Система AB0
Антигены системы АВ0
Изосерологическая система АВ0, открытая в 1900 г. К. Ландштейнером, насчитывает четыре основных антигена: A1, А2, В и 0, в соответствии с которыми различают 6 фенотипов: A1, А2, 0, В, A1B и А2В. Кроме основных антигенов системы, имеется большое количество крайне редких их разновидностей. Они отличаются друг от друга и могут быть выявлены с помощью определенных серологических реакций.
Внутри группы 0(1) имеются подгруппы О1 и О2, причем антиген О1 доминирует над антигеном О2. Серологическим реагентом, дифференцирующим эти подгруппы, является иммунная антисыворотка, полученная путем иммунизации кур почечным экстрактом морских свинок.
Генетические концепции системы АВ0
Наличие многочисленных довольно редких антигенов системы АВ0, главным образом в группе А(II) и реже в группах В (III) и О(I), передающихся по наследству, свидетельствует о том, что в генном локусе этой системы, помимо основных аллелей А1, А2, В и 0, действует и ряд других, по-видимому, крайне редких аллелей, обеспечивающих генетическую реализацию перечисленных выше атипичных антигенов системы.
До открытия в 1930 г. на основе многочисленных семейных обследований и исследований пар мать – ребенок генетически обусловленных подгрупп A1 и А2 в группе А(II) господствовала трехаллельная генетическая концепция передачи по наследству групповых антигенов (или факторов) А, В и 0. Согласно этой концепции, у каждого человека в соответствующих генных локусах парных хромосом имеется пара одинаковых (АА, ВВ, 00) или пара различных (АВ, А0, В0) аллелей, полученных по одному от отца и матери. Гены А и В занимают одинаковое положение (кодоминантные гены), но доминируют над геном О (который является по отношению к ним рецессивным) , поэтому кровь человека, получившего от одного родителя ген А, а от другого 0 (генотип АО), фенотипически проявляется группой А(Н), точно так же генотип ВО соответствует группе В(III).
Исходя из теории наследования генетически обусловленных признаков, потомку передается лишь один из пары генов, контролирующих тот или иной признак, второй же теряется при расщеплении хромосом. Совокупность генов, полученных индивидом от отца и матери, обусловливает генотип потомка. Таким образом, группа, или фенотип (внешнее проявление генотипа или непосредственная реализация генетически обусловленных свойств индивида), крови 0(1) имеет лишь один генотип 00, также один генотип А В имеет группа крови AB(IV). Что же касается групп крови А(П) и В(Ш), то, согласно трехаллельной теории, они могут генотипически характеризоваться соответственно как АА или АО и ВВ или ВО.
Основной закон теории наследования Менделя, полностью относящийся и к наследованию групповых факторов крови, гласит, что у детей могут оказаться лишь те гены, которые имеются у родителей, и, следовательно, не может быть такого Свойства, которого нет хотя бы у одного из них. Поэтому у родителей 0X0 не может быть ребенок со свойствами А или В. С другой стороны, у детей могут отсутствовать свойства (гены), имеющиеся у одного или даже у обоих родителей. Так, например, в родительской паре АХВ (при родительских генотипах АО и ВО) могут родиться дети с группой крови 0(1), т. е. не имеющие родительских свойств А и В. Если оба родителя или один из них относится к группе 0(1), то у них не могут родиться дети с группой крови AB(IV), и, наоборот, при наличии группы крови AB(IV) у двух или одного из родителей у ребенка, родившегося в этой семье, не может быть группы 0(1).
Для своего времени трехаллельная теория наследования групп крови системы АВО была исключительно полезной, поскольку она давала четкое представление о наследовании групповых факторов А, В и 0. Исходя из основных положений теории Бернштейна и законов наследования Менделя, могли быть составлены таблицы, отражающие возможные фенотипы системы АВО у детей в зависимости от фенотипа родителей (табл. 1).
В настоящее время доказано, что в аутосомальном генном локусе, контролирующем полиморфизм системы АВО, взаимоотношение между четырьмя основными аллелями следующее: ген Л1 доминирует над геном А2, ген А2 – над геном 0, являющимся абсолютно рецессивным. В то же время аллели А1 и В, так же как и аллели А2 и B по отношению друг к другу являются кодоминантными. Исходя из этого, можно заключить, что фенотипы A1B, АгВ и О имеют единственно возможные генотипы A1 IB, А2[В и 0/0, а фенотипы A1, А2 и В могут характеризоваться следующими генотипическими сочетаниями.
На одном примере покажем важность знания экспертом точных генотипов проходящих по делу лиц для решения вопроса о возможности или невозможности рождения ребенка от конкретной родительской пары. Ответчик имеет фенотип A1, мать ребенка – 0. Теоретически от данной пары возможно рождение детей с фенотипами A1, А2 и 0, Но это не так. В действительности же в браках A1XO могут родиться дети с одним или максимум с двумя из трех перечисленных фенотипов. Если у отца генотип А1/А1, а у матери 0/0, то их дети могут иметь только фенотип Ai (генотип Л!/0). При генотипе отца А1/А2 возможно рождение детей с группами A1 и А2. При генотипе отца А1/0 возможно рождение детей с группами А и 0 (генотипы А1/0 и 0/0).
В табл. 2 представлены различные возможные комбинации групп крови у родителей (с учетом подгрупп A1 и А2) и все возможные группы крови их детей. При этом надо учитывать, что если в графе родительской пары A1XB указывается возможность рождения детей со всеми шестью группами, то она вытекает лишь из общего числа всех детей, родившихся в многочисленных семьях с такой комбинацией групп крови, и подразумевает наличие в таких семьях всех возможных генотипических сочетаний. В конкретной же родительской паре A1ХВ, естественно, могут родиться дети с ограниченным числом фенотипов, зависящим от генотипа матери и отца. Это в равной мере относится и к другим графам табл. 2.
Для экспертного решения вопроса о истинном отце ребенка необходимо по возможности выяснить генотип матери и предполагаемого отца, что в ряде случаев по фенотипу групп их крови не представляется возможным. В таких случаях целесообразно провести исследование групп крови родителей матери и предполагаемого отца, а также определить группы крови братьев и сестер ребенка, происхождение которого устанавливается.
Приведем пример. Муж имеет группу A1, жена – В, группа крови оспариваемого ребенка – 0. В этом случае без учета генотипа матери ребенка и ее мужа, выступающего в роли ответчика, отцовство последнего в отношении данного ребенка не может быть исключено. Однако в данной семье был еще один ребенок, происхождение которого вне этого брака не оспаривалось. Установление его групп крови, оказавшейся А2, в данном случае позволило точнее определить генотипы мужа и жены и по их генотипному набору исключить мужа как биологического отца этого ребенка с группой крови 0. Действительно, рождение в браке A1 и В ребенка А2 показывает, что генотиподного из родителей (отца) может быть только А1\А2, а другого (матери) – только ВО. Рождение же матерью второго ребенка с группой крови 0 (генотип 00) доказывает», что отцом этого ребенка мог быть только какой-то другой мужчина, передавший ему аллель 0, и исключает мужа в. качестве биологического отца второго ребенка.
В последнее время появились работы, открывающие принципиально новые возможности установления генотипов системы АВ0 у половозрелых мужчин. Предпосылками к ним явились данные В. GolLbring (1957), который методом смешанной агглютинации дифференцировал сперматозоиды мужчин с группой АВ на носителей антигена А пли В. Эти данные были подтверждены работами R. Ро- pivanon и X. Н. Vulchanov (1962). С помощью сыворотки анти-А авторы показали возможность установления генотипов А1 /А1 и А1/0 у мужчин с группой A1 по сперматозоидам.
Особые генетические феномены в системе АВ0
Открытие многочисленных подгрупп в группе А, а позднее и в группе В позволило предположить, что существование таких подгрупп обусловлено действием особых регуляторных генов, не связанных с обычными структуральными генами, генотипическими продуктами которых являются соответствующие антигены. J. J. Loghem и van der М. Hart (1954) описали необычный феномен рождения ребенка Д4, от родителей с группой 0. A. S. Wiener и Е. В. Gordon (1956) пролили свет на этот необычный генетический феномен, описав семью, к которой была приложима гипотеза о наследственной передаче особого рецессивного гена у. Этот ген в гомозиготной форме у/у у лиц с группой А тормозит выработку антигена А в эритроцитах. В то же время этот «супрессорный» рецессивный ген не влиял нa лиц – носителей субстанций В и 0.
Теория регуляторных генов в дальнейшем была перенесена и на генетические феномены в группе В. Действующие в ней регуляторные гены, названные Хх, обусловливают генетический феномен, известный под названием «тип Бомбей». Этот тип характеризовался отсутствием в эритроцитах антигенов А, В и 0 и присутствием в сыворотке антител: анти-А, анти-В и анти-И. Из рис. А видно, что носитель типа Бомбей (обозначенный стрелкой) генотипически должен быть носителем В. Интересно, что все члены семьи с типом Бомбей являются Le (a-f-), т. е. невыделителями АВН.
Рис. 1. Родословная семьи с наследственной передачей типа Бомбей
Согласно современным представлениям, доминантный ген X в гомо- или гетерозиготной форме с рецессивным геном х (Х/Х или Х/х) обусловливает действие структуральных аллелей системы АВ0, при рецессивной же гомозиготии (х/х) действие их угнетается и наблюдается тип Бомбей. Из рис. 1 также видно, что локус генов Хх не связан с генным локусом системы АВ0, поскольку родители лица с этим генетическим феноменом, являясь гетерозиготами Х/х, имеют разные группы 0 и В. Если бы тенные локусы Хх и АВ0 были бы сцеплены, то рецессивный супрессор х был бы сцеплен с каким-то определенным аллелем системы АВ0, на самом же деле ген х имеется у лиц с различными группами системы АВ0.
Гомозиготвое состояние рецессивного гена х является важным моментом и с судебно-медицинской точки зрения, поскольку угнетенный «немой» структуральный аллель, передаваясь по наследству, в новом поколении может реализовать соответствующий антиген системы АВ0. W. Morgan, W. Watkins (1959) предложили схему генетического пути, при котором под влиянием генов АВО и регуляторных генов Hh происходит образование антигенов АВН (рис. 2). Согласно этой схеме, образование антигенов АВН начинается с вещества-предшественника. Под влиянием гена Н юно превращается в субстанцию Н, которая в свою очередь при наличии аллеля А или В превращается в соответствующий антиген. Ген 0 является аморфом, не вызывающим превращений. Регуляторный ген h в гомозиготной форме (h/h) также не формирует субстанции Н и образуется тип Бомбей.
Рис. 2. Схема генетической реализации антигенов системы АВ0(Н).
Исключительная редкость феномена типа Бомбей свидетельствует также о большой редкости тормозного рецессивного регуляторного гена h в системе Hh и особенно его генотипически гомозиготной супрессорной формы hh. Несмотря на это, данный феномен обязательно должен учитываться судебно-медицинскими экспертами при использовании антигенов системы АВ0 в делах о спорном происхождении детей.
Игнорирование его может привести к ошибочным выводам. В подобных случаях может возникнуть ошибка: во-первых, лицо с типом Бомбей может передать по наследству «немой» ген из-за своего гомозиготного супрессорного состояния и у потомка могут иметься групповые антигены системы АВО, якобы отсутствующие и у отца и матери (т. е. ложное исключение отца или матери ребенка по системе АВО); во-вторых, при наличии этого генетического феномена у двух родителей, являющихся якобы невыделителями и имеющими генотип se/se'X.se/se, может родиться ребенок – выделитель групповых субстанций АВО, т. е. имеющий ген Se (ложное исключение отца или матери ребенка по секреторному статусу), и, в-третьих, при этом феномене у родителей имеющих по системе Льюис групповую характеристику Le(a+b–)XLe(a+b–), может родиться ребенок с группой крови Le(a–Ь + ) (ложное исключение отца или матери ребенка по эритроцитарной системе Льюис).
Указанное выше обязывает эксперта при решении вопросов, связанных со спорным происхождением детей,, иметь в виду, что, если у того или другого лица не обнаруживаются групповые антигены А, В и 0 в эритроцитах, а в сыворотке крови выявляются антитела анти-А, анти-В. н антн-Н, то нужно подумать, не имеется ли в этом случае тип Бомбей. Только исследование родственников этого лица может дать основание для выяснения его генотипа, т. е. установления тех «немых» генов, которые могли иметься у данного лица и которые он мог передать по наследству своим детям. Кроме того, необходимо учитывать, что лицо с типом Бомбей всегда характеризуется как Le(a-f-) п se/se. Без подобного анализа можно легко совершить ошибку и произвести исключение там, где оно не должно быть.
Еще один генетический феномен под названием «ген АВ» описали Н, Seyfried и соавт. (1964), Авторы наблюдали рождение двух детей А2В у родителей А2ВХО. Поскольку возможность рождения детей не от этих супругов полностью исключалась, оставалось констатировать весьма необычный генотип А2В/0 у этих детей. Появление атипичного аллеля, названного «цис-^45», объясняют хромосомными аберрациями, причем при обоюдной транслокации у носителя «цис-А.В» один из антигенов (либо А, либо В) выражен значительно слабее по сравнению с обычными антигенами А или В.
Для дифференцирования обычной группы АВ от формы «цис-АВ» необходимо учитывать, что в этой форме антиген А при исследовании образцов крови протектином анти-А из белка улитки Helix pomatia имеет нормальную силу выраженности. Сила же выраженности антигена В чаще всего снижена, а содержание субстанции Н значительно выше, чем при обычной группе АВ. И, наконец, в сыворотке лиц-носителей формы «цис-АВ» всегда имеется антитело анти-В.
Этот феномен, так же как и феномен типа Бомбей, представляет, по-видимому, исключительную редкость.
Методы определения фенотипов системы АВ0
Методики определения четырех основных групп системы АВ0 в жидкой крови хорошо известны, поэтому мы остановимся лишь на методах определения подгруппы A1 и А2 (A1B иА2В).
Напомним, что большинство группоспецифичных антител, включая изоагглютинины а и (3, не однородны, a представляют собой смесь гетерогенных антител. Например агглютинин а состоит из двух фракций: с (анти-A1), реагирующей с A1, и «истинной» а, взаимодействующей с A1, А2 и др. Для дифференцирования подгрупп A1 и А2 (A1B и А2В) необходимы такие серологические реагенты, которые лишь частично могут быть получены из сыворотки крови человека (a1). Подгруппа А2 и другие подгруппы А могут быть обнаружены по преобладающему присутствию в них субстанции Н, выявляемой соответствующими растительными фитоагглютининами или лектинами.
В СССР методика дифференцирования подгрупп системы АВО разработана М. И. Потаповым. Для выявления антигена A1 используют экстракт из семян Dolichos biflorus, который не реагирует с А2. В эритроцитах группы A1 антигена HA1 мало или он содержится в следовых количествах, в эритроцитах А2 содержится значительное количество антигена Н. Поэтому для дифференцирования подгрупп и применяют лектины анти-Н (экстракты из семян Laburnum Watereri, Cytisus cessifolius, Lotus tet- ragonolubus, Phosoleus lunatus).
С помощью метода тройного определения подгрупп экстрактами анти-A1, анти-А и анти-Н, предложенного М. И. Потаповым, можно провести двойную оценку выраженности антигена А экстрактами анти-A1 и анти-А, учитывая присутствие антигена Н, что практически исключает экспертную ошибку. Результаты такого исследования подгрупп А2 и А2В представлены в табл. 3. Из данных табл. 3 видно, каким образом судебно-медицинский эксперт может дифференцировать подгруппы А и АВ с помощью набора фитоагглютининов различной серологической направленности.
Частота распространения групп системы АВ0
Вероятность исключения отцовства при использовании той или Иной изосерологической, сывороточной или ферментной системы крови будет зависеть от степени ее полиморфности. Последняя обусловлена числом и частотой распределения аллелей, контролирующих полиморфизм системы среди той или иной популяции. Система АВ0 в этом отношении является весьма полиморфной, поскольку она контролируется четырьмя аллельными генами А1, А2, В и Ог фенотипически подразделяющими всех людей на шесть групп 0, A1, А2, В, A1B и АгВ с различной частотой ветре- чаемости среди различных народов и рас.
Вероятность исключения отцовства при применении любой двуаллельной генетически обусловленной системы крови можно рассчитать по формуле:
где Р – вероятность исключения, а В – частота встречаемости гетерозиготных групп для системы двойных аллельных генов в процентах. Отсюда вытекает, что различные системы групп крови, а также разные антигены представляют различную ценность для экспертиз спорного отцовства в зависимости от того, как часто они встречаются у населения.
Частота вероятности исключения отцовства при применении генетических систем крови, контролируемых более чем двумя аллелями, высчитывается по более сложным формулам. При этом следует отметить, что чем большее число аллелей контролирует полиморфизм какой-либо системы крови, тем выше вероятность исключения отцовства при ее экспертном применений. По данным ряда авторов, вероятность исключения отцовства при использовании только одной системы АВ0 даже без учета ее подгрупп А достаточно высока и в среднем для всех трех основных рас (европеоидной, негроидной и монголоидной) составляет около 17,6%. Наибольшая вероятность исключения отцовства по системе АВ0 отмечается среди монголоидных популяций, причем средняя вероятность достигает здесь 19,17%, среди негроидных популяций она составляет 17,74%, а среди европеоидных народов – 13,42%.
Итак, генетически детерминированная четырехаллельная система АВО с ее шестью основными фенотипами играет большую роль при проведении судебно-медицинских экспертиз, связанных со спорным происхождением детей. Полная онтогенетическая сформированность групповых антигенов системы АВ0 во внутриутробном периоде позволяет использовать эту систему в экспертизах, проводимых при ранних сроках жизни ребенка, что имеет практическое значение. Четкий порядок наследования антигенов системы АВ0 и крайняя редкость ее «необычных» фенотипов также способствуют широкому использованию этой системы в экспертизах спорного отцовству, материнства и замены детей.
