Выполнили: Миктадова А.В., Лаптина Т.А. 2012 год «Генетика иммунологического конфликта во время беременности» Федеральное государственное автономное образовательное. - презентация

1 Выполнили: Миктадова А.В., Лаптина Т.А год «Генетика иммунологического конфликта во время беременности» Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Южный федеральный университет»

2 Структура презентации: 1.Причины иммунологических конфликтов во время беременности. 2.Группы крови системы ABO: 1.краткая характеристика; 2.особенности наследования; 3.бомбейский фенотип; 4.другие системы групп крови. 3.Резус-фактор Rh: 1.краткая характеристика; 2.особенности наследования. 4.Система антигенов HLA: 1.краткая характеристика; 2.особенности наследования; 3.взаимоотношения между зародышем и иммунной системой матери; 4.аутоиммунные заболевания. 5.Рекомендуемая литература.

3 Вероятность возникновения успешной беременности достаточно высока. Тем не менее, в России каждая 5-я супружеская пара страдает бесплодием. Причем, различные генетические нарушения являются причинами бесплодия примерно у 50% пар. Причиныиммунологическихконфликтов во время беременности Групповая несовместимость по системе AB0Несовместимость по резус-фактору. Резус-конфликтHLA-несовместимость

4 ГРУППЫ КРОВИ СИСТЕМЫ АВ0 АВ0

5 Группы крови - это генетически наследуемые признаки, не изменяющиеся в течение жизни при естественных условиях. Группу крови, к которой принадлежит человек, определяют красные кровяные тельца - эритроциты. На их поверхности расположены маленькие маркеры - антигены, которые уникальны у каждого человека. Антигены и антитела, содержащиеся в плазме, позволяют установить группу крови. Система-AB0 Впервые была обнаружена австрийским ученым Карлом Ландштейнером. В 1901 году он определил и описал три различных типа крови. В 1907 году чешский серолог Ян Янский выделил 4 группу крови человека. Систему группы крови АВ0 составляют: > два групповых эритроцитарных агглютиногена (А и В); > два соответствующих антитела - агглютинины плазмы альфа(анти-А) и бета(анти-В). Агглютинация (массовое склеивание эритроцитов несовместимое с жизнью) наблюдается лишь в том случае, если встречаются одноименные агглютиноген и агглютинин: А и α, В и β. Краткая характеристика

6 Система АВ0 Различные сочетания антигенов и антител образуют 4 группы крови: Различные сочетания антигенов и антител образуют 4 группы крови: Группа 0(I) - на эритроцитах отсутствуют групповые агглютиногены, в плазме присутствуют агглютинины альфа и бета; Группа А(II) - эритроциты содержат только агглютиноген А, в плазме присутствует агглютинин бета; Группа В(III) - эритроциты содержат только агглютиноген В, в плазме содержится агглютинин альфа; Группа АВ(IV) - на эритроцитах присутствуют антигены А и В, плазма агглютининов не содержит.

7 Ген АВО расположен на длинном плече 9 хромосомы (9q34); Обладание одной из четырех групп крови определяется парой генов, пришедших по одному от каждого из родителей; Ген АВО может быть представлен одной из трёх аллелей - 0, A и B; Наследование групп крови системы АВ0 происходит по аутосомно- кодоминантному типу: аллели А и В доминируют над 0, но, оказавшись вместе в одном организме, А и В проявляют совместное действие (кодоминирование) и образуют IV группу крови. Особенности наследования

8 superroditeli.ucoz.ru Наследование групп крови системы АВ0 Фенотип 0 (I) проявляется при наследовании двух генов 0 (встречается у гомозигот); Фенотип А (II) может быть у человека, унаследовавшего от родителей или два гена А, или гены А и 0. Фенотип В (III) - при наследовании или двух генов В, или В и 0. Фенотип АВ (IV) – при наследовании генов А и В (кодоминирование).

9 Групповая несовместимость по системе AB0 возникает за счет агглютиногена (А или В), имеющегося в эритроцитах плода, но отсутствующего у матери. В материнской крови происходит образование антител к эритроцитам плода. > Конфликт может возникнуть если плод имеет II группу крови, а мать I или III; плод III, а мать I или II; плод IV, а мать любую другую. > Конфликт по системе АВ0 встречается у 5-6 из 100 новорожденных. > Несовместимость по АВ0 влияет не только на здоровье родившегося ребенка, но и вообще на возможность его появления на свет. Несовместимость групп крови по системе АВ0 у матери и плода является одной из главных причин самопроизвольных абортов и "псевдобесплодия". > У рожениц с групповой несовместимостью чаще отмечаются токсикозы, выкидыши, мертворождаемость, преждевременные роды, аллергические проявления во время беременности и разные формы родовой патологии. > Проявление изоиммунизации организма беременных зависит не только от активности изоантигенов, но и от индивидуальных особенностей организма беременных: от их нервной и эндокринной систем, от состояния плацентарного барьера, его проницаемости. У рожениц с групповой несовместимостью чаще отмечаются токсикозы, выкидыши, мертворождаемость, преждевременные роды, аллергические проявления во время беременности и разные формы родовой патологии. > Проявление изоиммунизации организма беременных зависит не только от активности изоантигенов, но и от индивидуальных особенностей организма беременных: от их нервной и эндокринной систем, от состояния плацентарного барьера, его проницаемости.">

10 Бомбейский фенотип "Бомбейский фенотип" - название нетипичного генетического наследования групп крови (рецессивного эпистаза). Бомбейский феномен заключается в том, что у ребенка определяется группа крови, которой по правилам у него быть не может - т.е. у ребенка выявляется антиген, которого нет ни у одного из родителей. Например, у родителей 00 и 00 (I у обоих) вдруг рождается ребенок В0 (III). Или у родителей с 00(I) и B0/BB (III) рождается ребенок с A0(II) или AB (IV). Объясняется это тем, что в системе групп крови АВО имеются рецессивные гены- модификаторы, которые в гомозиготном состоянии подавляют экспрессию антигенов на поверхности эритроцитов. Например, человек с третьей группой крови должен иметь на поверхности эритроцитов антиген группы В, но эпистатирующий ген- супрессор в рецессивном гомозиготном состоянии (h/h) подавляет действие гена В(находящийся в доминантном состоянии), так что соответствующие антигены не образуются, и фенотипически проявляется группа крови 0. Однако этот ген может обычным образом передаться ребенку и проявиться. В результате чего создается впечатление, что ребенок этому родителю родным быть не может.

11 Пример появления ребёнка с I группой крови у родителей с IV группой крови (Бомбейский фенотип) АВ – гены системы АВ0. Hh - гены-модификаторы, которые в рецессивном состоянии (hh) подавляют действие антигенов системы АВ0.

12 Другие системы крови Система Даффи Fy (a+b-), Fy (a+b+) Fy (a-b+). Система Даффи Fy (a+b-), Fy (a+b+) Fy (a-b+). Система Кидд lk (a+b-) lk (A+b+) lk (a-b+) Система Кидд lk (a+b-) lk (A+b+) lk (a-b+) Система Вел (Vel) Vel-отрицательные Vel-положительные Система Вел (Vel) Vel-отрицательные Vel-положительные Система Р Р1, Р2, Р1к, Р2к и р Система Р Р1, Р2, Р1к, Р2к и р Система Лютеран Lu (а+), Lu (b+), Lu (a+b+), Lu (a-b+), Lu (a-b-) и другие. Система Лютеран Lu (а+), Lu (b+), Lu (a+b+), Lu (a-b+), Lu (a-b-) и другие. Система Келл К1 - группа Келл, К2 - группа Келлано К1К2 - группа Келл-Келлано. Система Келл К1 - группа Келл, К2 - группа Келлано К1К2 - группа Келл-Келлано. Система MNSs MS, NS, MNS, Ms, Ns, MNs. Система MNSs MS, NS, MNS, Ms, Ns, MNs. СистемыкровиСистемыкрови Один человек одновременно является носителем нескольких различных систем крови. На данный момент помимо АВ0 и резус-фактор изучены и охарактеризованы десятки групповых антигенных систем крови. У одного человека может присутствовать несколько. Количество изученных и охарактеризованных групповых систем крови постоянно растёт.

13 РЕЗУС-ФАКТОР Rh

14 Резус-фактор был открыт в 1940 г. К. Ландштейнером и А. Винером. Резус-фактор это белок крови (антиген), который содержится на поверхности эритроцитов. Если этот белок есть, то у человека положительный резус-фактор, если же его нет - то резус-фактор отрицательный. 85% населения планеты имеют положительный резус-фактор и только 15% - отрицательный. Наличие резус-фактора не зависит от групповой принадлежности по системе АВ0, не изменяется в течение жизни, не зависит от внешних причин. Резус-фактор появляется на ранних стадиях внутриутробного развития, и у новорожденного уже обнаруживается в существенном количестве. Краткая характеристика

15 Наследование резус-фактора кодируется тремя парами генов, расположенных на участке короткого плеча 1-й хромосомы (1р36.2-р34) и происходит независимо от наследования группы крови. Ген, кодирующий резус-фактор RHD (Rh) представлен 2 аллелями: D - доминантная аллель d - рецеcсивная аллель Резус-положительная группа крови доминирует над резус отрицательной (моногенное наследование с полным доминированием). bio.fizteh.ru Возможны 3 варианта генотипа: DD, Dd или dd. DD и Dd - анализ крови на резус-фактор даст положительный результат. dd - анализ крови на резус-фактор даст отрицательный результат. Особенности наследования

16 Варианты наследования резус-фактора

17 Варианты наследования резус-фактора

18 Несовместимость по резус-фактору. Резус-конфликт может возникнуть при беременности резус-отрицательной женщины резус положительным плодом (резус-фактор от отца). > Во время первой беременности у женщины редко образуется количество антител, достаточное чтобы вызвать повреждения у плода (количество антител увеличивается с каждой последующей беременностью.) > Предрасполагают к развитию гемолитической болезни новорожденных нарушение проницаемости плаценты, повторные беременности и переливания крови женщине без учёта резус-фактора и др. > При раннем проявлении на 5-6 месяце беременности резус-конфликт может быть причиной преждевременных родов, выкидышей, внутриутробной гибели плода. > В случае если женщина резус-положительна или оба родителя резус-отрицательны, резус- конфликт не развивается. > Причиной резус-конфликта, во время беременности является проникновение резус-положительных эритроцитов плода в кровоток резус-отрицательной матери. При этом организм матери воспринимает эритроциты плода как чужеродные и реагирует на них выработкой антител. Попадая в кровоток плода, иммунные резус-антитела вступают в реакцию с его резус-положительными эритроцитами вследствие чего происходит разрушение (гемолиз) эритроцитов и развивается гемолитическая болезнь плода (ГБН).

19 Механизм развития резус-конфликта

20 СИСТЕМА АНТИГЕНОВ HLA

21 2 класса генов HLA: I класс II класс Расположение двух классов генов системы HLA на хромосоме 6 человека Краткая характеристика Система антигенов HLA – большое семейство генов, расположенное на 6-й хромосоме человека. Находятся на поверхности клеток и участвуют в распознавании чужеродных агентов и запуске иммунного ответа. Спектр аллелей каждого гена комплекса HLA уникален для каждого организма за исключением однояйцевых близнецов. Гены системы HLA подразделяют на 2 класса.

22 HLA-антигены I класса

23 HLA-антигены II класса

24 Особенности наследования Наследование генов системы HLA: схема расхождения родительских гаплотипов при образовании гамет во время мейоза и включения гаплотипов в зиготу. Ребенок получает по 1 гену каждого локуса от обоих родителей Взаимодействие аллелей осуществляется по кодоминантному принципу Ребенок является наполовину чужеродным для организма матери, что запускает иммунологические реакции, сохраняющие беременность

25 Незернистые лейкоциты Лимфоциты В-клеткиТ-клетки NK-клетки (естественные киллеры) Моноциты Для полного понимания иммунологического конфликта необходимо так же разобраться с понятием NK-клетки или естественные киллеры. Их главная задача состоит в том, чтобы как можно раньше распознать злокачественные клетки и уничтожить их. При иммунологическом конфликте NK-клетки уничтожают зародыш, принимая его за опухоль. Положение NK-клеток в классификации незернистых лейкоцитов.

26 Два способа взаимоотношений между зародышем и иммунной системой матери Отсутствие иммунной реакции у матери Иммунные клетки разрушают клетки зародыша Невынашивание Распознавание плода иммунной системой Образование специфических лимфоцитов, синтез цитокинов Нормальное протекание беременности

27 Если у партнеров высокая степень совпадения по аллельным вариантам генов, кодирующих главный комплекс гистосовместимости Клетки, формирующие зародыш, воспринимаются иммунной системой матери как «собственные неправильные клетки», подлежащие уничтожению Механизм сохранения беременности не запускается и происходит выкидыш на раннем сроке беременности Это одна из причин иммунологического бесплодия Схема HLA-совместимости у супругов У девушки на схеме некий набор аллелей генов HLA в генотипе. Ее брак будет бесплодным с любым партнеров, в чьем генотипе такой же набор аллелей генов HLA (на схеме HLA1).

28 Механизм иммунных взаимодействий матери и ребенка

29 Антифосфолипидный синдром Антитела матери атакуют ее фосфолипиды Повышается опасность микротромбозов, нарушается кровообращение плаценты Невынашивание беременности К невынашиванию или даже бесплодию могут привести и взаимоотношения иммунных клеток организма матери, связанные с появлением антител против собственных антигенов матери. Группа болезней, при которых происходит разрушение органов и тканей организма под действием собственной иммунной системы получила название аутоиммунных заболеваний. Как один из примеров таких заболеваний можно привести антифосфолипидный синдром:

30 Ещё 50 лет назад ситуация с иммунологическим конфликтом была бы критична, и врачи не позволили бы женщине с такой проблемой рожать 2 ребёнка. Но сегодня, благодаря развитию медицины и биологии, эта ситуация не вызывает сложности и является разрешимой при своевременной диагностике и контроле Ещё 50 лет назад ситуация с иммунологическим конфликтом была бы критична, и врачи не позволили бы женщине с такой проблемой рожать 2 ребёнка. Но сегодня, благодаря развитию медицины и биологии, эта ситуация не вызывает сложности и является разрешимой при своевременной диагностике и контроле.

31 Рекомендуемая литература: Геллер В., Прокоп О. Группы крови человека. М.: Медицина, с; 7.Клещенко Е. Иммунология бесплодия/«Химия и жизнь», 1999 г. - 1; 8.Кузник Б.И. «Физиология и патология системы крови», Чита, 2008 г.; 9.Липатов П.И., Липатова Л.И. Основы антропологии с элементами генетики человека. september.ru/2003/47/6.htm; september.ru/2003/47/6.htm 10.Прокоп О., Геллер В. Группы крови человека. М.: Медицина, 2007; 11.Соловьева Т.Г. Резус-фактор и его значение в клинической практике. Л.: Государственное издательство медицинской литературы, с; 12.Физиология человека под ред. Покровского В.М., Коротько Г.Ф. М.: Медицина, 1997; Т с., Т с; 13.Херхеулидзе Н.Г. Материалы по изучению групповой несовместимости крови матери и плода по системе АВ0 и ее роль в физиологии и патологии детского возраста. Тбилиси: автореферат на соискание ученой степени доктора медицинских наук, с; 14.Щипков В.П., Кривошеина Г.Н. Общая и медицинская генетика. М.: Академия, с;

32 Рекомендуемая литература (зарубежные источники): 1.Colin Y, Bailly P, Cartron JP. Molecular genetic basis of Rh and LW blood groups // Vox Sang. 1994;67Suppl 3: PMID: Daniels G, Reid ME. Blood groups: the past 50 years // Transfusion Feb;50(2): Epub 2009 Nov 9. PMID: Daniels G. A century of human blood groups // Wien KlinWochenschr Oct 30;113(20-21): PMID: Flegel WA. Rare gems: null phenotypes of blood groups // Blood Transfus Jan;8(1):2-4. PMID: Garratty G. Blood groups and disease: a historical perspective // Transfus Med Rev Oct;14(4): PMID: Ivanyi P. Blood groups and transplantation antigens // Ann Inst Pasteur (Paris) Mar;110(3):Suppl: PMID: Storry JR, Olsson ML. Genetic basis of blood group diversity // Br J Haematol Sep;126(6): PMID: Storry JR, Olsson ML. The ABO blood group system revisited: a review and update // Immunohematology. 2009;25(2): PMID: Urbaniak SJ. Alloimmunity to RhD in humans // TransfusClin Biol Mar- Apr;13(1-2): Epub 2006 Mar 30. PMID: Wiener AS. The blood groups. Three fundamental problems--serology, genetics and nomenclature // Blood Jan;27(1): PMID:

33 Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки в рамках ФЦП "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России", соглашение 14.А