№10 [138]
00`00``01.10.2014 [Σ=0]
ЖУРНАЛ, ПОСВЯЩЕННЫЙ ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ НАУКЕ - «ОРГАНИЗМИКА»
Organizmica.org/.com/.net/.ru
НОВАЯ ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ НАУКА ОРГАНИЗМИКА

Биология

Академия фундаментальных наук

Группы крови млекопитающих как фактор региональной микроэволюции

Андрей Александрович Тюняев,
президент Академии фундаментальных наук,
академик РАЕН, 26.10.2014 г.

Подписка на журнал «Organizmica» в каталогах:
«Роспечать» - 82846; «Пресса России» - 39245

Введение

С начала открытия групп крови сформировалось и закрепилось в научном сознании убеждение, что группы крови являются нормальными для организма человека факторами.

В итоге масштабных исследований была сформирована следующая картина. Первое – группы крови являются наследуемым биологическим комплексом. Второе – группы крови не несут никаких специфических функций, кроме той, которая определяет возможность переливания крови от одного живого организма другому.

Однако по мере продолжения исследований оказалось, что группы крови имеют специфическое распределение по поверхности планеты Земля – то есть встал вопрос о региональной детерминированности групповых факторов. Кроме этого, помимо комплекса AB0 были открыты ещё более тридцати аналогичных комплексов, внутри объединяющих различные группы крови по генетическому признаку.

В результате накопившегося материала встал вопрос о выявлении механизма формирования групп крови, определения его специфичности, а также биологического уровня, на котором происходит это формирование.

Материалы и методы

В исследовании применён мультидисциплинарный подход. Для формирования концепции привлечены опубликованные данные по группам крови млекопитающих. Базой для проведения исследований является множество млекопитающих. Использован математический метод построения моделей. Определены корреляции и связи распределения частот групповых факторов млекопитающих в зависимости от географического фактора.

Автор провёл их статистический анализ, построил модель концепции, описал работу её специфических биологических узлов, определил биологическое влияние отдельных биологических факторов на организм млекопитающего, а также произвёл выкладки экологического характера, касающиеся регионального фактора среды обитания.

Результаты

В отношении статистики групп крови в настоящее время из млекопитающих наиболее полно исследованы лишь некоторые. На филогенетическом дереве они имеют разные точки дивергенции, от которых биологическая судьба развития каждого рода осуществлялась самостоятельно. Но до сих пор некоторые их них имеют максимальное сближение. Так установлена гомология 90 – 95% локусов ДНК человека и шимпанзе: по группам крови АВ0, MN, Rh-Hr, по генам главного комплекса гистосовместимости и др.

pic-03
Горилла обитает в тропических лесах и горных местностях Центральной Африки, никогда не охотится на других животных и является исключительно вегетарианцем. В местах обитания горилл пища в достаточном количестве растет круглый год. Другие вегетарианцы – орангутаны – живут во влажных тропических лесах островов Калимантан и Суматра. Шимпанзе обитают в тропических лесах и в саванном редколесье Африки, питаются листьями, лианами, побегами, фруктами, иногда насекомыми, яйцами и мясом.

Кроме человека и обезьян, группы крови обнаружены у собак, кошек, коров, лошадей, у многих других животных и птиц: у овец, свиней, кроликов, крыс, мышей, кур, голубей. Причём, у крупного рогатого скота известно 12 систем групп крови, охватывающих около 100 антигенов, у свиней – 15 систем групп крови и около 50 антигенов, у лошадей – 7 систем и 26 антигенов, у овец – 7 систем и 28 антигенов, у собак – 8 систем групп крови, у кошек – 3, у кур – 14 [9].

Согласно современным исследованиям, человекообразные обезьяны обладают теми же группами крови, что и человек: у шимпанзе, орангутанга и гиббона имеются групповые факторы крови, неотличимые от человеческих. Установлено, что у шимпанзе на 123 особи оказалось 110 особей имеют группу А(II) и 13 – 0(I). При этом, если все человекообразные обезьяны обладают различными сочетаниями групп крови А, В и АВ, то нулевая группа, наряду с человеком, найдена только у шимпанзе.

Мы соотнесли данные о географии групп крови обезьян с географией групп крови у человека. Вся область современного распространения шимпанзе заключена в центральной и восточной частях Экваториальной Африки, примерно между 10° северной и 5° южной широты. На западе этот район ограничен побережьем Атлантического океана, а на востоке – цепью великих африканских озер – Альберта, Виктории, Киву и Танганьика. Основная часть названной территории населена популяциями обыкновенного шимпанзе, распадающегося на три подвида. В тропических лесах к югу от реки Конго обитает другой вид – так называемый шимпанзе бонобо, или карликовый шимпанзе, биология которого совершенно не изучена.

У береговой гориллы обнаружилась во всех 13 случаях группа крови – А, у двух горных горилл в обоих случаях – В(III). У орангутангов: 7 – А(II), 8 – В(III), 4 – АВ(IV). У гиббонов: 1 – А(II), 6 – В(III), 1 – АВ(IV). Кроме этого, с 1946 года велись работы по резус-фактору (Re) у обезьян. Первые опыты среди шимпанзе показали, что эти обезьяны относятся к резус-отрицательному типу. Последующие исследования (80 шимпанзе) показали, что у всех обезьян, однородно имеется резус-положительная аллель D (Табл. 1).

ОрганизмГруппы кровиРезусРегионДиета
0(I)А(II)В(III)АВ(IV)
Шимпанзе0(I)А(II)Re+Э. Африка (10° с. ш. – 5° ю. ш.)Всеяд.
Береговая гориллаА(II)Ц. АфрикаВегетар.
Горная гориллаВ(III)Ц. АфрикаВегетар.
ОрангутангА(II) 40%В(III) 40%АВ(IV) 20%АзияВегетар.
ГиббонА(II) 10%B(III) 80%AB(IV) 10%АзияВегетар.
Люди [3]B(III)AB(IV)Re+Азия, Африка
А(II)AB(IV)Re+Европа*, Азия
0(I)Re−Русская равнина, Америка, Австралия
* – вторая группа крови А (II) принесена в Европу с мигрантами из Азии.

Таблица 1. Региональное распределение носителей групп крови у приматов (включая человека)

На графике 1 изображены процентные соотношения носителей разных групп крови системы AB0 среди популяций человека (пунктиром) и обезьян (сплошной). Анализируя эти графики, видим, что географическое распределении групп крови системы АВ0 как среди человеческой популяции, так и среди популяций обезьян обнаруживают сходные градиенты:

pic-01
График 1. Распространение групп крови системы AB0 среди географически локализованных популяций человека и обезьян.

У кошек группа крови 0(I) не обнаружена. Группу A(II) имеет подавляющее большинство беспородных домашних кошек, все кошки восточного происхождения, а также русские голубые и почти все (93 – 98%) норвежские лесные и мейн-куны. Среди персов, абиссинцев, бирм, сомали, скотиш-фолдов и сфинксов встречаемость типа А(II) варьирует от 80 до 89%, среди экзотов, британских короткошерстных, корниш-рексов – 60 – 79%. Группа В(III) варьируется в зависимости от породы и места обитания в пределах от 3% до 50%. От 1 до 5% мейн-кунов и норвежских лесных кошек имеет группу крови B(III). Наличие группы B (III) у абиссинов, сомали, шотландской вислоухой, бирманской, курильского бобтейла и персов составляет 5 – 25%, у бритов, короткошерстных экзотов и рексов 30 – 50%. Исключительно редко встречаются особи, обладающие группой крови АВ(IV) [11].

На графике 2 изображены процентные соотношения носителей разных групп крови системы AB0 среди популяций человека (пунктиром) и кошек (сплошной). Как видим, сравнение и этих данных показывает, что географическое распределении групп крови системы АВ0 как среди человеческой популяции, так и среди популяций кошек обнаруживают сходные градиенты:

pic-02
График 2. Распространение групп крови системы AB0 среди географически локализованных популяций человека и кошек.

Анализируя графики, обнаруживаем неизвестную ранее строгую географическую корреляцию между популяциями человека и ареалами обитания обезьян и кошек, обладающими одноимёнными группами крови системы AB0:

Из анализа групповых факторов для различных животных и человека, а также с учётом их географического расселения приходим к выводу о том, что те или иные группы крови (или свойства антител, совмещённые с ними) проявляются в зависимости от конкретного места обитания того или иного организма и не зависят от вида организма [11].

Этот вывод, помимо выше представленных данных, подтверждается также и тем, что группы крови формируются в организме уже на стадии эмбриогенеза, то есть зародышевого развития, во время которого зародыш проходит все стадии – от одноклеточного существа до детёныша животного или ребёнка человека.

Согласно современным исследованиям вопроса эволюции человека, группы крови возникли, как механизм приспособления к типичным заболеваниям местности, в которой жил человек [5]. Например, оспа и чума возникли в Азии. Люди, имеющие группу крови В(III) имеют устойчивость к этим заболеваниям. Из этого полагают, что наличие у азиатов группы крови B(III) – это приспособление к постоянному воздействию микроорганизмов оспы и чумы. Когда оспа и чума в средние века попали в Европу, то вызвали там масштабные эпидемии, т.к. у человека с группой крови 0(I) и А(II) нет необходимой устойчивости. Люди с группой крови 0(I) устойчивы к пневмококковым инфекциям. Люди, имеющие группу А(II), устойчивы к туберкулёзу. И т.д.

То, каким антигеном будет обладать конкретный человек, зависит от трёх генов (аллелей) A, B и 0, причём они находятся в одном локусе двух гомологичных хромосом, конкретно – в длинном плече 9-й хромосомы (9q34.1-q34.2). Но в той же 9-й хромосоме полностью аналогичным способом локализованы и некоторые генетические болезни. Например, синдром Мелькерссона-Розенталя (9p11, ген MROS, A) – сочетание неврита лицевого нерва, отёка и уплотнения лица и губ со складчатым языком, реже с парестезиями пальцев и эпизодами расстройства глотания, начало в детстве или юности; течение рецидивирующее. Ген аутосомно-рецессивного синдрома хореи и акантоцитоза (CHAC) локализован в 9q21 [1] (см. таблицу 2).

ХрПлечоУчасток хромосомыСиндромПатологии
9P9p21Инсулинонезависимый диабет (китайцы хан)Печень, почки, сердце, слух
9p11Мелькерссона-РозенталяЛицо
ГалактоземияЗрение, интеллект, печень, рост
Q9q13GIL
9q13-21Инсулинонезависимый диабет (китайцы хан)Печень, почки, сердце, слух
9q21Хореи и акантоцитоза
9q34.1-q34.2АВ0
9q34.2-q34.3Элерса-Данло-РусаковаКожа, кровен., скелет

Таблица 2. Генетические болезни, локализованные в пределах хромосомы 9

В околоцентромерном участке 9-й хромосомы (9р) локализован ген генгалактозо-1-фосфат-уридилтрансферазы. Им определяется галактоземия, которая встречается с частотой примерно 1:100000. Различные мутации указанного локуса клинически проявляются вариантами галактоземии.

Qp
34.334.234.121131121
Элерс-Данло-РусаковДиабетГалактоземия
АВ0ХореиGILМелькер.Диабет

Таблица 3. Карта 9-й хромосомы

В таблице 3 представлена карта 9-й хромосомы. В ней показано размещение локусов, формирующих некоторые генетические болезни. И в этих же или соседних локусах находятся аллели, управляющие и системами групп крови АВ0 и GIL. Аллели генов, размещённые в локусах 9-й хромосомы, вносят такие изменения в генотип человека, которые выражаются в соответствующие синдромы. Для того чтобы представить себе весь этот процесс зрительно, мы свели некоторые синдромы и локусы, управляющие группами крови, в одну карту (рис. 1).

Сводная карта локализации генетических болезней в пределах хромосом 1 – 11
Рис. 1. Сводная карта локализации генетических болезней в пределах хромосом 1 – 11.

Как видно из таблицы 3 и рисунка 1, механизмы размещения, формирования и проявления для аллелей генов синдромов и для аллелей генов систем групп крови одинаковы. Поэтому и в работе [6] предложено считать системы групп крови вирусным заболевание передающимся генетическим путём, что, в общем-то, и подтверждает сложившуюся позицию – «механизм приспособления к типичным заболеваниям местности». Выводы развиты в [7; 8; 13; 14].

Механизм заключается в том, что только у обладателей первой группы крови 0(I) иммунная система организма «распознаёт» антигены А и В как инородные тела и с помощью соответствующих антител блокирует их. Отсюда видно, что антигены систем групп крови являются чужеродными включениями, проявляющими свойства вирусов, или точнее – являются вирусными заболеваниями, передаваемыми по наследству. Заражение антигенами систем групп крови происходит генетическим путём посредством мутации нормальной аллели гена. Размножение вирусов-антигенов управляется из соответствующей хромосомы, в которой локализована данная система групп крови. Расположение вирусов-антигенов – на поверхности эритроцитов.

Результаты настоящих исследований были применены в судебной практике в уголовном процессе [10], а также в практике трансплантологии [2] и онкологии [4].

Выводы

  1. Выявлена чёткая географическая корреляция между популяциями ареалами млекопитающих, обладающими одноимёнными группами крови системы AB0: первая группа крови 0(I) тяготеет к регионам Западной Африки, Австралии, Америки, частично Европы; вторая A(II) – к регионам Европы и Восточной Африки; третья B(III) – к региону Индокитая и Юго-Восточной Азии; четвёртая AB(IV) к зонам метисации носителей второй и третьей групп.
  2. Поскольку однообразные географически локализованные изменения имеют место и у человека, и у животных, это позволяет выдвинуть гипотезу о главенствующем влиянии окружающей среды на формирование генотипа живого организма на уровне гена.
  3. Построена модель групповых факторов крови млекопитающих (включая человека), выявлен региональный механизм образования этого фактора.
  4. Сформулирован географический и патологический аспекты влияния групповых факторов, в том числе и при осуществлении селекции сельскохозяйственных животных.

Публикации

По данному исследованию автор имеет следующие публикации:

Монографии:

  1. Монография – Тюняев А.А., Синдром гомеологическо-хромосомного иммунодефицита / Под ред. д. б. н., профессора О. Д. Дорониной. – М.: Спутник+, 2009. – (приложение к журналу «Вестник новых медицинских технологий»).

Статьи в журналах из списка ВАК:

  1. Тюняев А.А., Синдром гомеологическо-хромосомного иммунодефицита // Вестник новых медицинских технологий. – 2008. – Т. XV. – № 3. – С. 214 – 216.
  2. Тюняев А.А., Хадарцев А.А., Связь хромосомных мутаций с различными видами патологий // Вестник новых медицинских технологий. – 2009. Т. XVI. – № 3. – С. 156 – 157.
  3. Тюняев А.А., Группы крови – вирусно-генетическое заболевание человека, обезьян и других животных_pdf (html) // Вестник новых медицинских технологий. – 2011. – Т. Х VIII. – № 1. – С. 180.
  4. Тюняев А.А., Группы крови не являются наследственным фактором (синдром гомеологическо-хромосомного иммунодефицита) // Вестник новых медицинских технологий. – 2013. Т. XX. – № 1. – С. 143 – 146.

Выступления на конференциях:

  1. Тюняев А.А., Природно-очаговый индуцированный мутагенез и его патологическое влияние на внутренние и внешние признаки человеческого организма // Программа и тезисы / VII Международная конференция «Молекулярная генетика соматических клеток». – М.: РАН, 22 – 25 октября 2009 г. С. 21.
  2. Тюняев А.А., О патологической природе антигенов систем групп крови // Всероссийская конференция «Клеточные исследования и технологии в современной биомедицине»: Сборник материалов / Под ред. Хадарцева А.А. и Иванова Д.В. – Тула: Тульский полиграфист, 2009. – 68 с.
  3. Тюняев А.А. Географическая корреляция групповых факторов крови // Международная научно-практическая конференция «Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования в физиологии и медицине». Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, Институт цитологии РАН. – С-Пб. – 23 – 26 ноября 2010. – С. 349 – 351.
  4. Тюняев А.А., О значении групповых факторов крови в эволюции человека и животных // Сборник материалов международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы биомедицинской исторической и социокультурной антропологии». Институт истории НАН Беларуси. – Минск. – 22 – 24 июня 2011.
  5. Тюняев А.А., Группы крови как фактор региональной адаптации человека // Сборник материалов Международной научно-практической конференции «Экология человека в условиях трансграничного сотрудничества». Национальная академия наук Республики Беларусь. Минск. – 25 - 28 июня 2013.

Другие публикации:

  1. Тюняев А.А., Хадарцев А.А., Группы крови – вирусно-генетическое заболевание человека, обезьян и других животных, «Organizmica» (web), № 7 (88), июль 2010.
  2. Тюняев А.А., Хадарцев А.А., Опыт применения новых данных о группах крови в судебной практике, «Organizmica» (web), № 7 (88), июль 2010.
  3. Тюняев А.А., Экология систем групп крови = Ecology of systems of blood types, «Organizmica» (web), № 7 (111), июль 2012.

Литература:

  1. Бюллетень Российского общества медицинских генетиков. – М.:, 2002. №2 (16).
  2. Герасимова О.А., Гранов Д.А., Жеребцов Ф.К., Сравнительная оценка результатов трансплантации печени больным с циррозом вирусной этиологии и аутоиммунными заболеваниями печени. Данные одного центра // Вестник трансплантологии и искусственных органов (Федеральный научный центр трансплантологии и искусственных органов им. академика В.И. Шумакова). – 2012. Т. XIV. – № 1. С. 36-40.
  3. Жукова О.В., Тихомирова Е.В., Генофонд и геногеография народонаселения / Под ред. Ю. Г. Рычкова: Том 1. Генофонд населения России и сопредельных стран. – СПб.: Наука, 2000.
  4. Имельбаева Э.А., Гильманов А.Ж., Степанова В.Т., Особенности эритроцитарных антигенов у онкологических больных. Медицинский алфавит. – 2014. Т. 2. – № 12. – С. 14-18.
  5. Тегако Л.И., Марфина О.В., Практическая антропология, Учебник для ВУЗов. 2003.
  6. Тюняев А.А., Синдром гомеологическо-хромосомного иммунодефицита / Под ред. д. б. н., профессора О. Д. Дорониной. – М.: Спутник+, 2009. – (приложение к журналу «Вестник новых медицинских технологий»).
  7. Тюняев А.А., Природно-очаговый индуцированный мутагенез и его патологическое влияние на внутренние и внешние признаки человеческого организма // Программа и тезисы / VII Международная конференция «Молекулярная генетика соматических клеток». – М.: РАН, 22 – 25 октября 2009 г. С. 21.
  8. Тюняев А.А., О патологической природе антигенов систем групп крови // Всероссийская конференция «Клеточные исследования и технологии в современной биомедицине»: Сборник материалов / Под ред. Хадарцева А.А. и Иванова Д.В. – Тула: Тульский полиграфист, 2009. – 68 с.
  9. Тюняев А.А., Экологические и эволюционные аспекты распределения частот групп крови // доклад в Институте проблем экологии и эволюции РАН. 27.02.2010 г.
  10. Тюняев А.А., Хадарцев А.А., Опыт применения новых данных о группах крови в судебной практике, «Organizmica» (web), № 7 (88), июль 2010.
  11. Тюняев А.А. Географическая корреляция групповых факторов крови // Международная научно-практическая конференция «Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования в физиологии и медицине». Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН, Институт цитологии РАН. – С-Пб. – 23 – 26 ноября 2010. – С. 349 – 351.
  12. Тюняев А.А., О значении групповых факторов крови в эволюции человека и животных // Сборник материалов международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы биомедицинской исторической и социокультурной антропологии». Институт истории НАН Беларуси. – Минск. – 22 – 24 июня 2011.
  13. Тюняев А.А., Группы крови – вирусно-генетическое заболевание человека, обезьян и других животных_pdf (html). Вестник новых медицинских технологий. – 2011. – Т. Х VIII. – № 1. – С. 180.
  14. Группы крови не являются наследственным фактором (синдром гомеологическо-хромосомного иммунодефицита) // Вестник новых медицинских технологий. – 2013. Т. XX. – № 1. – С. 143 – 146.