Установлено, что антигенная структура крови человека сложна, все форменные элементы крови и белки плазмы разных людей отличаются по антигенам. Уже известно около 500 антигенов крови, образующих более 40 различных антигенных систем.

Под антигенной системой понимают совокупность антигенов крови, наследуемых (контролируемых) аллельными генами.

Все антигены крови делят на клеточные и плазменные. Основное значение в трансфузиологии имеют клеточные антигены.

Клеточные антигены

Клеточные антигены - сложные углеводно-белковые комплексы (гликопептиды), структурные компоненты мембраны клеток крови. От других компонентов клеточной мембраны они отличаются иммуногенностью и серологической активностью.

Иммуногенность - способность антигенов индуцировать синтез антител, если они попадают в организм, у которого эти антигены отсутствуют.

Серологическая активность - способность антигенов соединяться с одноимёнными антителами.

Молекула клеточных антигенов состоит из двух компонентов:

- шлеппер (белковая часть антигена, расположенная во внутренних слоях мембраны), определяющий иммуногенность;

- гаптен (полисахаридная часть антигена, расположенная в поверхностных слоях клеточной мембраны), определяющий серологическую активность.

На поверхности гаптена расположены антигенные детерминанты (эпитопы) - молекулы углеводов, к которым присоединяются антитела. Известные антигены крови отличаются друг от друга эпитопами.

Например, гаптены антигенов системы АВ0 имеют следующий набор углеводов: эпитоп антигена 0 - фукоза, антигена А - N-ацетилгалактозамин, антигена В - галактоза. С ними и соединяются групповые антитела.

Различают три вида клеточных антигенов:

- эритроцитарные;

- лейкоцитарные;

- тромбоцитарные.

Эритроцитарные антигены

Известно более 250 антигенов эритроцитов, образующих свыше 20 антигенных систем. Клиническое значение имеет 11 систем: АВ0, Резус (Rh-Hr), MNSs, Келл (Kell), Лютеран (Lutheran), Кидд (Kidd), Диего (Diego), Даффи (Duffy), Домброк (Dombrock), ферментные группы эритроцитов.

У человека в эритроцитах присутствуют одновременно антигены нескольких антигенных систем.

Основными в трансфузиологии признаны антигенные системы АВ0 и Резус. Другие антигенные системы эритроцитов в настоящее время существенного значения в клинической трансфузиологии не имеют.

Антигенная система АВ0

Система АВ0 - основная серологическая система, определяющая совместимость или несовместимость переливаемой крови. Её составляют два генетически детерминированных агглютиногена (антигены А и В) и два агглютинина (антитела α и β).

Агглютиногены А и В содержатся в строме эритроцитов, а агглютинины α и β - в сыворотке крови. Агглютинин α - антитело по отношению к агглютиногену А, а агглютинин β - по отношению к агглютиногену В. В эритроцитах и сыворотке крови одного человека не может быть одноимённых агглютиногенов и агглютининов. При встрече одноимённых антигенов и антител возникает реакция изогемагглютинации. Именно эта реакция - причина несовместимости крови при гемотрансфузии.

В зависимости от сочетания в эритроцитах антигенов А и В (и соответственно в сыворотке антител α и β) всех людей разделяют на четыре группы.

Антигенная система Резус

Резус-фактор (Rh-фактор), названный так вследствие того, что впервые был обнаружен у макак резус, присутствует у 85% людей, а у 15% отсутствует.

В настоящее время известно, что система Резус достаточна сложна и представлена пятью антигенами. Роль резус-фактора при гемотрансфузии, а также при беременности крайне велика. Ошибки, приводящие к развитию резус-конфликта, вызывают тяжёлые осложнения, а иногда и смерть больного.

Второстепенные антигенные системы

Второстепенные эритроцитарные групповые системы представлены большим количеством антигенов. Знание этого множества систем имеет значение для решения некоторых вопросов в антропологии, судебно-медицинских исследований, а также для предотвращения развития посттрансфузионных осложнений и некоторых заболеваний у новорождённых.

Система MNSs включает факторы М, N, S, s. Доказано наличие двух тесно сцепленных между собой генных локусов MN и Ss. В дальнейшем были выявлены другие многообразные варианты антигенов системы MNSs. По химической структуре MNSs - гликопротеиды.

Система Р. Система антигена Р имеет определённое клиническое значение. Отмечены случаи ранних и поздних выкидышей, причиной которых стали изоантитела анти-Р . Описано несколько случаев посттрансфузионных осложнений, связанных с несовместимостью донора и реципиента по системе антигенов Р.

Система Келл представлена тремя парами антигенов. Наибольшей иммуногенной активностью обладают антигены Келл (К) и Челлано (к). Антигены системы Келл могут вызывать сенсибилизацию организма во время беременности и при переливании крови, становиться причиной гемотрансфузионных осложнений и развития гемолитической болезни новорождённых.

Система Лютеран. Один из доноров по фамилии Лютеран имел в эритроцитах крови какой-то ранее неизвестный антиген, приведший к иммунизации реципиента. Антиген был обозначен буквами Lu а. Через несколько лет был открыт второй антиген этой системы Lu b. Их частота: Lu а - 0,1%, Lu b - 99,9%. Антитела анти-Lu b изоиммунные, что подтверждено и сообщениями о значении этих антител в происхождении гемолитической болезни новорождённых. Клиническое значение антигенов системы Лютеран невелико.

Система Кидд. Антигены и антитела системы Кидд имеют определённое практическое значение. Они могут быть причиной развития гемолитической болезни новорождённых и посттрансфузионных осложнений при многократном переливании крови, не совместимой по антигенам этой системы. Частота антигенов составляет около 75%.

Система Диего. В 1953 г. в Венесуэле в семье Диего родился ребёнок с признаками гемолитической болезни. При выяснении причины этого заболевания у ребёнка был обнаружен ранее неизвестный антиген, обозначенный фактором Диего (Di). В 1955 г. проведённые исследования выявили, что антиген Диего - расовый признак, характерный для народов монголоидной расы.

Система Даффи состоит из двух основных антигенов - Fy а и Fy b. Антитела анти-Fy а - неполные антитела, они проявляют своё действие только в непрямом антиглобулиновом тесте Кумбса. Позднее были обнаружены антигены Fy x, Fy₃, Fy₄, Fy₅. Частота зависит от расовой принадлежности человека, что имеет большое значение для антропологов. В негроидных популяциях частота фактора Fy a - 25%, среди китайского населения, эскимосов и аборигенов Австралии - почти 100%, у людей европеоидной расы - 60-82%.

Система Домброк. В 1973 г. были выявлены антигены Do а и Do b. Фактор Do а встречают в 55-60% случаев, а фактор Do b - в 85-90%. Такая частота выдвигает эту серологическую систему крови на пятое место по информативности в аспекте судебно-медицинского определения отцовства (система Резус, MNSs, AB0 и Даффи).

Ферментные группы эритроцитов. Начиная с 1963 г. стало известно значительное количество генетически полиморфных ферментных систем эритроцитов крови человека. Эти открытия сыграли значительную роль в развитии общей серологии групп крови человека, а также в аспекте судебно-медицинской экспертизы спорного отцовства. К ферментным системам эритроцитов относят фосфатглюкомутазу, аденозиндезаминазу, глутамат-пируват-трансаминазу, эстеразу-Д и др.

Лейкоцитарные антигены

В мембране лейкоцитов существуют антигены, аналогичные эритроцитарным, а также специфичные для этих клеток антигенные комплексы, называемые лейкоцитарными антигенами. Впервые сведения о лейкоцитарных группах получил французский исследователь Ж. Доссе в 1954 г. Первым был выявлен антиген лейкоцитов, встречающийся у 50% европейского населения. Этот антиген был назван «Мак». В настоящее время насчитывают около 70 антигенов лейкоцитов, их разделяют на три группы:

• общие антигены лейкоцитов (HLA - Human Leucocyte Antigen);

• антигены полиморфно-ядерных лейкоцитов;

• антигены лимфоцитов.

Система HLA

Система HLA имеет наибольшее клиническое значение. Она включает более 120 антигенов. Только по этой антигенной системе насчитывают 50 млн лейкоцитарных групп крови. HLA-антигены универсальны. Они содержатся в лимфоцитах, полиморфно-ядерных лейкоцитах (гранулоцитах), моноцитах, тромбоцитах, а также в клетках почек, лёгких, печени, костного мозга и других тканях и органах. Поэтому их ещё называют антигенами гистосовместимости.

По рекомендации ВОЗ используют следующую номенклатуру системы HLA:

• HLA - Human Leucocyte Antigen - обозначение системы;

• А, В, С, D - генные локусы, или регионы, системы;

• 1, 2, 3 - номера аллелей внутри генного локуса системы HLA;

• W - символ для обозначения недостаточно изученных антигенов.

Система HLA - наиболее сложная из всех известных систем антигенов. Генетически HLA-антигены принадлежат к четырём локусам (А, В, С, D), каждый из которых объединяет аллельные антигены. Иммунологическое исследование, позволяющее определить антигены гистосовместимости, называют тканевым типированием.

HLA-система имеет большое значение при трансплантации органов и тканей. Аллоантигены системы HLA-локусов А, В, С, D, а также агглютиногены классических групп крови системы АВ0 представляют собой единственно достоверно известные антигены гистосовместимости. Для предупреждения быстрого отторжения пересаженных органов и тканей необходимо, чтобы реципиент имел ту же, что и донор, группу крови системы АВ0 и не имел антител к аллоантигенам HLA-генных локусов А, В, С, D донорского организма.

HLA-антигены имеют значение также при переливании крови, лейкоцитов и тромбоцитов. Различие беременной и плода по антигенам HLA-системы при повторных беременностях может привести к выкидышу или гибели плода.

Антигены полиморфно-ядерных лейкоцитов

Другая система антигенов лейкоцитов - антигены гранулоцитов (NA-NB). Это органоспецифическая система. Антигены гранулоцитов обнаружены в полиморфно-ядерных лейкоцитах и клетках костного мозга. Антитела против антигенов гранулоцитов имеют значение при беременности. Они вызывают кратковременную нейтропению новорождённых, играют важную роль в развитии негемолитических трансфузионных реакций, способных вызывать гипертермические посттрансфузионные реакции и укорочение жизни гранулоцитов донорской крови.

Антигены лимфоцитов

Третью группу антигенов лейкоцитов составляют тканеспецифические лимфоцитарные антигены. К ним относят антиген Ly и др. Выделено 7 антигенов популяции В-лимфоцитов: от HLA-DRw₁ до HLA-DRw₇Значение этих антигенов остаётся малоизученным.

Тромбоцитарные антигены

В мембране тромбоцитов существуют антигены, аналогичные эритроцитарным и лейкоцитарным, а также свойственные только этим клеткам крови - тромбоцитарные антигены. Известны антигенные системы Zw, PL, Ко. Особого клинического значения они не имеют.

Плазменные антигены

Плазменные (сывороточные) антигены - определённые комплексы аминокислот или углеводов, расположенные на поверхности молекул белков плазмы (сыворотки) крови.

Антигенные различия, свойственные белкам плазмы крови, объединяют в 10 антигенных систем (Нр, Gc, Tf, Inv, Gm и др.). Наиболее сложной из них и клинически значимой считают антигенную систему Gm, присущую иммуноглобулинам (включает 25 антигенов). Различия людей по антигенам плазменных белков создают плазменные (сывороточные) группы крови.

Понятие о группе крови

Согласно современным данным иммуногематологии, можно следующим образом сформулировать понятие «группа крови».

Группа крови - сочетание нормальных иммунологических и генетических признаков крови, наследственно детерминированное биологическое свойство каждого индивидуума.

Группы крови передаются по наследству, формируются на 3-м или 4-м месяце внутриутробного развития и остаются неизменными в течение всей жизни. Считают, что у человека группа крови включает несколько десятков антигенов в различных сочетаниях. Этих сочетаний - групп крови - реально может быть несколько миллиардов. Практически они одинаковы лишь у однояйцовых близнецов, имеющих один и тот же генотип.

В практической медицине термин «группа крови», как правило, отражает сочетание эритроцитарных антигенов системы АВ0, резус-фактора и соответствующих антител в сыворотке крови.

Групповые антитела

Для каждого известного антигена обнаружены одноимённые антитела (анти-А, анти-В, анти-резус, анти-Келл и т.д.). Групповые антитела крови - не такое постоянное свойство организма человека, как антигены. Лишь в групповой системе АВ0 антитела - нормальное врождённое свойство плазмы крови. Эти антитела (агглютинины α и β) постоянно присутствуют в плазме крови человека, определённым образом сочетаясь с агглютиногенами (антигенами) эритроцитов.

Групповые антитела бывают врождёнными (например, агглютинины α и β) и изоиммунными, образующимися в ответ на поступление чужеродных групповых антигенов (например, антитела системы Резус).

Врождённые антитела - так называемые полные антитела, это агглютинины, вызывающие агглютинацию (склеивание) эритроцитов, содержащих соответствующий антиген. Их относят к холодовым антителам, так как они лучше проявляют своё действие in vitro при низких температурах и слабее реагируют при высокой температуре.

Полные антитела относят к иммуноглобулинам класса М. Молекулярная масса этих антител 900 000-1000 000 Да, наибольший размер 100 нм. Молекула содержит четыре цепочки аминокислот, участки между концами их цепей - активные центры (паратопы, антидетерминанты), которыми антитела соединяются с антигенными детерминантами, расположенными на клетках крови. Антитела класса М имеют 10 активных центров, поэтому они могут соединяться одновременно с антигенными детерминантами нескольких клеток крови.

Изоиммунные антитела неполные. Они с трудом поддаются абсорбции и не разрушаются при нагревании. Эти антитела тепловые (наиболее активны при температуре 37°С и выше) и агглютинируют клетки крови только в коллоидной среде.

Неполные антитела относят к классу IgG. Молекулярная масса составляет около 150 000-160 000 Да, наибольший размер 25 нм. Строение молекулы схоже со строением молекулы полных антител, но отличается последовательностью аминокислот и количеством активных центров: у неполных антител их два (каждое антитело связывает две антигенных детерминанты).