Презентация на тему «Ранние стадии эмбриогенеза человека»

Система групп крови АВО ISBT: 001

История открытия, строение, наследование и биологическая значимость

История трансфузиологии

Бп. Аллоантигены крови человека

История трансфузиологии

Мифы

Папа римский Иннокентий VIII, удрученный старостью, приказал влить себе кровь от троих юношей. (Результат был печален – умерли и юноши и папа) Французская королева Мария Медичи пила человеческую кровь. (Исцеления от недомоганий и старости королева-кровопийца не нашла)

Иннокентий VIII

Мария Медичи

История трансфузиологии

Эксперименты

1666 г. англ. анатом и физиолог Ричард Лоуэр перелил кровь от одной собаки к другой. (обескровленной дворняжке, которая почти не подавала признаков жизни, он перелил кровь дога, после чего дворняжка ожила)

Ричард Лоуэр

История трансфузиологии

Эксперименты

15 июля 1667 г. проф. медицины Жан Батист Дени провел первое успешное переливание крови от ягненка – человеку (Больной – юноша 16 лет, ослабший от частых кровопусканий быстро поправился)

Жан Батист Дени

История трансфузиологии

Эксперименты

25 сентября 1818 г. профессор физиологии и акушерства Джеймс Бланделл перелил кровь от человека человеку (прямое переливание). (с именем этого ученого связано испытание переливания венозной крови и введение непрямого метода переливания)

Джеймс Бланделл

История трансфузиологии

Эксперименты

1832 г. акушер С.-Петербурга Андрей Мартынович Вольф осуществил успешное переливание крови женщине с послеродовым кровотечением. (в течении 10 лет он сделал еще 4 гемотрансфузии, но с неудачными результатами)

История трансфузиологии

Первый итог.

В 1873 году подсчитали, что всего на земном шаре было произведено 247 переливаний, из них 176 окончились смертью.

История Открытия системы аво

Бп. Аллоантигены крови человека

История открытия системы АВО

1900 г. S.G. Shattock указал на свойство сыворотки человека вызывать склеивание эритроцитов другого человека

S.G. Shattock

История открытия системы АВО

1901 г. Karl Landsteiner опубликовал статью «Об агглютинабельной способности нормальной крови человека» (в ней сообщалось о первой открытой системе групп крови человека – системе АВО)

Karl Landsteiner

Эксперимент К. Ландштейнера

История открытия системы АВО

1902 г. A.von Decastello и A. Sturli обнаружили четвертую группу - АB

Alfred von Decastello

Adriano Sturli

История открытия системы АВО

1907 г. J. Jansky опубликовал статью «Гематологические исследования у психически больных, в которой сообщил о существовании 4 групп крови (в отличие от 3 групп, открытых К. Ландштейнером).

Jan Jansky

Аво и иммунный ответ

Бп. Аллоантигены крови человека

Индивидуальное сочетание АВО антиген – антитело

Группа крови

Антигены

Антитела

O(I)

_

? и ?

A(II)

А

?

B(III)

В

?

AB(IV)

А и В

_

Агглютинация эритроцитов

Смешение крови разных групп приводит к нарушению ее нормальных свойств – склеиванию и разрушению эритроцитов (иммунный ответ)

Становление Номенклатуры системы аво

Бп. Аллоантигены крови человека

Номенклатуры

Тип

Год

Авторы

Цифровая

1907

Янский, Мосс

Буквенная

1910

Дангем, Хиршвельд

Буквенная

1925

Ландштейнер

Цифровая номенклатура Я. Янски

1921 г. утверждена классификация Я. Янски, который обозначил группы крови римскими цифрами: I, II, III и IV.

Цифровая номенклатура В. Мосса

1910 г. амер. W.L.Моss, изучая групповую принадлежность у больных, так же установил существование четвертой группы и предложил свою цифровую номенклатуру. (публикация "Studies on iso-agglutinins and isohemolysins". Bulletin Johns Hopkins Hospital 21: 63–70)

William Lorenzo Moss

Цифровые номенклатуры групп крови системы АВО

Янский

Янский

Янский

Янский

Мосс

Мосс

Мосс

Мосс

Сыворотка

1

2

3

4

1

2

3

4

Эритроцит 1

-

-

-

-

-

+

+

+

2

+

-

+

-

-

-

+

+

3

+

+

-

+

-

+

-

+

4

+

+

+

-

-

-

-

-

Буквенная номенклатура Э. Дангерна и Л. Хиршфельда

1910 г. E.von Dungern и L. Hirschfeld открыли антигены А и В (частая у европейцев группа крови получила обозначение – А, более редкая – В)

Baron Emil von Dungern

Ludwig Hirschfeld

Буквенная номенклатура

1910 г. К Ландштейнер отменил цифровые системы обозначения. На совете Американской ассоциации иммунологов Ландштейнер предложил буквенную систему: частая у европейцев группа крови получила обозначение «А» более редкая «В» группа крови, эритроциты которой не агглютинировались ни одной сывороткой, была обозначена символом «О» четвертая группа получила обозначение «АВ»

Генетика системы аво

Становление представлений

Бп. Аллоантигены крови человека

Наследование

История вопроса

1908 г. A.A. Epstein и R. Ottenberg предположили, что группы крови наследуются

A.A. Epstein

Reuben оttenberg

Наследование

История вопроса

1911 г. E.von Dungern и L. Hirschfeld выдвинули гипотезу наследования групп крови системы АВО Суть – наследование обеспечивается двумя парами аллеломорфов (А/а и В/в) с доминантно-рецессивным типом взаимодействия, за формирование «О» группы отвечают сочетания а/а или в/в.

Наследование

История вопроса

1925 г. F. Bernstein предложил новую схему Суть – существуют три аллельных гена, два кодоминантных аллеля А и В, а один рецессивный – О при сочетании они дают шесть генотипов: АА, АО, ВВ, ВО, АВ и ОО, проявляющихся в четырех фенотипах: А, В, АВ и О.

Felix Bernstein

Наследование

Множественный аллелизм Кодоминантный тип наследования

Генетика и биохимия системы аво

Бп. Аллоантигены крови человека

Строение аллоантигенов АВО

В сыворотке и тканевых жидкостях

На мембране эритроцитов

Нерастворимый комплекс белков, липидов и полисахаридов

Растворимые гликопротеины

Строение аллоантигенов

Антигены АВН(О) - полисахаридные комплексы Различия в антигенной специфичности зависят от терминальных моносахаридов и от типа их связи. Основную роль в специфичности играет: вещества Н - L-фруктоза вещества А - N-ацетил-D-галактозамин вещества В - D-галактоза.

Все вещества ABH присоединяются к гликофоринам на мембране эритроцита

Специфичность антигенов АВН определяется расположением углеводных остатков на свободном конце гликолипидной цепи

Ген-Н

Вещество-предшественник

А-антиген

В-антиген

Н-антиген

Ген-А

Ген-В

Вещество предшественник

Церамид-пентасахарид

- D-галактоза

- L-фукоза

- N-ацетил-d-галактозамин

- N-ацетил-d-глюкозамин

Локус Н

Локус H находится на 19 хромосоме: состоит из 3 экзонов (более 5 Кб геномной ДНК) кодирует фермент, отвечающий за производство антигена Н на эритроцитах

Н- антиген

- D-галактоза

- L-фукоза

- N-ацетил-d-галактозамин

- N-ацетил-d-глюкозамин

Н-ген, отвечает за ?-L-фукозо-трансферазу I, которая прикрепляет L-фукозу к D-галактозе, на конце вещества-предшественника, формируя Н-антиген, который присутствует у лиц всех групп крови

Локус АВО

Локус ABO находится на 9 хромосоме, содержит 7 экзонов, охватывает более 18 Кб геномной ДНК. Аллель О: в 6 экзоне есть делеции, которые приводят к потере ферментативной активности. О аллель отличается от аллели А делецией гуанина в 261 позиции. Это приводит к смещению рамки считывания при трансляции и к образованию иного белка, в результате действия которого активность фермента снижается. То есть, при группе крови О, антиген Н остается неизменным

А- антиген

- D-галактоза

- L-фукоза

- N-ацетил-d-галактозамин

- N-ацетил-d-глюкозамин

А-ген, отвечает за глюкозилтрансферазу, катализирующую присоединение терминального N-ацетил-D-галактозимина на Н-антиген

В- антиген

- D-галактоза

- L-фукоза

- N-ацетил-d-галактозамин

- N-ацетил-d-глюкозамин

В-ген, отвечает за глюкозилтрансферазу, катализирующую присоединение терминальной D-галактозы на Н-антиген

Полиморфизм генов системы АВО – результат генетической эволюции

Бп. Аллоантигены крови человека

Генетическая эволюция генов системы АВО

Предпосылки для исследования. Антигены групп крови устойчивы к внешнему воздействию и сохраняются длительное время. Антигены содержатся не только в крови, но и во всех тканях человека. Установлена группу крови мумифицированных останков людей в древних захоронениях.

Генетическая эволюция генов системы АВО

Генетический полиморфизм в ходе эволюции, за счет мутирования гена-предшественника (или первичного гена), в локусе 9 хромосомы возникла полиаллельная система генов A, B и 0.

Генетическая эволюция генов системы АВО

Полиморфизм по генам AB0 входит в наследство, полученное человеком от его весьма далеких предков

Генетическая эволюция генов системы АВО

Приматы, обладают антигенными структурами A, B и 0, и это подтверждает преемственность развития жизни на Земле. Но есть нюансы: гориллы имеют только ген B, карликовые шимпанзе только A.

Генетическая эволюция генов системы АВО

Homo neanderthalensis

Homo sapiens

Самой древней является первая группа крови O(I), она обнаружена у неандертальцев (200 тыс. лет назад) и кроманьонцев (130 тыс. лет назад)

Генетическая эволюция генов системы АВО

А(II) группа крови появилась между 2500 и 1500 годами до н.э. в Азии и распространились за пределы Азии, в Европу. В(III) группа крови возникла примерно за 1015 лет до н.э. в предгорьях Гималаев на территории нынешних Индии и Пакистана. АВ(IV) группа крови – редкая, она есть лишь у 5% населения планеты. Она появилась не более 1000 лет назад, и является результатом смешения генетической информации людей с группой А (преимущественно индоевропейцев) и В(монголоидов).

Этногеография

Большинство американских индейцев имеют группу крови 0 (I); Среди европейцев преобладают люди с группой крови А (II); У 50% индусов, большой доли китайцев и корейцев — группа крови В (III). Среди народов Европы прослеживается повышение носителей крови группы B (III) с запада на восток.

Разновидности аллоантигенов

Антиген А – маркер группы А(II) подразделяется на основные варианты: А1 (частота встречаемости около 88 %), А2 (около 12 %), А3 (частота 1: 1000 – 1 : 10000), А4 (частота в популяции 1 : 30000), Аm, Ао, Ах, Аz, Аg, Ае и Аend, которые встречаются крайне редко.

Антигенные отличия А, в виде А1 и А2 и т.д, являются в основном

количественными: каждый А1-эритроцит имеет 1.000.000 копий А-антигена на своей поверхности, каждый А2-эритроцит всего около 250.000.

Разновидности аллоантигенов

Антиген В – маркер группы В(III) имеет меньше разновидностей и встречаются они реже: В2, В3 (обнаружен в японской популяции), В4, Вх; иногда при отсутствии в генотипе гена В, слабую В-подобную реакцию дает антиген Escherichia coli.

Экспрессия продуктов генов АВО

Аллоантигены АВО экспрессируются: 1. в крови на строме эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов, 2. в биологических жидкостях (слюне, слезах, молоке, сперме и желудочном соке), 3. в большинстве тканей (кроме хрусталика, хориона, плаценты, хряща и эпителия кожи).

Распространенность в живой природе

АВО-подобные антигены широко распространены. В животном мире – у млекопитающих и рыб в эритроцитах содержатся агглютиногены А и В, идентичные или близкие человеческим. Среди растений – вещества, сходные с антигенами системы АВО, выявлены у высших растений. У некоторых прокариот, вирусов и беспозвоночных также обнаружены вещества, сходные с антигенами системы АВО.

Биосинтез в эмбриогенезе

АВО-антигенная дифференцировка наблюдается в большинстве тканей организма человека на самых ранних стадиях эмбриогенеза. Антигены А и Н обнаруживаются в крови плода уже в возрасте 5 недель.

Изогемагглютинины (антитела)

Особенность системы групп крови АВО - это единственная система, для которой характерно наличие в сыворотке крови естественных, а не иммунных антител (изогемагглютининов). Синтез антител стимулируется перекрестно реагирующими антигенами микробного происхождения.

Изогемагглютинины (антитела)

Антитела системы АВО представлены тремя классами иммуноглобулинов: IgM, IgG, IgA. IgG-агглютининов способны проникать через плаценту и обладают большой агглютинационной силой.

Биологическая значимость

Среди носителей каждой группы крови равное количество мужчин и женщин. Существует связь между группой крови и риском развития некоторых заболеваний. Австралийские ученые установили, что люди с группой крови 0 (I) гораздо реже страдают шизофренией. У обладателей крови группы B (III) выше, чем у остальных, риск тяжелого заболевания нервной системы – болезни Паркинсона.

Биологическая значимость

O(I) - язва желудка, язва двенадцатиперстной кишки, гастриты, тяжелые формы болезней желудочно-кишечного тракта, у грудных детей чаще развиваются гнойно-септические инфекции, повышенная восприимчивость ко всем инфекционным заболеваниям. A(II) - ревматические заболевания, диабет, ишемическая болезнь сердца, бронхиальная астма, аллергии, лейкозы, холецистит, желчнокаменная болезнь. B(III) - пневмония, развитие инфекций после операции, у женщин – гнойный мастит, сепсис после родов, радикулит, остеохондроз, заболевания суставов. AB(IV) - ОРВИ, грипп, ангина, гайморит, заболевания сердца.

Получая Нобелевскую премию в 1930 г. в области физиологии и медицины,

К. Ландштейнер высказал предположение о том, что в будущем его исследования будут продолжены и будут открыты новые группы крови. И он оказался прав.