Генетика иммунологического конфликта во

Федеральное государственное автономное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«Южный федеральный университет»
«Генетика иммунологического
конфликта во время
беременности»
Выполнили: Миктадова А.В., Лаптина Т.А.
2012 год
Структура презентации:
1. Причины иммунологических конфликтов во время беременности.
2. Группы крови системы ABO:
1. краткая характеристика;
2. особенности наследования;
3. бомбейский фенотип;
4. другие системы групп крови.
3. Резус-фактор Rh:
1. краткая характеристика;
2. особенности наследования.
4. Система антигенов HLA:
1. краткая характеристика;
2. особенности наследования;
3. взаимоотношения между зародышем и иммунной системой матери;
4. аутоиммунные заболевания.
5. Рекомендуемая литература.
Причины
иммунологических
конфликтов
во время
беременности
Групповая
несовместимость
по системе AB0
Несовместимость
по резус-фактору.
Резус-конфликт
HLAнесовместимость
Вероятность возникновения успешной беременности достаточно высока. Тем
не менее, в России каждая 5-я супружеская пара страдает бесплодием.
Причем, различные генетические нарушения являются причинами
бесплодия примерно у 50% пар .
ГРУППЫ КРОВИ
СИСТЕМЫ
АВ0
Краткая характеристика
Группы крови - это генетически наследуемые признаки, не изменяющиеся в
течение жизни при естественных условиях. Группу крови, к которой
принадлежит человек, определяют красные кровяные тельца - эритроциты. На
их поверхности расположены маленькие маркеры - антигены, которые
уникальны у каждого человека. Антигены и антитела, содержащиеся в плазме,
позволяют установить группу крови.
Система-AB0
Впервые была обнаружена австрийским ученым Карлом Ландштейнером. В
1901 году он определил и описал три различных типа крови.
В 1907 году чешский серолог Ян Янский выделил 4 группу крови человека.
Систему группы крови АВ0 составляют:
> два групповых эритроцитарных агглютиногена (А и В);
> два соответствующих антитела - агглютинины
плазмы альфа(анти-А) и бета(анти-В).
Агглютинация (массовое склеивание эритроцитов
несовместимое с жизнью) наблюдается лишь в том случае,
если встречаются одноименные агглютиноген и
агглютинин: А и α, В и β.
Различные сочетания антигенов и
антител образуют 4 группы крови:
• Группа 0(I) - на эритроцитах
отсутствуют групповые агглютиногены, в
плазме присутствуют агглютинины альфа
и бета;
• Группа А(II) - эритроциты содержат
только агглютиноген А, в плазме
присутствует агглютинин бета;
• Группа В(III) - эритроциты содержат
только агглютиноген В, в плазме
содержится агглютинин альфа;
• Группа АВ(IV) - на эритроцитах
присутствуют антигены А и В, плазма
агглютининов не содержит.
Система АВ0
Особенности наследования
• Ген АВО расположен на длинном плече 9
хромосомы (9q34);
• Обладание одной из четырех групп крови
определяется парой генов, пришедших
по одному от каждого из родителей;
• Ген АВО может быть представлен одной
из трёх аллелей - 0, A и B;
• Наследование групп крови системы АВ0
происходит по аутосомнокодоминантному типу: аллели А и В
доминируют над 0, но, оказавшись
вместе в одном организме, А и В
проявляют совместное действие
(кодоминирование) и образуют IV группу
крови.
Фенотип 0 (I) проявляется при наследовании
двух генов 0 (встречается у гомозигот);
 Фенотип А (II) может быть у человека,
унаследовавшего от родителей или два гена А, или
гены А и 0.
 Фенотип В (III) - при наследовании или двух
генов В, или В и 0.
 Фенотип АВ (IV) – при наследовании генов А и
В (кодоминирование).

Наследование групп крови системы АВ0
superroditeli.ucoz.ru
Групповая несовместимость по системе AB0 возникает за счет
агглютиногена (А или В), имеющегося в эритроцитах плода, но отсутствующего
у матери. В материнской крови происходит образование антител к эритроцитам плода.
> Конфликт может возникнуть если плод имеет II группу крови, а мать I или III; плод III, а
мать I или II; плод IV, а мать любую другую.
> Конфликт по системе АВ0 встречается у 5-6 из 100 новорожденных.
> Несовместимость по АВ0 влияет не только на здоровье родившегося ребенка, но и
вообще на возможность его появления на свет. Несовместимость групп крови по системе
АВ0 у матери и плода является одной из главных причин самопроизвольных абортов и
"псевдобесплодия".
> У рожениц с групповой несовместимостью чаще отмечаются токсикозы,
выкидыши, мертворождаемость, преждевременные роды, аллергические
проявления во время беременности и разные формы родовой патологии.
> Проявление изоиммунизации организма беременных зависит
не только от активности изоантигенов, но и от индивидуальных
особенностей организма беременных: от их нервной и
эндокринной систем, от состояния плацентарного барьера, его
проницаемости.
Бомбейский фенотип
•
"Бомбейский фенотип" - название нетипичного генетического наследования групп
крови (рецессивного эпистаза).
•
Бомбейский феномен заключается в том, что у ребенка определяется группа крови,
которой по правилам у него быть не может - т.е. у ребенка выявляется антиген,
которого нет ни у одного из родителей. Например, у родителей 00 и 00 (I у обоих)
вдруг рождается ребенок В0 (III). Или у родителей с 00(I) и B0/BB (III) рождается
ребенок с A0(II) или AB (IV).
•
Объясняется это тем, что в системе групп крови АВО имеются рецессивные генымодификаторы, которые в гомозиготном состоянии подавляют экспрессию антигенов
на поверхности эритроцитов. Например, человек с третьей группой крови должен
иметь на поверхности эритроцитов антиген группы В, но эпистатирующий генсупрессор в рецессивном гомозиготном состоянии (h/h) подавляет действие гена
В(находящийся в доминантном состоянии), так что соответствующие антигены не
образуются, и фенотипически проявляется группа крови 0.
Однако этот ген может обычным образом
передаться ребенку и проявиться. В
результате чего создается впечатление, что
ребенок этому родителю родным быть не
может.
Пример появления ребёнка с I группой крови у родителей с IV
группой крови (Бомбейский фенотип)
АВ – гены системы АВ0.
Hh - гены-модификаторы, которые в рецессивном состоянии (hh)
подавляют действие антигенов системы АВ0.
Другие системы крови
Один человек одновременно является носителем нескольких различных систем крови. На
данный момент помимо АВ0 и резус-фактор изучены и охарактеризованы десятки групповых
антигенных систем крови. У одного человека может присутствовать несколько. Количество
изученных и охарактеризованных групповых систем крови постоянно растёт.
Система MNSs
Система Даффи
MS, NS, MNS,
Ms, Ns, MNs.
Система Келл
К1 - группа Келл,
К2 - группа Келлано
К1К2 - группа
Келл-Келлано.
Fy (a+b-),
Fy (a+b+)
Fy (a-b+).
Системы
крови
Система Кидд
lk (a+b-)
lk (A+b+)
lk (a-b+)
Система
Лютеран
Lu (а+), Lu (b+),
Lu (a+b+), Lu (a-b+),
Lu (a-b-) и другие.
Система
Вел (Vel)
Система Р
Vel-отрицательные
Vel-положительные
Р1, Р2, Р1к,
Р2к и р
РЕЗУС-ФАКТОР Rh
Краткая характеристика
 Резус-фактор был открыт в 1940 г. К. Ландштейнером и
А. Винером.
 Резус-фактор — это белок крови (антиген), который содержится на
поверхности эритроцитов. Если этот белок есть, то у человека
положительный резус-фактор, если же его нет - то резус-фактор
отрицательный.
 85% населения планеты имеют положительный резус-фактор и только
15% - отрицательный.
 Наличие резус-фактора не зависит от групповой принадлежности по
системе АВ0, не изменяется в течение жизни, не зависит от внешних
причин.
 Резус-фактор появляется на ранних стадиях внутриутробного развития,
и у новорожденного уже обнаруживается в существенном количестве.
Особенности наследования
•
Наследование резус-фактора кодируется тремя парами
генов, расположенных на участке короткого плеча 1-й
хромосомы (1р36.2-р34) и происходит независимо от
наследования группы крови.
•
•
Ген, кодирующий резус-фактор RHD (Rh) представлен 2
аллелями: D - доминантная аллель
d - рецеcсивная аллель
Резус-положительная группа крови доминирует над резус
отрицательной (моногенное наследование с полным
доминированием).
Возможны 3 варианта генотипа:
DD, Dd или dd.
• DD и Dd - анализ крови на резус-фактор даст
положительный результат.
• dd - анализ крови на резус-фактор даст отрицательный
результат.
bio.fizteh.ru
Варианты наследования
резус-фактора
Варианты наследования
резус-фактора
Несовместимость по резус-фактору. Резус-конфликт может возникнуть при
беременности резус-отрицательной женщины резус положительным плодом
(резус-фактор от отца).
> В случае если женщина резус-положительна или оба родителя резус-отрицательны, резусконфликт не развивается.
> Причиной резус-конфликта, во время беременности является проникновение резус-положительных
эритроцитов плода в кровоток резус-отрицательной матери. При этом организм матери воспринимает
эритроциты плода как чужеродные и реагирует на них выработкой антител. Попадая в кровоток плода,
иммунные резус-антитела вступают в реакцию с его резус-положительными эритроцитами вследствие
чего происходит разрушение (гемолиз) эритроцитов и развивается гемолитическая болезнь плода
(ГБН).
> Во время первой беременности у женщины редко образуется количество
антител, достаточное чтобы вызвать повреждения у плода (количество
антител увеличивается с каждой последующей беременностью.)
> Предрасполагают к развитию гемолитической болезни новорожденных
нарушение проницаемости плаценты, повторные беременности и
переливания крови женщине без учёта резус-фактора и др.
> При раннем проявлении на 5-6 месяце беременности резус-конфликт
может быть причиной преждевременных родов, выкидышей,
внутриутробной гибели плода.
Механизм развития резус-конфликта
СИСТЕМА
АНТИГЕНОВ
HLA
Краткая характеристика
 Система антигенов HLA –
большое семейство генов,
расположенное на 6-й
хромосоме человека.
 Находятся на поверхности
клеток и участвуют в
распознавании
чужеродных агентов и
запуске иммунного ответа.
 Спектр аллелей каждого
гена комплекса HLA
уникален для каждого
организма за исключением
однояйцевых близнецов.
 Гены системы HLA
подразделяют на 2 класса.
2 класса генов HLA:
I класс
II класс
Расположение двух классов генов системы HLA на
хромосоме 6 человека
HLA-антигены I класса
HLA-антигены II класса
Особенности наследования
 Ребенок получает по 1 гену
каждого локуса от обоих
родителей
 Взаимодействие аллелей
осуществляется по
кодоминантному принципу
 Ребенок является наполовину
чужеродным для организма
матери, что запускает
иммунологические реакции,
сохраняющие беременность
Наследование генов системы HLA: схема
расхождения родительских гаплотипов при
образовании гамет во время мейоза и
включения гаплотипов в зиготу.
Для полного понимания иммунологического конфликта необходимо так
же разобраться с понятием NK-клетки или естественные киллеры.
Их главная задача состоит в том, чтобы как можно раньше распознать
злокачественные клетки и уничтожить их. При иммунологическом
конфликте NK-клетки уничтожают зародыш, принимая его за опухоль.
Незернистые
лейкоциты
Лимфоциты
В-клетки
Т-клетки
Моноциты
NK-клетки
(естественные
киллеры)
Положение NK-клеток в классификации незернистых лейкоцитов.
Два способа взаимоотношений между
зародышем и иммунной системой матери
• Распознавание плода
иммунной системой
• Образование
специфических
лимфоцитов, синтез
цитокинов
• Нормальное протекание
беременности
• Отсутствие иммунной
реакции у матери
• Иммунные клетки
разрушают клетки
зародыша
• Невынашивание
• Если у партнеров высокая степень
совпадения по аллельным вариантам
генов, кодирующих главный комплекс
гистосовместимости
• Клетки, формирующие зародыш,
воспринимаются иммунной системой
матери как «собственные неправильные
клетки», подлежащие уничтожению
• Механизм сохранения беременности не
запускается и происходит выкидыш на
раннем сроке беременности
• Это одна из причин
иммунологического бесплодия
Схема HLA-совместимости у супругов
У девушки на схеме некий набор аллелей
генов HLA в генотипе. Ее брак будет
бесплодным с любым партнеров, в чьем
генотипе такой же набор аллелей генов
HLA (на схеме HLA1).
Механизм иммунных взаимодействий матери и
ребенка
Антифосфолипидный синдром
К невынашиванию или даже бесплодию могут привести и взаимоотношения иммунных
клеток организма матери, связанные с появлением антител против собственных
антигенов матери. Группа болезней, при которых происходит разрушение органов и
тканей организма под действием собственной иммунной системы получила название
аутоиммунных заболеваний. Как один из примеров таких заболеваний можно привести
антифосфолипидный синдром:
Антитела матери атакуют ее
фосфолипиды
Повышается опасность
микротромбозов, нарушается
кровообращение плаценты
Невынашивание беременности
Ещё 50 лет назад ситуация с
иммунологическим конфликтом была бы
критична, и врачи не позволили бы женщине
с такой проблемой рожать 2 ребёнка. Но
сегодня, благодаря развитию медицины и
биологии, эта ситуация не вызывает
сложности и является разрешимой при
своевременной диагностике и контроле.
Рекомендуемая литература:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
http://medbiol.ru.
http://побиологии.рф;
www.cironline.ru;
www.lymphology.soramn.ru;
www.vse-pro-geny.com;
Геллер В., Прокоп О. Группы крови человека. М.: Медицина, 1991. - 512
с;
Клещенко Е. Иммунология бесплодия/«Химия и жизнь», 1999 г. - №1;
Кузник Б.И. «Физиология и патология системы крови», Чита, 2008 г.;
Липатов П.И., Липатова Л.И. Основы антропологии с элементами
генетики человека. http://bio/1 september.ru/2003/47/6.htm;
Прокоп О., Геллер В. Группы крови человека. М.: Медицина, 2007;
Соловьева Т.Г. Резус-фактор и его значение в клинической практике. Л.:
Государственное издательство медицинской литературы, 1963. - 88 с;
Физиология человека под ред. Покровского В.М., Коротько Г.Ф. М.:
Медицина, 1997; Т1- 448 с., Т2 - 368с;
Херхеулидзе Н.Г. Материалы по изучению групповой несовместимости
крови матери и плода по системе АВ0 и ее роль в физиологии и
патологии детского возраста. Тбилиси: автореферат на соискание ученой
степени доктора медицинских наук, 1975. - 44 с;
Щипков В.П., Кривошеина Г.Н. Общая и медицинская генетика. М.:
Академия, 2003. - 256 с;
Рекомендуемая литература
(зарубежные источники):
1. Colin Y, Bailly P, Cartron JP. Molecular genetic basis of Rh and LW blood
groups // Vox Sang. 1994;67Suppl 3:67-72. PMID: 7526555
2. Daniels G, Reid ME. Blood groups: the past 50 years // Transfusion. 2010
Feb;50(2):281-9. Epub 2009 Nov 9. PMID: 19906040
3. Daniels G. A century of human blood groups // Wien KlinWochenschr. 2001
Oct 30;113(20-21):781-6. PMID: 11732113
4. Flegel WA. Rare gems: null phenotypes of blood groups // Blood Transfus.
2010 Jan;8(1):2-4. PMID: 20104271
5. Garratty G. Blood groups and disease: a historical perspective // Transfus Med
Rev. 2000 Oct;14(4):291-301. PMID: 11055074
6. Ivanyi P. Blood groups and transplantation antigens // Ann Inst Pasteur (Paris).
1966 Mar;110(3):Suppl:144-54. PMID: 5323427
7. Storry JR, Olsson ML. Genetic basis of blood group diversity // Br J
Haematol. 2004 Sep;126(6):759-71. PMID: 15352979
8. Storry JR, Olsson ML. The ABO blood group system revisited: a review and
update // Immunohematology. 2009;25(2):48-59. PMID: 19927620
9. Urbaniak SJ. Alloimmunity to RhD in humans // TransfusClin Biol. 2006 MarApr;13(1-2):19-22. Epub 2006 Mar 30. PMID: 16574456
10. Wiener AS. The blood groups. Three fundamental problems--serology,
genetics and nomenclature // Blood. 1966 Jan;27(1):110-25. PMID: 5323212
Работа выполнена при финансовой
поддержке Минобрнауки в рамках ФЦП
"Научные и научно-педагогические кадры
инновационной России",
соглашение 14.А18.21.0199