Наследственные дефекты ферментов плазмалеммы приводят к определенным изменениям метаболизма клетки, могут нарушать at ионов или блокировать передачу сигналов в конкретных рсс.

В периферической гиалоплазме также локализуется достаточное ко­личество белков с ферментативной активностью, например, протеинкина­за А и миозин, головки которого являются АТФазами. Важные каталитические элементы, обнаруженные в субмембранном комплексе, - ферменты гликолиза, бескислородного этапа энергетического обмена, при котором расщепление глюкозы используется для синтеза АТФ.

Известно несколько наследственных болезней, обусловленных пониженной активностью ферментов гликолиза, при которых разви­вается гемолитическая анемия (малокровие из-за разрушения эрит­роцитов).

Индивидуализирующая, или маркерная, функция ПА клеток про­является в том, что ПА разных клеток отличаются по набору определен­ных молекул. В качестве таких молекул могут выступать белки, гликопротеины и гликолипиды, входящие в состав плазмалеммы и глико­каликса. С точки зрения рассматриваемой функции они являются индивидуализирующими маркерами, или антигенами, которые можно подразде­лить на 2 категории.

К первой относятся дифференцированные маркеры, обнаруживаемые при сравнении ПА разных клеток одного организма - клеток разного типа дифференцировки. Так, свои специфические маркеры имеют эпителиаль­ные клетки, нейроны, кардиомиоциты, гепатоциты, лимфоциты и т.д. Каждый из таких маркеров выполняет в ПА свою функцию, т.е. может быть переносчиком, рецептором, ферментом или адгезивной молекулой, что отражает специфику функций разных клеток многоклеточного орга­низма. В норме они не являются антигенами для собственной иммунной системы, находясь в соответствующем наборе дифференцировочных мар­керов.

При некоторых патологических состояниях такие маркеры спо­собны индуцировать иммунный ответ собственного организма, ста­новясь функционально аутоантигенами. В частности, определенные органы (мозг, семенники) изолированы от иммунной системы соот­ветствующими гематологическими барьерами (гематоэнцефалическим и гематотестикулярным, соответственно), благодаря специфическому строению стенок капилляров мозга и семенников. В результате иммунная система не способна определять специфиче­ские маркеры нейронов и мужских половых клеток как «свои» - эти маркеры являются потенциальными аутоантигенами.

При серьезных черепно-мозговых травмах происходит наруше­ние гематоэнцефалического барьера и развивается иммунный ответ на дифференцировочные маркеры нейронов. Это сопровождается иммунным разрушением нервных клеток головного мозга, следстви­ем чего являются разнообразные энцефалопатии (нарушения функ­ций головного мозга), которые могут завершиться и смертью организма. В плазме крови пострадавшего в такой ситуации обнару­живаются аутоантитела - антитела к маркерам собственных ней­ронов. Аналогичная ситуация наблюдается и при нарушениях гематотестикулярного барьера, приводящих к стерильности (бесплодию) из-за иммунного разрушения половых клеток мужчин.

Наличие (или отсутствие) соответствующих дифференцировочных маркеров в ПА данной клетки определяется активным (или неактивным) состоянием гена, контролирующего структуру этого маркера. Так как в каждой клетке организма представлен набор всех генов, отсутствие мар­кера означает, что соответствующий ген в данной клетке инактивирован (выключен). При нарушениях регуляции работы таких генов в ПА появля­ется маркер, не характерный для клетки. Это может служить причиной иммунной реакции на данный аутоантиген, так как он оказывается в не обычном для него наборе маркеров.

Например, маркер HLA-DR характерен для ПА только опреде­ленных клеток: макрофагов, дендритных клеток и В-лимфоцитов. Известны случаи, когда этот маркер появляется в ПА β-клеток поджелудочной железы, где становится аутоантигеном. В результате этого происходит иммунное разрушение β -клеток, синтезирующих и секретируюших гормон инсулин, и развивается одна из форм инсулинзависимого сахарного диабета - аутоиммунный сахарный диабет, диагностируемый по наличию аутоантител.

Вторая категория индивидуализирующих маркеров отражает различия между ПА однотипных клеток разных организмов одного вида, например, человека. Такие маркеры получили название групповых антигенов и представляют собой группу структурных вариантов одно и того же марке­ра, объединенных в систему групповых антигенов. Фактически, к одной системе групповых антигенов относятся маркеры, структура которых контролируется различными аллелями одного гена.

Примером систем групповых антигенов являются системы групп кро­ви, которые подразделяют на эритроцитарные, лейкоцитарные и тромбоцитарные. У человека известно более 20 эритроцитарных систем групп крови, важнейшими из которых в медицинском отношении являются сис­тема АВО и резус-система.

Система АВО представлена тремя антигенами: А, В и Н, - которые, по своей структуре, являются гликосфинголипидами плазмалеммы. Наибольшее количество этих антигенов обнаруживается в мем­бране эритроцитов (порядка 10 млн.), однако, они имеются и в плазмалемме других типов клеток, хотя и в меньшем количестве. Различия между антигенами А, В и Н касаются углеводного компонента гликосфинголипида и определяются активностью фермента галактозилтрансферазы (ГТ). Структура этого фермента кодируется аллелями гена I, причем разные аллели определяют различную активность ГТ. Активная форма фермента катализирует реакцию превращения антигена Н в анти­гены А или В, т.е. Н является биохимическим предшественником А и В.

Антиген Н синтезируется в ходе соответствующей цепи реакций и
имеет следующую структуру: церамид=N-ацетилгалактозамин*галактоза*N-ацетил-глюкозамин*галактоза*фукоза (фукоза - изомер глюкозы). Один из аллелей гена, I°,кодирует неактив­ную форму ГТ, ГТ°. Благодаря этому, у людей, имеющих набор аллелей I°I°в мембране эритроцитов обнаруживается только антиген Н, и их от­носят к группе крови О (I).

Аллель I^А кодирует активную форму ГТ - ГТ ^А, специфичную к модифицированной галактозе - N-ацетилгалактозамину, который с помощью ГТ^А присоединяется к концевой галактозе антигена Н. В результате этого в клетке синтезируется более сложный антиген А. У людей, имеющих наборы аллелей I^АI^А или I^АI°, в плазмалемме эритроцитов обна­руживается только антиген А, и они относятся к группе крови А(II).

Аллель I^В также кодирует активную форму фермента - ГТ^В, но имеющую иную субстратную специфичность. Действие ГТ^В проявляется в присоединении к концевой галактозе антигена Н не N-ацетилгалактозамина, а галактозы, что приводит к синтезу антигена В. Вследствие этого, у людей с наборами аллелей I^ВI^В или I^ВI° обра­зуется только антиген В, и они представляют группу крови В(III).

Наконец, у человека могут быть два разных аллеля, I^А и I^В, кодирую­щих, соответственно, ГТ^А и ГТ^В. В таком случае одна часть имеющегося антигена Н «превращается» в антиген А, а другая - в антиген В, т.е. в ПА эритроцитов представлены оба этих антигена. Одновременное присутст­вие антигенов А и В в плазмалемме служит критерием принадлежности к группе крови AB(IV).

Наличие систем групповых антигенов позволяет иммунной сис­теме организма опознавать чужеродные клетки и разрушать их. Это необходимо учитывать при переливании крови (трансфузии). Донор (человек, дающий кровь) и реципиент (человек, которому кровь переливают) должны быть совместимыми по группам крови - реци­пиент должен иметь все варианты антигенов, которые есть у донора. В противном случае иммунная система реципиента будет разрушать эритроциты донора, так как на них представлен не свойственный реципиенту вариант антигена.

В этом отношении люди с группой крови AB(IV) являются универсальными реципиентами по системе АВО - им можно переливать кровь любой из четырех групп этой системы. С другой стороны, лю­ди с группой крови О(1) представляют собой универсальных доноров, так как их кровь можно переливать людям любой группы крови по данной системе. Однако, эти универсальные доноры являются реци­пиентами только группы крови О(1). На практике, если это возмож­но, рекомендуется полная совместимость донора и реципиента - они должны быть одинаковой группы крови но системе АВО.

Так как антигены А, В и Н обнаруживаются в ПА и других кле­ток, совместимость по этой системе групп крови необходимо учиты­вать и при трансплантации (пересадке) тканей и органов. В этом случае требуется наличие совместимости донора и реципиента и по другим системам групп крови, в первую очередь - по лейкоцитарным антигенам системы HLA. Несоблюдение этого правила приводит к отторжению трансплантата. Именно поэтому пересадка участков кожи с одной части тела на другую (например, при лечении послед­ствий ожогов) не вызывает иммунологического отторжения.

Наверх