Нулевая отметка крови
Многочисленные проблемы, возникающие при переливании, можно решить, если избавиться от антигенов на эритроцитах
Дефицит донорской крови с каждым годом возрастает. Отчасти тому виной увеличение продолжительности жизни людей и развитие медицинских технологий. Если избавиться от необходимости хотя бы учитывать совместимость групп крови донора и реципиента при переливании, дефицит станет менее острым. Фото: U.S. Air Force photo/Val Gempis |
Кровь часто называют «красным золотом». Ее элементарная нехватка в организме человека приводит к смерти. Врачи не одно столетие ломают голову над тем, как сделать возможной передачу этого «золота» от одного владельца к другому. Неудачей заканчивались попытки переливать людям кровь животных, и даже переливания крови одного человека другому часто заканчивались смертью больного. В начале XX века австрийский врач Карл Ландштейнер (, 1868–1943) разгадал, какие характеристики крови необходимо учитывать при переливании. А в начале века XXI датский учёный Хенрик Клаузен () предложил метод, использование которого позволяет пренебрегать этими важными характеристиками. Благодаря ученым стало возможным «обнулить» любую группу крови. Это позволит в ближайшем будущем значительно уменьшить риск осложнений и смерти при неправильном переливании, а также решить проблему нехватки донорской крови.
Антигены и антитела
Однако для того чтобы разобраться в методе Клаузена, уточним, что представляет собой группа крови человека.
В состав крови входят красные кровяные тельца — эритроциты. На их поверхности, липопротеидной мембране, находятся специфические антигены. Одна из функций антигенов состоит в том, чтобы сигнализировать организму о наличии клеток-«чужаков» и вызывать тем самым иммунную реакцию организма. Антигены могут иметь разную химическую природу. Так, антигены А и В являются олигосахаридами, то есть разновидностью углеводов,
Иммунная система человека не реагирует на свои антигены. Но если в организм человека попадают те их разновидности, которых у него нет, они воспринимаются как «чужаки», которых необходимо уничтожить. В ответ организм человека начинает синтезировать антитела — белки, относящиеся к иммуноглобулинам, которые начинают склеивать эритроциты, что приводит к их разрушению.
На протяжение веков медики пытались найти правильный способ переливания крови, донорами нередко становились животные и люди. Увы, такие эксперименты чаще заканчивались смертью пациента. Лишь в начале XX века было установлено, что решающее значение при переливании крови имеет совместимость антигенов донора и реципиента. Иллюстрация: The Lancet, 1828-1829 |
Именно набор антигенов, присутствующих на эритроцитах, и определяет группу крови человека. В настоящее время известно около четырёхсот антигенов, расположенных в мембране красных кровяных телец, поэтому существует немало классификаций групп крови. Так, наличие антигенов А и В определяет группу АВО человека, наличие антигена Rh определяет
Только из тех антигенов, которые учитываются в классификациях групп крови, можно составить почти триста миллионов комбинаций. Если же учитывать и все остальные антигены, то число комбинаций превысит пятьсот млрд. К счастью, свойства большинства антигенов выражены слабо, и при переливании крови ими можно пренебречь. Наибольшее значение имеют системы АВО и Rh.
В начале XX столетия австрийский ученый Карл Ландштейнер открыл систему групп крови АВО, что дало ученым ключ к пониманию основ правильного переливания. Согласно классификации АВО, на поверхности эритроцита может присутствовать антиген А (II группа), антиген В (III группа), оба антигена — А и В (IV группа), или ни одного. Последней группе дали название «О» — от немецкого «ohne», что означает «без», но все называют эту группу «нулевой». Позднее выяснилось, что олигосахарид А может иметь две немного разные структуры — их назвали А1 (её имеют около 80% людей группы А) и А2.
Иммунная система . Таким образом, у людей с группой крови О в крови есть антитела к антигену А и к антигену В. В то же время у людей с группой крови АВ нет антител ни к одному из двух антигенов.
Функции антигенов А и В пока не установлены. Отсутствие их не приводит к
Снизить риск осложнений возможно, если переливать не цельную кровь донора, а только те элементы, в которых нуждается реципиент. Фото: Cpl. Daniel J. Redding |
Как рушатся азбучные истины
Врачи не перестают удивлять нас новыми любопытными фактами — всем известные и, казалось бы, проверенные истины оборачиваются заблуждениями. Так, раньше не вызывало сомнений, что группа крови, как отпечатки пальцев, остаётся неизменной в течение всей жизни. Но выясняется, что это не так.
Фенотип АВО может меняться при ряде инфекций. Некоторые бактерии выделяют в кровь фермент, превращающий
Ослабить количество антигенов АВО на поверхности эритроцитов может и любая болезнь, связанная с повышенной выработкой эритроцитов — например, . В такой ситуации лабораторный анализ может показать, что у человека группа крови О. Антитела в пробирке не «найдут» ничтожное количество оставшихся антигенов А и В, или реакция их взаимодействия будет незаметна.
Антигены группы крови АВО могут измениться и в процессе развития опухолевых заболеваний крови.
В январе этого года в журнале появилась . Через несколько месяцев после операции анализ крови девочки показал, что её эритроциты, которые ранее были
Антигены присутствуют не только на эритроцитах, но и на других клетках крови — лейкоцитах и тромбоцитах, а также в слюне и физиологических жидкостях. Считается, что и в крови, и в физиологических жидкостях эти антигены совпадают — по плевку на месте преступления можно определить группу крови преступника. Но случаются и исключения. «Убийца века» Андрей Чикатило за время следствия дважды попадал в круг подозреваемых лиц. Ему делали анализ крови и отпускали, поскольку антигены группы его крови не совпадали с антигенами спермы, найденной на телах жертв. Эксперты полагались на правила, а Чикатило оказался исключением — человеком с группой крови А и группой спермы АВ. Подвела святая вера в криминалистические догмы.
Дети, чьи родители имеют II и III группы крови, могут унаследовать I, II, III и IV группы. Иллюстрация: US National Library of Medicine |
Мы с тобой одной крови?
Теоретически человеку можно вливать ту группу крови, в которой нет чужеродных антигенов. То есть человеку с группой крови О можно вливать только О, человеку с группой крови А — кровь групп А или О, но не групп В или АВ, содержащих антиген В, которого нет у реципиента и который вызвал бы иммунный ответ. В случае, если у нуждающегося группа крови АВ, ему годится кровь любой группы, разумеется, если подходит
Существуют и другие эритроцитарные маркеры, помимо антигенов А, В и
Чтобы уменьшить риск развития осложнений, переливают не цельную кровь, а только определенные клетки, в которых нуждается реципиент. К тому же переливание только эритроцитарной массы уменьшает шансы «подхватить» инфекции.
Никто не застрахован от ошибок. Так, в США — неправильно подписали образец,
Группа крови О всегда в дефиците — её используют во всех сомнительных случаях, если группа крови реципиента неизвестна. Необходимо отметить, что относительно универсальной может считаться не просто кровь группы О, а только кровь этой группы с отрицательным
Стрижка крови «под ноль»
Вот уже несколько десятилетий ученые ищут способ сделать всю кровь для переливания универсальной. Возможны две стратегии — скрыть сахарные молекулы антигенов А и В, сделать их недоступными для иммунных клеток, или удалить, «отрезать» их с поверхности эритроцитов.
В ходе экспериментов антигены А и В удавалось «закрыть» с помощтью ковалентного присоединения к ним полиэтиленгликоля — химически инертных полимерных молекул. Но такие эритроциты жили меньше положенного срока, выяснилось также, что .
Один из способов сделать кровь универсальной — «обнулить» её, то есть отщипить антигены с поверхности эритроцитов. Оказалось, что один из ферментов зелёных кофейных зёрен способен отщиплять
|
В
Лаборатория Хенрика Клаузена из Копенгагенского университета () занималась поиском более эффективных ферментов для отщепления антигенов, определяющих группу крови. «Перебрав» две с половиной тысячи ферментов бактерий и грибов, учёные обнаружили два интересных кандидата. Один фермент из кишечной бактерии Bacteroides fragilis, отщепляет антиген В. Второй, из бактерии Elizabethkingia meningosepticum, отщепляет антиген А. Очищенные ферменты высокоэффективны. Например, фермента из Bacteroides fragilis , чем фермента из зеленых кофейных зёрен.
Таким образом, появилась возможность «обнулить» любую группу крови и сделать её универсальной.
Хенрик Клаузен сообщил о полученных результатах в январе этого года. Сейчас ученые сотрудничают с американской компанией , которая уже начала клинические испытания. Если технология подтвердит свою эффективность на практике, спрос на неё будет огромен — она обещает решить проблему не только неправильного переливания крови, но и постоянной нехватки «красного золота».
Наталья Александрова, 28.02.2008
Новости партнёров