Группа крови и вирусы

Обновлено: 28.03.2024

От коронавирусной инфекции не застрахован никто, но некоторые из нас неизбежно пострадают сильнее. Более уязвимым перед лицом болезни человека делают возраст, пол — и даже группа крови. Рассказываем, почему тонкие отличия между эритроцитами внезапно оказались важны, и к каким еще последствиям могут привести несколько десятков атомов на поверхности наших красных кровяных телец.


Группы крови системы АБ0

Ural-66 / wikimedia commons

Дьявольская деталь

Эритроциты из крови разных групп не различит даже наметанный и вооруженный глаз. Всех различий — буквально пара десятков атомов. Антигены, на основании которых кровяные тельца распределяют по группам АБ0 — это даже не самостоятельные молекулы, а нашлепки, углеводные довески к мембранным белкам.

Базовый вариант, антиген Н, который встречается у людей с первой группой крови (0) — это цепочка из трех молекул сахара галактозы на коротком углеводородном хвосте. Антиген В длиннее Н на одну галактозу, а антиген А длиннее Н на галактозу и остаток уксусной кислоты.


Структура антигенов Н (внизу), А (слева) и Б (справа)

Atsushi Hara et al. / Molecules, 2013




Похожая история, видимо, происходит и с вирусами: многие из них, выходя из человеческих клеток, закутываются в их мембрану и поэтому тоже оказываются покрыты человеческими антигенами. Это значит, что, если в организме человека припасены антитела к этим антигенам, его может быть сложнее заразить. Поэтому люди с первой группой крови (0) и здесь оказываются менее уязвимы — по крайней мере, так было с SARS (вирусом атипичной пневмонии) и, по некоторым данным, с ВИЧ.

Тем не менее, иногда антигены группы крови могут оказаться полезны. Например, при холере. Холерный вибрион выделяет токсины, которые заставляют клетки кишечника выделять воду в его просвет и размыкают контакты между ними — из-за этого человек буквально истекает водой и может погибнуть от потери жидкости. Антигены А и В сорбируют эти токсины на себя, они реже попадают внутрь клеток и наносят меньше урона. А люди без этих антигенов, то есть с первой группой (0), страдают сильнее.

Пересластили

Но одной лишь устойчивостью и уязвимостью к тем или иным микробам различия между группами крови не исчерпываются. Дело в том, что гены локуса АВО, которые отвечают за АБ0 (поверхностные антигены эритроцитов), кодируют не сами сахарные нашлепки, а ферменты, которые их навешивают. И ничто не мешает этим ферментам приклеить лишнюю галактозу куда-нибудь еще.

Иногда такой довесок может усилить активность белка — например, если это сигнальная молекула, то она начнет лучше прилипать к своей мишени. И не всегда это идет на пользу организму: если чрезмерную активность проявляет какой-нибудь фактор роста, то клетки начинают делиться чаще положенного. Возможно, именно поэтому у людей со второй группой крови (А) чаще возникают опухоли в самых разных системах органов, от крови до пищевода и влагалища.

Другой пример — молекула ICAM-1 в стенках сосудов. Когда она закреплена на поверхности клеток, то позволяет лейкоцитам крепко прилипнуть к стенке и проползти сквозь нее в ткань из крови. Когда ICAM-1 плавает в кровотоке, то она, наоборот, мешает лейкоцитам выйти в ткани. У людей с группой крови А растворенной ICAM-1 подозрительно мало — и в то же время чаще возникают воспаления, например, атеросклероз. И хотя до сих пор точно неясно, что именно происходит с ICAM-1 в их организме, можно предположить, что лишний сахарный остаток мешает ферментам откусывать молекулу с поверхности клетки, поэтому в кровотоке ее оказывается меньше, лейкоциты чаще прилипают к стенкам сосудов — и отсюда происходят частые воспаления.

Другие же молекулы от прибавления галактозы, наоборот, работают хуже. Так происходит, например, с фактором фон Виллебранда — одним из участников свертывания крови. Лишний сахарный остаток придает ему устойчивости, поэтому у людей с первой группой крови (0) фактор фон Виллебранда быстрее разрушается, а его концентрация в крови ниже. Поэтому люди с антигеном H оказываются в выигрыше во всех случаях, где хорошо иметь кровь пожиже: у них реже образуются тромбы и развиваются инсульт и инфаркт миокарда. И точно так же первая группа крови проигрывает там, где свертывание, напротив, полезно — например, в случае язвы кишечника, когда кровотечение может оказаться смертельным.

Кому в пандемию жить хорошо

Сначала китайские врачи подметили, что пациенты с первой (0) группой крови реже попадают в больницу с коронавирусной инфекцией — их насчитали там всего 26 процентов при 33 процентах в среднем по популяции. И хотя не всем удалось потом подтвердить эту корреляцию, в большинстве работ она повторилась, и чаще всего в выигрыше были именно люди с первой группой (0), которые, по разным подсчетам, реже подхватывали коронавирус, мягче болели и реже умирали.

Пандемия пока не дала врачам времени подробно разобраться в механизмах этой закономерности. Но с учетом того, что мы уже знаем о неравенстве между носителями крови разных групп, в ней нет ничего удивительного. SARS-CoV-2, как и многие другие вирусы, размножается в наших клетках и на выходе покрывается их мембраной — а значит, подобно ВИЧ и SARS-CoV-1, может лучше маскироваться в организме людей с А- или В-антигенами или прочнее прилипать к сахарным остаткам на поверхности клеток.

Поправка

В первоначальной версии текста мы упомянули только один механизм действия холерных токсинов – размыкание контактов между клетками. Но помимо этого они заставляют клетки целенаправленно выбрасывать в кишечник воду и электролиты.

Четыре группы крови: конечно, люди, имеющие их, должны как-то отличаться.

Похоже, что новый коронавирус SARS-CoV-2 – виновник пандемии, опасного инфекционного заболевания COVID-19, все-таки действует избирательно. Как минимум, в зависимости от групп крови потенциальных жертв. Хотя не исключено, что они - жертвы – изначально были более восприимчивыми к заражению. На генетическом уровне. Данные, которые поступают от исследовательских групп, свидетельствуют и о том, и о другом.

Ученые Академии медицинских наук Китая взяли анализы крови у 2173 пациентов трех больниц в Шеньчжене и Ухане с подтвержденным диагнозом COVID-19. Почти 38 процентов из них имели II группу крови (А). Доля остальных групп едва превышала 25 процентов. Пациентов с I группой (0) было меньшинство.

Исследователи взяли анализы и у 206 скончавшихся больных. У 85 из них была II группа крови. Это доля в 41 процент.

Полученные результаты показались китайцам убедительными. Они опубликовали их в библиотеке препринтов MedRxiv и сделали вывод: наиболее уязвимы для их – китайского – коронавируса люди с II группой крови. Такие и болезнь переносят тяжелее других.

Самые стойкие те, у которых I группа. Остальные находятся где-то посередине.

Кстати, аналогичную закономерность подмечали медики из Гонконга еще в 2002 году. Уверяли, что и вирус SARS-CoV – атипичной пневмонии - тоже предпочитает тех, у кого II группа крови.

-Вопросы крови - самые сложные вопросы в мире, - пророчески говорил Коровьев, один из героев романа "Мастер и Маргарита", правда, чуть по другому поводу.

Потенциальных больных чуть успокоила Гао Юнгдай (Gao Yungdai) – специалистка по крови из Лаборатории экспериментальной гематологии города Тяньцзинь (State Key Laboratory of Experimental Haematology in Tianjin). По её словам, которые приводит газета South China Mornig Post, исследования коллег были не настолько обширны, чтобы считать их совсем уж убедительными. Мол, более 2 тысяч человек – это конечно много, но исчезающе мало по сравнению с общим числом заболевших (их уже более миллиона – прим. авт.).

Гао растолковывает: II группа крови – отнюдь не приговор, а I – не абсолютная гарантия от заражения. Предохраняться надо и тем и другим – как минимум, чаще мыть руки.

Любая обнаруженная закономерность нуждается в дополнительном подтверждении.

Спасительная ДНК существует

Большинство генетиков уверены: феномен связан с какими-то особенными участками ДНК этих людей. Но с какими именно?

Генетические отличия, а стало быть, предрасположенность или, наоборот, устойчивость к заражению COVID-19, ученые намерены выявить, сравнивая геномы тяжело заболевших и тех, кто переносит болезнь легко или вообще не демонстрирует никаких ее симптомов. Такое тоже бывает.

то-то в генах определенно есть - в смысле привлекательности для вирусов. Но что?

- Все люди по-разному реагируют на один и тот же возбудитель. Есть высоко восприимчивые, а есть такие, кто менее восприимчивы, — еще 23 марта заявлял главный эпидемиолог Минздрава России, заведующий кафедрой эпидемиологии и доказательной медицины Сеченовского университета Николай Брико на пресс-конференции в Москве. И тем самым поддерживал – словесно - генетиков, занятых поиском особенностей взаимодействия ДНК коронавируса и атакованных им людей.

Возрастная категория сайта 18 +


ПЕКИН, 17 марта. /ТАСС/. На выборке из чуть более 2 тыс. пациентов китайские ученые выяснили, что у людей со II группой крови больше шансов заполучить коронавирусную инфекцию по сравнению с обладателями других групп. А у обладателей I группы крови вероятность заразиться меньше остальных. Свое исследование специалисты опубликовали в электронной научной библиотеке medRxiv.

Дети и подростки меньше всего подвержены риску заражения коронавирусом

"Мы впервые раскрыли связь между группой крови и риском заражения коронавирусом SARS-CoV-2. В частности, вторая группа крови (А) повышает риск заражения вирусом, тогда как носители первой группы (О) страдают от него реже. Если наши данные подтвердятся, то эти особенности вируса следует учитывать в медицинской практике", – пишут исследователи.

Медики и биологи из Уханьского университета (Китай) и их коллеги из Южного научно-технологического университета в Шэньчжэне (Китай) заинтересовались тем, существуют ли другие факторы риска, помимо возраста, повреждений легких, хронических болезней и подорванного иммунитета.

Они обратили внимание на то, что многие вирусы, в том числе гепатит В, вирус Норфолк и ряд других патогенов значительно чаще атакуют носителей четвертой группы крови (АВ), чем остальных людей. А возбудитель атипичной пневмонии, SARS, реже проникал в организм носителей первой группы крови (О).

Руководствуясь этой идеей, исследователи выяснили пропорцию, с которой разные группы крови распределены среди обычных жителей Уханя. Оказалось, что в контрольной группе из почти 4 тыс. человек у трети была I группа, у другой трети — II, у четвертой части исследованных – III и у оставшихся 9,1% – IV.

Кровь и вирус

Во второй части исследования ученые исследовали ту же пропорцию для 1,7 тыс. зараженных коронавирусной инфекцией COVID-19 в крупной уханьской больнице, из которых 200 уже умерли. Оказалось, что пациентов со II группой в процентном отношении оказалось больше, чем среди здоровых людей – 37,8% против 32,2%. При этом среди обладателей I группы картина была обратная – их было меньше, 25,8% среди заболевших и 33,8% среди здоровых.

Таким образом, доля людей с первой группой крови среди пациентов значительно меньше, а со второй – больше. Для III и IV групп проценты остались сопоставимы.

Чтобы проверить эти соотношения, ученые также исследовали информацию о 398 пациентах из двух других больниц – в Ухане и Шэньчжэне. Гипотеза подтвердилась: люди со II группой крови встречаются среди инфицированных коронавирусом чаще пациентов с другими типами крови.

Что именно делает носителей второй группы крови предрасположенными к атакам вируса, медики пока не могут сказать. Как надеются исследователи, последующий анализ данных, собранных во время пика эпидемии в Ухане и других городах Китая, поможет им найти ответ на этот вопрос.

О новом коронавирусе

Вспышку заболевания COVID-19, которое вызывает новый коронавирус, зафиксировали в конце декабря прошлого года в китайском городе Ухань. В начале марта Всемирная организация здравоохранения признала, что эта болезнь распространилось по всему миру, назвав ситуацию с COVID-19 пандемией.

Коронавирус нового типа относится к той же группе вирусов, что и SARS и MERS – возбудители атипичной пневмонии и ближневосточной лихорадки. За последние десять лет и тот, и другой вирус унесли жизни нескольких сотен людей на Ближнем Востоке и Восточной Азии, а также неоднократно вызывали эпидемии, распространяясь через верблюдов и домашнюю птицу. Изначальным переносчиком вируса SARS-CoV-2, как предполагают ученые, выступали летучие мыши, также появлялись свидетельства о том, что в этом могут быть "виновны" панголины или змеи.


ТАСС, 3 июня. Проанализировав генетические данные почти двух тысяч носителей коронавируса, ученые выяснили, что носители второй группы крови более уязвимы к коронавирусу нового типа (SARS-CoV-2) из-за особой мутации. Предварительные результаты исследования опубликованы в электронной научной библиотеке medRxiv.

Более 10 тяжелобольных коронавирусной пневмонией спасли переливанием крови с антителами

"Наши коллеги уже находили свидетельства того, что группа крови может влиять на вероятность заражения вирусом. Наши опыты подтверждают это и указывают на то, что у обладателей первой группы крови шансы заполучить COVID-19 действительно ниже, а второй – выше. Вероятно, дело в том, что связанные с ней мутации повышают свертываемость крови", – пишут ученые.

Еще в середине марта этого года медики из Китая заметили, что вероятность заражения коронавирусом зависит не только от возраста человека, гипертонии или диабета, но и от группы крови. В частности, их наблюдения показали, что носители второй группы крови (А) на 20% чаще попадали в больницы с COVID-19, чем остальные жители Китая, а обладатели первой группы крови (O), наоборот, заражались коронавирусом на 30% реже.

Большой коллектив медиков и молекулярных биологов под руководством профессора Кильского университета (Германия) Андре Франке выяснил генетическую подоплеку подобных различий. Они провели пока самый масштабный геномный анализ носителей коронавирусной инфекции.

Генетические факторы риска

Ученых интересовало, какие еще генетические факторы, помимо мутаций в гене APOE, могут помогать коронавирусу, а также способствовать осложнениям при COVID-19. Для ответа на этот вопрос генетики расшифровали геномы 1 980 жителей Испании и Италии, которые попали в семь разных больниц с тяжелой формой коронавирусной инфекции.

Какие органы поражает коронавирус.

Исследователи сравнили наборы мутаций в их генах между собой, а также с тем, как подобные "опечатки" в ДНК распространены среди здоровых жителей их регионов. В общей сложности медики и генетики изучили, как на вероятность развития и характер протекания COVID-19 влияют более 8,5 млн вариаций в структуре генов.

Оказалось, что на вероятность заражения и характер протекания болезни больше всего влияли две мутации, одна из которых находилась на третьей, а другая – на девятой хромосоме. Первая повышала шансы на тяжелые формы коронавируснрой инфекции примерно в 1,77 раза, а вторая увеличивала вероятность заразиться коронавирусом в 1,32 раза. Судя по их расположению внутри хромосомы, первая находилась в гене SLC6A20, а вторая – в той части генома, которая определяет группу крови человека.

И то, и другое, по словам исследователей, было вполне логичным. Дело в том, что ген SLC6A20 напрямую связан с работой рецепторов ACE2, которые коронавирус использует для проникновения в клетки человека, а из-за аналогичных мутаций в девятой хромосоме обычно повышается свертываемость крови, что очень опасно для носителей COVID-19. Подобные мутации чаще встречаются у людей со второй группой крови.

Все это, как отмечают Франке и его коллеги, одновременно объясняет то, почему группа крови влияет на вероятность заражения коронавирусом, а также то, почему иммунитет многих людей совершенно по-разному реагирует на коронавирусную инфекцию, несмотря на похожее состояние здоровья и одинаковый возраст. Подобные генетические различия, как заключают ученые, нужно учитывать при профилактике болезни и госпитализации уже заразившихся людей.

Следует добавить, что статью ученых не рецензировали независимые эксперты и редакторы научных журналов, как это обычно бывает в подобных случаях. Поэтому к выводам из нее и аналогичных статей следует относиться осторожно.

Первое задокументированное переливание крови от человека человеку удалось английскому акушеру Джеймсу Бланделлу еще в 1818 году, но весь XIX век эту процедуру проводили только в крайних случаях. Некоторым переливание спасало жизнь, у других же из-за него подскакивала температура, краснела кожа, начиналась сильная лихорадка. Выкарабкаться удавалось не всем. Сегодня мы знаем, что осложнения возникали из-за несовпадения групп крови донора и пациента, но в те времена причина оставалась загадкой.

Как открыли группы крови

В конце 1890-х годов молодой австриец Карл Ландштейнер, работая на кафедре патологической анатомии Венского университета, столкнулся с любопытным явлением. Если к красным кровяным тельцам, эритроцитам, добавить сыворотку крови другого человека, они почти всегда слипаются и оседают характерными комками.


Чтобы разобраться, Ландштейнер взял кровь у себя и пяти коллег, отделил эритроциты от сыворотки и стал смешивать образцы. Проанализировав реакции, с помощью элементарных правил комбинаторики он заключил, что в сыворотке присутствуют два вида антител. Эти антитела цепляются к антигенам, определенным молекулярным участкам на поверхности кровяных клеток, отчего эти клетки склеиваются.

Без переливания ничего такого не происходит, потому что в организме человека обычно нет антител к собственным эритроцитам, зато есть к чужим. Этого же принципа, как догадался Ландштейнер, следует придерживаться при выборе донора: его кровь не должна образовывать пары антиген-антитело с кровью того, кому требуется переливание.

В 1930 году открытие групп крови принесло Ландштейнеру Нобелевскую премию, а Всемирный день донора крови отмечается в его день рождения.

Какие бывают группы крови

Двум разновидностям антител в сыворотке соответствуют два вида антигенов на поверхности красных клеток крови, их обозначают A и B. У одних людей на эритроцитах нет ни того ни другого — это обладатели самой распространенной первой, или нулевой, группы крови. Ее обозначают 0 (I). Если есть только антиген А, то и группа крови — А (II), если только антиген B — группа В (III), а если оба — группа AB (IV).

Долго считалось, что лишенная антигенов первая группа подходит для переливания всем вне зависимости от того, какая у них кровь. Люди, имеющие четвертую группу с обоими антигенами, наоборот, рассматривались как универсальные реципиенты, то есть им якобы годится любая кровь. Но со временем правила ужесточились: сегодня считается безопасным переливать лишь кровь той же самой группы. Правда, даже такое переливание иногда вызывает болезненную реакцию организма.

Что такое астма и каковы ее неожиданные последствия

Дело в том, что существует еще один важный показатель совместимости — резус-фактор. Называется он так потому, что был открыт все тем же Ландштейнером в опытах на макаках-резусах. Резус-фактор бывает положительный или отрицательный (Rh+\Rh-) и зависит от того, есть ли на поверхности клеток крови другая молекулярная метка, антиген D. Для выработки антител к резус-фактору нужно время, поэтому проблемы совместимости чаще всего возникают при повторных переливаниях не совпадающей по резусу крови.

Но и это не все. На поверхности эритроцитов насчитывается около 300 разных антигенов, а систем групп крови существует более 30. Но в большинстве случаев системы АВ (0) и резус-фактора достаточно, чтобы найти подходящего донора. Их-то и указывают в медицинских документах, паспорте и на армейской форме.

Какую неожиданную проблему вызывает несовместимость

Без врачей кровь разных людей не смешивается, поэтому "в природе" совместимость не имеет значения. Проблема может возникнуть только во время беременности. Хотя кровеносные системы матери и ребенка разделены плацентой, некоторые антитела все же преодолевают барьер и облепляют эритроциты плода. После этого иммунная система ребенка начинает сжирать помеченные красные тельца. Из-за этого растущий организм вынужден резко наращивать производство эритроцитов, которые нужны для транспортировки кислорода, а его тем временем отравляют продукты распада уничтоженных кровяных клеток.

Изредка такой сценарий разворачивается при несовпадении групп матери и плода по системе АВ (0), но гораздо чаще причина — в конфликте по резус-фактору. Как мы знаем, изначально в организме нет антител к резус-фактору, но во время родов кровь плода может смешаться с материнской. Иммунная система женщины расценивает это как вторжение и производит антитела. К следующей беременности ее организм будет в боевой готовности. Если у ребенка снова не совпадет резус-фактор, то антитела обрушатся на его эритроциты.

Зачем группы крови нужны человечеству

Природе незнакомо переливание, различие групп крови создает заметные риски при беременности, но многообразие все же не стерлось в ходе естественного отбора. Более того, генетические исследования показали, что мутации, приведшие к появлению группы 0 (I), произошли трижды независимо друг от друга — и каждый раз закреплялись.

Как ученые собираются спасти людей от будущих вирусных эпидемий

Почему это произошло, точно не известно, но некоторые ученые предполагают, что наличие нескольких групп крови дает Homo sapiens эволюционные преимущества. Так, обладатели первой группы гораздо легче переносят малярию. Но все имеет свою цену: эти люди более уязвимы перед холерой, чем остальные. А от человека с отличающейся группой крови чуть сложнее подхватить ВИЧ: вирус прихватывает на своей мембране антигены системы АВ (0) и при попадании в другой организм с небольшой вероятностью будет заблокирован антителами нового хозяина.

Если опасная инфекция с таким же механизмом захвата антигенов распространяется все дальше, для выживания полезно иметь редкую группу крови, не как у всех. Поскольку новые вирусы возникают довольно часто, "мода" на группу крови не будет стоять на месте: как гласит заезженная аксиома популяционной генетики, чем разнообразнее популяция, тем лучше она приспосабливается к новым условиям.

Но рассуждая о благополучии всего нашего вида, не стоит забывать, что кровь нужна конкретным людям и нужна прямо сейчас. Помочь им можно, став донором. Это по силам сделать почти любому взрослому человеку без серьезных проблем со здоровьем. Каждая порция крови — это спасенные жизни.


Дмитрий Лебедев, внештатный автор научно-популярного сайта "Чердак"

Читайте также: