Группы крови и их распределение в этно-территориальных группах

Размещено на http://www.allbest.ru/

Группы крови и их распределение в этно-территориальных группах

Введение

Основной единицей изучения при антропологических исследованиях является популяция или даже система популяций. Необходимо учитывать, что в таком случае изменчивость рассматривается на признаках с различной детерминацией как с позиций генетики наследования, так и с учетом воздействия среды. Согласно исторической традиции в области расоведения, придавалось большое значение описательным признакам внешности (пигментации, особенностям строения морфологических структур лица и некоторым другим) со значительным географическим полиморфизмом и политипией. В эту группу признаков попадают и различные особенности морфологии зубной системы, папиллярных узоров, отдельные особенности пропорций тела и некоторые другие. Для большинства данных признаков неизвестно точное количество определяющих их локусов. Для некоторых из них доказана заметная средовая составляющая.

Ко второй группе признаков относятся так называемые генетические маркеры - признаки с точно известным типом наследования. Это в первую очередь различные группы крови, белки и ферменты крови, некоторые тканевые антигены и др. Изучение этих признаков дает возможность с большей полнотой охарактеризовать структуру популяций и воздействие на ее генофонд эволюционных сил (Хрисанфова Е.Н., Перевозчиков И.В., 1999).

Иммунные системы крови представляют собой признаки с дискретной изменчивостью и потому можно их отнести к генетическим маркерам. Явление дискретной изменчивости чаще всего связано с ясно выраженными различиями в проявлении генетических различий на фенотипическом уровне. Норма реакции при этой изменчивости имеет узкие пределы, а средовые влияния недостаточны для сглаживания прерывистости распределения признака в популяции. С формальной точки зрения вышеприведенное определение полиморфизма касается только этой категории признаков, но с фактической стороны было бы абсурдно не считать полиморфизмом наличие в одной популяции светло- и темноглазых индивидов только потому, что есть люди с промежуточными оттенками. Именно поэтому часто делается разделение между просто полиморфизмом и генетическим полиморфизмом (Богатенков Д. В., Дробышевский С. В.).

1. Иммунные системы крови

Большинство признаков этой категории представляют собой белковые и полисахаридные молекулы или конгломераты молекул на поверхности форменных элементов крови - так называемые "антигены". Они могут находиться также в свободном состоянии в плазме крови. В состав плазмы крови входят белковые молекулы с пространственными структурами, комплементарными к поверхностным структурам антигенов. Это т.н. "антитела", задача которых с помощью таких структур присоединяться к "антигенам" и лишать их активности. Понятно, что антител к своим антигенам у каждого отдельного человека нет (в норме). Задача антител - инактивировать проникшие внутрь организма чужеродные белки. Индивидуальный набор "антигенов" и "антител" во многом определяет биохимическую индивидуальность человека. Таких систем у человека тысячи, но к настоящему моменту изучены сотни. По некоторым системам мы имеем сведения для большого числа популяций и можем составить карты их географического распространения. При этом следует помнить, что карты дают ориентировочную картину общего характера распределения частот генов. Использовать их для частных аналитических целей нельзя (Старовойтова Р. А., 1979).

Профессором патологической анатомии Венского университета Карлом Ландштейнером (1868-1943),были открыты в 1900 году три группы крови. В 20-е годы прошлого века он переехал в США и работал в Рокфеллеровском институте в Нью-Йорке, а в 1930 году был удостоен за открытие групп крови Нобелевской премии. Несколько позже была открыта четвертая группа крови (Спицын В.А., 1985; Т. И. Алексеева и др., 1989).

Система АВ0

Генетически детерминирована одним локусом с тремя основными аллелями. Локус расположен на 9-й хромосоме (табл. 1).

Аллель А имеет несколько вариантов. LA и LBдоминируют над L0. Поэтому соотношение генотипов и фенотипов следующее.

Таблица 1. Соответствие генотипа и фенотипа

Система АВО изучена у населения Земли очень хорошо. По данным многих тысяч выборок из популяций всех антропологических типов созданы геногеографические карты, на которых показано мировое распределение частот аллелей этой системы. Необходимо помнить, что на этих картах нет данных о недавно мигрировавшем населении.

Традиционно на картах фиксировано единое относительно стабильное состояние, за которое условно принимается дата 1492 г., т.е. год отплытия X. Колумба на поиски Индии. Последовавшая за этим активная миграция европейцев и переселения других народов как бы игнорируются. Из карт видно, что частоты аллелей системы AB0, несмотря на большую изменчивость, варьируют достаточно независимо от признаков внешности (Генофонд и геногеография..., 2000).

В поисках причин полиморфизма по данной системе было проведено много работ. Есть отдельные данные о некоторых различиях в подверженности определенным заболеваниям людей с разными группами крови. Есть также факты, говорящие в пользу несколько большей жизнеспособности людей с группой 0 (I). Основной аргумент - увеличение лиц с этой группой крови в старших возрастных когортах. С другой стороны, достаточно часто при расчете коэффициентов отбора по данной системе выявляется большая приспособленность гетерозигот LAL° и LBL° и LaLb (Уильямс Р., 1960; Гиляров А. М., 1990; Рябинина А., 2001).

Система Rhesus

Исследователи расходятся во мнении относительно способа генетической детерминации данной системы. Одни предполагают наличие трех тесно сцепленных локусов с двумя или несколькими аллелями в каждом, другие - один локус с множественным аллелизмом, как в системе АВ0. Локализована система на 1-й хромосоме.

Кроме указанных, есть значительное число более редких аллелей в данной системе. Аллель D доминирует над d. Ко всем антигенам, кроме d, есть антисыворотки. В реальных исследованиях чаще всего применяются четыре антисыворотки: анти-С, анти-с, анти-Д.

Расчет частот гаплотипов, или аллелей, в такой системе более сложный, чем в системе АВ0, но для обеих генетических моделей он одинаков, так как нет принципиальных отличий однолокусной системы от системы с тремя тесно сцепленными локусами, между которыми кроссинговер очень редок. Эти расчеты варьируют в зависимости от числа примененных сывороток и от набора гаплотипов в исследованной популяции.

Поддержанию полиморфизма в системе Rhesus посвящено также очень много работ. Особое внимание в клинической практике всегда привлекал к себе феномен несовместимости матери и плода по данной системе. Суть его сводится к тому, что если у матери генотип cde/cde (так называемый Rh-отрицательный), а у ребенка какой-либо другой, но обязательно с Д, то возникают явления несовместимости. Иногда при первой беременности все заканчивается благополучно, так как титр антител у матери к антигену ребенка не поднимается достаточно высоко.

При вторичной беременности весьма вероятен фатальный исход для ребенка. Казалось бы, что такой гаплотип должен отметаться отбором, но в Европе много популяций, в которых он наиболее распространен (!). Существует несколько объяснений этому факту. Во-первых, есть основания полагать, что генотип cde/cde имеет некоторое повышение приспособленности. Во-вторых, обнаружен очень интересный факт своеобразной компенсации несовместимостей по системам АВО и Rhesus (Богатенков Д. В., Дробышевский С. В.).

При антропологических исследованиях используются многие известные системы групп крови: Р, Kell, Diego, Daffy, Lewis и т.д. Значительный интерес для антропологии представляет система иммуноглобулинов - Ст (Бунак В. В., Нестурх М. Ф., Рогинский Я.Я., 1941; Тегако Л.И., Саливон И.И., 1997; Богатенков Д. В., Дробышевский С. В.).

Система Gm

Это белки антител сыворотки крови с разной иммунной специфичностью. Каждый отдельный фактор Сm наследуется обычно как пара кодоминантных аллелей. Многие факторы сцеплены в группы (уже известные нам гаплотипы). Факторов насчитывается свыше 20, и географический полиморфизм в данной системе большой.

2. Тканевая иммунная система

Защитные системы организма находятся не только в крови, но и в тканях. Одной из наиболее известных и важных является система тканевой совместимости HL-A.

Система HL-A. Антигены данной системы находятся практически во всех тканях организма (но не в эритроцитах). Контролируется она несколькими локусами. Это самая полиморфная на настоящий момент генетическая система человека, так как в каждом локусе имеется значительное количество аллелей. Семейный анализ выявил, что отдельные факторы наследуются группами по два. Локусы тесно сцеплены, и здесь снова имеем дело с гаплотипами.

По двум основным локусам число гаплотипов около 300, фенотипов свыше 20000, а генотипов больше 45000. При добавлении третьего локуса эти цифры резко возрастают (генотипов свыше 1 500 000). В данном случае можно сделать заключение о приближении к биохимической индивидуальности по одной системе.

3. Сывороточные белки и ферменты

Из многих десятков и сотен изученных систем приведем примеры по трем сывороточным системам.

Система гаптоглобина. Нр - однолокусная система с двумя основными кодоминантными аллелями. Гаптоглобин представляет собой гемоглобинсвязывающий белок, который препятствует выведению из организма через почки свободного гемоглобина крови.

Система группоспецифического компонента Gc - однолокусная система с тремя основными аллелями и довольно большим количеством редких аллелей. Gc участвует в связывании и переносе витамина D3 и 25-гидроксивитамина D3. Ввиду того что образование витамина D связано с солнечной инсоляцией, не исключается возможность связи географической изменчивости аллелей Gc с цветом кожи.

Система кислой фосфатазы эритроцитов Ар - контролируется также тремя локусами одного аллеля с кодоминированием.

География групповых факторов крови. При изучении мирового распределения группоспецифических сывороточных и эритроцитарных систем крови ставится цель выявить генетические связи между расами и этническими группами. Первые карты распределения факторов крови среди представителей различных расовых и этнических групп были составлены в начале XX в. (Уильямс Р., 1960; Старовойтова Р. А., 1979; Тимофеев-Рессовский Н.В. и др., 1973). С помощью формул, позволяющих перейти от фенотипа групповых систем крови к их генотипу или вычислению концентрации гена каждой группы крови, можно картографировать его территориальное распространение, т. е. перейти к геногеографии человека. Особенностей крови, характерных для одной расы и отсутствующих у остальных, не найдено (Гиляров А. М., 1990). Но существует своеобразие распределения групп крови в различных популяциях (табл. 2).

Исследования в области антропологической гематологии и генетики популяций в большинстве случаев подтвердили сложившиеся представления об определенных гематологических расах и локальных расовых вариантах, не всегда совпадающих с другими морфологическими расовыми типами. Уточнены многие вопросы происхождения отдельных народов Африки, Америки, Сибири и Европы.

Таблица 2. Частоты генов и генных комплексов некоторых систем групп крови (Тегако Л.И., Марфина О.В., 2003)

Различия между популяциями по количеству генов, определяющих групповые факторы крови, формировались в течение многих тысячелетий по мере расселения человека по земному шару. Если в неосвоенные местности переселялись сравнительно небольшие по численности группы, то на них значительное влияние оказывал дрейф генов, сокращающий долю гетерозиготных особей в популяции за счет увеличения гомозиготных (Тегако Л.И., Саливон И.И., 1997). В результате этого аллели отдельных генов почти полностью элиминировались (исчезли) в отдельных популяциях. Так, в результате длительной изоляции гены групп крови А (II) и В (III) почти полностью исчезли в популяциях коренного населения Америки - американских индейцев, все современные представители которых в основном гомозиготны по аллелю 0.

Длительная изоляция австралийских популяций способствовала также почти полному исчезновению у них гена, контролирующего резус-отрицательность, и формированию специфических особенностей распределения групп крови, характерных для австралийской расы (Богатенков Д. В., Дробышевский С. В.).

Один из главных факторов, влияющих на частоту генов в популяции - естественный отбор, т. е. элиминация особей с определенными генетическими особенностями. Например, смертность особей, имеющих ту или иную группу крови, от каких-нибудь заболеваний. В основе естественного отбора лежат различия по приспособляемости, зависящие от генотипа организма. Отбор действует на всех стадиях развития - от зиготы до завершения репродуктивного (детородного) периода. При несовместимости кровяных факторов матери и плода отбор влечет за собой элиминацию гетерозиготных особей. Для передачи отдельных генов следующему поколению имеет значение степень плодовитости половозрелых особей (Тегако Л.И., Саливон И.И., 1997).

4. Значение групповых свойств крови

В антропологии знание распределения групп крови связано с тем, что, передаваясь по законам наследственности, они позволяют проследить родственные связи этнотерриториальных групп и пути их миграции.

В клинической медицине знание групп крови необходимо при ее переливании, так как переливание крови несовместимой групповой принадлежности приводит к тяжелым осложнениям и может иметь летальный исход. Распределение групп крови в различных этнотерриториальных группах населения учитывается при заготовках крови на случаи стихийных бедствий, террористических актов и вооруженных конфликтов. Особое внимание в клинической практике всегда привлекал к себе феномен несовместимости матери и плода по системе Rhesus. В случае, если у матери генотип cde/cde (так называемый Rh-отрицательный), а у ребенка какой-либо другой, но обязательно с Д, то возникают явления несовместимости, и с каждой повторной беременностью увеличивается вероятность фатального исхода для ребенка. В судебной медицине определение групп крови используется для идентификации личности и определения возможности отцовства.

Группы крови и заболевамость. Околонаучная теория американского исследователя-натуротерапевта Д'Адамо, более 20 лет анализировавшего взаимосвязь заболеваемости с маркерами групп крови, становится все более популярной. Он, в частности, связывает необходимую человеку диету с группой крови, что является сильно упрощенным подходом к проблеме. Наиболее древней, по его мнению, является первая группа крови, которая сформировалась у первобытных охотников в результате употребления в основном мясной пищи. Вторая группа крови появилась у собирателей на территории Азии между 25000 и 15000 лет до н. э.. Она, по его мнению, появилась в результате мутаций из первой группы крови в ответ на массу инфекций, сопровождавших растущее и изменившее рацион человечество (Д'Адамо П., Уитни К., 2002).

Третья группа также сформировалась примерно в это же время в предгорьях Гималаев на территории нынешнего Пакистана и Индии у странствующих скотоводов, в ответ на климатические перемены. Четвертая группа, которая встречается у 5% современного населения, сформировалась уже в наше время в результате смешения индоевропейцев. Возможно, в этих идеях автора есть какое-то рациональное зерно. Но в книге не приводятся ссылки на литературные источники, которые легли в ее основу.

Доказывая древность той или иной группы, автор не учел, что первая, вторая и третья группы присутствуют и у человекообразных обезьян. Аналогичные замечания можно отнести и к публикации А. Рябининой, дающей рекомендации не только по питанию, но и по образу жизни в зависимости от группы крови (Рябинина А., 2001). Однако теория питания "в соответствии с группой крови" привлекает внимание медиков к важной проблеме учета генетических особенностей конкретного человека при лечении (Богатенков Д. В., Дробышевский С. В.).

Так же в обзоре Питера д'Адамо анализируется связь онкологических заболеваний различного типа и групп крови. У лиц с группой крови В (III) в несколько раз ниже заболеваемость чумой. Имеются данные о взаимосвязи между группами крови и частотой других инфекционных заболеваний (туберкулез, грипп и др.). У лиц, гомозиготных по антигенам группы крови 0 (I), в 3 раза чаще встречается язвенная болезнь желудка. У обладателей крови группы B (III) выше риск болезни Паркинсона. Конечно, сама по себе группа крови не означает, что человек обязательно будет страдать "характерной" для нее болезнью. Здоровье определяется множеством факторов, и группа крови - лишь один из маркеров.

Таким образом, носители тех или иных генов в гематологических системах обладали преимуществом в устойчивости к определенным, характерным для местности, заболеваниям. Этим можно объяснить возникновение различий между популяциями по концентрации соответствующих генов.

кровь резус физиологический эритроцит

Литература

1. Серов В.В., и др. Патологическая анатомия 2-е изд. - М.: Медицина, 1998.

2. Серов В.В., и др. Атлас по патологической анатомии 2-е изд. - М.: Медицин, 1998

3. Струков А.И., Серов В.В. Патологическая анатомия. - М.: Медицина, 1995

4. Серов В.В., Дрозд Т.Н. Руководство к практическим занятиям по патологической анатомии. - М.: Медицин, 1998.

5. Пальцев М.А. Патологическая анатомия в 2-х т. - М.: Медицина, 2001.

6. Пальцев М.А. Атлас по патологической анатомии. - М.: Медицина, 2003

7. Пальцев М.А. Руководство к практическим занятиям по патологической анатомии. - М.: Медицина, 2002.

8. Бабиченко И.И. Руководство к лабораторным занятиям по патологической анатомии для стоматологов. - М.: РУДН, 2004.

Размещено на Allbest.ru