Группы крови и резус фактор

Кровь — это не просто биологическая жидкость, а сложнейшая система со своими уникальными идентификационными знаками. Группа крови и резус-фактор являются классическими примерами генетически наследуемых признаков, передающихся из поколения в поколение. Они определяют уникальный молекулярный “рисунок” на поверхности эритроцитов и предсказуемый набор готовых антител в плазме.

То есть группы крови являются описанием индивидуальных антигенных характеристик эритроцитов, определяемое с помощью методов идентификации специфических групп углеводов и белков, включенных в мембраны эритроцитов. На основании реакции изогемагглютинации определяют групповую принадлежность крови людей. В зависимости от наличия или отсутствия агглютиногенов А и В и агглютининов а и ß, от их комбинаций в крови людей все человечество разделяют на 4 группы. В крови человека никогда не встречаются одноименные агглютиногены и агглютинины.

Как появились группа крови и резус-фактор?

В древнем мире и средневековье предпринимались попытки переливания крови от животных человеку. Но эти процедуры, основанные на идее о передаче силы или души крови, почти всегда заканчивались смертью, которую связывали лишь с мистическими причинами или порчей крови. Тем более, что у животных система крови отсутствует, а до изучения человеческой еще должно будет пройти много веков.

XVII век ознаменовался переходом к более научному подходу. Пионерами стали европейские врачи, рискнувшие проводить переливания от человека человеку. Английский акушер Джеймс Бланделл добился первых успехов, спасая женщин от кровопотерь после родов прямым переливанием. Другие врачи из разных уголков мира  также проводили подобные опыты. Но все они были подобны игре в русскую рулетку — результат оставался непредсказуемым, поскольку фундаментальные законы совместимости крови оставались неизвестными.

Настоящая революция произошла в 1900 (1901) году, и ее автором стал австрийский иммунолог Карл Ландштейнер. Его гениальный эксперимент был поразительно прост. Ученый смешивал сыворотку и эритроциты разных людей в пробирках и наблюдал за реакцией. В одних случаях кровь оставалась однородной, в других — склеивалась, образуя хлопья. Этот феномен, названный агглютинацией, позволил Ландштейнеру выделить три первоначальные группы крови: A, B и C (последняя позже была переименована в O). За это фундаментальное открытие, перевернувшее трансфузиологию, ученый получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 1930 году.

Уже в 1902 году коллеги Ландштейнера Альфред фон Де Кастелло и Адриано Штурли описали самую редкую группу — AB. Это открытие завершило формирование классической системы ABO, которая стала краеугольным камнем безопасного переливания крови.

Следующий прорыв ожидал науку в 1930-1940-х годах, и снова при участии Ландштейнера, теперь работавшего вместе с Александром Винером. Изучая сыворотку кроликов, иммунизированных эритроцитами макак-резусов, они обнаружили новый антиген. Этот белок, названный резус-фактором, стал ключом к пониманию причин гемолитической болезни новорожденных — тяжелого состояния, которое возникало у резус-положительных детей, рожденных от резус-отрицательных матерей.

Глубокий разбор групп крови и резус-фактора

Существует два подхода к изучению особенностей каждой группы крови — молекулярный и серологический.

Молекулярный подход

Поверхность каждого эритроцита человека покрыта уникальным набором молекул, выполняющих роль опознавательных знаков. Эти структуры, известные как антигены, представляют собой сложные химические соединения, преимущественно олигосахариды и белки, встроенные в клеточную мембрану. Именно их строение определяет групповую принадлежность крови и запускает иммунный ответ при встрече с несовместимой кровью.

Поэтому в первую очередь система AB0 основана на так называемом “сахарном коде”. Ее работа напоминает сборку молекулярной конструкции из базового модуля. Таким универсальным модулем для всех людей является H-антиген — углеводная цепь, присоединенная к белкам мембраны эритроцита. Однако его дальнейшая модификация зависит от активности специфических ферментов — гликозилтрансфераз.

Так, у людей с группой крови O этот базовый H-антиген остается неизменным без добавления дополнительных углеводных остатков. Их эритроциты не несут антигенов A или B. Это делает людей с первой группой универсальными донорами при переливании эритроцитарной массы.

Формирование группы A требует работы специфического фермента — гликозилтрансферазы A. Этот фермент присоединяет к H-антигену терминальный остаток N-ацетилгалактозамина. В результате на поверхности красных кровяных клеток появляется антиген A.

Аналогичным образом формируется группа B, но здесь действует другой фертмент — гликозилтрансфераза B. Он присоединяет к тому же H-антигену молекулу D-галактозы, создавая антиген B.

А у людей с группой AB работают оба фермента, поэтому их эритроциты демонстрируют на своей поверхности полный набор антигенов — и A, и B одновременно.

Таким образом, наша группа крови — это результат тонкой генетической настройки, определяющей, какие молекулярные “кирпичики” будут достроены к фундаменту H-антигена.

Серологический подход

Вся система AB0 строится на взаимодействии двух элементов: антигенов (агглютиногенов) на красных кровяных тельцах и антител (агглютининов) в плазме крови.

Эритроциты людей с группой О — как чистый лист. Они не несут агглютиногенов A или B. Однако их плазма содержит оба вида защитных антител — и агглютинин α, и агглютинин β. Это делает их универсальными донорами эритроцитов, т.к. их клеткам нечего атаковать со стороны реципиента.

Группа A имеет на своих эритроцитах агглютиноген A. В ответ плазма содержит агглютинин β, готовый атаковать чужеродные клетки с меткой B. У представителей группы В все наоборот — эритроциты несут агглютиноген B, а в сыворотке крови циркулирует агглютинин α, обезвреживающий антиген A.

Группа AB — это группа-универсальный реципиент. Ее эритроциты демонстрируют полный набор агглютиногенов — и A, и B. Зато в плазме сразу отсутствуют оба агглютинина (α и β), поэтому ей не страшны клетки любой другой группы.

Резус-фактор

Система резус-фактора построена по иному принципу и представляет собой белковый код. В отличие от углеводных антигенов AB0, эта система состоит из нескольких мембранных белков, обозначаемых как C, c, D, E, e. Наибольшее клиническое значение среди них имеет белок D, обладающий исключительно высокой иммуногенностью. Его присутствие или отсутствие определяет резус-принадлежность человека.

Резус-положительный статус говорит, что на мембране эритроцитов присутствует белок D, а резус-отрицательный — характеризуется его отсутствием. То есть организм людей с резусом “-” просто не синтезирует белок D.

Но эти плюсы и минусы имеют огромные последствия для трансфузиологии и акушерской практики, поскольку иммунная система резус-отрицательного человека воспринимает резус-положительные эритроциты как чужеродные и активно атакует их.

Группа крови и генетика, как все устроено?

Наследование группы крови представляет собой классический пример менделевской генетики, где признаки передаются от родителей к потомству через определенные комбинации генов. Система AB0 контролируется одним геном, расположенным на девятой хромосоме. Особенность этого гена заключается в наличии трех аллельных вариантов: IA, IB и i. Аллели IA и IB являются кодоминантными, то есть при совместном присутствии оба проявляют свое влияние, формируя группу AB. Аллель i является рецессивным и проявляется фенотипически только в гомозиготном состоянии.

Таблица наследования наглядно демонстрирует вероятностное распределение групп крови у потомства. Также имеется таблица, отражающая это процесс в зависимости от аллелей, имеющихся у родителей. 

Наследование резус-фактора в упрощенной модели описывается одним геном с доминантным аллелем D и рецессивным аллелем d. Резус-положительная принадлежность (Rh+) определяется наличием хотя бы одного доминантного аллеля D в генотипе (DD или Dd). Резус-отрицательный статус (Rh-) возможен только при гомозиготности по рецессивному аллелю (dd). Именно поэтому у двух резус-положительных родителей, являющихся гетерозиготами (Dd), с вероятностью 25% может родиться резус-отрицательный ребенок (dd). Каждый из таких родителей передает ему рецессивный аллель d, что в совокупности и формирует резус-отрицательный фенотип.

Что происходит при несовместимом переливании? 

Организм человека обладает удивительной способностью заранее производить защитные вещества против тех антигенов, которых нет на собственных эритроцитах. Эти готовые антитела, называемые естественными агглютининами, начинают синтезироваться в первые месяцы жизни после контакта с похожими антигенными структурами бактерий кишечной микрофлоры и окружающей среды.

Распределение антител в плазме крови следует строгой логике, находясь в обратной зависимости от наличия соответствующих антигенов на поверхности красных кровяных телец. То есть, у людей с группой крови:

• O, чьи эритроциты лишены антигенов A и B, плазма содержит оба типа антител и анти-A, и анти-B;
• A, несущий на эритроцитах только антиген A, вырабатывает исключительно анти-B антитела;
• B в плазме циркулируют анти-A антитела;
• AB, обладающие обоими антигенами, являются универсальными реципиентами, т.к. их плазма не содержит ни анти-A, ни анти-B антител, что делает их иммунную систему толерантной к эритроцитам любой группы по системе AB0.

Переливание несовместимой крови запускает каскад разрушительных реакций, известный как гемотрансфузионный шок. При попадании в кровоток реципиента чужих эритроцитов, несущих незнакомый антиген, происходит мгновенная реакция антиген-антитело. Циркулирующие в плазме естественные агглютинины массово связываются с чужеродными антигенами. Это связывание приводит к агглютинации — склеиванию донорских эритроцитов в крупные конгломераты, которые закупоривают мелкие сосуды различных органов, нарушая кровоснабжение тканей.

Следующим этапом становится внутрисосудистый гемолиз. Комплексы антиген-антитело активируют систему комплемента, которая формирует поры в мембранах склеенных эритроцитов. Через эти повреждения гемоглобин выходит в плазму, а клетки разрушаются. Массивный выброс свободного гемоглобина и других внутриклеточных веществ вызывает тяжелейшую интоксикацию. Свободный гемоглобин, связываясь с плазменным гаптоглобином, превышает возможности почечного фильтра, что приводит к острой почечной недостаточности. Одновременно развивается диссеминированное внутрисосудистое свертывание, нарушение сердечной деятельности и коллапс — совокупность этих процессов и составляет клиническую картину гемотрансфузионного шока, несущего прямую угрозу жизни.

Статистика групп крови в мире

Статистика демонстрирует четкие географические закономерности. Группа A является доминирующей в Западной Европе, тогда как группа B — в Азии. Коренное население Америки до прихода европейцев было практически на 100% носителем группы O, что указывает на эффект “бутылочного горлышка” — длительную генетическую изоляцию и происхождение от небольшой группы предков.

Данные по Украине и Восточной Европе выглядят следующим образом:

• группа O является наиболее распространенной и встречается примерно у 40% населения;
• группа A занимает второе место с частотой около 35%;
• группа B встречается значительно реже, ее носителями являются примерно 18% жителей;
• самая редкая группа AB обнаруживается лишь у 7% населения.

Что касается резус-фактора, то картина типична для европейцев: около 85% людей являются резус-положительными, и лишь 15% — резус-отрицательными.

Уникальность группы крови каждого человека определяется редкостью комбинации антигенов различных систем. Понятие редкая кровь обычно применяется к сочетаниям, которые статистически встречаются менее чем у 1% популяции. Классическим примером служит группа AB с отрицательным резус-фактором (AB Rh-). Такая комбинация является настоящей генетической редкостью, поскольку для ее возникновения необходимо наследование кодоминантных аллелей A и B от родителей и одновременно гомозиготность по рецессивному аллелю резус-фактора (dd). Именно поэтому банки крови особенно заинтересованы в донорах с такими редкими фенотипами, так как в экстренной ситуации найти для них совместимую кровь бывает чрезвычайно сложно.

Как происходит определение группы крови и резус-фактора?

Классический метод с применением цоликлонов остается золотым стандартом в рутинной клинической практике. На белую пластину наносят каплю крови пациента и добавляют моноклональные антитела — цоликлоны анти-А и анти-В. Если происходит агглютинация — склеивание эритроцитов в видимые хлопья — это указывает на наличие соответствующего антигена. Процедура отличается простотой, надежностью и позволяет получить результат в течение нескольких минут, что критически важно в экстренных ситуациях.

Для подтверждения результатов, особенно в сложных диагностических случаях, применяется перекрестный метод. Этот способ также включает параллельное выявление антител в плазме пациента с использованием стандартных эритроцитов. Двойной контроль значительно повышает достоверность исследования и помогает выявить редкие серологические аномалии, которые могут искажать результат при стандартном тестировании.

В последние годы появились экспресс-тесты для домашнего использования, по принципу действия напоминающие глюкометры. Несмотря на кажущееся удобство, их диагностическая ценность остается ограниченной. Такие тесты часто не учитывают важные клинические параметры и могут давать ложные результаты из-за нарушения техники проведения или особенностей хранения реактивов. Полученные с их помощью данные ни в коем случае не могут использоваться для медицинских манипуляций, особенно для переливания крови.

Совершенно иной уровень точности предлагают молекулярно-генетические методы, в частности полимеразная цепная реакция. ПЦР-диагностика позволяет определить генотип пациента с практически стопроцентной точностью, выявляя конкретные последовательности генов, ответственные за синтез антигенов. Эта технология незаменима для массового обследования доноров крови, в судебно-медицинской экспертизе и для пренатальной диагностики. С помощью ПЦР можно определить группу крови плода по крови матери, что позволяет прогнозировать риск развития гемолитической болезни новорожденного при резус-конфликте. Хотя метод требует специального оборудования и более затратен, его превосходная точность делает его методом выбора в сложных диагностических ситуациях.

Правило совместимости при переливании

Безопасное переливание крови основано на фундаментальном иммунологическом принципе — недопущении встречи одноименных антигенов и антител. Кровь группы O(I) Rh- считается универсальной донорской, особенно в экстренных ситуациях, когда нет времени для определения группы крови реципиента. При переливании такой крови не происходит агглютинации, поскольку в плазме реципиента просто нет антител, которые могли бы атаковать донорские эритроциты.

Универсальным реципиентом, способным принимать кровь любой группы, является человек с группой AB(IV) Rh+. Его эритроциты несут на своей поверхности оба антигена — A и B, а также резус-фактор. Соответственно, плазма такого реципиента не содержит естественных антител ни против A, ни против B антигенов. При переливании любой другой группы донорские эритроциты не встречают в плазме реципиента агрессивных агглютининов анти-A или анти-B, что предотвращает развитие острой гемолитической реакции.

Существует важный нюанс, касающийся переливания плазмы, где правила совместимости действуют с точностью до наоборот. Универсальным донором плазмы считается человек с группой AB (IV), поскольку его плазма не содержит анти-A и анти-B антител. Такую плазму можно переливать реципиентам с любой группой крови без риска вызвать гемолиз их собственных эритроцитов. Напротив, плазма группы O (I), богатая и анти-A, и анти-B антителами, является наименее предпочтительной для переливания, т.к. может атаковать эритроциты реципиента с группами A, B или AB. Этот парадокс наглядно демонстрирует сложность и точность иммунологических взаимодействий при трансфузиологической помощи.

Однако, современная трансфузиология придерживается гораздо более строгого подхода, требующего переливания только одногруппной крови. Это правило значительно повышает безопасность процедуры и минимизирует риски сенсибилизации и отсроченных осложнений. Сегодня переливание цельной крови практикуется крайне редко. Вместо этого используется компонентная терапия, когда кровь разделяется на эритроцитарную массу, плазму и концентрат тромбоцитов. Каждый компонент переливается по строгим показаниям, что делает терапию целенаправленной и эффективной.

Резус-конфликт, как его можно предотвратить?

Резус-конфликт представляет собой иммунологическое противостояние, возникающее во время беременности. Развивается исключительно при специфическом сочетании родительских резус-факторов — когда резус-отрицательная женщина вынашивает резус-положительного ребенка, унаследовавшего положительный резус-фактор от отца. Основная опасность этого состояния заключается в его способности приводить к тяжелым последствиям при последующих беременностях.

Патогенез конфликта разворачивается по четкому сценарию. Во время первой беременности, особенно в процессе родов, небольшое количество эритроцитов плода проникает через плацентарный барьер в кровоток матери. Иммунная система резус-отрицательной женщины, ранее не знакомой с резус-антигеном D, воспринимает эти клетки как чужеродные и запускает процесс сенсибилизации (приобретения чувствительности). Организм матери начинает вырабатывать специфические анти-D антитела, предназначенные для уничтожения резус-положительных эритроцитов. Первая беременность обычно завершается благополучно, поскольку первичный иммунный ответ развивается относительно медленно.

Реальная угроза возникает при следующей беременности, если плод снова оказывается резус-положительным. Специфические анти-D антитела, уже имеющиеся в крови матери, беспрепятственно проникают через плаценту и атакуют эритроциты ребенка. Массовый гемолиз красных кровяных клеток плода запускает развитие гемолитической болезни новорожденных.

Последствия для ребенка варьируют от умеренных до критических. Анемия развивается вследствие прямого разрушения эритроцитов. Желтуха возникает из-за накопления непрямого билирубина — продукта распада гемоглобина. Наиболее опасным осложнением считается ядерная желтуха, при которой токсичный билирубин проникает через гематоэнцефалический барьер и повреждает ядра головного мозга, что может привести к необратимым неврологическим нарушениям. В самых тяжелых случаях развивается водянка плода — тотальный отек тканей, вызванный сердечной недостаточностью и выраженной анемией, часто заканчивающийся внутриутробной гибелью.

Современная медицина располагает эффективным методом профилактики этой трагедии. Анти-D-иммуноглобулин, известный в Украине под торговыми названиями Резонатив, КамРОУ и другими, представляет собой концентрированные готовые антитела. При своевременном введении резус-отрицательной матери он связывает резус-положительные эритроциты плода, попавшие в ее кровоток. Таким образом, собственный иммунитет женщины не успевает распознать чужеродный антиген и запустить производство собственных антител.

Критически важным является соблюдение сроков введения иммуноглобулина — препарат вводят после родов, медицинских абортов, самопроизвольных выкидышей или любых инвазивных процедур во время беременности, когда существует риск попадания крови плода в материнский кровоток. Эта простая процедура позволяет разорвать порочный круг резус-конфликта и обеспечивает возможность благополучного вынашивания последующих беременностей.

Использование групп-крови на практике

Первым и наиболее важным является донорство крови. Это социально значимая процедура, обеспечивающая работу системы здравоохранения. Забор крови проводится в специализированных отделениях переливания, где соблюдаются строгие правила асептики. Процедура длится около 10-15 минут, во время которых у донора забирается 450 мл цельной крови. К донорам предъявляются определенные требования — возраст от 18 лет, отсутствие противопоказаний по здоровью и определенный вес тела. Регулярное донорство не только спасает жизни других людей, но и способствует обновлению крови у самого донора.

При планировании беременности определение группы крови и резус-фактора у обоих партнеров переходит из категории желательных в разряд обязательных анализов. Эта информация позволяет прогнозировать возможный резус-конфликт между матерью и плодом. При выявлении резус-отрицательной принадлежности у женщины и резус-положительного статуса у мужчины разрабатывается индивидуальный план ведения беременности с проведением профилактических мероприятий.

В судебно-медицинской практике групповая принадлежность крови исторически использовалась как один из методов установления отцовства. Хотя этот способ считался лишь предварительным и не обладал высокой точностью, он позволял в некоторых случаях исключить отцовство. При наследовании групп крови по определенным законам существовали генетически невозможные комбинации. Например, у родителей с первой группой крови не мог родиться ребенок с четвертой группой. Современная ДНК-дактилоскопия полностью вытеснила этот метод благодаря своей абсолютной точности. Однако определение группы крови сохраняет значение при идентификации личности в криминалистике и при работе с сильно поврежденными биологическими образцами.

Военно-учетные документы, включая военный билет, содержат информацию о группе крови и резус-принадлежности военнослужащего. При получении ранения солдату может срочно потребоваться переливание крови, а времени на проведение анализов в полевых условиях часто нет. Нанесение группы крови на жетоны или форму военнослужащих является стандартной практикой в армиях многих стран мира. Эта простая мера в критической ситуации позволяет медицинскому персоналу быстро определить группу крови и провести неотложную трансфузию, значительно повышая шансы на выживание раненого.

Распространенные вопросы о группах крови и резус факторе

Группы крови связаны с предрасположенностью к заболеваниям?

Считается, что люди с группой крови О (I) гораздо реже других болеют шизофренией, независимо от страны, в которой они родились. А для людей с группой крови А (II) чаще других свойственны злокачественные опухоли желудка и легких, а у женщин большая вероятность заболеваний матки, включая рак.

Люди с группой крови О (I) больше всех болеют язвенной болезнью желудка и двенадцатиперстной кишки, но они меньше всех предрасположены к ревматоидным заболеваниям. Люди с группой крови А (II) также чаще сталкиваются с гриппом, туберкулезом, сахарным диабетом, злокачественной анемией, и они больше предрасположены к сердечно-сосудистых и раковым заболеваниям. Люди В (III) группы крови могут быть подвержены таким заболеваниям, как волчанка (СКВ), синдром хронической усталости, склероз сосудов.

Правда ли, что группа крови влияет на характер?

Это очень популярное убеждение. По большей степени оно связано с японской культурой (кэцуэкигата), где группе крови приписывают черты характера, например, А — упрямство, О — общительность. Однако с научной точки зрения это не более чем увлекательный миф. Нет ни одного серьезного биологического механизма, который бы связывал антигены на поверхности эритроцитов с формированием личности или темпераментом. 

Может ли группа крови измениться в течение жизни, например, после переливания или пересадки костного мозга?

В подавляющем большинстве случаев группа крови — это генетически заданный, постоянный признак, такой же, как цвет глаз или отпечатки пальцев, и она не меняется с возрастом или после переливания крови.

Однако существует единственное, но очень редким исключением является трансплантация костного мозга. Костный мозг — это фабрика по производству клеток крови, включая эритроциты. Если человеку пересаживают костный мозг от донора с другой группой крови, то после успешного приживления донорского мозга новая кровь будет производиться уже с его группой. Во всех остальных ситуациях, если анализ вдруг показал смену группы, это почти наверняка говорит о лабораторной ошибке.

Правда ли, что комары чаще кусают людей с определенной группой крови?

Да, как ни удивительно, исследования подтверждают, что комары проявляют необъяснимую избирательность. Научные эксперименты неоднократно показывали, что комары явное предпочтение отдают людям с первой группой крови, чем, например, со второй. Вероятно, это связано с тем, что на коже людей с первой группой выделяются определенные химические секреты, которые комары с их тонким обонянием воспринимают как более привлекательные.

Диета по группе крови работает?

Нет, это один из самых устойчивых и научно необоснованных мифов. Теория о том, что люди с разными группами крови по-разному усваивают пищу из-за лектинов, была опровергнута многочисленными крупными исследованиями. Нет никаких доказательств, что человеку со второй группой крови полезно вегетарианство, а с первой — мясная диета.

Любые положительные результаты, которые люди отмечают на такой диете, связаны с тем, что она в целом предполагает отказ от обработанной пищи, фастфуда и простых углеводов. То есть с переходом на более здоровое питание, которое будет полезно для любого человека, независимо от его группы крови. С научной точки зрения, эффективность этой диеты, это не более чем совпадение.

Источники

1. Blood groups and red cell antigens, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK2264/
2. Blood safety and availability, https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/blood-safety-and-availability
3. Blood groups, https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20241033/
4. Rh Factor Blood Test, https://www.mayoclinic.org/tests-procedures/rh-factor/about/pac-20394960
5. Клінічне застосування компонентів та препаратів з донорської крові, https://www.dec.gov.ua/wp-content/uploads/2019/11/kn_transf.pdf