6 курс / Клинические и лабораторные анализы / Группы крови человека

Система Kx

Система Kx включает 1 антиген – Kx (ISBT 019001 или XK1).

Redman и соавт. [326] выделили протеин Kx посредством иммунопреципитации анти-Kx-антителами и определили его мол. массу, составляющую около 37 кДа. Затем было установлено, что Kx-протеин фосфорилируется и пальмитилируется [120, 121], но не гликозилируется [198, 224]. Он представлен в мембране эритроцитов 10 трансмембранными доменами [198], состоящими из 444 аминокислот (рис. 5.5).

Предполагаемая топология Kx-протеина в мембране эритроцита представлена на рис. 5.1. Белок Kx связан дисульфидной связью через Cis 347 с Cis 72 гликопротеина Kell. Терминальные участки Kx-протеина, N и C, погружены в клетку.

По мнению Russo и соавт. [331], комплекс Kx – Kell формируется в эндоплазматическом ретикулуме и транспортируется к клеточной поверхности. Отсутствие вещества Kx в эритроцитах приводит к уменьшению экспрессии Kell-антигенов на поверхности клеточной мембраны (фенотипу

McLeod).

Система Kx кодируется Х-сцепленным геном, XK, и является самостоятельной антигенной системой независимой от Kell, хотя и тесно с ней связанной.

Kx-протеин выражен на эритроцитах лиц с фенотипом Ko сильнее, чем на эритроцитах с обычным Kell-фенотипом [267]. Однако указанная особенность, как полагают Lee и соавт. [238], Carbonnet и соавт. [122], обусловлена не столько количеством Kx-протеина на этих клетках, сколько тем, что в эритроцитах обычного Kell-фенотипа Kx-протеин связан с белком Kell, что мешает ему с той же силой участвовать в реакции агглютинации с сывороткой анти-Kx.

В противоположность антигенам Kell антиген Kx не денатурируется дитиотрейтолом (ДТТ) и 2-аминоэтилизотиоурониумбромидом (АЕТ), которые разрушают дисульфидные связи. Эритроциты, обработанные ДТТ и АЕТ, приобретают серологические свойства эритроцитов Ko с высокой степенью экспрессии

Kx-антигена [102, 111].

Анти-Kx и анти-Km

У пациента Klaas, имевшего фенотип McLeod (см. Антиген KL), развилась гемолитическая трансфузионная реакция, вызванная антителами анти-KL, которые, как вскоре выяснилось, представляют собой смесь двух антител разной специфичности и могут быть отделены друг от друга с помощью адсорбции и последующей элюции (Van der Hart и соавт. [377], Marsh и соавт. [258, 267]).

Антигены, выявляемые с помощью этих антител, получили обозначение Kx и Km, а соответствующие им антитела – анти-Kx и Km.

Анти-Kx-антитела, как установили Marsh и соавт. [267], сильно реагируют с эритроцитами Ko, но не реагируют с эритроцитами McLeod (табл. 5.5).

391

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

Рис. 5.5. Аминокислотная последовательность Kx-протеина по Hoисоавт.[198]. Подчеркиванием выделены участки фосфорилирования.

С эритроцитами обычного Kell-фенотипа они взаимодействуют слабо. Таким образом, антиген Kx присутствует на эритроцитах Ko, отсутствует на эритроцитах McLeod, выражен, хотя и слабо, на эритроцитах лиц, имеющих нормальный Kell-фенотип.

Таблица 5.5

Выраженность антигенов Kx, Km и Kell на эритроцитах лиц с нормальным и Kеll-дефицитными фенотипами

«+ » – антиген слабо выражен;

«++ ++ » – антиген сильно выражен;

«– » – антиген отсутствует.

Анти-Km-антитела, как установили те же авторы [267], реагируют с эритроцитами обычного Kell-фенотипа, но не реагируют с эритроцитами Ko и McLeod. Считается (Daniels [141]), что антиген Km формируется в том случае, если на поверхности эритроцита экспрессированы оба белка, Kx и Kell. Если один из них редуцирован, антиген Km отсутствует. Похожая ситуация имеет место в системе Rh-Hr (эффект цис-позиции). Если гены с и Е наследуются в положении цис, помимо антигенов с и Е вырабатывается сопутствующий антиген сЕ. Этот специфический антиген не является смесью антигенов с и Е. Сыворотки анти-сЕ не реагируют ни с антигеном с, ни с антигеном Е в эритроцитах лиц СЕ / се и се / се, но реагируют с антигеном сЕ в эритроцитах лиц сЕ / се, где с и Е расположены на одной хромосоме. При наследовании указанных генов в положении транс антиген сЕ не вырабатывается.

Антитела анти-Kх  + анти-Km (анти-KL) вырабатываются у лиц с фенотипом

392

McLeod. Анти-Km-антитела могут вырабатываться также у гомозигот Kо / Kо, которые не содержат антигена Km. Причиной появления антител являются трансфузии эритроцитов [114, 177, 267, 377], однако известны антитела нетрансфузионного происхождения. Carstairs и соавт. [123] привели случай обнаружения таких антител у пациента, не получавшего трансфузий. Антитела у него выработались после перенесенного септического шока.

Антитела анти-Kх и анти-Km могут вырабатываться как вместе, так и по отдельности. White и соавт. [395] описали пациента с McLeod-синдромом, который выработал только анти-Km-антитела. Kx-антитела в его сыворотке отсутствовали.

Аналогичный случай привели Sharp и соавт. [345]. У больного имелись анти- Km-антитела, в связи с чем ему потребовался индивидуальный подбор крови. После пяти трансфузий эритроцитов Ko и Kmod, содержащих сильный Kх-антиген, антителаанти-Kхубольного,вопрекиожиданию,невыработались.Авторыотме- чают хороший терапевтический эффект трансфузий. Реакции отсутствовали.

Russoисоавт.[332]нашлианти-Kх-антителаупациентасMcLeod-синдромом, которому в связи с анемией, развившейся вследствие желудочно-кишечного кровотечения, перелили 4 дозы эритроцитов.

Sullivan и соавт. [358] обнаружили анти-Kx-антитела у больного, имевшего обычный Kell-фенотип. Антитела оказались клинически не значимыми и, по-видимому, имели аутоиммунную природу. Они не гемолизировали ни собственные эритроциты пациента, ни перелитые ему эритроциты, содержащие антиген Kx.

Возможная роль антител анти-Kx и анти-Km в развитии ГБН остается для исследователей невыясненной, поскольку эти антитела у женщин не встречаются, а содержатся только у мужчин.

Антиген Km

Антиген Km фенотипически тесно связан с антигенами Kell и Kх и так же, как антигены системы Kell, денатурируется при обработке эритроцитов АЕТ. На основании этого антиген Km был отнесен к системе Kell и получил обозначение ISBT KEL20. Однако принадлежность его к системе Kell или Kх окончательно не доказана и остается принятой лишь условно. Основанием для сомнений служат следующие обстоятельства. Если бы антиген Km относился к системе Kell, то он должен был присутствовать на эритроцитах McLeod, как и другие Kell-антигены, хотя бы в небольшом количестве. Однако антиген Km на эритроцитах McLeod не обнаруживали ни методом прямой агглютинации с сывороткой анти-Km, ни с помощью метода адсорбции – элюции. Более того, лица с фенотипом McLeod продуцируют анти-Km-антитела, что еще раз свидетельствует об отсутствии антигена Km на их эритроцитах. Из указанного выше очевидно, что гликопротеин Kell не является носителем антигена Km, а KEL и Km – разные гены.

393

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

Антиген Km отсутствует на эритроцитах K о, то есть не представлен на Kхпротеине и, соответственно, не кодируется геном XK.

Поскольку антиген Km фенотипически явно ассоциирован с антигенами системы Kell и Kx, данные о том, что он отсутствует на гликопротеине Kell и протеине Kx, не находили объяснения. Issitt и Anstee [204] высказали предположение, что при определенных комбинациях белковых компонентов мембраны, кодируемых независимыми локусами, могут появляться новые антигенные детерминанты, не свойственные этим локусам. Так, продукция Kell-гликопротеина, не содержащего вещества Km, контролируется генами хромосомы 7, а продукция Kx-протеина, также не содержащего вещества Km, контролируется геном хромосомы Х. Km-антиген появляется, по-видимому, в результате сочетанного эффекта Kx-KEL в процессе формирования комплекса Kx – Kell.

Не исключено существование самостоятельного гена Km, отсутствующего у лиц с фенотипом K о или McLeod, однако какие-либо факты в пользу этого предположения отсутствуют.

Геногеография

Частота распределения антигена K у разных народов имеет определенную закономерность. В России по мере продвижения с Запада на Восток, из Европы в Азию, по оси Москва-Токио частота фактора K постепенно убывает: русские (Смоленск) – 8,85 %; русские (Нижегородская область) – 8,7 %; русские (Москва) – 8,1 %, русские (Сургут) – 6,21 %; русские (Первоуральск) – 6,0 %; коми – 6,04 %, манси – 1,06 %, ханты поселковые – 4,1 %, ханты лесные – 0,32 %, буряты – 0,22 %, монголы – 0,4 %, китайцы, корейцы и японцы – 0 %.

В распределении групповых антигенов эритроцитов среди разных народов можно выделить монголоидную триаду, характеризующую представителей монголоидной расы: высокая частота группы О(I) или B(III), высокая частота антигена D, низкая частота антигена K. Распределение антигена K среди населения России подтверждает это положение. В Европейской части России, где подавляющее большинство жителей относятся к европеоидам, частота антигена K наиболее высокая, в Азиатской части России, где преимущественно проживают монголоиды, она приближается к 0.

Антиген Kp a (Penney) у европеоидов, в том числе у русских, встречается с частотой около 2 %, антиген Kp b (Rautenberg) – в 100 % случаев. У негров в 20 раз чаще, чем у европейцев встречается антиген Js a (Sutter) – 19,5 % и < 1 % соответственно. Антиген Ul a (Karhula) распространен практически только среди финнов. Частота его в этой популяции составляет 2,6 % [169], у шведов – 0,2 % [169]. Среди обследованных 5 тыс. англичан антиген Ul a не найден [169], среди 8 тыс. японцев частота этого антигена составила 0,46 % [300].

394

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

396

Данные литературы, касающиеся частоты факторов Kell среди представителей одного и того же народа, нередко противоречивы даже в публикациях одних и тех же авторов. Например, у алеутов, северных алтайцев, башкир и бурят (табл. 5.6, строки 4, 5, 7, 9) антиген K в одних выборках не обнаружен, в то время как в других выборках обнаружен с частотой более 7 %. Еще большие различия (от 0 до 14 %) прослеживаются у дагестанцев, коряков, коми, чукчей, эвенков, эвенов, эскимосов и якутов (см. табл. 5.6, строки 11, 16, 18, 28–33). У белорусов (см. табл. 5.6, строка 8) в одной выборке частота антигена K состави-

ла 8,1 %, в другой – 14 %; у казахов (см. табл. 5.6, строка 13) – 18,9 и 28,6 %; у

узбеков (см. табл. 5.6, строка 25) – 4 и 34,9 %.

397

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

Столь существенные различия, по-видимому, обусловлены несколькими причинами.

Первая причина – малые или не сопоставимые по величине выборки (см. табл. 5.6, строки 9, 12, 19, 22, 31, 33). Например, у бурят частота антигена K составляет 0,22 %, поэтому обнаружить его в выборке, состоящей из 99 человек, маловероятно (см. табл. 5.6, строка 9).

Вторая причина – артефакты, обусловленные скрытой двойной специфичностью тестовой сыворотки, которая дает завышенные результаты.

Третья причина – чистота выборки. Какая этническая группа подвергалась обследованию: генетически однородная или метисированная. Например, среди алеутов, чукчей, эвенов и эскимосов антиген K встречается чрезвычайно редко. Очевидно, что он представляет собой несвойственный монголоидам признак, привнесенный европеоидами. У жителей некоторых населенных пунктов антиген K не выявляется, у жителей других населенных пунктов – выявляется в единичных случаях лишь у отдельных членов родовых общин. Однако при малой выборке (10–12 человек) даже один позитивный результат дает высокий процент встречаемости. По-видимому, частота антигена K в изоляте составляет 0 %, а в другой, менее изолированной, метисированной выборке – более 10 % (см. табл. 5.6, строки 4, 28, 31, 32).

Среди немитисированных с европеоидами северных алтайцев, башкир и якутов фактор K практически отсутствует (см. табл. 5.6, строки 5, 7, 33), тогда как среди метисированных он встречается с частотой 7,3, 7,8 и 3,7 % соответственно.

Не исключено, что результаты исследования частоты фактора K могут быть искажены вследствие перекрестного реагирования антигенов и антител системы Kell у представителей разных рас. В частности, тестовые сыворотки, полученные от европеоидов, вероятно, могут в отдельных случаях неадекватно реагировать с эритроцитами представителей монголоидных рас, и наоборот, сыворотки, полученные от монголоидов и негроидов, могут давать с эритроцитами европеоидов позитивные реакции, не имеющие отношения к системе Kell. В результате подобных реакцийфакторKошибочнорегистрируюттам,гдеонфактическиотсутствует.

398

Во многих популяциях частота антигенов Kell не исследована. Интересно сравнить эти показатели у народов Дагестана, Сибири, Дальнего Востока, Киргизии, Казахстана и других народов, населяющих территории СНГ.

Онтогенез, филогенез, наличие в тканях, распространенность в природе

П.Н. Косяков и Л.Н. Муравьева [40] обнаружили антигены K и k у эмбрионов 10–14-недельного срока развития. Соотношение этих антигенов у 78 исследованных ими эмбрионов было такое же, как у взрослых. Seyeried и соавт. [344] обнаружили антигены K и k у эмбрионов на 6–7-й неделе развития. Они выражены на эритроцитах плода так же хорошо, как и у взрослого. Их выявляют не только в эритроцитах, но и эритроидных клетках ранних стадий эритропоэза начиная с эритробластов (Marsh, Redman [269]).

Антигены Kр a, Kр b, Js a, Js b, Wk a и Wk b обнаруживают на 6–19 неделе внутриутробного развития.

Факторы Kell найдены у приматов. По наблюдениям Nichols и соавт. [297], моноклональные анти-k-антитела специфически реагировали с эритроцитами всех обезьян, анти-K14 – с эритроцитами только высших обезьян: шимпанзе, горилл и гиббонов.

Redman и соавт. [323] нашли у шимпанзе почти все присущие человеку антигены Kell. По их данным, шимпанзе имеют Kell-фенотип K −k + Kp(a −b + ) Ku + Ul(a −) K:11, 12, 13, 14, 18, 19, 22, Kx +.

Антигены k, Kp a и Js a также присутствуют на эритроцитах горилл и гиббонов, K и Js b – на эритроцитах обезьян Старого Света, k – на эритроцитах обезьян Нового Света (Blancher и соавт. [104]).

Collec и соавт. [131], Lee и соавт. [236] клонировали участки ДНК мыши, эквивалентные гену KEL человека. Оказалось, что Kell-гликопротеины человека и мыши на 74 % идентичны по аминокислотным последовательностям. Мышиный гликопротеин Kell связан дисульфидными связями с Kx-протеином, как и у человека.

Некоторое время антигены Kell рассматривались как сугубо эритроидспецифические, поскольку на лимфоцитах, гранулоцитах, моноцитах и тромбоцитах человека Kell-гликопротеины не обнаруживали даже с помощью таких высокочувствительных методов исследования, как проточная цитометрия с использованием моноклональных антител высокой авидности [244, 305] или посредством иммуноблоттинга с моноклональными антителами к очищенному Kellгликопротеину [211].

В лейкоцитах человека, особенно в нейтрофилах и моноцитах, сильно выражена субстанция Kx. Нарушение ее синтеза является причиной Kellдефицитных фенотипов и определенным образом связано с наследственным гранулематозом (cм. McLeod).

Lee и соавт. [244], исследуя различные ткани (костный мозг, эмбриональную

399

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

печеньипеченьвзрослогочеловека,головноймозг,почки,легкие)показали,что транскрипты, содержащие Kell-протеин, выявляются только при использовании кроветворных тканей – костного мозга и фетальной печени. Транскрипты, полученные при использовании других тканей, не содержали Kell-протеина. К такому же заключению пришли Anstee и соавт. [цит по 204], изучая клеточные линии костного мозга и эмбриональной печени с помощью мышиных моноклональных антител к Kell-протеину. Авторы отметили, что антигены Kell на гемопоэтических клетках фетальной печени появляются со второго триместра беременности. В течение I триместра они отсутствуют. Иммунохимическое окрашивание тканей головного мозга, языка, трахеи, желудка, поджелудочной железы, тонкой кишки, кожи, селезенки, печени, почек и плаценты не выявило экспрессии белка Kell. Некоторое количество Kell-протеина имеется в эндотелии кровеносных сосудов.

Интересно отметить, что клеточные линии K562 (эритролейкемии человека) не экспрессировали Kell-антигены, однако, когда в этих клетках с помощью гемина индуцировали синтез гемоглобина, в них появлялись антигены k, Kp a, Kp b, Js a и Ku [277, 305].

В более поздних исследованиях (Russo и соавт. [334]) транскрипты KEL- мРНК обнаружены не только в гемопоэтических тканях (костном мозге, печени плода), но и в лейкоцитах периферической крови. По-видимому, Kellгликопротеин может присутствовать на предшественниках гранулоцитов, моноцитов и мегакариоцитов [383, 384].

KEL-мРНК-транскрипты найдены в тканях тестикул и в небольшом количестве в лимфатических узлах, мозге, толстой кишке, селезенке и некоторых дру-

гих тканях (Camara-Clayette и соавт. [119]). Russo и соавт. [334] выделили Kell-

гликопротеин вместе с Kx-протеином из скелетных мышц.

K1-подобный антиген найден в некоторых штаммах кишечной палочки (Marsh и соавт. [264]), микобактериях (Kanel и соавт. [221]), стрептококках

(McGinniss и соавт. [278]), энтерококках (Doelman и соавт. [156]). Наличие K1-

подобного антигена у представителей бактериального мира позволяет объяснить происхождение спонтанных антител, встречающихся у людей вне какойлибо связи с беременностями и переливаниями компонентов крови. Очевидно в этих случаях иммунизация K1-антигеном происходит в результате перенесен-

ных инфекций (см. Анти-K-антитела и микробные инфекции).

Антигены Kell в биологии человека

Связь с соматическими заболеваниями

Система антигенов Kell с момента открытия первых пар антитетичных антигенов (Kk, Kp aKp b, Js aJs b) сразу же привлекла к себе внимание возможностью поиска корреляций с какой-либо патологией. Вскоре были обнаружены Kellдефицитные фенотипы и описан синдром McLeod.

400