Група крові та резус-фактор

Кров — це не просто біологічна рідина, а надзвичайно складна система зі своїми унікальними ідентифікаційними ознаками. Група крові та резус-фактор є класичними прикладами генетично успадкованих ознак, що передаються з покоління в покоління. Вони визначають унікальний молекулярний «малюнок» на поверхні еритроцитів і передбачуваний набір готових антитіл у плазмі.

Тобто групи крові є описом індивідуальних антигенних характеристик еритроцитів, що визначається за допомогою методів ідентифікації специфічних груп вуглеводів і білків, включених в мембрани еритроцитів. На підставі реакції ізогемаглютинації визначають групову приналежність крові людей. Залежно від наявності або відсутності аглютиногенів А і В і аглютинінів а і ß, від їх комбінацій в крові людей все людство поділяють на 4 групи. У крові людини ніколи не зустрічаються однойменні аглютиногени і аглютиніни.

Як з’явилися група крові і резус-фактор?

У стародавньому світі і середньовіччі робилися спроби переливання крові від тварин людині. Але ці процедури, засновані на ідеї про передачу сили або душі крові, майже завжди закінчувалися смертю, яку пов’язували лише з містичними причинами або псуванням крові. Тим більше, що у тварин система крові відсутня, а до вивчення людської ще має пройти багато століть.

XVII століття ознаменувалося переходом до більш наукового підходу. Піонерами стали європейські лікарі, які ризикнули проводити переливання від людини до людини. Англійський акушер Джеймс Бланделл досяг перших успіхів, рятуючи жінок від крововтрат після пологів прямим переливанням. Інші лікарі з різних куточків світу також проводили подібні досліди. Але всі вони були схожі на гру в російську рулетку — результат залишався непередбачуваним, оскільки фундаментальні закони сумісності крові залишалися невідомими.

Справжня революція сталася в 1900 (1901) році, і її автором став австрійський імунолог Карл Ландштейнер. Його геніальний експеримент був вражаюче простий. Вчений змішував сироватку і еритроцити різних людей в пробірках і спостерігав за реакцією. В одних випадках кров залишалася однорідною, в інших — склеювалася, утворюючи пластівці. Цей феномен, названий аглютинацією, дозволив Ландштейнеру виділити три початкові групи крові: A, B і C (остання пізніше була перейменована в O). За це фундаментальне відкриття, яке перевернуло трансфузіологію, вчений отримав Нобелівську премію з фізіології та медицини в 1930 році.

Уже в 1902 році колеги Ландштейнера Альфред фон Де Кастелло та Адріано Штурлі описали найрідкіснішу групу — AB. Це відкриття завершило формування класичної системи ABO, яка стала наріжним каменем безпечного переливання крові.

Наступний прорив чекав на науку в 1930-1940-х роках, і знову за участю Ландштейнера, який тепер працював разом з Олександром Вінером. Вивчаючи сироватку кроликів, імунізованих еритроцитами макак-резусів, вони виявили новий антиген. Цей білок, названий резус-фактором, став ключем до розуміння причин гемолітичної хвороби новонароджених — важкого стану, який виникав у резус-позитивних дітей, народжених від резус-негативних матерів.

Глибокий розбір груп крові та резус-фактора

Існує два підходи до вивчення особливостей кожної групи крові — молекулярний і серологічний.

Молекулярний підхід

Поверхня кожного еритроцита людини покрита унікальним набором молекул, що виконують роль розпізнавальних знаків. Ці структури, відомі як антигени, являють собою складні хімічні сполуки, переважно олігосахариди і білки, вбудовані в клітинну мембрану. Саме їх будова визначає групову приналежність крові і запускає імунну відповідь при зустрічі з несумісною кров’ю.

Тому в першу чергу система AB0 заснована на так званому «цукровому коді». Її робота нагадує збірку молекулярної конструкції з базового модуля. Таким універсальним модулем для всіх людей є H-антиген — вуглеводний ланцюг, приєднаний до білків мембрани еритроцита. Однак його подальша модифікація залежить від активності специфічних ферментів — глікозилтрансфераз.

Так, у людей з групою крові O цей базовий H-антиген залишається незмінним без додавання додаткових вуглеводних залишків. Їх еритроцити не несуть антигенів A або B. Це робить людей з першою групою універсальними донорами при переливанні еритроцитарної маси.

Формування групи A вимагає роботи специфічного ферменту — глікозилтрансферази A. Цей фермент приєднує до H-антигену термінальний залишок N-ацетилгалактозаміну. В результаті на поверхні червоних кров’яних клітин з’являється антиген A.

Аналогічним чином формується група B, але тут діє інший фермент — глікозилтрансфераза B. Він приєднує до того ж H-антигену молекулу D-галактози, створюючи антиген B.

А у людей з групою AB працюють обидва ферменти, тому їх еритроцити демонструють на своїй поверхні повний набір антигенів — і A, і B одночасно.

Таким чином, наша група крові — це результат тонкої генетичної настройки, що визначає, які молекулярні «цеглинки» будуть добудовані до фундаменту H-антигену.

Серологічний підхід

Вся система AB0 будується на взаємодії двох елементів: антигенів (аглютиногенів) на червоних кров’яних тільцях і антитіл (аглютинінів) в плазмі крові.

Еритроцити людей з групою О — як чистий аркуш. Вони не несуть аглютиногенів A або B. Однак їх плазма містить обидва види захисних антитіл — і аглютинін α, і аглютинін β. Це робить їх універсальними донорами еритроцитів, тому що їх клітинам немає чого атакувати з боку реципієнта.

Група A має на своїх еритроцитах аглютиноген A. У відповідь плазма містить аглютинін β, готовий атакувати чужорідні клітини з міткою B. У представників групи В все навпаки — еритроцити несуть аглютиноген B, а в сироватці крові циркулює аглютинін α, що знешкоджує антиген A.

Група AB — це група-універсальний реципієнт. Її еритроцити демонструють повний набір аглютиногенів — і A, і B. Зате в плазмі відразу відсутні обидва аглютиніни (α і β), тому їй не страшні клітини будь-якої іншої групи.

Резус-фактор

Система резус-фактора побудована за іншим принципом і являє собою білковий код. На відміну від вуглеводних антигенів AB0, ця система складається з декількох мембранних білків, що позначаються як C, c, D, E, e. Найбільше клінічне значення серед них має білок D, що володіє виключно високою імуногенністю. Його присутність або відсутність визначає резус-приналежність людини.

Резус-позитивний статус означає, що на мембрані еритроцитів присутній білок D, а резус-негативний — характеризується його відсутністю. Тобто організм людей з резусом «-» просто не синтезує білок D.

Але ці плюси і мінуси мають величезні наслідки для трансфузіології та акушерської практики, оскільки імунна система резус-негативної людини сприймає резус-позитивні еритроцити як чужорідні і активно атакує їх.

Група крові та генетика, як все влаштовано?

Спадкування групи крові є класичним прикладом менделівської генетики, де ознаки передаються від батьків до нащадків через певні комбінації генів. Система AB0 контролюється одним геном, розташованим на дев’ятій хромосомі. Особливість цього гена полягає в наявності трьох алельних варіантів: IA, IB і i. Алелі IA і IB є кодомінантними, тобто при спільній присутності обидва проявляють свій вплив, формуючи групу AB. Алель i є рецесивним і проявляється фенотипічно тільки в гомозиготному стані.

Таблиця успадкування наочно демонструє імовірнісний розподіл груп крові у потомства. Також є таблиця, що відображає цей процес залежно від алелей, наявних у батьків.

Спадкування резус-фактора в спрощеній моделі описується одним геном з домінантним алелем D і рецесивним алелем d. Резус-позитивна приналежність (Rh+) визначається наявністю хоча б одного домінантного алеля D в генотипі (DD або Dd). Резус-негативний статус (Rh-) можливий тільки при гомозиготності за рецесивним алелем (dd). Саме тому у двох резус-позитивних батьків, які є гетерозиготами (Dd), з імовірністю 25% може народитися резус-негативна дитина (dd). Кожен з таких батьків передає йому рецесивний алель d, що в сукупності і формує резус-негативний фенотип.

Що відбувається при несумісному переливанні?

Організм людини має дивовижну здатність заздалегідь виробляти захисні речовини проти тих антигенів, яких немає на власних еритроцитах. Ці готові антитіла, які називаються природними аглютинінами, починають синтезуватися в перші місяці життя після контакту зі схожими антигенними структурами бактерій кишкової мікрофлори та навколишнього середовища.

Розподіл антитіл у плазмі крові підпорядковується суворій логіці, перебуваючи в оберненій залежності від наявності відповідних антигенів на поверхні червоних кров’яних тілець. Тобто, у людей з групою крові:

• O, чиї еритроцити позбавлені антигенів A і B, плазма містить обидва типи антитіл і анти-A, і анти-B;
• A, що несе на еритроцитах тільки антиген A, виробляє виключно анти-B антитіла;
• B в плазмі циркулюють анти-A антитіла;
• AB, що мають обидва антигени, є універсальними реципієнтами, оскільки їх плазма не містить ні анти-A, ні анти-B антитіл, що робить їх імунну систему толерантною до еритроцитів будь-якої групи за системою AB0.

Переливання несумісної крові запускає каскад руйнівних реакцій, відомий як гемотрансфузійний шок. При попаданні в кровотік реципієнта чужих еритроцитів, що несуть незнайомий антиген, відбувається миттєва реакція антиген-антитіло. Циркулюючі в плазмі природні аглютиніни масово зв’язуються з чужорідними антигенами. Це зв’язування призводить до аглютинації — склеювання донорських еритроцитів у великі конгломерати, які закупорюють дрібні судини різних органів, порушуючи кровопостачання тканин.

Наступним етапом стає внутрішньосудинний гемоліз. Комплекси антиген-антитіло активують систему комплементу, яка формує пори в мембранах склеєних еритроцитів. Через ці пошкодження гемоглобін виходить у плазму, а клітини руйнуються. Масивний викид вільного гемоглобіну та інших внутрішньоклітинних речовин викликає важку інтоксикацію. Вільний гемоглобін, зв’язуючись з плазмовим гаптоглобіном, перевищує можливості ниркового фільтра, що призводить до гострої ниркової недостатності. Одночасно розвивається дисеміноване внутрішньосудинне згортання, порушення серцевої діяльності і колапс — сукупність цих процесів і складає клінічну картину гемотрансфузійного шоку, що несе пряму загрозу життю.

Статистика груп крові в світі

Статистика демонструє чіткі географічні закономірності. Група A є домінуючою в Західній Європі, тоді як група B — в Азії. Корінне населення Америки до приходу європейців було практично на 100% носієм групи O, що вказує на ефект «пляшкової шийки» — тривалу генетичну ізоляцію і походження від невеликої групи предків.

Дані по Україні та Східній Європі виглядають наступним чином:

• група O є найбільш поширеною і зустрічається приблизно у 40% населення;
• група A займає друге місце з частотою близько 35%;
• група B зустрічається значно рідше, її носіями є приблизно 18% жителів;
• найрідкісніша група AB виявляється лише у 7% населення.

Що стосується резус-фактора, то картина типова для європейців: близько 85% людей є резус-позитивними, і лише 15% — резус-негативними.

Унікальність групи крові кожної людини визначається рідкістю комбінації антигенів різних систем. Поняття рідкісна кров зазвичай застосовується до комбінацій, які статистично зустрічаються менше ніж у 1% популяції. Класичним прикладом є група AB з негативним резус-фактором (AB Rh-). Така комбінація є справжньою генетичною рідкістю, оскільки для її виникнення необхідне успадкування кодомінантних алелей A і B від батьків і одночасно гомозиготність за рецесивним алелем резус-фактора (dd). Саме тому банки крові особливо зацікавлені в донорах з такими рідкісними фенотипами, оскільки в екстреній ситуації знайти для них сумісну кров буває надзвичайно складно.

Як відбувається визначення групи крові та резус-фактора?

Класичний метод із застосуванням цоліклонів залишається золотим стандартом у рутинній клінічній практиці. На білу пластину наносять краплю крові пацієнта і додають моноклональні антитіла — цоліклони анти-А і анти-В. Якщо відбувається аглютинація — склеювання еритроцитів у видимі пластівці — це вказує на наявність відповідного антигену. Процедура відрізняється простотою, надійністю і дозволяє отримати результат протягом декількох хвилин, що критично важливо в екстрених ситуаціях.

Для підтвердження результатів, особливо в складних діагностичних випадках, застосовується перехресний метод. Цей спосіб також включає паралельне виявлення антитіл в плазмі пацієнта з використанням стандартних еритроцитів. Подвійний контроль значно підвищує достовірність дослідження і допомагає виявити рідкісні серологічні аномалії, які можуть спотворювати результат при стандартному тестуванні.

В останні роки з’явилися експрес-тести для домашнього використання, за принципом дії нагадують глюкометри. Незважаючи на уявну зручність, їх діагностична цінність залишається обмеженою. Такі тести часто не враховують важливі клінічні параметри і можуть давати помилкові результати через порушення техніки проведення або особливості зберігання реактивів. Отримані з їх допомогою дані ні в якому разі не можуть використовуватися для медичних маніпуляцій, особливо для переливання крові.

Зовсім інший рівень точності пропонують молекулярно-генетичні методи, зокрема полімеразна ланцюгова реакція. ПЛР-діагностика дозволяє визначити генотип пацієнта з практично стовідсотковою точністю, виявляючи конкретні послідовності генів, відповідальні за синтез антигенів. Ця технологія незамінна для масового обстеження донорів крові, в судово-медичній експертизі та для пренатальної діагностики. За допомогою ПЛР можна визначити групу крові плода за кров’ю матері, що дозволяє прогнозувати ризик розвитку гемолітичної хвороби новонародженого при резус-конфлікті. Хоча метод вимагає спеціального обладнання і є більш витратним, його чудова точність робить його методом вибору в складних діагностичних ситуаціях.

Правило сумісності при переливанні

Безпечне переливання крові базується на фундаментальному імунологічному принципі — недопущенні зустрічі однойменних антигенів і антитіл. Кров групи O(I) Rh- вважається універсальною донорською, особливо в екстрених ситуаціях, коли немає часу для визначення групи крові реципієнта. При переливанні такої крові не відбувається аглютинації, оскільки в плазмі реципієнта просто немає антитіл, які могли б атакувати донорські еритроцити.

Універсальним реципієнтом, здатним приймати кров будь-якої групи, є людина з групою AB(IV) Rh+. Її еритроцити несуть на своїй поверхні обидва антигени — A і B, а також резус-фактор. Відповідно, плазма такого реципієнта не містить природних антитіл ні проти A, ні проти B антигенів. При переливанні будь-якої іншої групи донорські еритроцити не зустрічають у плазмі реципієнта агресивних аглютинінів анти-A або анти-B, що запобігає розвитку гострої гемолітичної реакції.

Існує важливий нюанс, що стосується переливання плазми, де правила сумісності діють з точністю до навпаки. Універсальним донором плазми вважається людина з групою AB (IV), оскільки її плазма не містить анти-A і анти-B антитіл. Таку плазму можна переливати реципієнтам з будь-якою групою крові без ризику викликати гемоліз їх власних еритроцитів. Навпаки, плазма групи O (I), багата і анти-A, і анти-B антитілами, є найменш бажаною для переливання, тому що може атакувати еритроцити реципієнта з групами A, B або AB. Цей парадокс наочно демонструє складність і точність імунологічних взаємодій при трансфузіологічній допомозі.

Однак сучасна трансфузіологія дотримується набагато більш суворого підходу, що вимагає переливання тільки одногрупної крові. Це правило значно підвищує безпеку процедури і мінімізує ризики сенсибілізації та відстрочених ускладнень. Сьогодні переливання цільної крові практикується вкрай рідко. Замість цього використовується компонентна терапія, коли кров розділяється на еритроцитарну масу, плазму і концентрат тромбоцитів. Кожен компонент переливається за суворими показаннями, що робить терапію цілеспрямованою і ефективною.

Резус-конфлікт, як його можна запобігти?

Резус-конфлікт являє собою імунологічне протистояння, що виникає під час вагітності. Розвивається виключно при специфічному поєднанні батьківських резус-факторів — коли резус-негативна жінка виношує резус-позитивну дитину, яка успадкувала позитивний резус-фактор від батька. Основна небезпека цього стану полягає в його здатності призводити до тяжких наслідків при наступних вагітностях.

Патогенез конфлікту розгортається за чітким сценарієм. Під час першої вагітності, особливо в процесі пологів, невелика кількість еритроцитів плода проникає через плацентарний бар’єр у кровотік матері. Імунна система резус-негативної жінки, раніше не знайомої з резус-антигеном D, сприймає ці клітини як чужорідні і запускає процес сенсибілізації (набуття чутливості). Організм матері починає виробляти специфічні анти-D антитіла, призначені для знищення резус-позитивних еритроцитів. Перша вагітність зазвичай завершується благополучно, оскільки первинна імунна відповідь розвивається відносно повільно.

Реальна загроза виникає при наступній вагітності, якщо плід знову виявляється резус-позитивним. Специфічні анти-D антитіла, що вже є в крові матері, безперешкодно проникають через плаценту і атакують еритроцити дитини. Масовий гемоліз червоних кров’яних клітин плода запускає розвиток гемолітичної хвороби новонароджених.

Наслідки для дитини варіюють від помірних до критичних. Анемія розвивається внаслідок прямого руйнування еритроцитів. Жовтяниця виникає через накопичення непрямого білірубіну — продукту розпаду гемоглобіну. Найбільш небезпечним ускладненням вважається ядерна жовтяниця, при якій токсичний білірубін проникає через гематоенцефалічний бар’єр і пошкоджує ядра головного мозку, що може призвести до незворотних неврологічних порушень. У найважчих випадках розвивається водянка плода — тотальний набряк тканин, викликаний серцевою недостатністю і вираженою анемією, що часто закінчується внутрішньоутробною загибеллю.

Сучасна медицина має в своєму розпорядженні ефективний метод профілактики цієї трагедії. Анти-D-імуноглобулін, відомий в Україні під торговими назвами Резонатив, КамРОУ та іншими, являє собою концентровані готові антитіла. При своєчасному введенні резус-негативній матері він зв’язує резус-позитивні еритроцити плода, що потрапили в її кровотік. Таким чином, власний імунітет жінки не встигає розпізнати чужорідний антиген і запустити виробництво власних антитіл.

Критично важливим є дотримання термінів введення імуноглобуліну — препарат вводять після пологів, медичних абортів, мимовільних викиднів або будь-яких інвазивних процедур під час вагітності, коли існує ризик потрапляння крові плода в материнський кровотік. Ця проста процедура дозволяє розірвати порочне коло резус-конфлікту і забезпечує можливість благополучного виношування наступних вагітностей.

Використання груп крові на практиці

Першим і найбільш важливим є донорство крові. Це соціально значуща процедура, що забезпечує роботу системи охорони здоров’я. Забір крові проводиться в спеціалізованих відділеннях переливання, де дотримуються суворих правил асептики. Процедура триває близько 10-15 хвилин, під час яких у донора забирається 450 мл цільної крові. До донорів пред’являються певні вимоги — вік від 18 років, відсутність протипоказань за станом здоров’я і певна вага тіла. Регулярне донорство не тільки рятує життя інших людей, але і сприяє оновленню крові у самого донора.

При плануванні вагітності визначення групи крові та резус-фактора у обох партнерів переходить з категорії бажаних в розряд обов’язкових аналізів. Ця інформація дозволяє прогнозувати можливий резус-конфлікт між матір’ю і плодом. При виявленні резус-негативної приналежності у жінки і резус-позитивного статусу у чоловіка розробляється індивідуальний план ведення вагітності з проведенням профілактичних заходів.

У судово-медичній практиці групова приналежність крові історично використовувалася як один з методів встановлення батьківства. Хоча цей спосіб вважався лише попереднім і не мав високої точності, він дозволяв у деяких випадках виключити батьківство. При спадкуванні груп крові за певними законами існували генетично неможливі комбінації. Наприклад, у батьків з першою групою крові не могла народитися дитина з четвертою групою. Сучасна ДНК-дактилоскопія повністю витіснила цей метод завдяки своїй абсолютній точності. Однак визначення групи крові зберігає значення при ідентифікації особи в криміналістиці і при роботі з сильно пошкодженими біологічними зразками.

Військово-облікові документи, включаючи військовий квиток, містять інформацію про групу крові та резус-приналежність військовослужбовця. При отриманні поранення солдату може терміново знадобитися переливання крові, а часу на проведення аналізів в польових умовах часто немає. Нанесення групи крові на жетони або форму військовослужбовців є стандартною практикою в арміях багатьох країн світу. Цей простий захід у критичній ситуації дозволяє медичному персоналу швидко визначити групу крові і провести невідкладну трансфузію, значно підвищуючи шанси на виживання пораненого.

Поширені питання про групи крові та резус-фактор

Групи крові пов’язані зі схильністю до захворювань?

Вважається, що люди з групою крові О (I) набагато рідше за інших хворіють на шизофренію, незалежно від країни, в якій вони народилися. А для людей з групою крові А (II) частіше за інших властиві злоякісні пухлини шлунка і легенів, а у жінок велика ймовірність захворювань матки, включаючи рак.

Люди з групою крові О (I) більше за всіх хворіють на виразкову хворобу шлунка і дванадцятипалої кишки, але вони менше за всіх схильні до ревматоїдних захворювань. Люди з групою крові А (II) також частіше стикаються з грипом, туберкульозом, цукровим діабетом, злоякісною анемією, і вони більше схильні до серцево-судинних і ракових захворювань. Люди В (III) групи крові можуть бути схильні до таких захворювань, як вовчанка (СКВ), синдром хронічної втоми, склероз судин.

Чи правда, що група крові впливає на характер?

Це дуже популярне переконання. Здебільшого воно пов’язане з японською культурою (кецуекігата), де групі крові приписують риси характеру, наприклад, А — впертість, О — товариськість. Однак з наукової точки зору це не більше ніж цікавий міф. Немає жодного серйозного біологічного механізму, який би пов’язував антигени на поверхні еритроцитів з формуванням особистості або темпераментом.

Чи може група крові змінитися протягом життя, наприклад, після переливання або пересадки кісткового мозку?

У переважній більшості випадків група крові — це генетично задана, постійна ознака, така ж, як колір очей або відбитки пальців, і вона не змінюється з віком або після переливання крові.

Однак існує єдиний, але дуже рідкісний виняток — трансплантація кісткового мозку. Кістковий мозок — це фабрика з виробництва клітин крові, включаючи еритроцити. Якщо людині пересаджують кістковий мозок від донора з іншою групою крові, то після успішного приживлення донорського мозку нова кров буде вироблятися вже з його групою. У всіх інших ситуаціях, якщо аналіз раптом показав зміну групи, це майже напевно говорить про лабораторну помилку.

Чи правда, що комарі частіше кусають людей з певною групою крові?

Так, як не дивно, дослідження підтверджують, що комарі виявляють незрозумілу вибірковість. Наукові експерименти неодноразово показували, що комарі явну перевагу віддають людям з першою групою крові, ніж, наприклад, з другою. Ймовірно, це пов’язано з тим, що на шкірі людей з першою групою виділяються певні хімічні секрети, які комарі з їх тонким нюхом сприймають як більш привабливі.

Дієта за групою крові працює?

Ні, це один з найстійкіших і науково необґрунтованих міфів. Теорія про те, що люди з різними групами крові по-різному засвоюють їжу через лектини, була спростована численними великими дослідженнями. Немає жодних доказів, що людині з другою групою крові корисне вегетаріанство, а з першою — м’ясна дієта.

Будь-які позитивні результати, які люди відзначають на такій дієті, пов’язані з тим, що вона в цілому передбачає відмову від обробленої їжі, фастфуду і простих вуглеводів. Тобто з переходом на більш здорове харчування, яке буде корисно для будь-якої людини, незалежно від її групи крові. З наукової точки зору, ефективність цієї дієти — це не більше ніж збіг.

Джерела

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