Группы крови: всё не совсем так, как учили в школе
Что нового открыли учёные и какие устаревшие факты преподают школьникам о группах крови, рассказывает ведущий консультант по биологии онлайн-школы «ИнтернетУрок» Виталий Попков.
Что обычно рассказывают школьникам
На уроках биологии ученикам обычно рассказывают, что группы крови отличаются у людей по наличию или отсутствию белков агглютининов и агглютиногенов. Их разные комбинации дают четыре группы крови — система АВ0. Напомню главное из классических школьных уроков.
Агглютиногены — это белки на поверхности эритроцитов. Бывают двух видов: А и В.
Агглютинины — это белки в плазме крови. Они также бывают двух видов: α и β.
Геометрическая конфигурация молекулы агглютинина α соответствует по форме находящемуся на мембранах эритроцитов агглютиногену А — точно детали пазла.
Допустим, в крови человека одновременно присутствуют агглютинин α и агглютиноген А. Тогда молекулы агглютинина α «садятся» на выступы, которые образуют молекулы агглютиногена А на поверхности эритроцитов. Похожим образом антитела «садятся» на эпитопы — характерные выступы на поверхности антигенов (возбудителей болезней). Происходит взаимодействие по принципу «антиген — антитело».
Агглютинин склеивает эритроциты, вызывая свёртывание крови. То же самое происходит при взаимодействии агглютинина β и агглютиногена В. Поэтому в норме одноимённые агглютинины и агглютиногены в крови одного человека не встречаются. Они могут оказаться вместе только в результате неправильного переливания крови.
Именно так о группах крови рассказывают большинству школьников.
О чём говорят новые исследования
По современным данным, роль антигенов на поверхности эритроцитов играют вовсе не белки. Это доказывают, например, исследования «Множественные компоненты антигенов групп крови A и B в мембранах эритроцитов человека и их разница между статусами A1 и A2» Фуджи и Йошида, «Системы групп крови» Элизабет Смарт и многие другие. Об открытии рассказывает и доцент факультета биологии и биотехнологии Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики» Виктор Асеев в курсе «Общая биология» для студентов.
Структуры антигенов образуют гликолипиды. Их молекулы состоят из липидной и углеводной частей.
Липидная часть гидрофобна — отталкивает воду. Она образована сфингозином и жирной кислотой и находится внутри мембраны эритроцита.
Углеводная часть антигенов гидрофильна — притягивает воду. Она состоит из цепочки моносахаридов — олигосахарида. Именно он выступает над поверхностью мембраны эритроцита и образует антиген. Всего таких антигенов в системе АВ0 три.
Антиген 0
Это олигосахарид, состоящий из пяти моносахаридов. Они всегда располагаются в строго определённом порядке. Четыре расположены в ряд. К четвёртому, галактозе, сбоку присоединяется пятый моносахарид — фукоза.
Фукоза — это эпитоп, выступ на поверхности антигена. Как ключ к замку, к нему могут подойти активные центры антител — паратопы.
Фукоза слабо взаимодействует с паратопами антител. А вызывать образование антител не может вовсе. Поэтому антиген 0 не обладает иммуногенными свойствами. Строго говоря, и называть-то его антигеном не совсем правильно.
Антиген А
По структуре молекулы очень похож на тип 0, только в его углеводной цепочке на один моносахарид больше. И к четвёртому моносахаридному остатку — галактозе, помимо фукозы, присоединяется галактозамин (N-ацетил-D-галактозамин). Выступ (эпитоп) — уже не фукоза, а галактозамин.
Антиген В
Этот олигосахарид похож на тип А. Но в его углеводной цепочке к четвёртому моносахаридному остатку — галактозе, помимо фукозы, в качестве эпитопа присоединяется не галактозамин, а D-галактоза.
Углеводные цепи антигенов А и В иммуногенны: они способны взаимодействовать с антителами и вызывать образование антител.
В чём главное отличие
Группы крови определяются тем, какой моносахаридный остаток будет присоединён к уникальной углеводной цепочке гликолипида. А это зависит от наличия в организме соответствующих ферментов — гликозилтрансфераз.
Сколько антигенных систем у человека
Антигенная система АВ0 не единственная в нашей крови. Всего известно несколько сотен антигенов на поверхности эритроцитов. Они образуют десятки антигенных систем. Многие из них клинически значимы.
Примеры:
-
система резус-фактора (Rh);
-
система Келл (Kell);
-
система Левис (Lewis);
-
система Р и другие.
Школьные учебники по биологии пока ещё рассказывают о группах крови по-старому. Это неудивительно. Невозможно переписывать и заново выпускать их после каждого исследования. Однако о многих ярких научных открытиях вы можете узнать в нашем журнале «ИнтернетУрок».