Биологические науки/5. Молекулярная биология

Коновальчик М.А., Микашинович З.И., Косенко Е.П., Харатян Т.Э.

ФГБОУ ВО Ростовский государственный медицинский университет Минздрава России, кафедра общей и клинической биохимии №1, Ростов-на-Дону, Россия

Биохимические показатели нарушения углеводного обмена в зависимости от антигенов группы крови.

Существует мнение, что у лиц с разными группами крови системы АВ0 могут быть различия в индивидуальном уровне адаптивной реакции организма [5,6]. Например, показано, что люди с группой крови 0(I) намного устойчивее к стреccу, чем А (II) - люди, однако, если последние попадают в травмирующую ситуацию, то выход из нее и восстановление организма обычно занимает больше времени, чем у обладателей других групп крови [1]. Установлено, что для обладателей группы крови А(II) характерно наибольшее содержание инсулина и кортизола в сыворотке крови, а метаболический профиль лиц с АВ(IV) группой крови может характеризоваться наибольшим содержанием глюкозы в крови [2]. Была показана [7,8] продукция уровня реагинов в зависимости от группы крови. Известно, что 0(I) группа крови имеет на своей поверхности простейший набор углеводов, представленных только фукозой, поэтому первооткрыватели назвали её «нулевой». Группа крови А(II) представлена углеводными детерминантами фукозы и N-ацетилгалактозамина; В(III) - фукозы и D-галактозы; АВ(IV) - фукозы, N-ацетилгалактозамина и D-галактозы [4]. Антигенный состав организма может обусловливать и повышение иммунитета. Так, у лиц с группой крови В(III) в несколько раз ниже заболеваемость чумой и холерой [9,10,11].

Участие антигенных детерминант гликопротеинов в групповой специфичности крови свидетельствует о важной информационной роли углеводов в обеспечении иммунитета организма. Хотя эритроциты являются инсулиннезависимыми клетками, на их плазматической мембране присутствуют рецепторы к инсулину, способные связывать его избыток [3]. Диабет характеризуется позициями глюкозотолерантности и инсулинрезистентности, однако, механизмы рецепторной восприимчивости к инсулину нуждаются в более глубоком изучении.

Цель работы: изучение наличия взаимосвязи между нарушениями углеводного обмена и группой крови (АВ0) человека.

Исследования проводили с ноября 2015 года по октябрь 2016. Обследовано 102 человека разных возрастных групп от 19 до 90 лет. У всех обследованных определяли группу крови (АВ0), уровень глюкозы и гликозилированного гемоглобина. Для определения групп крови человека системы АВ0 использовали моноклональные антитела класса IgM мышиных гибридом анти-А, анти-В, анти-АВ в реакции прямой гемагглютинации на плоскости (стекле) «Эритротест-цоликлоны» (производство ООО «Гематолог», г.Москва). Для определения концентрации глюкозы в сыворотке крови использовали энзиматический колориметрический метод. _β-D-глюкоза под действием фермента глюкозооксидазы окисляется до D-глюконолактона. Образующаяся H₂O₂ под действием пероксидазы способствует окислительному азосочетанию 4-аминоантипирина и фенола с образованием окрашенного соединения (хинониминовый краситель). Схема реакции:

1. ᵦ -D-глюкоза + О_{2 +} Н₂О^{глюкозоксидаза} глюконовая кислота + Н₂О₂

2. Н₂О₂ + 4-ААР + фенол^{пероксидаза}хинониминовый краситель + 4 Н₂О_.

Интенсивность окраски пропорциональна содержанию глюкозы в исследуемом материале, определяется фотометрически. Расчет концентрации глюкозы в крови (С ммоль/л) проводят по формуле:

где Е_пробы- оптическая плотность пробы, Е_калибр- оптическая плотность калибровочной пробы, 10 ммоль/л- концентрация глюкозы в калибраторе. Нормальный показатель глюкозы в крови составляют 4,2-6,1 ммоль/л.

Процентное содержание гликозилированного гемоглобина (HbA₁c) в крови определяли «Гликогемотест» (г.Москва), применяют для диагностики латентной формы сахарного диабета. Метод основан на аффинной хроматографии в микроколонке гликированной и негликированной фракции гемоглобина. Аффинный сорбент содержит 4-аминометилфенилбороновую кислоту, обеспечивает специфическое связывание гликогемоглобина. На второй стадии, низкий рН обеспечивает переход бороновой кислоты в свободную ионную форму с высвобождением гликированной фракции гемоглобина. Измерение оптических плотностей обеих фракций при длине волны 414 нм (в качестве образца сравнения использовали дистиллированную воду), позволяет рассчитать относительное содержание гликогемоглобина. В качестве контроля используют коммерческий концентрированный образец гликированного гемоглобина (HbA₁c). Нормальные величины HbA₁c у здоровых людей составляют 4,0-6,2% NGSP. Содержание гликогемоглобина HbA₁c рассчитывают по формуле:

где ОП (Б)- оптическая плотность (Б), ОП (А)- оптическая плотность (А),

2,07- пересчетный коэффициент оптической плотности фракции А (соотношения объема фракции А, равный 6,2 мл и фракции Б-3,0 мл),

100- пересчетный коэффициент для вычисления процентного содержания,

0,71+1,9-пересчетные коэффициенты для вычисления фракции HbA₁c из общего содержания гликогемоглобина.

Статистическую обработку результатов проводили при помощи программного пакета Statistics версии 6,0 (Stat Soft Inc., Tulsa, США), с определением средней величины (М), средней ошибки средней величины (m). Статистическая значимость различий между сравниваемыми показателями определяли с помощью парного t- критерия Стьюдента. При сравнении динамики показателей в каждой группе до и после окончания периода наблюдения использовали расчет t-критерия для зависимых выборок. Различия считали статистически значимыми при р<0.05. Коэффициент парной корреляции (r) рассчитывали в программе Exceltip. Степень взаимосвязи между двумя показателями оценивали в диапазоне от (-1) - сильно отрицательная связь, до (+1) - сильная положительная связь. При r=0 между показателями- связь отсутствует.

В соответствии с данными литературы группа крови АВ(IV) встречается менее чем у 5% населения [6]. Наши результаты подтверждают эти данные, так как практически за год исследований (ноябрь 2015-октябрь 2016), из 102 человек лишь 9 человек имели АВ(IV) группу крови, что составило 8,8%. Поэтому в аналитическую выборку вошли 93 человека, имеющие 0(I), A(II), B(III) группы крови.

0(I) группа крови составила 32 человека. Нарушение углеводного обмена наблюдалось у 21 человека (глюкоза выше нормы)- 12,5 %. Сахарный диабет 2 типа (СД2)- 12 человек- 47% коэффициент корреляции (r=0.9) в возрасте от 48 до 79 лет, сахарный диабет 1 (СД1)- 3 человека-9% в возрасте от 19 до 34 лет (r=0.8).

А(II) группа крови составила 27 человек. Нарушение углеводного обмена наблюдалось у 16 человек (глюкоза выше нормы)-59% и 5 человек (глюкоза ниже нормы)-18,5%; СД2-11 человек-41% в возрасте от 45 до 78 лет (r=0.9); СД1-2 человека-7% в возрасте от 26-27 лет (r=1.5).

В (III) группа крови составила 34 человека. Нарушение углеводного обмена наблюдалось у 19 человек (глюкоза выше нормы)-53% (r=0.9) и 2 человека (глюкоза ниже нормы)-5,8%; СД2- 10 человек в возрасте от 24 до 74 лет-29%; СД1-0%. Нами были выделены 4 основные подгруппы: контрольная группа- с нормальным уровнем глюкозы (4,3-6,0 ммоль/л) и гликозилированного гемоглобина (4,9-5,7%); подгруппа 1- уровень глюкозы (3,0-4,1 ммоль/л) и гликозилированного гемоглобина ниже нормы (4,2-5,0 %); подгруппа 2 - уровень глюкозы, превышающий норму (6,2-7,8 ммоль/л) и гликозилированного гемоглобина (5,9-6,9%); подгруппа 3 - выраженное нарушение толерантности к глюкозе.

Выводы:

1. Коэффициенты парной корреляции (r>0,9) выявили прямую взаимосвязь между группой крови и риском заболевания сахарным диабетом I и II типов.

2. Наибольшая степень корреляции наблюдается между группой крови А (II) и возникновением диабета II типа.

3. Наибольший процент нарушений углеводного обмена наблюдается у 0О(I) группы крови. Наибольший риск развития СД1 и СД2 прослеживается у 0(I) и А(II) групп крови.

4. В(III) группа крови наименее подвержена развитию сахарного диабета.

Литература:

1. Агафонов Б.В., Цуман В.Г., Гехт Б.М.и др. Анализ ассоциации групп крови АВ0 и резус-фактора с миастенией у детей // Вестник Российской академии медицинских наук. 1995. №6. С.16-19.

2. Колотьева Н.А. Малые молекулы в изучении особенностей белок-белковых взаимодействий: автореф. дис. ... канд. мед. наук. Москва, 2012.

3. Малюков С.А. Цитохимический способ прогнозирования сахарного диабета // Вестник новых медицинских технологий. 1998. N 3. С.47-48.

4. Слесарев В.И. Химия. Основы химии живого. Учебник для вузов. Санкт-Петербург: Хим.издат; 2009.

5. Телесманич Н.Р., Колякина А.В., Ломов Ю.М., Меньшикова Е.А, Миронова А.В. Характеристика адгезивной активности холерных вибрионов на эритроцитах млекопитающих для выбора дополнительного ориентировочного теста их эпидемической значимости // Клиническая лабораторная диагностика. 2008. №7. С.45-48.

6. D'Adamo P. G., Whitney C. Eat right 4 your type (The individualized diet Solution to Stayng Healthy, living longer and Achieving your ideal weight). G.P. Putnam's Sons; 2002.

7. Телесманич Н.Р., Коновальчик М.А. Зависимость уровня общего IgE от биохимических показателей нарушения углеводного обмена и антигенов группы крови // Уральский научный вестник. 2017. Т.4. №3. С.69-73.

8. Коновальчик М.А., Телесманич Н.Р. Сравнительная характеристика уровня общего и специфического иммуноглобулина Е у грудных детей и у взрослых людей среднего возраста в г. Ростове-на-Дону. В книге: XI mezinárodní vědecko-praktická konference «Věda a vznik - 2015» 2015. С.163-167.

9. Телесманич Н.Р., Ломов Ю.М. Лектины холерных вибрионов как основные факторы патогенности и персистенции (биотехнологические аспекты использования) // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии, 2012. № 2. С.93-99.

10. Омельченко Н.Д., Иванова И.А., Телесманич Н.Р., Дорошенко Е.П,, Васильева Г.И,, Киселева А.К., Беспалова И.А., Судьина Л.В., Филиппенко А.В. Изучение влияния иммуномодулятора имунофана на количество антителобразующих клеток и изотиповой спектр мембранных иммуноглобулинов в процессе формирования противохолерного иммунитета. В сборнике: Холера и патогенные для человека вибрионы ФКУЗ Ростовский-на-Дону противочумный институт Роспотребнадзора. 2013. С.205-207.

11. Ларионова Л.В., Телесманич Н.Р., Люкшина Е.Ю., Симакова Д.И. Конструирование полимерных антигенных холерных диагностикумов для выявления специфических противохолерных антител. В сборнике: Холера и патогенные для человека вибрионы ФКУЗ Ростовский-на-Дону противочумный институт Роспотребнадзора. 2013. С.220-222.