Групп крови больше четырех: интересные факты о «соке жизни»
Кровь – это не просто жидкость в венах, а настоящий коллективный труд всего организма
Кровь – «лакмусовая бумажка» нашего организма. Когда развивается болезнь, именно по анализам крови мы быстро вычисляем отклонения от нормы. Так из каких веществ она состоит и какие органы и ткани ее вырабатывают?
Многие помнят из школьного курса: главный орган кроветворения – костный мозг. Именно он производит подавляющее большинство клеток крови – эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. А вот жидкая часть крови, плазма, которая составляет около 55% ее объема, вырабатывается не в одном месте, а по сути – всем организмом.
Больше чем на 90% плазма состоит из воды с растворенными солями. Вода поступает в организм с приемом пищи, а затем всасывается в кишечнике — туда же попадают и минеральные вещества. Остальные 8–9% компонентов плазмы — это тысячи разнообразных соединений: белков, жиров, сахаров, гормонов, ферментов и других молекул, каждая из которых выполняет свою работу.
Белки плазмы: транспорт, защита, баланс
В одном литре плазмы содержится 60-80 граммов белков — это вдвое больше, чем в стандартной порции протеинового коктейля. Самые мелкие из них — альбумины — помогают удерживать воду в сосудах, переносят жирные кислоты, гормоны и даже лекарства.
Другие белки — иммуноглобулины (или антитела) — отвечают за защиту от инфекций. Они создаются иммунными клетками и являются ключевыми участниками иммунного ответа — мы еще вернемся к ним ниже.
Есть в крови и белки системы свертывания крови: они помогают останавливать кровотечения. Другие соединения, наоборот, не дают крови сворачиваться, растворяют тромбы.
Жиры, сахара и гормоны
Жиры в крови (липиды) — не свободные молекулы, а комплексы с белками, иначе они просто не смогли бы «плавать» в водной среде плазмы. Некоторые липиды поступают из пищи, другие — синтезируются в печени. Именно таким путем появляются известные всем липопротеины низкой плотности (так называемый «плохой холестерин») и высокой плотности («хороший холестерин»).
Сахара из пищи всасываются в кишечнике и превращаются в глюкозу — основное топливо для клеток. Ее уровень в крови регулируется строго: он не должен ни резко повышаться, ни сильно падать. За этим следят гормоны, в первую очередь инсулин.
Вообще, кровь — это главный канал, по которому распространяются гормоны, вырабатываемые эндокринными железами. Одни из них активизируют нас утром, другие — подготавливают ко сну. Одни вызывают чувство тревоги или стресса, другие — регулируют аппетит, половое поведение или уровень сахара. В этом смысле можно сказать, что на наше настроение и даже поступки влияет не только мозг, но и гормональный «коктейль» в крови.
Что еще «плавает» в плазме?
Помимо белков, жиров, сахаров и гормонов, в плазме присутствуют аминокислоты, ферменты, молекулы сигнальной передачи между клетками, а также кусочки ДНК разрушенных клеток и продукты обмена веществ, которые в дальнейшем выводятся из организма. В ней растворены газы — немного кислорода и углекислого газа, а также азот, который в норме не участвует в обмене веществ, но может иметь значение в медицине при определенных состояниях.
Групп крови не четыре, не восемь, а намного больше!
Многие помнят из школьного курса биологии, что есть такая система AB0, и внутри нее выделяют четыре группы крови: I (0), II (A), III (B) и IV (AB). Также многим известно о резус-факторе, и в случае с ним всего два варианта: резус-положительная (Rh+) и резус-отрицательная (Rh-) кровь.
Разобраться в этих аббревиатурах довольно несложно. A и B – это белки-антигены, которые «сидят» на поверхности эритроцитов (красных кровяных телец). В зависимости от того, какие человек получил от родителей гены, у него есть только антиген A, только антиген B, оба антигена или ни одного. Это и есть группы крови A, B, AB и 0.
Если в организме нет определенного белка-антигена, то иммунная система воспринимает его как чужеродный, «вражеский». Поэтому, например, если человеку с группой крови 0 перелить кровь любой другой группы, то его иммунные механизмы бурно отреагируют. Зато группу крови 0, в которой вообще нет антигенов, можно переливать всем остальным. Это универсальные доноры.
С группой крови AB все наоборот. Организм такого человека «принимает» все другие группы крови, потому что в нем есть оба антигена, и он с ними хорошо «знаком». Поэтому людей с группой AB называют универсальными реципиентами. А вот их собственная кровь для носителей других групп не подходит.
С резус-фактором еще проще: белок-антиген всего один. Он у человека либо есть, либо отсутствует: получается всего два варианта. Это важно учитывать во время беременности. Если женщина, у которой нет антигена (резус-отрицательная) беременна резус-положительным плодом, то ее иммунная система может атаковать эритроциты будущего ребенка.
Интересный факт: «Изначальная» группа крови – 0. Все остальные появились позже из-за мутаций. В мире до сих пор больше всего людей с нулевой группой – примерно 45%. На втором месте группа A (35%), потом B (13%), и самая редкая – AB (7%). Положительный резус-фактор встречается у 15% людей, а отрицательный – у 85%.
Если перемножить четыре группы крови AB0 на две группы по резус-фактору, всего получится 8 возможных «вариантов крови». Но на самом деле их гораздо больше. Сейчас известно еще 45 систем антигенов крови и есть сотни антигенов, пока не отнесенные ни к каким системам. Они не настолько значимы, как AB0 и Rh, но по ним тоже бывает конфликт во время переливаний крови или ее компонентов.
Если бы не давление, кровь вытекала бы из наших сосудов прямо в ткани
Несмотря на то, что капилляры — самые мелкие и тонкостенные сосуды организма — проницаемы для жидкости, кровь не «выплескивается» в ткани просто так. Ее удерживает внутри сосудов не что иное, как… соль и белок. Растворенные в крови ионы натрия и хлора создают осмотическое давление, которое как бы «тянет» воду обратно внутрь. А альбумины — маленькие белковые молекулы — создают дополнительное онкотическое давление, усиливая эффект. Это тонкое равновесие настолько важно, что при недостатке белка (например, при голодании или болезни печени) жидкость начинает покидать сосуды, и появляются отеки. Именно поэтому после соленого ужина наутро лицо может напоминать подушку — нарушается водный баланс между сосудами и тканями.
В нашей крови циркулирует миллиардная армия защитников
В крови есть множество клеток, принимающий участие в формировании целостной системы иммунной защиты – B-лимфоциты. Активируясь, они вырабатывают антитела, способные специфически распознавать чужеродные молекулы – антигены.
Когда в организм попадает что-то чужеродное, например, бактерия или вирус, особые клетки поглощают его, расщепляют на фрагменты, а затем «показывают» их T-лимфоцитам. Одна из подгрупп T-лимфоцитов – T-хелперы, – выделяют сигнальные молекулы-цитокины и активируют B-клетки. B-лимфоцит, на который подействовали цитокины, активируется, связывается с антигеном, превращается в плазматическую клетку и начинает вырабатывать антитела, направленные против этого антигена.
Эта цепочка событий происходит всякий раз, когда в организм попадают возбудители инфекций, или иммунную систему «знакомят» с патогенами с помощью вакцины. В крови среднестатистического человека циркулируют миллиарды разных антител. А всего, по расчетам ученых, иммунные клетки могут «наштамповать» их не менее триллиона.
Если организм не может нормально вырабатывать антитела, то это большая проблема. Такие состояния (их называют иммунодефицитами) встречаются при некоторых заболеваниях, и они делают человека беззащитным перед опасными инфекциями. Ослабленная иммунная система не может уничтожать и собственные аномальные клетки организма, и это грозит развитием злокачественных опухолей.
Существуют методы лечения, которые значительно улучшают качество жизни пациентов с иммунодефицитами и тех, кто нуждается в защите от инфекций. Одним из таких методов является использование антител, вырабатываемых здоровыми донорами. Хотя донорство крови широко известно, не менее важен сбор плазмы от добровольцев, которые передают свои антитела пациентам.
Наше предприятие «Микроген» (входит в холдинг «Нацимбио» Госкорпорации Ростех) выпускает препараты крови по полному циклу, используя только компоненты собственного производства.
Мы создаем четвертое, самое современное поколение таких препаратов, применяя многоступенчатую, особо тщательную очистку белковых фракций, включая передовой метод хроматографии. Эта сложная технология, применяемая на нашем предприятии. Она характерна для лучших образцов препаратов данного типа и обеспечивает высокий уровень вирусной безопасности.
После очистки плазмы получаются лекарственные препараты, содержащие исключительно молекулы иммуноглобулинов – антител. В настоящее время «Нацимбио» использует их для производства первого российского иммуноглобулина человека нормальный, а также препаратов для профилактики гепатита B и лечения легких и среднетяжелых форм COVID-19.
Препараты такого типа позволяют компенсировать дефицит и повысить уровень антител до оптимальных физиологических значений и, таким образом, снизить риск развития инфекций у больных. Иммуноглобулины также применяют в терапии врожденных и приобретенных иммунодефицитов, например, при ВИЧ-инфекции, синдроме Гийена-Барре, болезни Кавасаки, для лечения и профилактики инфекционных заболеваний, а также при трансплантации органов.
В крови содержится золото
На вопрос о том, какой металл содержится в крови, многие не задумываясь ответят: «железо». Оно входит в состав гемоглобина и помогает переносить кислород.
Это верно, но в крови есть и многие другие металлы, включая медь, цинк, хром, марганец, калий и даже золото. Правда, последнего в плазме совсем немного – всего 0,2 мг.
Роль золота в организме человека до конца не выяснена, и ученые продолжают исследовать этот вопрос. Есть данные, что благородный металл может участвовать в ферментативных реакциях, некоторых сигнальных путях, управляющих жизнью клеток, регуляции работы иммунной системы и воспалительных процессов.
В каких биохимических и физиологических процессах участвует золото – вопрос непраздный. Если удастся на него ответить, то получится понять, как применять этот металл в медицине.
По циркулирующей в крови ДНК можно узнать о генетических заболеваниях плода уже на 10 неделе беременности
В теле человека регулярно погибают клетки. При этом «клетки-пожиратели» – фагоциты, – активируются и утилизируют их остатки. Но некоторые молекулы погибших клеток, в том числе кусочки ДНК, все же успевают попасть в кровоток. Такая свободная внеклеточная ДНК может немало рассказать о состоянии здоровья.
Увеличение уровня внеклеточной ДНК в плазме крови – признак повреждения тканей. Например, при хроническом воспалении или после сильной травмы. Клетки быстро разрушаются, после них остается много «мусора», и фагоциты не успевают его вовремя перерабатывать. Это не проходит без последствий для организма. Иммунная система распознает внеклеточную ДНК, реагирует на нее, и развивается воспаление.
Во время беременности в крови будущей матери циркулируют фрагменты ДНК плода. Ее можно исследовать и определить пол ребенка, выявить генетические нарушения при синдроме Дауна, других наследственных заболеваниях. На этой методике основано так называемое неинвазивное пренатальное тестирование (НИПТ). Его можно пройти раньше, чем другие скрининговые исследования, – с 9–10 недели беременности.
За последние десятилетия ученым удалось раскрыть многие тайны крови. Но кто знает, сколько их пока еще остается в «жизненной влаге»? Существует множество анализов крови, они помогают получить подробную информацию о состоянии здоровья, диагностировать многие заболевания, подобрать эффективные методы лечения. Возможно, будущие открытия в этом направлении еще больше расширят эти возможности.
