Лекция № 7 иммуногенетика

1. Иммуногенетика.

2. Понятие о полиморфизме.

3. Использование полиморфизма в селекции с.-х. животных и выявлении устойчивости к заболеваниям.

4. Гемолитическая болезнь поросят и жеребят.

5. Иммуногенетический анализ при выявлении фримартинизма.

Литература:

- Ветеринарная генетика / В.Л. Петухов, А.И. Жигачев, Г.А. Назарова // 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 1996. – С. 209-227;

1. Иммуногенетика

Медицина издавна при потере крови, при болезни применяла переливание крови от здорового человека больному. Однако это часто сопровождалось тяжелыми осложнениями, а нередко смертью. Причина печального исхода долго оставалась неизвестной. Приподнять завесу над этой тайной природы впервые удалось лауреату Нобелевской премии австрийскому врачу-Карлу Ландштейнеру (1868-1943). В 1900 году он установил: текущая по артериям и венам кровь у людей вовсе не одинаковая, как представлялось испокон веков в одних случаях сыворотка крови определенных людей склеивает эритроциты других людей, а в других случаях нет. К. Ландштейнер установил, что в эритроцитах имеются два групповых антигена (агглютиногена) А и В, а в сыворотке два агглютинина (антитела) анти-А и анти-В. В результате различных сочетаний антигенов и агглютининов установили четыре группы крови, четвертую группу крови описал чешский ученый Янский (1873-1921), в 1907 году.

В таблице показано, что сыворотка крови любого человека содержит только те антитела, которые не склеивают его собственные эритроциты. Не­обходимо отметить, что индивидуумы с IV (АВ) группой крови являются универсальными реципиентами, им можно вливать кровь любой группы, ин­дивидуумы с I (О) группой крови, как не содержащие классических антиге­нов А и В, являются универсальными донорами, их кровь можно использо­вать для переливания любому реципиенту.

Поскольку антигены и антитела отражают индивидуальные внутриви­довые различия, их принято называть изоантителами, изоантигенами.

Открытие Ландштейнером антигенных вариантов эритроцитов и анти­тел у людей внесло порядок и гарантировало безопасность переливания кро­ви, были открыты специальные станции, институты, в больницах постоянно имеются запасы крови соответствующих групп.

В 1911 году у людей были обнаружены другие группы крови системы M-N, отличающиеся от крови системы А-В-0 тем, что в сыворотке нет их ес­тественных антител и при переливании их обычно во внимание не принима­ют. К настоящему времени у человека зарегистрировано 14 эритроцитарных систем групп крови.

В 1910 году Е. Дунгерн и Л. Гиршфельд положили начало генетическим исследованиям групп крови человека, показав, что они наследуются по законам Менделя и не изменяются в течение всей жизни.

В 1924 году немецкий математик Бернштейн сформулировал теорию наследования групп крови: 1) они проявляются в период эмбрионального развития, не изменяются в течение всей жизни; 2) наследуются кодоминантно, т.е. наследуются от родителей в равной мере.

Таким образом, на основе двух наук иммунологии и генетики возникла новая наука - иммуногенетика. Термин «иммуногенетика» введен в 1947 году по предложению английского ученого М. Ирвина, который имел ввиду объединение в этой науке иммунологических и генетических методов исследова­ния. Впервые этот термин он использовал в 1936 году при изучении групп крови у кур.

Параллельно с изучением групп крови человека шло изучение групп крови у животных. Начало изучению групп крови у животных можно отнести к 1900 году, когда П. Эрлих и Д. Моргенрот в опытах на козах обнаружили индивидуальные различия в крови.

Открытие антигенов в эритроцитах и агглютининов в сыворотке крови крупного рогатого скота С. Тоддом и Р.Уайтом в 1910 году стало началом изучения групп крови у крупного рогатого скота.

Открытие и начало изучению групп крови свиней можно отнести к 1913 году, когда М. Фишбейн обнаружил, что эритроциты одних свиней мо­гут агглютинироваться при контакте с сывороткой крови некоторых других свиней.

Индивидуальные различия у кур по эритроцитарным антигенам обна­ружены в 1924 году Ландштейнером и Миллером.

В нашей стране исследования в области иммуногенетики у сельскохозяйственных животных были начаты в 60-е годы прошлого столетия Тихоно­вым В.Н., Сороковым П.Ф., Павличенко В.П., Вагонис З.И., Суховой Н.О., Безенко СП., Толпеко Г.А. В настоящее время работа проводится во всех на­учно-исследовательских институтах животноводства. Изучение антигенов эритроцитов осуществляется в племенных хозяйствах у всех основных видов сельскохозяйственных животных: крупного рогатого скота, лошадей, свиней, овец, птицы, пушных зверей, рыб.

Группы крови - это антигенные факторы, которые передаются как наследственные единицы и располагаются на поверхности эритроцитов. Они представляют собой белковые соединения или соединения полисахаридов с белками.

Различия в групповой принадлежности крови определяются антигенами, расположенными на поверхности эритроцитов. Антигенные факторы иногда называют кровяными факторами. Антигены - это генетически чуже­родные вещества, вызывающие при введении в организм развитие специфи­ческих иммунологических реакций. Антитела - иммуноглобулины (белки), образующиеся в организме под воздействием антигенов.

Совокупность антигенов (факторов крови), контролируемых одним ло-кусом, называют генетической системой групп крови, а сумму всех групп крови одной особи - типом крови.

Системы антигенных локусов групп крови и антигены с 1928 г. приня­то обозначать буквами латинского алфавита, прописными или строчными. Так как число антигенов велико и букв алфавита не хватает, их записывают с добавлением штриха или цифры (табл. 4).

Антигены некоторых систем наследуются в определенных комбинаци­ях - фенотруппах. Например, сложная система Е у свиней включает 18 анти­генов. Феногруппа Ebdg определяется присутствием антигенных факторов В этом случае аллель записывают . Антигенные факторы сис­темы В у крупного рогатого скота В, G и К могут встречаться в комбинациях В, G, BG, BGK, а аллели обозначаются В^в, B^G, B^BG и B^BGK. В феногруппу мо­жет входить до 10 антигенов. Для упрощения записи феногруппы кодируют. Так, феногруппу обозначают В28. Все известные системы групп крови у 7 сельскохозяйственных животных локализованы в аутосомах.

Некоторые системы характеризуются большим числом антигенов, вхо­дящих в группу крови, что особенно наблюдается у крупного рогатого скота, свиней и кур. У свиней некоторые группы крови включают от двух до восьми аллелей, у крупного рогатого скота - от двух до 150 аллелей.

Антигенная специфичность определяется концевым моносахаридом молекулы антигена и особенностями ее связи с липидами стромы эритроци­тов. Современные методы иммуногенетики позволяют определить специ­фичность каждого эритроцитарного антигена. Антигены выявляются при по­мощи реакции антиген-антитело служит у крупного рогатого скота и овец ре­акция гемолиза (разрушение стромы эритроцитов с выделением из них гемо­глобина), у свиней - полная и неполная агглютинация (склеивание эритроци­тов) и реакция гемолиза, у кур - реакция агглютинации.

В основе этих методов лежат серологические реакции, которые возникают между эритроцитами испытуемых образцов крови конкретного животного и моноспецифической антисывороткой, которую готовят из сыворотки крови иммунизированных животных реципиентов. Схема получения моноспецифической сыворотки В приведена на рисунке 40.

Кровь от животного - донора, имеющего антигены Ас, Ва и Са, вводят реципиенту с антигеном Ас, но не имеющему антигенов Ва и Са. Антитела против антигена Ас не образуются, так как у реципиента есть этот фактор. В сырой сыворотке абсорбируют ненужные антитела, в данном случае анти-Са, эритроцитами третьего животного, имеющего антиген Са. Потом из сыворотки путем центрифугирования удаляют эритроциты с абсорбированными из них антителами Са. Полученную моноспецифическую сыворотку можно использовать для выявления антигена Ва в эритроцитах других животных.