Серология (от лат. serum – сыворотка и…логия), буквально: учение о свойствах сыворотки крови; обычно под «серологией» понимают раздел иммунологии, изучающий взаимодействие антител сыворотки с антигенами. В основе метода серологической диагностики лежит определение специфических антител, образовавшихся в процессе иммунного ответа на проникновение возбудителя заболевания (антигена).

Серологические реакции применяют в научных и диагностических целях в инфекционной и неинфекционной иммунологии: их используют, например, при переливании крови, для определения групп крови, установления видовой и индивидуальной специфичности белков. Серологические исследования применяют также в эпидемиологии и эпизоотологии для выявления источника инфекции, путей ее передачи, иммунитета у людей и животных, эффективности вакцинации и т. п. Реакция между антигенами и антителами лежит в основе серопрофилактики и серотерапии. Среди основных задач серологии – разработка методов получения высокоспецифических диагностических и лечебных сывороток, оценка их активности и выяснение механизма действия.

К сожалению, в жизни довольно часто складываются ситуации, чреватые обильной потерей крови (например, дорожные аварии или тяжелые операции), и единственный способ не потерять пациента состоит в том, чтобы возместить часть потерянного объема; без достаточного количества крови ткани не способны получить необходимые вещества, особенно кислород, необходимый для выживания (мозг, в частности, в отсутствие кислорода умирает очень быстро). Казалось бы, чего уж проще – взять немного крови от одного человека и передать ее другому; этот процесс называется переливанием (трансфузией) крови.

Естественно, такая мысль не могла не зародиться у медиков, которым приходилось сталкиваться с печальными последствиями обильной кровопотери, и первое успешное переливание крови было предпринято еще в 1667 г. во Франции неким Жан-Батистом Дени и его коллегой Эфферезом. Для переливания эти отважные люди использовали кровь ягненка. В результате им удалось спасти жизнь 16-летнему юноше. Однако сторонников этого метода ждало еще великое множество разочарований, потому что далеко не все попытки давали желаемый результат. Скорее даже наоборот: слишком часто пациенты погибали по непонятным для медиков причинам, обескураживая даже самых увлеченных энтузиастов. Таким образом, наука подошла вплотную к объяснению несовместимости человеческой крови.

Но только эксперименты, проведенные в 1900–1907 гг. австрийцем К. Ландштейнером, окончательно определили систему групп крови у человека, тем самым положив конец осложнениям, являвшимся следствием несовместимости крови.

Прежде чем говорить о группах крови и резус-факторе, имеет смысл немного поговорить о генетике. Ген – это участок хромосомной ДНК, который кодирует специфический белок. Аллелями называют различные формы одного и того же гена, расположенные в одинаковых участках (локусах) гомологичных хромосом. Различные аллели определяют варианты развития одного и того же признака. Так как гены находятся на хромосомах, а хромосомы существуют парами, наши гены обычно присутствуют в виде пары аллелей.

Аллели могут быть доминантными или рецессивными, поэтому комбинация аллелей в паре определяет характерный признак. Доминантная аллель, обозначаемая заглавной буквой, определяет признак (например, цвет глаз) независимо от того, присутствует ли она в одной или двух копиях: WW или Ww. Рецессивная аллель, обозначаемая строчной буквой, определяет признак (например, голубые глаза) только в том случае, если присутствует в двух копиях: ww. Возможны следующие комбинации аллелей: WW, Ww и ww. Физическое проявление признака (например, тип роста волос) определяется набором генов: комбинации WW и Ww дают проявиться доминантным признакам (карие глаза), в то время как ww – рецессивным (голубые глаза).

Теперь о системах антигенов эритроцитов. Группы крови определяются антигенами (в этом случае – гликопротеинами, расположенными на мембране эритроцитов. Хотя в настоящее время известно 25 систем антигенов, важнейшими для человека все же остаются группы крови по системе АВ0 и резус-фактор (Rh). Наличие этих антигенов генетически обусловлено двумя генами: геном АВ0 и Rh-геном. Давайте начнем с Rh-фактора, получившего свое необычное название от обезьян резус, у которых и был впервые обнаружен.

Если унаследована аллель, определяющая образование этого гликопротеина (обозначенная Rh+), то он появится на мембране клетки. Существует и другая аллель (обозначенная Rh-), наличие которой означает отсутствие антигена. Единственный способ получить клетку без Rh-фактора состоит в том, чтобы обе гомологичные хромосомы содержали аллели Rh-. Следовательно, отрицательный резус-фактор – рецессивный признак. Вы будете Rh-положительным, если унаследовали по крайней мере одну Rh+ аллель (то есть «в сумме» ++ или +—).

Ген АВ0, который получил свое странное название от этих трех аллелей, определяет другой тип крови: A, B, ну и конечно 0. Этот ген иллюстрирует другую интересную вещь, которая иногда встречается в наследовании: некоторые гены – кодоминантны. Кодоминантными генами называются такие, у которых две аллели, например А и В, обе являются доминантными, и наличие в генотипе их обеих (АВ) определяет вариант, в котором проявляются оба признака, кодируемые этими генами (то есть гликопротеины А и B).

Подобно Rh-аллели, 0 (I) аллель может воспроизвести группу крови 0 только в том случае, если обе унаследованных аллели – 0 (00), то есть 0-аллель – рецессивная.

Групповая совместимость крови основывается на факте, что несовместимые образцы крови агглютинируют, или склеиваются при смешивании. Это происходит из-за присутствия антител, атакующих чужеродные поверхностные антигены (А, В или Rh+, но не 0 или Rh-), по этой причине поверхностные антигены иногда называют агглютиногенами, а антитела, находящиеся в плазме, называют агглютининами. Три антитела называют, и законно, анти-А (или – антитела), анти-B (или – антитела), и анти-Rh. – и – антитела всегда находят у людей с определенными группами крови (в таблице представлены варианты групп крови), даже без предшествующего присутствия чужеродного антигена, но анти-Rh вырабатывается иммунной системой только после встречи с антигеном.

Беглый взгляд на таблицу групп крови выявляет некоторые интересные особенности. Любая несовместимая группа крови должна иметь антиген, который является чуждым получателю. AB+ кровь содержит все три антигена (A, B, и Rh+), и ни одного антитела; также нет такого типа крови, который является несовместимым с AB+, универсальным реципиентом крови.

Большинству вообще из нас доводилось слышать, что группа 0(I) – универсальный донор, подразумевая под этим, что такую кровь можно без опасений переливать любому человеку. Это верно лишь отчасти. Вы не забыли, что есть кровь 0(I)+ и 0(I)-? Сверьтесь с таблицей. 0(I)+ имеет Rh-антиген, который будет чуждым любому пациенту с Rh– (А(II)-, В(III)-, АВ(IV) – и 0(I)-). И только группа 0(I) – вообще не имеет чужеродных антигенов, что и делает именно ее универсальным донором.

При переливании группа крови сперва определяется лечащим врачом и повторно врачом-лаборантом. Такая система двойного контроля позволяет избежать ошибок. Определение резус-принадлежности производится врачом-лаборантом. Данные о группе крови и резус-принадлежности выносятся на первую страницу истории болезни. Непосредственно перед переливанием делают пробу на индивидуальную совместимость крови донора и реципиента.

Даже если больному переливают кровь той же группы, во избежание осложнений врач делает биологическую пробу: вводит по 25 мл крови донора трехкратно, с перерывами по 3 мин. Если при этом у больного не отмечается отрицательная реакция (тревожность, неприятные ощущения), врач переливает намеченное им количество крови полностью.

После открытия резус-фактора, сделанного К. Ландштейнером и А. Винером в 1940 г., ученые смогли объяснить те случаи осложнений, которые отмечались даже при переливании правильно подобранных групп крови. После первого переливания Rh-отрицательному больному Rh-положительной крови у последнего вырабатывались антитела, которые склеивали и разрушали донорские эритроциты при повторной трансфузии. Позже было установлено, что резус-фактор, дающий положительную реакцию, содержится в крови примерно у 85 % людей, остальные 15 % являются резус-отрицательными.

Резус-фактор влияет не только на совместимость крови у донора и реципиента. Различиями в резус-принадлежности матери и плода объясняется тяжелое заболевание новорожденных – гемолитическая желтуха, развивающаяся в тех случаях, когда резус-отрицательная мать вынашивает резус-положительного ребенка.

Через плаценту в кровь матери проникают Rh+ эритроциты ребенка, и ее иммунная система реагирует на них как на чужеродные антитела, вырабатывая все больше и больше соответствующих антигенов. Эти антигены опять-таки через плаценту попадают в кровеносную систему плода и разрушают его эритроциты. Развивается ситуация, называемая резус-конфликт. В результате ребенок либо погибает еще в утробе, либо рождается тяжело больным.

Первый ребенок от резус-положительного отца и резус-отрицательной матери, как правило, рождается здоровым, но вторая и последующие беременности, равно как и аборт, многократно увеличивают вероятность развития резус-конфликта.

Вот почему в женских консультациях обязательно определяют резус-фактор для всех беременных. И беременная женщина с резус-отрицательной кровью остается под особым наблюдением: у нее постоянно проверяют титр антител, то есть содержание в крови антител к резус-положительным эритроцитам плода. Если титр возрастает, врач немедленно должен предпринять меры, тормозящие выработку антител.

Различают антитела трех классов: иммуноглобулины M, A, G (IgМ, IgА, IgG). Они накапливаются в сыворотке крови и секретах организма через разные промежутки времени от начала инфицирования.

При первичном инфицировании первыми появляются иммуноглобулины класса М, которые выявляются методом ИФА с 5-го дня от начала заболевания по 5–6-ю неделю, затем они в течение нескольких недель или месяцев исчезают из кровотока. Также иммуноглобулины класса М могут вырабатываться при активации хронической инфекции.

Иммуноглобулины класса G выявляются через 3–4 недели от начала первичного инфицирования или от момента обострения хронического заболевания и циркулируют в крови длительно, сохраняясь в течение нескольких месяцев или лет. Увеличение титров IgG в двух последовательно взятых пробах через две недели свидетельствует о текущей инфекции или реинфекции. Иммуноглобулинами класса G обеспечивается также постинфекционный или поствакцинальный иммунитет.

Иммуноглобулины класса А выявляются через 2–4 недели от момента инфицирования или обострения хронического заболевания. 20 % от их общего количества циркулирует в сыворотке крови, 80 % входит в состав секрета слизистых оболочек (их можно определить в семенной или вагинальной жидкостях). Через 2 недели – 2 месяца после изгнания и уничтожения инфекционного агента иммуноглобулины класса А исчезают из кровотока, что является критерием излеченности. Если IgA не исчезают после проведенного лечения, то это указывает на хроническую или персистирующую инфекцию.

У новорожденных и детей до 6–9 месяцев IgG в крови имеют материнское происхождение, так как еще не могут синтезироваться в организме ребенка. В то же время IgМ синтезируются в организме плода с 14-й недели развития, а материнские IgM не проникают через плаценту, поэтому определение специфических IgM в крови новорожденных свидетельствует о внутриутробном инфицировании.

(—) – отрицательный результат

(+) – положительный результат