Групповые антигены системы АВО (Н) в различных тканях и жидкостях человека.

Групповые антигены системы АВО (Н) могут находиться не только в эритроцитах, но также и в различных тканях и жидкостях организма человека.

Впервые групповые антигены А и В помимо эритроцитов были обнаружены в сыворотке крови. Затем последовал период интенсивных исследований наличия группоспецифических веществ в различных жидкостях и тканях организма человека. Группоспецифические антигены системы АВО (Н) были обнаружены в слюне, сперме, желудочном соке, желчи, околоплодной жидкости, содержимом овариальных кист, женском молоке. Отмечено незначительное содержание групповых антигенов в слезной жидкости и моче (Schiff, 1924; Yamakami, 1926; Landsteiner, Lewine, 1926; Cuboni, 1928; Yosida, 1928; Краинская-Игнатова, 1929; Brahn, Schiff, 1929; Lehrs, 1930; Putkonen, 1930; Hartman, 1941; Lawler, 1959; Morganti et al., 1959; см. также обзоры: Andersen, 1969; Гаркави, 1971; Косяков, 1974; Race, Sanger, 1975). Наиболее богаты группоспецифическими веществами системы АВО (Н) желудочный сок, слюна, желчь, сперма, содержимое овариальных кист. Большой вклад в изучение групповой принадлежности выделений организма человека внесли отечественные судебные медики: М.М. Петрачков, П.Н. Косяков, М.А. Бронникова, М.И. Потапов, Т.М. Масис, А.К. Туманов, Р.М. Уринсон, Р.Г. Геньбом, Н.П. Асадчих, Л.Н. Леменева и другие (см.: Гаркави, 1971).

Для обнаружения АВН-антигенов в секретах применяют преимущественно метод задержки агглютинации, а в высушенных образцах секретов - метод специфической абсорбции антител.

Сущность метода задержки агглютинации заключается в том, что при связывании антигеном, имеющимся в объекте исследования антител, содержащихся в реагенте, последний утрачивает возможность агглютинировать эритроциты соответствующей специфичности в тех условиях, которые обеспечивают наступление агглютинации при непосредственном взаимодействии реагента с теми же эритроцитами.

Принцип метода абсорбции состоит в том, что при взаимодействии объекта исследования с тем или иным реагентом, например, с гемагглютинирующей сывороткой, антиген, содержащийся в объекте, абсорбирует антитела соответствующей специфичности, имеющиеся в реагенте, при этом образуются комплексы антиген-антитело. В зависимости от целей исследования используют один из вариантов метода абсорбции: 1) абсорбции-ингибиции; 2) абсорбции-элюции, "смешанной агглютинации". Метод абсорбции-ингибиции в количественной модификации разработан М.А. Бронниковой (Бронникова, 1947).

Реагентами для выявления антигенов А и В обычно служат гемагглютинирующие сыворотки с антителами aи b. Для обнаружения антигена Н пользуются реагентами различного происхождения: нормальными сыворотками анти-Н человека, угря и некоторых других представителей животного мира; гетероиммунными сыворотками; растительными экстрактами, содержащими антителоподобные вещества (лектины) анти-Н. Последние получили в настоящее время широкое применение, так как сочетают в себе необходимые качества: эффективность, доступность, экономичность. Наилучшим реагентом для исследования Н-антигена является экстракт из семян дрока европейского (Ulex europaeus). Используют также экстракты из семян и стеблей ракитника сидячелистного (Cytisus sessilifolius), семян бобовника Ватерера (Laburnum Watereri), в нашей стране широко применяют экстракт из плодов бузины травянистой (Sambucus ebulus) (Потапов и др., 1971).

По своей химической структуре группоспецифические антигены секретов и жидкостей организма человека представляют растворимые в воде гликопротеиды, содержащие многочисленные олигосахаридные цепи, которые прикрепляются к полипептидному остову, определяющему конформацию молекулы. Различия в антигенной специфичности зависят от терминальных моносахаридов и от типа их связи. Основную роль в специфичности вещества Н играет L-фруктоза, вещества А - N-ацетил-D-галактозамин, вещества В - D-галактоза.

В процессе изучения АВН-антигенов в секретах было сделано весьма интересное наблюдение: оказалось, что есть люди, в секретах которых эти антигены не обнаруживаются. Это позволило различать две категории людей - выделителей, или секреторов (тип Se), и невыделителей, или несекреторов (тип se) - в зависимости от наличия у них в жидкостях организма группоспецифических антигенов А, В и Н (Schiff, Sasaki, 1932). Было показано, что при исследовании слюны изосыворотками, содержащими антитела a и b, антигены могут быть обнаружены не только у выделителей, но и у большинства невыделителей, которых предложили называть "слабыми выделителями", входящими в секреторный тип se (Косяков, Ровнова, 1952; Бронникова, 1959). Впоследствии было установлено, что в пределах секреторного типа Se существуют варианты степени секреции антигенов: сильные выделители, выделители, умеренные выделители (Масис, 1966).

При фракционировании слюны на сефадексе и методом тонкослойной хроматографии можно выделить пять фракций с антигенной специфичностью, соответствующей антигенной специфичности эритроцитов (Fiori et al., 1971; 1973). Разные сочетания фракций 1-5 и их полное отсутствие дают 20 комбинаций. Слюна выделителей содержит основную и наиболее активную в антигенном отношении фракцию 1, относящуюся к гликопротеидам и, следовательно, водорастворимую. Во всех образцах слюны невыделителей эта фракция отсутствовала. Менее активные фракции 2 и 3, растворимые в воде и спирте, могут быть обнаружены как у выделителей, так и невыделителей. Фракции 4 и 5 встречаются лишь в образцах слюны выделителей, у которых присутствовала фракция 3, а также в эритроцитарных мембранах. Отсутствие всех фракций в образцах слюны позволило выделить "истинных невыделителей". В свете этих данных становится понятным количественные варианты в пределах типов секреции АВН-антигенов, установленные отечественными исследователями (сильные выделители, выделители, умеренные выделители - тип Se; различные слабые выделители и невыделители - тип se).

Секреторные типы Se и se сформированы уже к моменту рождения (Schiff, Sasaki, 1932) и выражены у новорожденных так же отчетливо, как и у взрослых (Масис, 1966). Свойственный человеку тот или иной секреторный тип сохраняется в течение всей его жизни. Отмечены незначительные колебания в титре АВН-антигенов в разное время суток, на протяжении нескольких дней и месяцев, однако они не меняют статус секреции (Косяков, 1974).

Биологическая роль групповых антигенов секретов и жидкостей организма человека до конца не выяснена, однако выдвинута гипотеза об их защитной функции, поскольку многие объекты растительного и животного происхождения содержат вещества, обладающие свойствами антител, способных специфически соединяться с групповыми антителами. Благодаря наличию в секретах и жидкостях антигенных веществ, происходит нейтрализация антител, попадающих в организм человека тем или иным путем.

Исходя из этого попытки найти связь между секреторными типами и заболеваниями (особенно желудочно-кишечного тракта, где должны нейтрализоваться попадающие с пищей антитела и лектины не кажутся беспочвенными. Большинство работ, посвященных ассоциации типов секреции АВН-антигенов с заболеваниями, дает возможность говорить о достоверно повышенной частоте невыделителей у больных язвенной болезнью желудка и двенадцатиперстной кишки (Clarke, 1959; Пелещук и др., 1974; Фролькис, Сомова, 1974; Лебедева, Маликова, 1975), ревмокардитом (Glynn et al., 1956; 1959; Clarke et al., 1960; Glynn, Holborow, 1969).

Попытки установить связь с некоторыми другими заболеваниями (гельминтозы, периодонтит, респираторные заболевания, алкоголизм) не позволяют говорить о наличии четких корреляций с типами секреции и требуют дальнейшей проверки на большом фактическом материале.

Отмечена тесная корреляция секреторных типов с эритроцитарными фенотипами групп крови Lewis (Grubb, 1948), а также с фенотипами щелочной фосфатазы (Beckman, 1964; Arfors et al., 1983). Лица с фенотипом Le(a⁺b^-) относятся к невыделителям АВН-антигенов, с фенотипом Le(a^-b⁺) - к выделителям. Среди индивидуумов, в эритроцитах которых отсутствуют антигены Le(a) и Le(b) - фенотипLe(a^-b^-) - встречаются как выделители, так и невыделители АВН-антигенов. Фенотип щелочной фосфатазы Рр2 не встречается у невыделителей.

При изучении типов секреции АВН-антигенов у моно- и дизиготных близнецов и их родителей было установлено, что способность выделять в секреты групповые вещества - наследственный доминантный признак (Schiff, Sasaki, 1932а; 1932б). Секреция АВН-антигенов контролируется парой аллельных генов Se и se, при этом невыделители являются рецессивными гомозиготами (sese), а выделители - гетерозиготами (Sese) или гомозиготами по доминантному аллелю (SeSe). Дальнейшие исследования подтвердили наличие генетического контроля над количеством секретируемых АВН-антигенов. Соответствие наблюдаемого и ожидаемого числа потомков - выделителей и невыделителей - при различных типах браков подтверждает теорию рецессивного наследования неспособности секретировать АВН-антигены (табл. 1. ).

Попытки серологического дифференцирования выделителей АВН-антигенов на гомо- и гетерозиготных не дали положительных результатов (Kaklamanis et al., 1964). Гетерозиготами могут быть "частичные выделители" - выделители с низким количеством АВН-вещества (McNeil et al., 1957). "Частичные выделители" - один из двух типов индивидуумов, получивших общее название "аберрантные выделители". К собственно "аберрантным выделителям" относятся лица, у которых в одном и том же образце одно вещество выделяется в титре 1:64 и выше, а другое - в титре 1:4 и ниже. "Аберрантное выделительство" - это только составляющая экстремумов, извлеченных из постоянного частотного распределения (Clarke et al., 1960). Однако некоторые авторы ставят вопрос о реальности существования "Аберрантного выделительства" (Масис, 1968; Palantik et al., 1969).

Локус секреции АВН-антигенов (Secretor) находится на 19-й аутосоме в одной группе сцепления с локусом C'3 -третьего компонента комплемента. На этой же хромосоме локализованы гены Le, Lu, Hh. Доказательство сцепления локусов Se и Lu было первым случаем обнаружения сцепления на аутосомах человека. Локус АВН-секреции сцеплен также с локусом (DM), контролирующим миотоническую дистрофию.

Частоты генов локуса Se в в популяциях рассчитываются согласно формуле (1)(см. Оценка генных частот систем, контролируемых двухаллельными локусами).

До 1940 г. изучение антигенного состава секретов носило методический характер, т.е. было посвящено изучению собственно наличия АВН-антигенов в жидкостях организма. После работы Шиффа (Schiff, 1940), установившего, что негроидное население Нью-Йорка отличается от европеоидного достоверно повешенной частотой невыделителей, секреция АВН-антигенов стала широко применяться как генетическая характеристика различных популяций и этнических групп мира.

Для населения прежнего СССР первые данные о частоте невыделителей, полученные на большом материале, приведены в работе Р.М. Уринсон (Уринсон, 1952), которая, исследовав желудочный сок 1004 человек, обнаружила групповые антигены у 76 % обследованных. Отметим также исследования М.И. Потапова, установившего, что среди населения г. Москвы встречается 16 % АВН-невыделителей. Однако в нашей стране изучение АВН-секреции в различных популяциях еще не получило достаточно широкого распространения. Недостаточно изучено население Европейской историко-этнографической провинции, Кавказа, Средней Азии и Казахстана. Лишь коренное население Сибири и Дальнего Востока охарактеризовано в отношении АВН-секреции довольно полно, что стало возможным благодаря исследованию коллекции образцов слюны, собранных в ходе антрополого-генетических экспедиций , проведенных кафедрой антропологии Биологического факультета МГУ под руководством проф. Ю.Г. Рычкова (Жукова и др., 1975; Воронина, Жукова, 1975).

В среднем у большинства народов мира частота АВН-невыделителей составляет 15-30 %, что характерно для населения Европы, Азии, Африки. В отдельных популяциях может отмечаться значительное увеличение частоты невыделителей, однако до сих пор не найдено ни одной группы, где бы частота невыделителей составила 100 %. Отсутствие же невыделителей отмечено в группах эскимосов и индейцев Америки, аборигенов Австралии, в некоторых популяциях Океании. Пониженная частота невыделителей наблюдалась у бушменов Южной Африки (2.3 %), у онгов Андаманских островов (2 %). Максимальная частота АВН-невыделителей отмечена у микронезийцев Каролинских островов (57.5 %).

Коренное население Северной Евразии по частоте гена se характеризуется на основании данных, полученных по 94 популяциям, относящимся к 27 этносам (общая численность обследованных более 5000 человек). В целом для народов прежнего СССР частота гена se составляет 0.334-0.028. Эта величина близка к средней мировой частоте (0.346). В Европейской части страны АВН-секреция изучена у 6 этносов, в Сибири и на Дальнем Востоке - у 16 этносов. Народы Кавказа, Казахстана и Средней Азии представлены в нашем материале лишь по данным исследований, проведенных вне пределов этнического ареала этих народов (т.е. за рубежом) (табл. 2. ).

Рассмотрим прежде всего изменчивость частоты гена se на популяционном уровне . Как видим, размах изменчивости велик и достигает мирового максимума (от 0 до 0.80). Высокая частота гена se (0.756) отмечена в одной популяции нанайцев. Отсутствие невыделителей АВН-антигенов характерно для многих популяций Сибири и Дальнего Востока. Популяционное распределение частоты бимодально, антимода лежит в области частот 0.08-0.16. Такие частоты отмечены в популяциях манси и восточных эвенков. Частота гена se, меньшая 0.08, характерна для популяций Сибири и Дальнего Востока (лишь в одной популяции Европейского региона - у саамов - отмечена нулевая частота гена se). В целом можно сказать, что полученное популяционное распределение отражает особенности распределения гена se в Сибири и на Дальнем Востоке, так как из анализируемых 94 популяций 74 относятся к сибирскому региону, а на долю остальных регионов приходится лишь 22. Отметим, что популяционные частоты в Европейском регионе, на Кавказе, в Казахстане и Средней Азии больше 0.24 .

Перейдем к рассмотрению концентрации гена se на этническом уровне . Как видим, вариационное распределение гена se также бимодально, но антимода по сравнению с популяционным распределением сдвинута вправо и находится в области частот 0.24-0.32. Размах изменчивости генных частот на этническом уровне, естественно, меньше популяционного: минимальная частота гена se отмечена у восточных эвенков (0.066), максимальная - у бурят (0.548). Как было сказано выше, общая для С. Евразии средняя частота se (рассчитанная по всем изученным этносам) составляет 0.334-0.028.

Если сравним вариационные распределения частоты гена se, построенные для коренного населения Европейской и Сибирской историко-этнографических провинций, то увидим (Рис. 3. ; Рис. 4. ), что они принципиально различаются. Европейское распределение унимодально, размах изменчивости частоты гена se составляет 30 % (0.24-0.56). Минимальная частота гена se отмечена у саамов (0.0286), максимальная - у татар (0.545), правда, исследованных за пределами своего этнического ареала. Средняя региональная частота 0.406-0.036 приходится на вершину распределения. У народов Сибири и Дальнего Востока частота варьирует в пределах от 0.066 (у восточных эвенков) до 0.548 (у бурят), т.е. охватывает весь диапазон изменчивости частот этого гена в С. Евразии. Вариационное распределение бимодально, с ярко выраженными вершинами. Средняя сибирская частота гена se (0.268-0.036) приходится на область антимоды (0.24-0.32). Лишь один этнос (долганы) характеризуется частотой, близкой к средней сибирской (0.0291). Исследован популяционно-генетический механизм формирования бимодального распределения частоты гена se, характерного не только для народов Сибири и Дальнего Востока, но и для общемирового народонаселения (Жукова, 1986).

О.В. Жукова, Е.В. Тихомирова

Таблица 1. Наследование секреторного типа (по: Prokop, 1963)

Примечание. c = 0.21, d.f. = 2. N_O - наблюдаемая численность; N_E - ожидаемая численность

Таблица 2. Распределение этнических средних частот генов ABH-секреции на территории Северной Евразии

Примечание. ? - объем выборки в источнике данных не приводится