17.6: Групи крові

Last updated
Save as PDF

Page ID: 5799

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Даруємо дар життя

Ви коли-небудь здавали кров, як\(\PageIndex{1}\) це робить людина на малюнку? Якщо ви це зробили, то напевно знаєте, що ваша група крові є важливим фактором при переливанні крові. Люди різняться за типом крові, яку вони успадковують, і це визначає, який тип (и) крові вони можуть безпечно отримувати при переливанні. Чи знаєте ви свою групу крові?

здача крові — Малюнок\(\PageIndex{1}\): Здача крові

Які групи крові?

Група крові (або група крові) - генетична характеристика, пов'язана з наявністю або відсутністю певних молекул, званих антигенами, на поверхні еритроцитів. Ці молекули можуть допомогти підтримувати цілісність клітинної мембрани, діяти як рецептори або мати інші біологічні функції. Система груп крові відноситься до всіх генів (ів), алелів і можливих генотипів і фенотипів, які існують для певного набору антигенів групи крові. Системи групи крові людини включають добре відомі системи АВО і резус (Rh), а також як мінімум 33 інші, менш відомі.

Антигени та антитіла

ілюстрація антитіл — Малюнок\(\PageIndex{2}\): Модель антигену та відповідного антитіла

Антигени, такі як на еритроцитах, - це молекули, які імунна система ідентифікує як себе (виробляється вашим власним тілом) або не-самоврядування (не виробляється вашим власним тілом). Антигенами групи крові можуть бути білки, вуглеводи, глікопротеїни (білки, прикріплені до ланцюжків цукрів), або гліколіпіди (ліпіди, прикріплені до ланцюжків цукрів), в залежності від конкретної системи груп крові. Якщо антигени ідентифікуються як nonself, імунна система реагує, утворюючи антитіла, специфічні для антигенів, які не є власними. Антитіла - це великі Y-образні білки, що виробляються імунною системою, які розпізнають і зв'язуються з несамостійними антигенами. Аналогія замка і ключа часто використовується для представлення того, як антитіло і антиген поєднуються між собою, як показано на малюнку\(\PageIndex{2}\). Коли антитіла зв'язуються з антигенами, це позначає їх для знищення іншими клітинами імунної системи. Антигени Nonself можуть потрапляти у ваш організм на патогени, такі як бактерії або віруси, на продукти харчування або на еритроцити при переливанні крові від когось із іншою групою крові, ніж ваша власна. Останній шлях сьогодні практично неможливий через ефективні протоколи типування крові та скринінгу.

Генетика групи крові

Група крові індивіда залежить від того, які алелі для системи групи крові були успадковані від батьків. Як правило, група крові контролюється алелями для одного гена або для двох або більше дуже тісно пов'язаних генів. Тісно пов'язані гени майже завжди успадковуються разом, оскільки між ними мало або взагалі немає рекомбінації. Як і інші генетичні риси, група крові людини, як правило, фіксується на все життя, але є рідкісні випадки, коли група крові може змінюватися. Це може статися, наприклад, якщо людина отримує трансплантацію кісткового мозку для лікування такого захворювання, як лейкемія. Якщо кістковий мозок походить від донора, який має іншу групу крові, група крові пацієнта може врешті-решт перетворитися на групу крові донора, оскільки еритроцити виробляються в кістковому мозку.

Система групи крові ABO

генетика групи крові — Малюнок\(\PageIndex{3}\): Молекули антигену ABO

Система групи крові АВО є найвідомішою системою групи крові людини. Антигенами в цій системі є глікопротеїни. Ці антигенні сполуки показані на малюнку\(\PageIndex{3}\). Існує чотири загальні групи крові для системи АВО:

Тип А, в якому присутній тільки антиген А
Тип B, в якому присутній тільки антиген В
Тип AB, в якому присутні як антигени A, так і B
Тип O, в якому ні A, ні антиген B не присутній

Генетика системи АВО

Система груп крові АВО контролюється одним геном на хромосомі 9. Існує три загальних алелі для гена, часто представлені буквами I ^A (або A), I ^B (або B), і i (або O). З трьома алелями існує шість можливих генотипів для групи крові АВО. Однак алелі I ^A і I ^B є домінуючими перед алелем i і домінуючими один одному. Це призводить лише до чотирьох можливих фенотипів (груп крові) для системи АВО. Ці генотипи і фенотипи наведені в табл\(\PageIndex{1}\).

Таблиця\(\PageIndex{1}\): Система групи крові ABO

Генотип	Фенотип (група крові, або група)
\(I^Ai\)	A
\(I^AI^A\)	A
\(I^AI^B\)	АБ
\(I^Bi\)	Б
\(I^BI^B\)	Б
\(ii\)	O

Діаграма на малюнку\(\PageIndex{4}\) показує приклад того, як успадковується група крові АВО. У цьому конкретному прикладі батько має групу крові А (генотип АО), а у матері - група крові В (генотип БО). Цей тип спаровування може давати дітей з кожним з чотирьох можливих фенотипів АВО, хоча в будь-якій даній сім'ї не всі фенотипи можуть бути присутніми у дітей.

ABO система кодомінування родомінування — Малюнок\(\PageIndex{4}\): Приклад успадкування групи крові АВО. Чоловік типу А (генотип АТ) і самка типу В (генотип БО) можуть мати дітей з групами крові: A, AB, B і O.

Медичне значення групи крові АВО

Система АВО є найважливішою системою груп крові при переливанні крові. Якщо еритроцити, що містять певний антиген ABO, переливаються людині, якій не вистачає цього антигену, імунна система людини розпізнає антиген на еритроцитах як несамоврядування. Антитіла, специфічні до цього антигену, атакуватимуть еритроцити, змушуючи їх аглютинувати або згущуватися та розпадатися. Якщо пацієнту було випадково перелито одиницю несумісної крові, ймовірно, виникне важка реакція (звана гострою гемолітичною реакцією переливання), при якій руйнуються багато еритроцитів. Це може призвести до ниркової недостатності, шоку і навіть смерті. На щастя, такі медичні нещасні випадки сьогодні практично ніколи не трапляються.

Антитіла ABO, ймовірно, вже присутні в крові реципієнта на антигени, яких людині не вистачає. Ці антитіла виробляються в перші роки життя шляхом сенсибілізації до подібних антигенів, які зазвичай зустрічаються в навколишньому середовищі. Вважається, що антитіла проти А походять від імунної відповіді на антиген вірусу грипу, а антитіла проти B, як вважають, походять від імунної відповіді на антиген, виявлений на бактеріях, таких як кишкова паличка. Після того, як антитіла були вироблені, вони циркулюють в плазмі. Взаємозв'язок між антигенами еритроцитів АВО і плазмовими антитілами наведено в табл\(\PageIndex{2}\).

Таблиця\(\PageIndex{2}\): Антитіла, які циркулюють в плазмі, призначені для різних антигенів, ніж на еритроцитах, які визнані самоантигенами.
Група крові	А	Б	AB	О
Антитіла в плазмі	Анти-Б	Анти-А	Жоден	Анти-А і Анти-Б
Антигени на еритроцитах	антиген	B антиген	А і В антиген	Жоден

Які групи крові сумісні, а які ні? Кров типу O містить як антитіла проти А, так і проти B, тому люди з кров'ю типу O можуть отримувати лише кров типу O. Однак вони можуть здавати кров людям будь-якої групи крові АВО. Саме тому осіб з кров'ю типу О називають універсальними донорами. Кров типу AB не містить ні антитіл проти А, ні анти-В, тому люди з кров'ю типу AB можуть отримувати кров від людей будь-якої групи крові АВО. Саме тому осіб з кров'ю типу АВ називають універсальними реципієнтами. Однак здавати кров вони можуть тільки людям, які також мають кров типу АВ. Ці та інші взаємозв'язки між групами крові донорів і реципієнтів зведені на рис\(\PageIndex{5}\).

Сумісність крові — Малюнок\(\PageIndex{5}\): Ви завжди можете здати кров тому, хто має ту саму групу крові, що і ваша, але ви можете або не зможете здати людям, які мають інші групи крові, як зазначено на цій діаграмі.

Антигени групи крові АВО знаходяться не тільки на еритроцитах, але і на тромбоцитах, в інших рідинях організму, таких як сльози і сеча, а також на клітині інших типів тканин. Сумісність групи крові важливо враховувати для успішної трансплантації органів. Якщо трансплантований орган має антигени для АВО, він може бути атакований антитілами і відторгнений організмом.

Резус Група крові системи

Ще однією відомою системою груп крові є резус (Rh) система груп крові. Резус-система має десятки різних антигенів, але лише п'ять основних антигенів (названих D, C, c, E та e). Основним резус-антигеном є антиген D. Людей з антигеном D називають резус-позитивними (Rh+), а людей, яким не вистачає D-антигену, називають резус-негативними (Rh-). Вважається, що резус-антигени відіграють певну роль у транспортуванні іонів через клітинні мембрани, діючи як білки каналів.

Резус-група крові контролюється двома пов'язаними генами на хромосомі 1. Один ген, званий RHD, виробляє один антиген, антиген D. Інший ген, званий RHCE, виробляє інші чотири відносно поширених резус-антигену (C, c, E та e), залежно від того, які алелі для цього гена успадковуються.

Резус-група крові і переливання

Після системи АВО резус-система є другою за важливістю системою груп крові при переливанні крові. Антиген D є найбільш імовірним, що провокує імунну відповідь у людей, яким не вистачає антигену. Людям, які мають антиген D (Rh+), можна сміливо переливати або Rh+, або Rh- кров, тоді як людям, яким не вистачає антигену D (Rh-), можна сміливо переливати тільки Rh- кров'ю.

На відміну від антитіл Anti-A і Anti-B до антигенів АВО, анти-D антитіла для резус-системи зазвичай не виробляються сенсибілізацією до речовин навколишнього середовища. Однак люди, яким не вистачає антигену D (Rh-), можуть виробляти антитіла проти D при впливі крові Rh+. Це може статися випадково при переливанні крові, хоча сьогодні це вкрай малоймовірно. Це також може статися під час вагітності з плодом Rh+, якщо частина плодових кров'яних клітин переходить в кровообіг матері.

Гемолітична хвороба новонародженого

Якщо жінка, яка має Rh- виношує плід Rh+, плід може перебувати в групі ризику. Це особливо ймовірно, якщо у матері утворилися анти-D антитіла під час попередньої вагітності через змішування материнської та плодової крові під час пологів. На відміну від антитіл проти антигенів АВО, антитіла проти антигену резус-D можуть перетинати плаценту і потрапляти в кров плода. Це може спричинити гемолітичну хворобу новонародженого (HDN), яку також називають еритробластозом плода, хворобою, при якій еритроцити плода руйнуються материнськими антитілами, викликаючи анемію. Ця хвороба може варіюватися від легкої до важкої. Якщо він важкий, це може спричинити пошкодження мозку, а іноді смертельне для плода або новонародженого. На щастя, HDN можна запобігти, запобігаючи утворенню анти-D антитіл у резус-матері. Це досягається шляхом ін'єкції матері ліки під назвою Rho (D) імунного глобуліну.

Особливість: Міф проти реальності

Міф: Ваші харчові потреби можуть бути визначені вашою групою крові АВО. Знання своєї групи крові дозволяє вибрати відповідні продукти, які допоможуть вам схуднути, збільшити енергію та жити довшим, здоровим життям.

Реальність: Ця ідея була запропонована в 1996 році в бестселері New York Times «Їжте правильно для свого типу», Пітер Д'Адамо, натуропат. Натуропатія - це метод лікування розладів, які передбачають вживання трав, сонячного світла, свіжого повітря та інших природних речовин. Деякі лікарі вважають натуропатію лженаукою. Великий науковий огляд дієти групи крові не міг знайти жодних доказів, що підтверджують її. В одному дослідженні дорослі, які харчуються дієтою, розрахованою на групу крові А, показали поліпшення здоров'я, але це відбувалося у всіх незалежно від їх групи крові. Оскільки дієта групи крові базується виключно на групі крові, вона не враховує інші фактори, які можуть вимагати коригування або обмеження в харчуванні. Наприклад, люди з діабетом, але різні групи крові дотримуватимуться різних дієт, і одна або обидві дієти можуть конфліктувати зі стандартними дієтичними рекомендаціями щодо діабету і бути небезпечними.

Міф: група крові АВО пов'язана з певними рисами особистості. Наприклад, люди з групою крові А терплячі та відповідальні, але можуть бути впертими та напруженими, тоді як люди з групою крові В енергійні та творчі, але можуть бути безвідповідальними та непрощенними. При виборі чоловіка слід враховувати як власну, так і групу крові вашого потенційного партнера, щоб забезпечити сумісність вашої особистості.

Реальність: Віра в те, що група крові корелює з особистістю, широко поширена в Японії та інших країнах Східної Азії (японський стенд, зображений нижче, пропонує стан на основі групи крові). Ідея була спочатку введена в 1920-х роках у дослідженні, замовленому японським урядом, але пізніше виявилося, що не має наукової підтримки. Ідея була відроджена в 1970-х роках японським мовником, який писав про неї популярні книги. Немає наукової основи для ідеї, і вона, як правило, відкидається як лженаука науковим співтовариством. Тим не менш, він залишається популярним в країнах Східної Азії, як астрологія в багатьох інших країнах.

Рецензія

Визначте групу крові і систему групи крові.
Поясніть взаємозв'язок між антигенами і антитілами.
Визначте алелі, генотипи та фенотипи в системі груп крові АВО.
Обговоріть медичне значення системи групи крові АВО.
Наведіть приклади того, як різні групи крові АВО різняться за своєю сприйнятливістю до захворювань.
Опишіть резус-систему групи крові.
Пов'язати резус-групи крові з переливанням крові.
Що викликає гемолітичну хворобу новонародженого?
У жінки групи крові O і Rh-, а у чоловіка - група крові AB і Rh+. Дайте відповідь на наступні питання про цю пару і їх потомство.
а. які можливі генотипи їх потомства за групою крові АВО?

б. які можливі фенотипи їх потомства за групою крові АВО?

c Чи може жінка здавати кров чоловікові? Поясніть свою відповідь.

d Чи може чоловік здати кров дружині? Поясніть свою відповідь.
Правда чи брехня. Антиген D входить до складу системи групи крові АВО.
Поясніть, чому гемолітична хвороба новонародженого може частіше виникати при другій вагітності, ніж при першій.

Дізнатися більше

https://bio.libretexts.org/link?16828#Explore_More

Чи є малярія причиною того, що так багато людей мають кров типу O? Послухайте це захоплююче інтерв'ю Національного громадського радіо з доктором Крістін Cserti-Gazdewich, фахівцем по крові (гематологом) з Університету Торонто, яка обговорює нову теорію універсальної крові. Якщо ви натиснете на іконку подкасту, ви знайдете стенограму на їх сайті.

Атрибуції

Вихід крові Чарльза Хеймонда; публічне надбання через Wikimedia Commons
Антитіла від Fvasconcellos; суспільне надбання через Вікісховище
Діаграма групи крові АВО від InvictaHog; публічне надбання через Вікісховище
Кодомінування системи ABO від NIH; публічне надбання через Wikimedia Commons
Сумісність крові InvictaHOG; публічне надбання через Вікісховище
Текст адаптований з біології людини CK-12 ліцензований CC BY-NC 3.0