С повышением качества жизни (улучшение питания и санитарно-гигиенических условий) и появлением антибиотиков (стрептомицина) чума перешла в разряд очень редких болезней; она встречается только в областях, недоступных для исследователей. Поэтому приходится анализировать косвенные данные.
При частотно-зависимом отборе одним из способов адаптации паразита к хозяину является выработка поверхностных антигенов, аналогичных антигенам хозяина: таким образом обеспечивается его защита от иммунного ответа. Данные, подтверждающие существование такого способа адаптации, получены для позвоночных и их паразитов. С конца 1950-х годов известно, что человек имеет общие АВН-подобные антигены со многими бактериями, особенно с бактериями группы Е. coli. Даже «нормальные» изоантитела анти-А и анти-В считаются иммунными антителами против широко распространенных кишечных инфекций. Поэтому интересно было выяснить, имеет ли чумная палочка ABH-подобные антигены. Такой антиген действительно обнаружен (антиген Н). Он распространен в основном среди лиц с группой крови 0. Этот факт, во-первых, свидетельствует о том, что обладатели первой группы крови имеют более слабую иммунную реакцию против чумной палочки и, во-вторых, согласуется с предположением о селективной невыгодности группы 0 вследствие высокой смертности её носителей от чумы. Конечно, эти результаты нельзя считать подтверждением гипотезы.
Группы крови АВ0 и оспа
Оспа – это эпидемическое особо опасное заболевание, поражающее весь организм человека. Оспа вызывается ДНК-содержащим вирусом. У этого вируса обнаружены антигены, сходные с антигеном А системы АВ0. Поэтому лица с группами крови А и АВ наименее устойчивы к этому заболеванию.
Источником инфекции является больной человек. Вирус оспы передается воздушно-капельным и воздушно-пылевым путем, а также при прямом контакте через нарушенные покровы тела. Различают несколько формы оспы: типичную, легкую, сливную, геморрагическую (черную), оспенную пурпуру. Смертность при типичной и легкой форме оспы составляла ~6% (иногда до 15…20%), при сливной ~45%, при черной и пурпурной оспе – до 100%.
Оспа известна с древнейших времен: мумии египетских фараонов возрастом более 6 тысяч лет несут следы перенесенной оспы. Однако массовое распространение оспы в Старом Свете относится к V…VI вв. н.э. Около 910 г. н. э. арабские медики дали первые четкие описания оспы. В Средние века в некоторых государствах Европы от оспы погибало до половины населения.
В начале XVI в. оспа была занесена в Новый Свет. В результате за несколько лет в Мексике от оспы погибло ~3,5 млн. человек, что стало одной из причин гибели цивилизации майя. В дальнейшем от оспы ежегоно погибали сотни тысяч человек; всего от этой болезни погибла треть коренного населения Южной Америки. В XVII в. оспа проникла в Северную Америку; в результате эпидемий этой болезни вымирали целые племена североамериканских индейцев. В России до 1917 г. оспой ежегодно переболевало 100 тысяч человек, из которых 20 тысяч умирали.
С незапамятных времен до конца XVIII в. в качестве профилактики против оспы использовалась вариоляция (оспопрививание) – прививка заразным материалом от больных оспой. В России вариоляция насаждалась Екатериной Великой. Однако вариоляция неоднократно сопровождалась осложнениями. После работ Э. Дженнера (1796 г.) надежной защитой от оспы стала вакцинация, которая дает стойкий (хотя и не пожизненный) иммунитет.
В 1958 г. по инициативе СССР была развернута программа ВОЗ по ликвидации оспы. В 1980 г. ВОЗ объявила о ликвидации этой болезни во всем мире.
После разработки гипотезы о том, что распределение групп крови АВ0 в популяциях человека может быть связано с крупными эпидемиями, а решающим фактором является общность антигенов возбудителя и хозяина, было решено исследовать активность АВН у возбудителя оспы. По чисто методическим причинам эти исследования провели не на вирусе натуральной оспы (вариола), а на близко родственном ему вирусе оспы коров. Была выявлена высокая активность антигена А, что с очевидностью предполагает наличие иммунологического механизма, определяющего ассоциацию с данной болезнью. При попадании в организм человека вирус, имеющий антиген А, будет частично инактивирован антителами анти-А, которые присутствуют только у людей с группами крови В и 0. У лиц с группами крови А и АВ (у них этих антител нет) инактивации вируса не произойдет. Следовательно, можно ожидать, что у больных с группами крови А и АВ болезнь будет протекать тяжелее. Поскольку оспа поражает детей и часто заканчивается смертельным исходом, различия по группам крови должны оказывать сильное влияние на отбор.
Было высказано предположение, что обнаруженный антиген А принадлежал не самому вирусу, а среде, в которой вирус выращивался: тогда вирус может включать материал хозяина в собственный капсид. Сейчас получены данные в пользу существования такого механизма. Ими объясняют различную клиническую реакцию на заражение вирусом гепатита В. Вероятно, этот вирус включает компоненты белков сыворотки (особенно гамма-глобулина) и переносит их к новому хозяину, иммунная реакция которого может зависеть (по крайней мере, частично) от сходства этих компонентов с его собственными белками.
Исследования ассоциации с группами крови, проведенные на больных оспой, дали противоположные результаты. Предположение, что лица, с группами крови А и АВ будут чаще и тяжелее болеть оспой, проверялось многократно, но результаты были получены неоднозначные. В одной из работ, в которой исследовались 986 случаев оспы (давних и возникших вновь), показано, что относительная частота заболеваемости значительно выше у лиц с группами А и АВ по сравнению с В и 0. Та же тенденция обнаружилась при анализе тяжести клинических симптомов и смертности. Более того, среди людей, переживших эпидемии оспы. наблюдался небольшой избыток обладателей групп крови В и 0, что указывает на более высокую смертность лип с группами крови А и АВ. Среди выживших больных тяжелые поражения кожи наблюдались чаще у лиц с группами А и АВ. Это исследование было проведено в индийской деревне во время эпидемии оспы; в качестве контроля использовались сибсы пораженных пробандов, которые остались здоровыми, несмотря на то, что также соприкасались с инфекцией. Почти все жители деревни, как заболевшие, так и здоровые, никогда не подвергались вакцинации. Такая постановка эксперимента подчеркивает разницу в распределении групп крови у больных и здоровых индивидов и в то же время до минимума снижает возможность ошибки, связанной со стратификацией популяции.
Обследование пациентов городских больниц Индии и изучение более легкой формы оспы в Бразилии не подтвердили ассоциацию оспы с группами крови. Это расхождение, возможно, объясняется тем, что рассмотренное выше исследование оспы в деревнях Индии выполнено в основном на детях. В работах, проведенных в городских больницах Индии, возрастное распределение пациентов не приводится, однако на основе некоторых косвенных сведений можно предположить, что большинство больных были взрослыми.
При серповидноклеточной анемии селективное преимущество гетерозигот HbA/HbS характерно только для детей раннего возраста; выжившие взрослые высокоиммунны независимо от того, каким типом HbS они обладают. Вполне возможно, что это справедливо и в случае оспы. До ликвидации оспы эта болезнь в некоторых областях Индии была почти эндемической. Действительно, высокий титр препятствующих гемагглютинации антител вариолы был найден у многих жителей этих областей, никогда не имевших клинических проявлений оспы и не подвергавшихся вакцинированию. Однако данные по этому вопросу остаются противоречивыми, а возможность его окончательного решения невелика из-за практически полной ликвидации оспы.
5. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
5.1 Объём исследования
В ходе работы были исследованы популяции нескольких областей Украины: Житомирской (41 человек), Черновицкой (81), Закарпатской (23), Запорожской (г. Запорожье – 53, г. Бердянск – 25), Сумской (78), Черкасской (137). Путём опроса была установлена принадлежность каждого представителя популяции к группе крови по системам АВ0 и Rh.
При анализе результатов использовались следующие подходы:
1. Закон Харди-Вайнберга;
2. Расчёт статистической ошибки выборочной доли, выраженной в процентах;
3. Дисперсионный анализ качественных признаков
5.2 Закон Харди-Вайнберга
Закон Харди-Вайнберга гласит, что процесс наследственной преемственности сам по себе не ведет к изменению частот аллелей и (при случайном скрещивании) частот генотипов по определенному локусу. Более того, при случайном скрещивании равновесные частоты генотипов по данному локусу достигаются за одно поколение, если исходные частоты аллелей одинаковы у обоих полов.Равновесные частоты генотипов задаются произведениями частот соответствующих аллелей. Если имеются только два аллеля, А и а, с частотами р и q, то частоты трех возможных генотипов выражаются уравнением:
(p+q)2 = p2 + 2рq + q2
А а АА Аа аа,
где буквам во второй строке, обозначающим аллели и генотипы, соответствуют расположенные над ними частоты в первой строке.
Если имеются три аллеля, скажем А1, А2 и А3, с частотами р, q и r, то частоты генотипов определяются следующим образом:
(p+ q + r)2= р2 + q2 + r2 + 2pq+ 2рr + 2qr
А1 А2 А3 А1А1 А2А2 А3А3 А1А2 А1А3 А2А3
Аналогичный прием возведения в квадрат многочлена может быть использован для определения равновесных частот генотипов при любом числе аллелей. Заметим, что сумма всех частот аллелей, так же как и сумма всех частот генотипов, всегда должна быть равна 1. Если имеются только два аллеля с частотами р и q, то р + q = 1, и, следовательно, р2 + 2рq + q2= (р + q)2 = 1; если же имеется три аллеля с частотами р, q и r, то р + q + r = 1, и, следовательно, также (р + q + r)2 =1 и т.д.