The concentration of erythrocyte antigens in moksha and erzya, republic of Mordovia

Abstract


To determine the peculiarities of erythrocyte antigen distribution is reasonable due to the necessity to study the causes of antigenic polymorphism occurrence in different ethnic populations. The aim of the work was to establish the frequency of antigens, the concentration of alleles, haplotypes, erythrocyte genes of ABO, Rh, MN systems in representatives of small indigenous groups Moksha and Erzya of the Republic of Mordovia. Methods: Antigen phenotyping (system ABO, Rh, MN) was carried out using a hemagglutination reaction with monochannel coliclone. The blood of 681 inhabitants from 7 regions of the Republic of Mordovia served as a study material. ABO gene frequency was calculated using formulas proposed by F. Bernstein for triallelic genetic systems. The frequency of haplotypes of Rh system was calculated using formulas proposed by A. E. Mourant. The Fisher test was used to compare the dispersion of the two variation series. Results: Distribution of blood groups in Moksha: O(I) (34.01 %) >A(II) (32.99 %) >B(III) (25.17 %) >AB(IV) (7.82 %). Distribution of blood groups in Erzya A(II) (36.69 %) >O(I) (31.26 %) >B(III) (23.77 %) >AB(Iv) (8.26 %). No statistically significant differences were found in phenotypes distribution in Moksha and Erzya. The concentration of Rh gene alleles in the studied groups did not differ significantly. The most common allele is D - 0.6; then c - 0.56; e - 0.44, 0.42; C - 0.4; d - 0.5; and the lowest concentration both in Moksha and in Erzya was observed in the allele E - 0.16; 0.2, respectively. Haplotype CDe had the highest concentration (0,436 - Moksha; 0,427 - Erzya), the haplotype cdE 0,373, 0,380; cDE 0,171, 0,173. Concentration of cdE haplotype - 0,012 was found in Moksha and 0,026 in Erzya. Conclusion: The obtained data can be used for the safety scientifically based transfusion support of small populations and in composition of the genogeographic map of the Russian Federation.

Full Text

Библиографическая ссылка: Литовченко О. Г., Гусаченко Л. А. Концентрация антигенов эритроцитов у мокша и эрзя Республики Мордовия // Экология человека. 2019. № 8. С. 12-17. Litovchenko O. G., Gusachenko L. A. The Concentration of Erythrocyte Antigens in Moksha and Erzya, Republic of Mordovia. Ekologiya cheloveka [Human Ecology]. 2019, 8, pp. 12-17. Частоты встречаемости групп крови имеют существенные различия в отдельных популяциях. Определение особенностей распространения антигенов эритроцитов целесообразно в связи с необходимостью изучения причин возникновения антигенного полиморфизма в различных этнических популяциях человека. В распределении эритроцитарных антигенов значи тельную роль выполняют происходящие в отдельных группах населения популяционные процессы, такие как смешение и дрейф генов [1-3, 5, 11, 13-15]. С точки зрения составления геногеографической карты территории России изучение генетических характеристик малых народностей представляет интерес в целях безопасного научно обоснованного 12 Экология человека 2019.08 Экологическая физиология гемотрансфузионного обеспечения отдельных популяций. Данные результатов изучения антигенов эритроцитов у мокша и эрзя Республики Мордовия немногочисленны [2, 4, 9, 10, 12]. Целью работы явилось установление частоты антигенов, концентрация аллелей, гаплотипов, генов эритроцитов систем ABO, Rh, MN. Методы Для определения особенностей концентрации антигенов эритроцитов малых народностей Республики Мордовия, а именно мокша и эрзя, были обследованы 681 житель в семи районах республики. Материалом исследования служила кровь. Обязательным условием включения в обследование было добровольное письменное информированное согласие. Фенотипирование антигенов по системе ABO, Rh, MN проводили реакцией гемагглютинации с использованием моноклональных цоликлонов производства ООО «Гематолог» (Россия). В систему Rh входят шесть антигенов: D, d, C, c, E, e, которые определяют с помощью соответствующих цоликлонов анти-D Супер, анти-C Супер, анти-c Супер, анти-E Супер, анти-e Супер. Антиген d серологически не выявляется. Для оценки частот фенотипов и генов использовали принятые в популяционной генетике методы [2, 3, 6, 7, 16]. Частоту генов ABO вычисляли по формулам, предложенным F. Bernstein для трехаллельных генетических систем. Буквами r, p, q принято обозначать частоты генов 0, A и B. где 0, A и B - частоты лиц с группами 0(I), A(II) и B(III) в долях единицы соответственно. Если сумма предварительных частот генов не равна 1, необходимо ввести поправку: D = 1 - (r - p - q). Поправочный коэффициент D используется для окончательной оценки частот генов: r = (Г + D/2) (1 + D/2); p = p' (1 + D/2); q = q' (1 + D/2); r + p + q = 1. Следующие формулы использовали при расчете частот генов и гаплотипов системы Rh: где D, C, E, c, e - частоты аллелей генов, dd, cc, ee, CC и EE - частота соответствующих фенотипов в долях единицы соответственно. Частоты гаплотипов системы Rh рассчитывали по формулам, предложенным A. E. Mourant: cdE = 2cde ; cDe= 2cde ; cDE = 4 ccDEE + cd,E* _ cdE; где Ccddee и т. п. - частоты фенотипов в долях единицы. Cde + Cde + cdE + cDe + cDE + CDe + CDE = 1. Вычисляли частоты аллелей Rh D, d: где naa - число лиц, гомозиготных по рецессивному гену (dd da), N - обьем выборки. Частоту аллелей генов K, M, N (системы Kell, MNSs соответственно) рассчитывали по приведенной выше универсальной формуле для многоаллельных систем. При подсчете частоты встречаемости антигенов и фенотипов учитывали ошибку по формуле: PCL00 -Р) п где P - частота в %, n - количество обследованных в выборке [2, 3, 6, 7, 17]. Для сравнения дисперсий двух вариационных рядов применялся критерий Фишера. За критический уровень значимости было принято значение р < 0,05 [8]. Результаты При изучении распространения групп крови среди мокша наблюдали преобладание O(I) и A(II) групп крови (34,01 %) и (32,99 %) соответственно, B(III) (25,17 %), и AB(IV) (7,82 %). У эрзя A(II) (36,69 %) и O(I) (31,26 %), группы крови B(III) (23,77 %) и AB(IV) (8,26 %) соответственно (табл. 1). Таблица 1 Распределение фенотипов у мокша и эрзя Республики Мордовия Фенотипы по системе ABO, Rh Мокша n = 294 Эрзя n = 387 Абс. число %±m Абс. число %±m О(1) 100 34,01±2,39 121 31,26±2,36 A(II) 97 32,99±2,74 142 36,69±2,45 B(III) 74 25,17±2,53 92 23,77±2,16 AB(IV) 23 7,82±2,45 32 8,26±2,39 CcDee 76 25,85±2,55 114 29,45±2,32 CCDee 57 19,38±2,31 74 19,12±1,99 CcDEe 53 18,02±2,24 60 15,5±1,84 ccDEe 48 16,32±2,15 62 16,02±1,86 ccDEE 9 3,06±1,1 12 3,1±0,88 ccDee 5 1,70±0,7 3 0,77±0,44 CcDEE 1 0,34±0,34 0 0 ccdee 41 13,94±2,02 56 14,47±1,79 Ccdee 3 1,02±0,59 4 1,03±0,51 ccdEe 1 0,34±0,34 1 0,25±0,25 CCdee 0 0 1 0,25±0,25 CwCcDee 2 0,68±0,48 6 1,54±0,62 CwCCDee 1 0,34±0,34 11 2,76±0,83 CwCcDEe 2 0,68±0,48 2 0,5±0,36 13 Экологическая физиология Экология человека 2019.08 Статистически значимых различий в распределении фенотипов у мокша и эрзя не выявлено. Исследованные фенотипы у мокша и эрзя по системе Rh с частотами распределения показали близкие значения (см. табл. 1). Более распространены фенотипы с D-положительными образцами, содержащими гетеро- и гомозиготные типы с наличием антигена C. Распределение фенотипов выглядит следующим образом: мокша - CcDee > CCDee > CcDEe > ccDEe > ccddee > ccDEE > ccDee > Ccddee > CcDEE = ccddEe; эрзя - CcDee > CCDee > ccDEe > CcDEe > ccddee > ccDEE > Ccddee > ccDee > CCddee = ccddEe. Антиген Cw представлен с антигеном C в гетеро- и гомозиготных образцах и составил 1,7 % у мокша, 5,68 % у эрзя, что на 4 % больше. Исследование частоты генов системы ABO показало высокую концентрацию гена r в обеих популяциях (0,58-0,56). Разница в частоте генов r, p, q между популяциями зафиксирована незначительная (рис. 1). Концентрация генов системы Rh в обеих популяциях практически не отличалась. Наиболее распространена аллель D - 0,6; далее c - 0,56; e - 0,44, 0,42; C - 0,4; d - 0,5; и самую низкую концентрацию как у мокша, так и у эрзя наблюдали у аллели E - 0,16; 0,2 в доле единицы соответственно (рис. 2). Рис. 1. Концентрация генов (r, p, q) системы АВО среди населения мокша и эрзя Республики Мордовия Рис. 2. Концентрация аллелей генов системы Rh (C, c, E, e) среди населения мокша и эрзя Республики Мордовия Рис. 3. Частота распространения гаплотипов системы Rh среди населения мокша и эрзя Республики Мордовия 14 Экология человека 2019.08 Экологическая физиология Изучение концентрации гаплотипов системы Rh показало наличие шести гаплотипов. Среди мокша и эрзя гаплотип CDE не представлен (рис. 3). Набольшей концентрации зафиксирован гаплотип CDe (0,436 у мокша; 0,427 у эрзя), менее представлены гаплотипы cde 0,373, 0,380; cDE 0,171, 0,173. Частота гаплотипов Cde, cDe в обеих популяциях практически не отличалась - 0,036, 0,035; 0,038, 0,026 соответственно. Значительно ниже концентрация гаплотипа cdE - 0,012 у мокша, 0,026 у эрзя. Обсуждение результатов Изучение генов системы ABO показало наибольшую концентрацию гена г в обеих популяциях,также не наблюдали больших различий в концентрациях генов системы Rh, наиболее распространена аллель D и самую низкую концентрацию имеет аллель E. В системе Rh самая высокая частота гаплотипа CDe, далее представлены гаплотипы cde, cDE у мокша и эрзя соответственно. Концентрация гаплотипов Cde, cDe в обеих популяциях практически не отличается, концентрация гаплотипа cdE низка и составляет 0,01 единицы. Распределение групп крови у эрзя и мокша изучалось И. Н. Елистратовым в 1941 году, В. А. Спи-цыным в 1995-м (табл. 2). Таблица 2 Сравнение распределений групп крови у мокша и эрзя, % Группа крови Мокша1 n=294 Мокша2 n=147 Мокша3 n=403 Эрзя1 n=387 26 я2 з2 Эрзя3 n=522 O(I) 34,01 31,3 28 31,26 36,7 34,7 A(II) 32,99 28,6 37 36,69 34,1 29,3 B(III) 25,17 27,2 23,6 23,77 23,9 26 AB(IV) 7,82 12,9 11,4 8,26 5,3 10 Примечание. 1 - собственные данные, 2017 г.; 2 - Спицын В. А. 1995 г.; 3 - Елистратов И. Н. 1941 г. Статистически значимых различий в распределении групп крови в разные годы у мокша и эрзя не выявлено. Сравнивая эти исследования, можно сказать, что распределение групп крови, полученное нами и В. А. Спицыным 1995 году среди мокша, совпадает - O(I) > A(II) > B(III) > AB(IV), распределение групп крови по Елистратову выглядело иным образом - A(II) > O(I) > B(III) > AB(IV), где на первое место выходит A(II) группа крови. А у эрзя распределение групп крови в исследованиях В. А. Спицына и И. Н. Елистратова совпадает - O(I) > A(II) > B(III) > AB(IV), в нашем случае распределение выглядит следующим образом: A(II) > Рис. 4. Концентрация аллелей генов D и d системы Rh среди населения эрзя Республики Мордовия Рис. 5. Концентрация аллелей генов M и N системы MNSs среди населения мокша и эрзя Республики Мордовия мокша и 15 Экологическая физиология Экология человека 2019.08 O(I) > B(III) > AB(IV), где на первом месте A(II) группа крови (см. табл. 2). Распределение концентрации аллелей генов D и d системы Rh и аллелей генов M и N системы MNSs в популяциях мокша и эрзя Республики Мордовия, изученных В. А. Спицыным в 1995 году, близки с нашими данными (рис. 4, 5). Комбинация групповых антигенов индивидуальна, особенности системы антигенов эритроцитов применяют в судебной медицине, этнической антропологии и других областях науки, но особое значение они имеют в трансфузиологии. Полученные данные могут быть использованы в целях научно обоснованного безопасного гемотрансфузионного обеспечения малых популяций и при составлении геногеографической карты Российской Федерации. Популяционно-генетические исследования разных народов позволяют выявить особенности распределения генетических маркеров различных иммуноге-матологических систем в определенных популяциях. Выводы 1. Исследование концентрации генов системы ABO показало значимо большее количество гена r в обеих популяциях 0,58, 0,56 в доле единицы, чем p и q. 2. Значимых различий концентрации генов системы Rh не наблюдали, наиболее распространена аллель D - 0,6; далее с - 0,56; e - 0,44, 0,42; C - 0,4; d - 0,5; и наименее низкую концентрацию имеет аллель E - 0,16, 0,2 в доле единицы. 3. В исследованной популяции самое высокое значение концентрации имел гаплотип CDe (0,436 у мокша; 0,427 у эрзя), далее представлен гапло-тип cde 0,373, 0,380; cDE 0,171, 0,173 у мокша и эрзя в доле единицы соответственно. Концентрация гаплотипов Cde (0,036 у мокша, 0,035 у эрзя); cDe (0,038 у мокша, 0,026 у эрзя) в обеих популяциях статистически значимо не отличалась. Наблюдали значимо низкую концентрацию гаплотипа cdE у мокша - 0,012, у эрзя - 0,026. 4. Статистически значимых различий в распределении групп крови в 1941, 1995, 2017 годах у мокша и эрзя не выявлено. 5. Полученные данные могут быть использованы в целях безопасного научно обоснованного гемо-трансфузионного обеспечения малых популяций, а также при составлении геногеографической карты Российской Федерации. Авторство Литовченко О. Г. участвовала в анализе данных, подготовила первый вариант статьи, окончательно утвердила присланную в редакцию рукопись; Гусаченко Л. А. внесла вклад в концепцию и дизайн исследования, получение, анализ и интерпретацию данных, подготовила первый вариант статьи.

About the authors

O. G. Litovchenko

Surgut State University

Surgut, Russia

L. A. Gusachenko

Surgut State University; Blood transfusion station

Email: LA264648@mail.ru
Surgut, Russia

References

  1. Вожегова Н. П. Генетические маркеры крови среди некоторых популяций населения Северо-Востока Европейской части РСФСР: автореф. дис.. канд. биол. наук. Киров, 1987. 34с.
  2. Генофонд и геногеография народонаселения. Т. 1. Генофонд населения России и сопредельных стран / под ред. Ю. Г. Рычкова: СПб.: Наука, 2000. 611 с.
  3. Донское С. И. Составление геногеографической карты России - новый этап развития гемотрансфузиологии, обращение к иммуносерологам службы крови России // Вестник службы крови России. 2014. № 1. С. 10-16.
  4. Елистратов И. Н., Шапкин В. М., Шлугер С. А. Геногеографические исследования в Волгокамье // Краткие сообщения о научных работах НИИ и музея антропологии за 1938-1939 гг. М., 1941. С. 20-21.
  5. Мороков В. А. Геногеография групп крови коми // Вестник службы крови России. 2008. № 1. С. 11-15.
  6. Нагервадзе М. А., Донское С. И. Геногеография эритроцитарных (ABO, Rh-Hr, Kell, MN) антигенов среди населения Аджарской АР (Грузия) // Материалы международной научной конференции «Новые задачи современной медицины», Пермь: Меркурий, 2012. С. 24-31.
  7. Нагервадзе М. А., Диасамидзе М. А., Ахвледиани Л. Т., Думбадзе Г. А., Донсков С. И. Группы крови АВО, Rh-Hr, Kell, MN среди населения Аджарии // Вестник службы крови России. 2017. № 1. С. 8-12.
  8. Реброва О. Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ STATISTICA. Москва, 2006. 312 с.
  9. Спицын В. А. Антропологические аспекты изучения генетико-биохимического полиморфизма: автореф. дис.. д-ра биол. наук. Москва, 1984. 35с.
  10. Спицын В. А., Бекман Л., Новорадовский А. Г., Агапова Р. К., Спицына Н. Х. Генетическое положение мордвы среди других финно-угорских народов // Генетика. 1995. Т. 31. С.1 139-1 146.
  11. Суворов А. В. Трансфузиологические особенности распределения групп крови у населения Среднего Предуралья: автореф. дис. ... канд. мед. наук. Уфа, 2007. 24 с.
  12. Шнейдер Ю. В. Генетический полиморфизм и гено-география коренного населения уральского региона России: автореф. дис.. канд. биол. наук. Москва, 1999. 35с.
  13. Graham H. A., Hirsh H. F., Davies D. M. Human Blood Groups. Basel, 1997. P. 150-168.
  14. Landsteiner K., Wiener A. S. Studies on an agglutinogen (Rh) in human blood reacting with anti-rhesus sera and human isoantibodies // J. Exp. Med. 1941. Vol. 74. P. 309-320.
  15. Issit P. D., Anstee D. J. Applied Blood Group Serology. Durham, Montgomery Sc. Publ., 1998. 1208 p.
  16. Shabalin V. N. Immunology of early and late ontogenesis // Russ. J. Imunol., 1999. Vol. 4, N 4. P 333-336.
  17. Yamamoto F., Clausen H., White F. Molekular genetic basis of the histoblood group ABO system // Nature. 1990. Vol. 345. P. 229-233.

Statistics

Views

Abstract - 34

Cited-By


PlumX

Dimensions

Refbacks

  • There are currently no refbacks.

Copyright (c) 2019 Litovchenko O.G., Gusachenko L.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies