамин в случае A¹ и A² типов гликозилтрансфераз, и D-галактозу в случае B-типа гликозилтрансферазы.

При этом все три типа гликозилтрансфераз присоединяют переносимый углеводный радикал к альфа-связующему звену коротких олигосахаридных цепочек.

Субстратами гликозилирования этими гликозилтрансферазами являются углеводные части гликолипидов и гликопротеидов мембран эритроцитов, и в значительно меньшей степени — гликолипиды и гликопротеиды других тканей и систем организма.

Именно специфическое гликозилирование гликозилтрансферазой A или B одного из поверхностных антигенов — агглютиногена — эритроцитов тем или иным сахаром (N-ацетил-D-галактозамином либо D-галактозой) и образует специфический агглютиноген A или B.

Система Rh (резус-система)

Резус крови — это антигенРезус крови — это антиген (белок), который находится на поверхности красных кровяных телец (эритроцитов). Он обнаружен в 1940 году Карлом Ландштейнером и А.Вейнером

положение резус белка резус в мембране эритроцитов

АМИНОКИСЛОТНАЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ РЕЗУС-БЕЛКА ЧЕЛОВЕКА
FP SGKVVITLFSIRLATMSALSVLISVDAVLGKVNLAQLVVMVLVEVTA
KYFDDQVFWKFPHLAVGF

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ НУКЛЕОТИДОВ КОДИРУЮЩЕЙ ЧАСТИ ГЕНА РЕЗУС-БЕЛКА ЧЕЛОВЕКА

Около 85 % европейцев (99 % индийцев и азиатов) имеют резус и соответственно являются резус-положительными. Остальные же 15 % (7 % у африканцев), у которых его нет, — резус-отрицательный.

У большинства людей (85%) имеется ген резус-фактора, но у 15% этот ген отсутствует, отсутствует соответствующий гену нуклеотидный "текст" . Если этот ген присутствует, то он определяет у человека синтез резус-белка. Если же его нет, то резус-белок не синтезируется.

У человека может встречаться 3 варианта сочетания резус-аллелей

Человек, у которого 2 аллеля с присутствующим геном, имеет группу крови резус положительную. Если у человека на одной из хромосом ген отсутствует, то белок все равно синтезируется с гена на другой хромосоме; и резус-группа также положительная (рис. в середине). Белок не синтезируется только в том случае, когда ген отсутствует на обоих хромосомах. Только в этом случае группа крови резус-отрицательная

резус крови — это сложная система, включающая более 40 антигенов, обозначаемых цифрами, буквами и символами. Чаще всего встречаются резус-антигены типа D (85 %), С (70 %), Е (30 %), е (80 %) — они же и обладают наиболее выраженной антигенностью. Система резус не имеет в норме одноименных агглютининов, но они могут появиться, если резус-отрицательному человеку перелить резус-положительную кровь.

Система резус не имеет в норме одноименных агглютининов, но они могут появиться, если резус-отрицательному человеку перелить резус-положительную кровь.