Генетика груп крові еритроцитарних антигенних систем, значення для медицини

Відкриття АВО-системи груп крові належить К. Ландштейнеру (1901). У межах цієї системи розрізняють 4 фенотипи: А, В, АВ і 0, кожний з яких відрізняється за будовою антигенів на поверхні еритроцитів і антитіл плазми крові.

Вивченням характеру успадкування різних груп крові АВО-системи встановлено, що вони визначаються різним поєднанням трьох алелів однієї алеломорфної групи генів, які позначаються як J^A, β та І' і розташовані в дев'ятій парі хромосом.

Алель J^A визначає утворення антигену А на поверхні еритроцитів і аглютиніну β у плазмі крові, алель J^B - утворення антигену В на еритроцитах і аглютиніну α в плазмі і, врешті-решт, за алеля J відсутні антигени А, В на поверхні еритроцитів і містяться аглютиніни α і β в плазмі. Позначаються алельні гени різними літерами латинського алфавіту (J^A, f, J°), як виняток з правил генетики.

Генетичні дослідження показали, що в цій системі існують наступні співвідношення між генотипом і його фенотипним проявом: генотипи J^AJ^A і J^AJ⁰ дають однаковий фенотип А з антигеном А і аглютиніном β; генотипи J^BJ^B і J^BJ° зумовлюють однаковий фенотип В з антигеном В і аглютиніном α; генотип J^AJ^B визначає фенотип АВ з антигенами А і В, але без аглютинінівα і β; генотип J°J° зумовлює фенотип 0 без антигенів А і В, але з аглютинінами α і β.

0(І), А (II), В (III) групи успадковуються як менделюючі ознаки. Гени J^A і J^B по відношенню до гена J° поводять себе домінантно.

Люди з генотипом J^АJ^А фенотипно зовсім не відрізняються від людей з генотипом J^АJ°, але мають особливості їх діти. У дітей від шлюбу, в якому одинн із батьків має генотип J^АJ°, а інший J⁰J^В, одна половина дітей має фенотип А (при генотипі J^АJ°), а друга - фенотип 0 при генотипі J⁰J°. Якщо один з батьків має генотип J^АJ^А, а другий J⁰J°, то всі діти мають фенотип А (при генотипі J^АJ°). Така ж різниця спостерігається і в людей з генотипами J⁰J^В і J^ВJ⁰.

Алельні гени J^А і J^в в осіб IV групи поводять себе незалежно один від одного: ген J^А детермінує антиген А, а ген J^в - антиген В. Така взаємодія алельних генів отримала назву кодомінування (кожний алельний ген визначає свою ознаку). Успадкування АВ (IV) групи крові не відповідає закономірностям, встановленим Г. Менделем.

Групи крові А (II) і В (III) системи АВО успадковуються за аутосомно-домінантним типом, а 0 (І) група - за аутосомно-рецесивним типом.

Фенотипні прояви АВО-системи груп крові належать до найбільш стійких ознак і за життя людини ніколи не зазнають змін.

Важливою є Rh-резус-система груп крові. На відміну від АВО-системи, антитіла до антигенів містяться в еритроцитах Rh-позитивних людей (Rh⁺), в крові Rh-негативних людей (Rh") вони відсутні і з'являються при повторних переливаннях Rh-позитивної (Rh⁺) крові.

Серед населення Європи 15 % людей резус-негативні (Rh) і 85 % - резус-позитивні (Rh⁺).

Генетичними дослідженнями доведено, що ген який визначає утворення антигену, повністю домінує над рецесивним алелем, який обумовлює відсутність антигену Rh⁺. Встановлено, що утворення антигену Rh⁺ контролюється трьома парами зчеплених генів С, D і Е, а резус-негативні люди - трійні рецесиви і мають генотип сdе.

Групи крові Rh⁺ і Rh" системи резус визначаються генами, які розташовані в першій парі хромосом. Люди за групою кровіRh⁺ можуть бути гомозиготними (DD) і гетерозиготними (Dd), а Rh" - тільки гомозиготними (dd). Групи крові резус-системи успадковуються як менделюючі ознаки.

Якщо батьки відрізняються за групами крові Rh-системи, то у їх дітей виникає резус-конфлікт з розвитком гемолітичної хвороби (рис. 1.116). Це захворювання зустрічається з частотою 1 випадок на 500 новонароджених. З кожною наступною вагітністю зростає ризик і збільшується ймовірність гемолітичної хвороби новонароджених і її тяжкість. У таких сім’ях перша дитина народжується здоровою. Всі наступні діти хворіють на жовтяницю і вмирають найближчим часом після народження, або мертвонароджені. Причому з кожними наступними пологами захворювання у дітей виявляється у більш тяжкій формі.

Прояв захворювання при успадкуванні Rh-системи залежить від генотипів батьків.

Якщо в матері генотип dd (фенотип Rh), а у батька - генотип DD (фенотип Rh⁺), то всі діти матимуть генотип Dd (а фенотипRh⁺). У випадку, коли така жінка вступить у шлюб з чоловіком з генотипом Dd (Rh⁺), то в одної половини їх дітей буде генотипDd (Rh⁺), а у другої - генотип dd (Rh). Якщо батько має генотип Dd, плоди з генотипом Dd (Rh⁺) чергуються з плодами dd (Rh).

Якщо дружина має генотип dd (Rh), а чоловік гомозиготний за геном D, то їх перша дитина народиться нормальною і життєздатною. Але якщо резус-негативній жінці до вступу у шлюб була перелита Rh⁺ кров, то вже перша їх дитина буде нежиттєздатною. Тому навіть одноразове переливання Rh⁺ крові особам жіночої статі з резус-негативною кров'ю абсолютно неприпустиме.

Крім системи АВО, є й інші системи визначення груп крові. Зокрема, в 1927р. була відкрита система МN. Ця система визначається двома алелями: J^M і J^N. Обидва алелі кодомінантні, тому існують люди з генотипом J^M і J^M (у фенотипі мають фактор М), J^N J^N (у фенотипі вони мають фактор N), J^N J^M (у тренотипі у них обидва фактори М і N). У сироватці крові людей з тим чи іншим фенотипом за цією системою груп крові немає антитіл до відповідних антигенів, як це має місце у системі АВО. Тому звичайно при переливанні крові цю систему можна не враховувати. Серед європейців генотип J^M J^M зустрічається у 36 %, J^N J^N - у 16 % і J^M J^N - у 48 %.