Содержание
Введение
. Обзор литературы
.1 Открытие групп крови
.2 Характеристика групп крови системы АВ0
.2.1 Антигены системы АВ0
.2.2 Антитела системы АВ0
.3 Резус-фактор
.4 Биологическое значение групп крови
.5 Группы крови АВ0 и инфекционные заболевания
.6 Пиелонефрит как инфекционное заболевание почек
. Методы и результаты исследования
Вывод
Заключение
Список используемых источников
Приложение
Введение
Группы крови - это важнейшая характеристика, связанная с иммунитетом, восприимчивостью организма к различным заболеваниям. Интерес к группам крови резко возрос после установления генетического контроля. Было показано, что группы крови кодируются тремя аллелями АВ0. Это позволило чётко устанавливать генотипы и организовать безошибочную систему переливания крови больным.
Существует ряд научных работ, где указывается зависимость предрасположенности к различным заболеваниям и группами крови. В то же время однозначной прямой связи для всех групп населения и представителей всех регионов планеты не установлено.
Широкое применение групп крови в различных областях медицины и биологии обусловлено: а) простым и легко воспроизводимым способом получения материала для обследования отдельных лиц, семей и популяций; б)стабильностью (за редким исключением) групповых факторов; в)относительно простым способом установления порядка наследования групповых антигенов; г) воспроизводимостью результатов исследования независимо от субъективных критериев их оценки.
Ещё в 1930 г., когда были известны только две генетические системы АВО и MN, Карл Ландштейнер высказал гениальное предположение о серо-генетической индивидуальности человеческой крови. Сейчас известно не менее 75 генетически полиморфных систем крови с более чем 500 групповыми факторами, число возможных комбинаций генов и фенотипов настолько велико, что оно подразумевает генетическую индивидуальность крови любого человека, за исключением гомозиготных близнецов.
Впервые созданные в серогенетике формально-генетические модели наследования позднее начали использоваться и в других генетических дисциплинах - в молекулярной генетике, а также для выяснения наследственных механизмов в генетике групп крови.
Благодаря групповым системам крови у человека впервые были открыты аутосомальные сцепления генов (системы Лютеран и выделительства), а также найдена первая аутосомальная локализация генного локуса на хромосомах (система Даффи).
Определение понятия групп крови все время расширяется и становится затруднительным. Исходя из классической системы АВО, это понятие до 1955 г. отождествлялось с групповыми антигенами, находящимися в строме эритроцитов крови человека. С открытием генетической полиморфности гаптоглобина началасъ эра сывороточных групп. Возникли понятия группы крови и сывороточные группы.
В 1958 году были открыты лейкоцитарные, а в 1959 году - тромбоцитарные группы и,наконец, с 1963 года началось выявление в эритроцитах человеческой крови групп целого ряда ферментов. Понятия группы крови должно охватывать все без исключения генетически наследуемые факторы, выявляемые в крови человека. В это понятие следовало бы включить и гемоглобины. Все групповые факторы крови можно подразделить по целому ряду признаков: локализации (клеточные элементы и сыворотка крови), способам выявления (реакция антиген-антитело, физические, физико-химические и химические разделительные методы и способы окраски), биохимической характеристике (молекулярной структуре и её вариабельности), а также по биологической функции (ферменты, гемоглобины).
В настоящее время, когда частота ифекционных и других экзогенных заболеваний резко умньшилась, относительная роль болезней с наследственной этиологией столь же резко увеличелась. Сейчас зарегистрировано более 1000 таких болезней. По данным Всемирной организации здравоохранения, ежегодно регистрируют в среднем три новых наследственных заболевания в связи с применением новых методов диагностики.
Таким образом очень актуален вопрос о зависимости наследования групп крови и заболеваний почек, в частности, пиелонефрита, в Гомельском регионе.
Целью данной курсовой работы
является пронализировать по литературным источникам состояние этой проблемы, и,
с использованием конкретных экспериментальных данных, оценить частоты
встречаемости аллелей, определяющих группы крови АВ0 в группе больных
пиелонефритом. Для достижения цели в курсовой работе были поставлены следующие
задачи: проанализировать по литературным источникам общую характеристику групп
крови, рассмотреть историю окрытия групп крови, оценить связь между группами
крови системы АВ0 и заболеваниями почек, на основе конкретных экспериментальных
данных оценить частоты встречаемости аллелей, определяющих группы крови АВ0 в
группе больных пиелонефритом.
1. Обзор литературы
.1 Открытие групп крови
С незапамятных времён люди знали, что большая потеря крови приводит к смерти. В XVI в. врачи впервые попытались восполнить кровопотерю у раненых солдат, переливая им кровь от здорового донора. Сразу же обнаружилось, что результат этой операции совершенно не предсказуем: в одних случаях пациенты поправлялись, в других умирали. Таким образом, вплоть до XX в. кровопотери были основной причиной смерти рожениц и раненых солдат /2/.
В 1888 г. в Дерптском университете (ныне Тарту, Эстония) учёный Г. Штильмакрк сделал открытие, давшее ключ к многовековой загадке. Изучая токсичное действие касторового масла. Смешав в пробирке касторовое масло с кровью, учёный заметил, что красные кровяные тельца склеились между собой, как при свёртывании крови. Продолжая исследования, Штильмарк обнаружил, что касторовое масло вызывает агглютинацию крови одних биологических видов и не влияет на другие, что агглютинации может подвергаться не только кровь, но и клетки печени, кожи и белые кровяные тельца. Явление, открытое Штильмарком, долгое время именовалось «токсичным началом» ядовитых растений. Лишь полвека спустя учёные выделили из касторового масла белок, получивший название рицин. Открытие агглютинации стало важным шагом в медицинской науке /15/.
Исследования Штильмарка положило начало целому ряду аналогичных работ, проведённых коллегами Штильмарка по университету. Работы по изучению растительных токсинов дали мощный толчок в развитии зарождающейся науке - иммунологии. В это же время проводятся работы по исследованию действия токсинов животного происхождения, выделенных из яда различных змей.
Многочисленные статьи по исследованию токсинов сразу же привлекли внимание немецкого бактериолога П. Эрлиха. Эрлих понял, что в исследовании иммунологических проблем можно заменить бактериальные токсины растительными - абрином и рицином. С помощью этих токсинов Эрлих провёл ряд экспериментов. В своих экспериментах он продемонстрировал специфичность действия белков, содержащихся в сыворотке крови (впоследствии эти белки получили название антител) при введении абрина и рицина. Анти-абрин нейтрализовал действие абрина, но не влиял на рицин, и наоборот. Специфичность действия антител и индуцированная толерантность до сих пор остаются краеугольными камнями иммунологии.
Открытие Эрлиха о специфичности действия антител проложило путь к открытию групп крови АВО двадцатью годами позже, когда учёные выявили динамику процесса, впоследствии получившего название реакция «антиген-антитело»/15/.
В 1900 г. К. Ландштейнер, смешивая с плазмой крови одних людей эритроциты других людей, обратил внимание, что часто происходит их склеивание (гемагглютинация). В дальнейшем он выяснил, что в норме кровь людей по своим особенностям неидентична и может быть разделена на три группы, которые австрийский учёный обозначил буквами А, В и С. Вскоре была открыта и четвёртая группа крови АВ.
В 1907 г. Я. Янский вновь открыл четыре основные группы крови человека, обозначив их цифрами I, II, III, IV /8/.
Благодаря этим открытием впервые в истории врачи получили возможность переливать кровь пациентам, не опасаясь непредсказуемости результата. Открытие Ландштейнера, спасшее огромное количество жизней, считается одним из наиболее значимых открытий в области медицины /19/.
В 1930 г. Ландштейнер стал лауреатом Нобелевской премии. В 1946 г. Ландштейнер совместно с Филиппом Левином и Александром Вайнером сделал ещё одно открытие - выявил резус-фактор, раскрыв причину осложнений течения беременности при резус-конфликте матери и плода /10/.
Открытие Ландштейнера имело решающее значение для разработки методики переливания крови, но учёный не остановился на этом и продолжал изучение реакций крови, вступив на совершенно неисследованную территорию. Соединяя данные экспериментов Штильмарка по агглютинации и Эрлиха - по иммунологии с результатами собственных исследований в области групп крови, он начал проводить эксперименты по воздействию различных веществ на кровяные клетки. В 1908 г. Ландштейнер обнаружил, что незначительное количество агглютинина, выделенного из чечевицы, вызывает агглютинацию кровяных клеток кролика, но даже большие количества этого же вещества никак не влияют на кровь голубя. К 1914 г. труды учёного о связи между действием веществ и группами крови были готовы к публикации, но началась первая мировая война, и материалы увидели свет лишь в 1933 году.
В 1949 г. Уильям Бойд, сотрудник
медицинской школы Бостонского университета, выявил специфичность действия ряда
лектинов на кровяные клетки различных групп, сворачивавших кровь только одной
группы. В частности, выделенный из лимской фасоли агглютинин вызывал
агглютинацию только кровяных клеток группы А и не влиял на кровь групп В и О.
Его действие основано на присоединении молекулы агглютинина к молекуле сахара,
находящейся на поверхности кровяных клеток. Агглютинины подобного действия
получили название лектины, отражающее избирательность их действия. Лектин реагирует
лишь с определёнными молекулами сахаров - совсем как ключ, что подходит лишь к
одному замку/12/.
.2 Характеристика групп крови
системы АВ0
Группы крови - иммунногенетические особенности крови теплокровных животных и человека, которые характерны для особей одного вида. Для человека характерны четыре группы крови, которые различаются по наличию в эритроцитах крови агглю-тиногенов А и В (антигенов) и агглютининов а и Ъ (антител) в плазме крови. Антигены и антитела совместно в крови не встречаются; если же это происходит, то наблюдается склеивание эритроцитов (агглютинация). Поэтому для переливания крови необходимо знать ее состав и возможность сочетания крови донора и реципиента. При переливании несовместимой группы крови склеиваются эритроциты донора.
Для каждой группы крови характерен
свой антиген. Группа крови А (II) означает, что на поверхности красных кровяных
телец (эритроцитах) находятся А-антигены. В-антигены определяют группу крови В
(III), а у людей с группой крови АВ (IV) есть и А- и В-антигены. В организме
людей с группой крови О (I) А- и В-антигены отсутствуют. На эритроцитах группы
крови О присутствует лишь антиген, обозначаемый латинской буквой H, но он не
является истинным антигеном группы крови. Молекула H-антигена есть не только у
О-людей. Она является составной частью антигенов А и В и присутствует в крови
практически всех людей за очень редким исключением. Максимальное количество
H-антигена содержится на поверхности эритроцитов крови группы О (I),
минимальное - на эритроцитах группы АВ (IV).
.2.1 Антигены системы АВ0
Антигены системы АВО наиболее хорошо изучены и были открыты Ландштейнером в 1900 г. самыми первыми из групп крови.(2) Позднее, в 1904 году чешским врачом И. Янски было установлено существование IV(АВ) группы крови.(7) Эта система характеризуется наличием трех основных антигенов - А, В и Н. Эти группоспецифические вещества эритроцитов по химическому строению относятся к гликолипидам и являются спирторастворимыми. Они были обнаружены в большинстве тканей, а также в секретах человека, кроме яичек, хрусталика, хориона, плаценты, хряща и эпителия кожи. Антигены АВН найдены также в крови на поверхности лейкоцитов и тромбоцитов.
Локус АВО находится на 9-й хромосоме. Бернштейн в 1924 г. предложил схему генетического контроля этой системы: три аллельных гена, из них два кодоминантных аллеля А и В и один рецессивный аллель О, которые при сочетании по два дают шесть генотипов: АА, АО, ВВ, ВО, АВ и ОО, проявляющихся в четырех фенотипах: А, В, АВ и О.
Сейчас установлено, что антиген Н, который является химическим предшественником антигенов А и В и конечным продуктом у людей с группой крови О, контролируется отдельным локусом Н. При генотипах HH и Hh образуется вещество Н, а при генотипе hh оно не образуется даже в том случае, если эти гомозиготы являются носителями аллелей локуса АВО. Такие индивиды, у которых не обнаружено антигенов АВН ни в эритроцитах, ни в секретах, впервые наблюдались в нескольких семьях в Бомбее, их фенотип был назван “бомбейским”. В сыворотке крови лиц с таким фенотипом содержатся в высоком титре анти-А, анти-В и анти-Н вещества.
Антигенная специфичность А и В определяется остатками сахаров на концах углеводных цепей, в группе крови О отсутствуют такие терминальные остатки и она характеризуется Н-специфичностью. Спирто- и водорастворимые субстанции относятся к различным классам макромолекул, обладающих одинаковыми антигенными свойствами, и детерминированы одним и тем же локусом АВО.
А- и В-антигены имеют несколько вариантов. Антиген А подразделяется на два основных варианта: А1 и А2, причем антиген А2 имеет меньшую антигенную активность и проявляется слабо, особенно в группе А2В. Гетерозиготы А1А2 серологически неотличимы от А1А1 и А1О. В группе А открыты также антигены А3, А4, Аm, Ао, Ах, Аz, Аg, Ае и Аend, которые встречаются крайне редко. Есть также количественные варианты антигена, например, промежуточный между А1 и А2, который встречается у африканских народов, а также такой антиген, как Аhel, который встречается с антигенами А1 и А2. Разновидностей антигена В меньше и встречаются они реже: В2, В3, В4, Вх; иногда при отсутствии в генотипе гена В, слабую В-подобную реакцию дает антиген из E.coli. Некоторые разновидности антигенов А и В контролируются, по-видимому, соответствующими мутантными аллелями, а другие, вероятно, являются результатом действия гена-супрессора.
Описано два случая “химер”, когда
при рождении в течение всей жизни у человека находятся эритроциты, реагирующие
как с сывороткой анти- А, так и с анти-О. Это явление объясняется тем, что у
близнецов с развитыми сосудистыми связями во время внутриутробной жизни
эритроциты группы А поступают в организм к близнецу с группой О, “приживаются”
там и воспроизводятся в течение всей жизни. Антиген Н содержится у всех лиц, в
наибольшем количестве у лиц с группой крови О, в наименьшем - с группой крови
А1В.
.2.2 Антитела системы АВ0
В сыворотке крови не иммунизированных к антигенам системы АВО людей содержатся так называемые нормальные агглютинины - антитела к группоспецифическим веществам системы АВО. Они вырабатываются к отсутствующим у данных лиц антигенам. Так, у индивидуума с группой крови 0 имеются анти-А и анти-В антитела, у лиц с группой крови А и В - соответственно антитела анти-В- и анти-А, при группе крови АВ эти антитела отсутствуют вовсе. Антитела представляют собой 19s иммуноглобулины (IgG). Важными отличительными свойствами этих IgG-агглютининов являются их способность проникать через плаценту и большая агглютинационная сила. Нормальные антитела - полные IgM-антитела, а иммунные антитела, как правило, являются неполными.