Информация

Могут ли после переливания крови образоваться антитела против белых кровяных телец?

Могут ли после переливания крови образоваться антитела против белых кровяных телец?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Если антитела вырабатываются против эритроцитов других групп крови, почему не могут образовываться антитела против лейкоцитов любой группы крови? (даже один и тот же, так как MHC будет разным практически у всех людей)


Антитела и другие иммунные реакции действительно возникают против лейкоцитов донора. Однако лейкоциты присутствуют в относительно небольших количествах (3-10 миллионов лейкоцитов на мл крови против 4-6 миллионов лейкоцитов на мл крови). миллиард клеток на мл).

Поскольку количество лейкоцитов настолько низкое, иммунная реакция на них также пропорционально ниже, при этом лихорадка является типичным (и незначительным) осложнением реакции на лейкоциты. Некоторые банки крови удаляют лейкоциты из крови, чтобы предотвратить эти реакции.

Дополнительную информацию о возможных типах реакций на переливание крови см. В Википедии.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Даже в тех случаях, когда переливание не вызывает никаких симптомов, наверняка происходит иммунная реакция. В таких случаях иммунная система просто убивает чужеродные лейкоциты без всякой суеты.


Добавим - очень поздно - наиболее частым признаком несовместимости лейкоцитов при переливании крови является кратковременная сыпь (выглядит как «тепловая сыпь») и низкая температура.

Антигены HLA не очень «антигенны» по сравнению с антигенами основных групп крови, и проблема в основном наблюдается у людей, которым в течение определенного периода времени делали несколько переливаний.


Пациенты с талассемией, которым хронически переливают кровь, подвержены риску аллоиммунизации эритроцитов. Ни в одном исследовании специально не изучалась аллоиммунизация после введения профилактических Rh (D, C, E) и K-соответствующих эритроцитов в расово разнообразной популяции пациентов с талассемией и доноров. В этом ретроспективном исследовании изучались резус-антитела у 40 пациентов с хроническим переливанием крови (азиатские, белые, черные, индийские, средневосточные) с талассемией, получавших в среднем 174 серологических профилактических RhD, C, E и K соответствующих эритроцитарных единиц. Мы обследовали пациентов RH генотип, а также раса донора и фенотипы резус-фактора в течение 3 переливаний, предшествующих обнаружению антител. Восемнадцать аллоантител были обнаружены у 13 из 40 пациентов (32,5%) с показателем аллоиммунизации 0,26 антител на 100 переливаемых единиц. Тринадцать антител (72,2%) были направлены против Rh (5 анти-D, 4 анти-C, 2 анти-E, 1 анти-е, 1 анти-V), несмотря на фенотипы доноров, которые подтверждали отсутствие переливания D, C, или антигенов E пациентам, не имеющим соответствующего антигена (ов). У 10 из 40 пациентов была измененная RH генотипа, но резус-антитела не были связаны с пациентами с вариантом RH. Черные доноры с известной высокой частотой RH варианты предоставили 63% единиц, перелитых за 3 посещения, предшествовавших необъяснимому выявлению анти-резус-фактора. Аллоиммунизация резус-фактора не объясняется пациентами с талассемией. RH генотип или серологический фенотип донора предполагает более точное соответствие, а роль донора RH следует изучить генотипы по аллоиммунизации. Расширение сопоставления Rh D, C и E за счет включения c и e приведет к лучшему сопоставлению единиц и дополнительно минимизирует аллоиммунизацию Rh.

Пациентам с тяжелой талассемией часто требуются хронические пожизненные переливания крови, чтобы обеспечить нормальные эритроциты и подавить собственный неэффективный эритропоэз пациентов. Кумулятивное воздействие увеличивает риск аллоиммунизации эритроцитов и последующих отложенных гемолитических трансфузионных реакций (DHTR). 1 Распространенность аллоиммунизации среди пациентов с талассемией колеблется от 3% до 42%, причем большинство антител направлены против системы резус-фактора. 2 В Соединенных Штатах различные методы сопоставления антигенов способствуют широкому диапазону зарегистрированной распространенности аллоиммунизации и включают ABO RhD-сопоставление, профилактическое ABO RhD, C, E и K сопоставление (CEK), сопоставление CcEe и K и / или дополнительные расширенный сопоставлен, чтобы включать JK, FY и S / s. 3-5 Некоторые учреждения предоставляют профилактические препараты Rh и K или расширенные соответствующие эритроциты только после того, как человек стал аллоиммунизированным. Международная консенсусная группа рекомендует профилактические эритроциты, соответствующие ABO, RhD, Cc, Ee и K, для людей с талассемией, даже в отсутствие аллоантител, для снижения риска аллоиммунизации. 6 Однако рекомендация была основана на исследованиях очень низкого качества, и, следовательно, сила рекомендации была слабой в соответствии с используемым инструментом классификации рекомендаций, оценки, разработки и оценки. 7 На сегодняшний день не было исследований, специально посвященных аллоиммунизации у лиц с талассемией разного расового происхождения, получающих профилактические переливания эритроцитов, соответствующих RhD, C, E и K. 2

Система групп крови Rh является не только наиболее иммуногенной после ABO, но и очень сложна с серологически определенными антигенами & gt50 и & gt500 Правый руль а также RHCE выявлены аллели. Среди европейского населения частота варианта RH аллели составляют от ~ 1% до 2%, в то время как более 85% лиц африканского происхождения имеют как минимум 1 RH вариант. 8,9 RH вариации среди азиатов редки, а общая частота популяции не была полностью задокументирована. 10 Вариантные аллели могут приводить к частичной экспрессии антигена Rh, в которой отсутствуют некоторые эпитопы, и могут привести к тому, что индивидуум распознает обычный антиген как чужеродный. 11 Стандартное серологическое типирование эритроцитов не различает вариации экспрессии общих антигенов резуса (D, C, c, E, e), 8 так что серологическое соответствие резус-фактора снижает, но не устраняет образование аллоантител Rh у пациентов с серповидно-клеточной анемией ( SCD). 9,12 Несмотря на профилактическое сопоставление Rh (D, C, E) и K в течение последних 25 лет в нашем учреждении, резус-антитела по-прежнему являются наиболее частой специфичностью, выявляемой у пациентов с хроническим переливанием крови с талассемией. Специфическое влияние RH различия в пациентах или донорах, оба из которых состоят из расово различных популяций в Соединенных Штатах, в значительной степени неизвестны.

Наши наблюдения у людей с SCD, получавших RhD, C, E и K, совпадали с эритроцитами в основном от чернокожих доноров, что позволяет предположить, что RH Вариации со стороны как донора крови, так и реципиента крови вносят вклад в неожиданную иммунизацию Rh. Примерно 85% пациентов с ВСС имеют как минимум 1 вариант. RH аллель, хотя только 30% неожиданных резус-антител можно объяснить гомозиготным наследованием частичного или измененного RH аллели. 9,12 Более того, 18% выявленных резус-антител были обнаружены у пациентов с соответствующим общепринятым диагнозом. RH аллель. 9 Исследование RH генотипы чернокожих доноров выявили частоту вариантных аллелей, аналогичную частоте, обнаруженной у пациентов с ВСС, что позволяет предположить, что измененные эпитопы резус-фактора на донорских эритроцитах могут вносить вклад в необъяснимую аллоиммунизацию резус-фактора. 12 Поддержание реестра единиц CEK− зависит от чернокожих доноров, среди которых фенотипы CEK− более распространены по сравнению с донорами азиатского и европейского происхождения. 8 Использование того же перечня доноров CEK-, который ведется в первую очередь для пациентов с ВСС, может повлиять на аллоиммунизацию пациентов с талассемией, получающих профилактические переливания крови, соответствующие CEK.

Основная цель этого исследования состояла в том, чтобы изучить аллоиммунизацию среди 40 хронически переливаемых пациентов с талассемией различных рас, включая азиатских / индийских, белых, чернокожих или ближневосточных, которые получали серологические эритроциты, соответствующие CEK. Чтобы лучше понять резус-иммунизацию, мы исследовали RH генов среди этой группы пациентов и оценили, были ли антитела к резус-фактору связаны с наследованием RH варианты или с недавним переливанием крови от черных доноров, которые, как известно, имеют высокую частоту RH варианты. Наконец, мы исследовали, как эти факторы вносят вклад в аллоиммунизацию резус-фактора по сравнению с группой пациентов с ВСС, получающих хроническую простую трансфузионную терапию, которым были сопоставлены CEK с чернокожими донорами.


Вопросник ISC по биологии 2011 года решен для класса 12

Часть-I
(Ответить на все вопросы)

Вопрос 1.
(а) Назовите одно существенное различие между каждым из следующего: [5]
(i) Рост и развитие
(ii) Подергивание мышц и столбняк
(iii) Сердцевина и заболонь
(iv) Леггемоглобин и гемоглобин
(v) Коллатеральный сосудистый пучок и Концентрический сосудистый пучок.

(b) Объясните причины следующего: [5]
(i) Адреналин называют гормоном экстренной помощи.
(ii) Несмотря на наличие большого количества воды, листья некоторых растений увядают в течение дня и восстанавливаются к вечеру.
(iii) Гибридные семена следует выращивать ежегодно.
(iv) Говорят, что крыло летучей мыши гомологично крылу птицы и аналогично крылу насекомого.
(v) Симптомы дефицита определенных питательных веществ сначала проявляются в старых листьях.

(c) Дайте научные термины для каждого из следующего: [5]
(i) Развитие более чем одного зародыша в семени.
(ii) Процесс старения.
(iii) Метод стимулирования раннего цветения растений путем предварительной обработки их семян при более низких температурах.
(iv) Определение возраста дерева путем подсчета количества годовых колец.
(v) Тип роста, при котором объем тела увеличивается без увеличения количества клеток тела.
(vi) Состояние, при котором мышцы разрушаются и человек становится инвалидом.

(d) Назовите наиболее важную функцию каждого из следующего: [3]
(i) Центральная ямка
(ii) Лимфоциты
(iii) Связка Его
(iv) Калиптра
(v) Буллиформные клетки
(vi) Спокойный центр

(e) Укажите наиболее известный вклад следующих ученых: [2]
(i) Эрнст Геккель
(ii) Карл Ландштайнер
(iii) Роберт Кох

(f) Разверните следующее:
(i) Хенсен [2]
(ii) G-6PD
(ii) DPD
(iii) МРТ
(iv) SAN
Отвечать:
(а) (я)

Рост Разработка
Рост - это необратимое увеличение сухой массы, массы или объема клетки, органа или организма. Развитие - это последовательность событий, которые происходят в истории жизни клетки, органа или организма, которая включает рост, дифференциацию, созревание и старение.

Подергивание мышц Столбняк
Подергивание мышц - это одиночное изолированное сокращение свободных мышц одним нервным импульсом или одним электрическим током достаточной силы с последующим немедленным расслаблением. Столбняк - это непрерывное состояние сокращения мышечного волокна, вызванное множеством нервных импульсов или электрическим током. Сокращение сохраняется до продолжения стимуляции.

Сердцевина Заболонь
Сердцевина (дурамен) - это внутренняя темная нефункциональная вторичная ксилема. Заболонь (alburnum) - это внешняя светлая функциональная вторичная ксилема у большинства старых двудольных деревьев.

Леггемоглобин Гемоглобин
Леггемоглобин - это розоватый пигмент, присутствующий в клетках корневых клубеньков бобовых растений, который действует как поглотитель кислорода, защищая азотфиксирующий фермент нитрогеназу бактероидов. Гемоглобин - это пигмент крови, предназначенный для переноса кислорода и регулирующий другие факторы, такие как углекислый газ, оксид азота и т. Д.

Коллатеральный сосудистый пучок Концентрический сосудистый пучок
Коллатеральные сосудистые пучки - это те соединенные пучки (содержащие как ксилему, так и флоэму), в которых и флоэма, и ксилема лежат на одном радиусе, причем флоэма находится на внешней стороне, а ксилема - на внутренней стороне. Концентрические сосудистые пучки имеют один тип сосудистой ткани (ксилему или флоэму), образующий твердое ядро, а другой полностью окружает его со всех сторон.

(б)
(i) Адреналин упоминается как гормон экстренной помощи, потому что он подготавливает животное к любым чрезвычайным ситуациям путем бегства или реакции борьбы, то есть бегства (бегство) в безопасное место или жесткой борьбы с противником (реакция борьбы). Он увеличивает частоту сердечных сокращений, артериальное давление, уровень сахара в крови, кровоснабжение мышц и мозга и т. Д.

(ii) Листья некоторых растений вянут в течение дня, потому что скорость транспирации намного выше, чем скорость поглощения воды корнями. Как и вечером, скорость транспирации снижается, к вечеру растения снова набирают упругость и восстанавливаются.

(iii) Растения, выращенные из гибридных семян, демонстрируют сегрегацию признаков и не сохраняют гибридных признаков, что требует ежегодного производства гибридных семян.

(iv) Крыло летучей мыши гомологично крылу птиц, потому что оба имеют одинаковый базовый план организации и представляют собой видоизмененные передние конечности, имеющие разную форму, адаптированные к разным местам обитания, тогда как оно аналогично крылу насекомого. Основное строение крыла насекомого отличается от крыла летучей мыши. Однако их функции аналогичны. Симптомы дефицита определенных питательных веществ сначала проявляются в старых листьях, потому что они подвижны и требуются в больших определяемых количествах для синтеза органических молекул. Полиэмбрионы

(c)
(i) Полиэмбриония
(ii) Старение (старение)
(iii) Яровизация
(iv) Дендрохронология
(v) Ауксетический рост
(vi) Мышечная дистрофия Дюшенна (t) MD)

(г)
(i) Он состоит только из колбочек и является местом наиболее отчетливого видения.
(ii) Тип лейкоцитов, предназначенный для устранения антигена (микробов и их токсинов) путем высвобождения антител. Это В- и Т-лимфоциты.
(iii) Это связка сердечных мышц, которые надежно передают сердечный импульс, полученный от узла Ay, ко всем частям желудочков, заставляя их сокращаться.
(iv) Калиптра - это конусообразная структура, которая покрывает кончики корней и развивается в результате деления меристемой, называемой калиптрогеном, в корнях однодольных.
(v) Буллиформные клетки представляют собой большие тонкостенные выступающие эпидермальные клетки, присутствующие в верхнем эпидермисе листьев многих трав. Они теряют воду и становятся вялыми и помогают скручивать листья, чтобы уменьшить открытую поверхность в случае недостатка воды.
(vi) Спокойный центр присутствует в центре верхушки корня и функционирует как резервная меристема. Здесь делений очень мало. Они могут пережить стресс и поставлять клетки в регенерирующую меристему, а также помогают в восстановлении корней после облучения.

(е)
(1) Эрнст Геккель предложил биогенетический закон, который гласит, что «онтогенез повторяет филогению».
(ii) Карл Ландштейнер обнаружил группы крови ABO у людей.
(iii) Роберт Кох (1843-1910) Немецкий врач внес большой вклад в области микробиологии и инфекционных болезней. Он был первым, кто обнаружил туберкулезную бактерию. Он предложил постулаты Коха, в которых говорится, что определенные требования должны быть выполнены, если необходимо доказать, что какой-либо организм вызывает заболевание.
(iv) Хенсен открыл болезнь проказу, предложил скользящую теорию сокращения мышц.

(е)
(i) Глюкозо & # 82116 фосфатдегидрогеназа.
(ii) Дефицит давления диффузии
(iii) Магнитно-резонансная томография
(iv) Сино-предсердный узел

Часть II
Раздел & # 8211 A
(Попытка ответить на три вопроса)

Вопрос 2.
а) Что такое замыкающие клетки? Объясните их роль в регулировании транспирации. [4]
(b) Объясните теорию происхождения верхушки побега, основанную на оболочке корпуса. [3]
(c) Обеспечивают одну функцию и один симптом недостаточности каждого из следующих факторов у растений: [3]
(i) Магний
(ii) Кальций
(iii) молибден
Отвечать:
(а) Замыкающие клетки - это две маленькие специализированные зеленые клетки эпидермиса, окружающие устьица. Они имеют почковидную форму у двудольных растений и форму гантели у злаковых / однодольных растений. Расширение и сжатие тонкостенных сторон / концов ограничительных ячеек регулируют движения открытия и закрытия.

Механизм движения устья: устьица функционируют как клапаны, управляемые тургором, потому что их движение открытия и закрытия регулируется изменениями тургора замыкающих клеток. Каждый раз, когда замыкающие клетки набухают из-за повышенного тургора, между ними образуется пора. При потере тургора устьичные поры закрываются. Устьица обычно открываются днем ​​и закрываются ночью, за некоторыми исключениями. Важными факторами, влияющими на сотматальное отверстие, являются свет, высокий pH или пониженный уровень CO.2 и наличие воды. Противоположные факторы влияют на закрытие устьиц, а именно, темнота, низкий PR или высокий CO.2 и обезвоживание.

(b) Согласно теории туники и тела Шмидта (1924), верхушка побега состоит из двух частей: внешней оболочки, подобной оболочке, и внутренней клеточной массы, известной как тело (рис.). Клетки туники мелкие. Они подвергаются антиклинальным делениям и, следовательно, участвуют в поверхностном росте. Клетки, происходящие из оболочки, дают начало эпидермису как стебля, так и листьев. Если оболочка имеет толщину более одного слоя, внешний слой дифференцируется на эпидермис, в то время как внутренние слои вносят вклад в формирование внутренней части листа и кортиальных тканей.

Клетки тела сравнительно крупнее. Они разделяются в разных плоскостях. Клетки, происходящие из тела, образуют прокамбий и измельченную меристему. Прокамбий медленно дифференцируется. Первоначально его клетки узкие, удлиненные и плотно цитоплазматические. Они происходят в параллельных файлах. Прокамбий дает начало первичной флоэме, первичной ксилеме и внутрипучковой камбий между ними (в случае двудольных и голосеменных). Наземная меристема разделяется на сердцевину в центре и перицикл, энтодерму, кору и гиподерму соответственно по направлению к внешней стороне.

Элемент Функция Симптом дефицита
(i) Магний Образование хлорофилла Межжилковый хлороз с антоциановой пигментацией
(ii) Кальций Меристематическая активность т.е. деления клеток, связанные с образованием хромосом Задержка роста, дегенерация меристемы
(iii) молибден Метаболизм азота Пятнистый хлороз с краевым некрозом, опускание верхней половины пластинки (болезнь хлыста)

Вопрос 3.
(а) Опишите развитие женского гаметофита у покрытосеменных растений.
(б) Объясните гипотезу массового расхода при транспортировке пищевых продуктов.
(c) Различать циклическое и нециклическое фотофосфорилирование
Отвечать:
(а) Одна подкожная нуцеллярная клетка микропилалярной области дифференцируется как спорогенная клетка. Он образует диплоидную материнскую клетку мегаспоры или мегаспороцит. Материнская клетка мегаспоры претерпевает мейоз (мегаспорогенез) и образует ряд из четырех гаплоидных мегаспор. Только халазальная мегаспора остается функциональной, а остальные три дегенерируют. Функциональная мегаспора увеличивается и дает начало женскому гаметофиту, также называемому зародышевым мешком. Он находится в микропилярной области нуцеллуса.

Конец микропилара. Халазальный конец. Функциональная мегаспора делится на три митотических подразделения, образуя 8-ядерный или 7-клеточный зародышевый мешок (= женский гаметофит). Развитие женского гаметофита из мегаспоры называется мегагаметогенезом. Развитие зародышевого мешка у покрытосеменных обычно моноспорическое i. е. зародышевый мешок развивается из одноядерной мегаспоры.

Зародышевый мешок представляет собой многоклеточную структуру овальной формы. Он покрыт тонкой мембраной, происходящей от стенки родительской мегаспоры. Зародышевый мешок типичного или полигонального типа (рис.) Содержит 8 ядер, но 7 клеток - 3 микропиларных, 3 халазальных и одну центральную.Три микропиларные клетки вместе известны как яичный аппарат. Они грушевидные по очертаниям и расположены треугольником. Одна клетка больше по размеру и называется яйцом или оосферой. Остальные две ячейки называются синергидными или вспомогательными ячейками. Каждый из них несет нитевидный аппарат в области микропилара. Яйцо или оосфера представляет собой единственную женскую гамету зародышевого мешка. Синергиды помогают получать питание от внешних нуцеллярных клеток, направляют путь пыльцевой трубки за счет их секреции и действуют как амортизаторы во время проникновения пыльцевой трубки в зародышевый мешок.

Три халазальные клетки зародышевого мешка называются антиподальными клетками.

Центральная клетка - самая большая клетка зародышевого мешка. Он имеет сильно вакуолизированную цитоплазму и два полярных ядра с большими ядрышками. Полярные ядра часто сливаются с образованием единого диплоидного вторичного ядра или ядра слияния. Таким образом, все клетки зародышевого мешка гаплоидны, кроме центральной клетки, которая становится диплоидной из-за слияния двух полярных ядер.

(б) Гипотеза массового расхода или давления и расхода. Его выдвинул Мунк (1927,1930). Согласно этой гипотезе, органические вещества перемещаются из области высокого осмотического давления в область низкого осмотического давления в массовом потоке за счет развития градиента тургорного давления. Это можно доказать, взяв два соединенных между собой осмометра, один из которых имеет высокую концентрацию растворенного вещества. Два осмометра аппарата помещают в воду (рис.). В осмометр поступает больше воды с более высокой концентрацией растворенного вещества по сравнению с другим. Следовательно, он будет иметь высокое тургорное давление, которое заставляет раствор проходить во второй осмометр массовым потоком. Если растворенные вещества пополняются в осмометре-доноре и фиксируются в осмометре-реципиенте, массовый расход может поддерживаться бесконечно.

Система ситовых трубок полностью адаптирована к массовому расходу растворенных веществ. Здесь вакуоли полностью проницаемы из-за отсутствия тонопласта. Постоянно высокая осмотическая концентрация присутствует в клетках мезофилла (из-за фотосинтеза) и накопительных клетках (из-за мобилизации резервной пищи). Присутствующие в них органические вещества попадают в ситовые пробирки (с помощью передаточных ячеек). Таким образом, в ситах источника образуется высокая осмотическая концентрация. Ситчатые трубки поглощают воду из окружающей ксилемы и создают высокое тургорное давление (рис.). Это вызывает перетекание органического раствора в область низкого тургорного давления. Низкий тургор в области стока поддерживается за счет преобразования растворимых органических веществ в нерастворимую форму. Вода возвращается обратно в ксилему.

(c) Различия между циклическим и нециклическим фотофосфорилированием

  1. Фотосистема I выполняет это самостоятельно.
  2. Внешний источник электронов не требуется.
  3. Это не связано с фотолизом воды. Следовательно, кислород не выделяется.
  4. Он синтезирует только АТФ.
  5. Система не участвует в фотосинтезе, за исключением некоторых бактерий.
  6. Это происходит в основном в стромальных или межгранальных тилакоидах.
  7. DCMU не влияет на синтез АТФ.
  8. Он помогает в фотосинтезе только некоторым бактериям.
  1. Это выполняется при сотрудничестве обеих фотосистем II и I.
  2. Процесс требует внешнего донора электронов.
  3. Это связано с фотолизом воды и выделением кислорода.
  4. Нециклическое фотофосфорилирование связано не только с синтезом АТФ, но и с производством НАДФН.
  5. Система связана с фиксацией СО2.
  6. Встречается в тилакоидах граналя.
  7. DCMU подавляет нециклическое фотофосфорилирование.
  8. Участвует в фотосинтезе у всех растений, в том числе у сине-зеленых водорослей.

Вопрос 4.
(а) Подробно объясните переваривание углеводов при прохождении пищи по пищеварительному тракту. [4]
(б) Опишите шаг за шагом, что происходит на разных фазах сердечного цикла у человека. [3]
(c) Напишите влияние цитокининов на растения. [3]
Отвечать:
(а) Переваривание углеводов:
Углеводы бывают трех видов: полисахариды, дисахариды и моносахариды. Полисахариды и дисахариды расщепляются на моносахариды в процессе пищеварения. Крахмал и целлюлоза - это полисахариды, которые присутствуют в зернах злаков, картофеле, клубнях и фруктах. Сахароза (в тростниковом сахаре), мальтоза (в проросших зернах) и лактоза (в молоке) являются дисахаридами. Ферменты, которые действуют на углеводы, называются карбогидразами.

1. Переваривание углеводов в полости рта. Действие слюны. В ротовой полости пища смешивается со слюной. Слюна содержит фермент, называемый амилазой слюны (также называемый птиалином), который превращает крахмал в мальтозу, изомальтозу и небольшие декстрины, называемые «предельными» декстринами.

Желудочный сок в желудке не содержит фермента, переваривающего углеводы.

2. Переваривание углеводов в тонком кишечнике.

  • Действие панкреатического сока. Панкреатический сок содержит фермент, переваривающий крахмал, называемый панкреатической амилазой, который превращает крахмал в мальтозу, изомальтозу и «ограничивающие» декстрины.
  • Действие кишечного сока. Кишечный сок содержит мальтазу, изомальтазу, сахаразу, лактазу и «предельную» декстриназу, которые действуют следующим образом:

Переваривание целлюлозы. Целлюлоза не переваривается людьми, но, однако, переваривается микроорганизмами (бактериями и простейшими) в пищеварительном тракте травоядных млекопитающих. Эти микроорганизмы ферментируют целлюлозу с образованием короткоцепочечных жирных кислот, таких как уксусная и пропионовая кислоты. Затем эти кислоты абсорбируются и используются животным. Клетчатка образует грубые корма и помогает в процессе пищеварения человека.

(б) Сердечный цикл
Сердечный цикл состоит из одного сердечного сокращения или одного цикла сокращения и расслабления сердечной мышцы. Во время сердцебиения происходит сокращение и расслабление предсердий и желудочков. Фаза сокращения называется систолой, а фаза расслабления - диастолой. Когда и предсердия, и желудочки находятся в диастолической или расслабленной фазе, это называется совместной диастолой. Во время этой фазы кровь течет из верхней и нижней полых вен в предсердия и от предсердий к соответствующим желудочкам через аурикуловентрикулярные клапаны. Но кровоток из желудочков в аорту и легочный ствол отсутствует, поскольку полулунные клапаны остаются закрытыми.

Последовательные стадии сердечного цикла кратко описаны ниже.

  1. Систола предсердий. Предсердия сокращаются из-за волны сокращения, стимулируемой узлом SA. Кровь нагнетается в желудочки, когда открываются двустворчатый и трехстворчатый клапаны.
  2. Начало систолы желудочков. Сокращение желудочков стимулируется АВ-узлом. Двустворчатый и трехстворчатый клапаны закрываются немедленно, производя часть первого тона сердца.
  3. Период роста давления. Повышается давление в желудочках. Полулунные клапаны остаются закрытыми. Кровь не попадает в желудочки и не выходит из них.
  4. Полная систола желудочков. Когда желудочки завершают свое сокращение, кровь течет в легочный ствол и аорту, поскольку полулунные клапаны открываются.
  5. Начало диастолы желудочков. Желудочки расслабляются, а полулунные клапаны закрываются. Это вызывает второй звук сердца.
  6. Период падения давления. Давление в желудочках продолжает снижаться. Двустворчатый и трехстворчатый клапаны остаются закрытыми. Кровь течет из вен в расслабленные предсердия.
  7. Полная желудочковая диастола. Трехстворчатый и двустворчатый клапаны открываются, когда давление в желудочках падает и кровь течет из предсердий в желудочки. Сокращение сердца не вызывает этого кровотока. Это связано с тем, что давление в расслабленных желудочках ниже, чем в предсердиях и венах.
  1. Отделение клеток. Цитокинины необходимы для цитокинеза, хотя удвоение хромосом может происходить и в их отсутствие. В присутствии ауксина цитокинины вызывают деление даже в постоянных клетках. Обнаружено, что деление клеток в каллусе (неорганизованная, недифференцированная неправильная масса делящихся клеток в культуре ткани) требует обоих гормонов.
  2. Удлинение ячейки. Подобно ауксину и гиббереллинам, цитокинины также вызывают удлинение клеток.
  3. Морфогенез. И ауксин, и цитокинины необходимы для морфогенеза или дифференцировки тканей и органов. Почки развиваются при избытке цитокининов, а корни образуются, когда их соотношение меняется на противоположное (Skoog and Miller, 1957).
  4. Дифференциация. Цитокинины вызывают дифференцировку пластид, лигнификацию и дифференцировку межпучкового камбия.
  5. Старение (эффект Ричмонда-Ланга). Цитокинины задерживают старение листьев и других органов.
  6. Апикальное доминирование. Присутствие цитокинина в области вызывает преимущественное движение к ней питательных веществ. При нанесении на боковые почки они помогают в их росте, несмотря на наличие верхушечной почки. Таким образом, они действуют антагонистически по отношению к ауксину, который способствует апикальному доминированию.
  7. Покой семян. Подобно гиббереллинам, они преодолевают состояние покоя семян различных типов, включая потребность семян салата-латука и табака в красном свете.
  8. Сопротивление. Цитокинины повышают устойчивость к высокой или низкой температуре и болезням.
  9. Флоэма Транспорт. Они помогают в транспортировке флоэмы.
  10. Накопление солей. Цитокинины вызывают накопление солей внутри клеток.
  11. Цветение. В некоторых случаях цитокинины могут заменить фотопериодическую потребность цветения.
  12. Выражение пола. Подобно ауксинам и этилену, цитокинины способствуют женственности цветков.
  13. Партенокарпия. Crane (1965) сообщил об индукции партенокарпии через цитокинин.

Вопрос 5.
а) Напишите о химических изменениях, происходящих при сокращении скелетных мышц. [4]
(b) Нарисуйте аккуратно помеченную диаграмму L. S. почки. [4]
(c) Что такое хлоридный сдвиг? , [2]
Отвечать:
(а) Механизм сокращения мышц: сокращение скелетных мышц включает ультраструктурные и биохимические явления.

1. Ультраструктурные / физические события (биофизика мышечного сокращения).
Миозин и актин - это особый тип белков. Миозин образует толстые нити, а актин - тонкие нити миофибрилл мышечных волокон. Миозин и актин помогают в сокращении или сокращении мышц за счет образования поперечных мостиков. Поперечные мостики представляют собой части миозиновых нитей, перекрытые актиновыми нитями.

Х. Э. Хаксли и А. Ф. Хаксли в 1954 году предложили теорию, объясняющую процесс сокращения мышц. Эта теория известна как теория скользящей нити, которая в настоящее время является общепринятой. Эта теория утверждает, что актиновые (тонкие) филаменты скользят по миозиновым (толстым) филаментам, чтобы проникнуть глубже в полосы А в сокращающемся мышечном волокне. Тонкие нити встречаются в центре саркомера. Таким образом, ширина полосы A остается постоянной. Однако полосы I укорачиваются и в конечном итоге исчезают. Это укорачивает саркомер.

Поскольку все саркомеры миофибриллы укорачиваются одновременно, сокращается мышечное волокно. Во время расслабления нити действия выходят из полосы А, тем самым удлиняя саркомер, и эти перекрестные мостики исчезают. Это указывает на присутствие активных сайтов на актиновых филаментах, в которые временно зацепляются поперечные мостики, чтобы оттянуть филаменты на короткое расстояние, а затем высвободить их. Это означает, что сокращение и расслабление мускулов вызываются повторяющимся формированием и разрушением поперечных мостиков соответственно.

Белки тропонин и тропомиозин, которые тесно связаны с актином, также важны в регуляции прикрепления актина к поперечным мостикам.

2. Биохимические события (биохимия мышечного сокращения). Альберт Сент Дьердьи и другие исследовали биохимические процессы, связанные с сокращением мышц. Эти биохимические события кратко описаны ниже.

  1. Нервный импульс стимулирует мышечное волокно в нервно-мышечном соединении или моторной концевой пластине, производя ацетилхолин.
  2. Ацетилхолин вызывает высвобождение ионов кальция из саркоплазматического ретикулума мышцы внутрь мышечного волокна, которое связывается со специфическими участками тропонина их нити.
  3. Теперь миозин связывается с актином с образованием актомиозина в присутствии АТФ и ионов кальция.
  4. Энергия для сокращения мышц обеспечивается гидролизом АТФ ферментом миозин-АТФ-азой. Этот гидролиз производит АДФ, неорганический фосфат и энергию (используется при сокращении мышц). Фосфокреатин отдает свою высокую энергию и фосфат АДФ, производя АТФ.

Фосфокреатин служит источником энергии в течение нескольких секунд, чтобы метаболические процессы в мышечных клетках начали производить большее количество АТФ. Фосфокреатин снова образуется в расслабляющих мышцах за счет использования АТФ, образующегося в результате окисления углеводов.

5. В конце сокращения мышцы происходит преобразование АДФ в АТФ. Мышцы богаты гликогеном, который расщепляется на молочную кислоту в результате ряда реакций (гликолиз) и высвобождает энергию. Часть этой энергии используется для преобразования фосфокреатина, а также для преобразования 4/5 молочной кислоты обратно в гликоген. 1/5 молочной кислоты окисляется до воды и углекислого газа. Эти реакции, происходящие в мышцах и печени, были предложены Кори и Кори, поэтому они известны как цикл Кори.

(c) Небольшое количество ионов бикарбоната переносится в эритроцитах (эритроцитах), тогда как большинство из них диффундируют в плазму крови и переносятся ими.

Выход ионов бикарбоната из эритроцитов значительно изменяет ионный баланс между плазмой и эритроцитами. Чтобы восстановить этот ионный баланс, ионы хлора диффундируют из плазмы в эритроциты. Это движение хлорид-ионов называется хлоридным сдвигом (= феномен Гамбургера). Этот процесс поддерживает кислотно-щелочное равновесие крови 7,4 и электрический баланс между эритроцитами и плазмой.

Вопрос 6.
а) Объясните, как человеческое ухо помогает слышать. [4]
(б) Кратко опишите события, которые происходят во время пролиферативной фазы менструального цикла. [3]
(c) Укажите место секреции и функцию следующего: [3]
(i) Глюкокортикоиды
(ii) Кальцитонин
(iii) Глюкагон
Отвечать:
(а) Механизм слуха: ушная раковина собирает и направляет звуковые волны, распространяющиеся по воздуху, во внешний слуховой проход. Они создают вибрацию барабанной перепонки (барабанной перепонки). Эти колебания передаются через цепочку косточек к перилимфе, то есть молоток передает сообщение соседней наковальне. Наковальня, в свою очередь, передает колебания стремени. Стременная кость, которая входит в перепончатое отверстие, овальное окно, на внутренней стенке среднего уха. Таким образом, в этом процессе сила вибрации значительно увеличивается, поскольку цепь косточек действует как рычаг, а площадь барабанной перепонки намного больше, чем площадь подошвы стремени, что увеличивает силу на единицу площади.

Движение стремени к вестибулам создает волну давления в перилимфе. Эта волна проходит от преддверия к чешуйке вестибулей и проходит через него к верхушке улитки. На этом этапе вестибульная лестница переходит в барабанную лестницу. Волна давления переходит в барабанную лестницу и снова проходит по всей длине улитки. Таким образом возникают колебания в перилимфе и через нее в базилярной мембране. Базилярная мембрана перемещается вверх и вниз, искажая волосковые клетки кортиевого органа. Эти искажения генерируют нервные импульсы, которые проходят через слуховой нерв в соответствующую часть мозга, где ощущается (распознается) слух.

Рис. - Схематическое изображение проведения звуковых колебаний в ухе.

(б) Пролиферативная фаза: после менструации пролиферативная фаза начинается с роста и разрастания тканей на стенке матки, маточных трубах и влагалище.
1. Изменения в матке. В начале пролиферативной фазы эндометрий (слизистая оболочка матки) является самым тонким (толщиной около 0,5-1 мм), так как все поверхностные слои отшелушиваются во время менструального кровотечения. По мере прогрессирования пролиферативной фазы железы эндометрия увеличиваются в длину, эпителиальные клетки эндометрия разрастаются, происходит рост стромы эндометрия и разрастаются кровеносные сосуды. Непосредственно перед овуляцией толщина эндометрия становится примерно 3-5 мм. Сокращения миометрия становятся более сильными, а секреция желез шейки матки становится очень тонкой во время овуляции, чтобы облегчить проникновение сперматозоидов. Изменения в матке связаны с повышением концентрации эстрогена.

2. Изменения в яичниках: цикл яичников протекает параллельно. Во время пролиферативной фазы незрелый фолликул созревает в фолликул Граафа. Поскольку пролиферативная фаза связана с растущим фолликулом в яичнике, эту фазу также называют фолликулярной фазой. Фаза пролиферации длится от 10 до 12 дней, и в ее конце яйцеклетка выбрасывается (овуляция) из графинового фолликула яичника.

Гормон Сайт секретности Функция
(i) Глюкокортикоиды Кора надпочечников Синтез углеводов из неуглеводных, например, кортизола, расщепление белков и жиров.
(ii) Кальцитонин bC клетки в щитовидной железе Регулируйте уровень кальция и фосфата в организме.
(iii) Глюкагон А-клетки островков Лангерганса в поджелудочной железе Преобразуйте накопленный гликоген в глюкозу, чтобы поддерживать его уровень в крови.

Раздел & # 8211 B
(Ответьте на любые два вопроса)

Вопрос 7.
(а) Объясните эволюцию длинной шеи жирафа согласно Дарвину и Ламарку. [4]
(b) Кратко объясните: [4]
(i) Устойчивость к окружающей среде
(ii) Альбинизм
(iii) Интродукция растений
(iv) Палеонтология

(c) Напишите два варианта использования каждого из следующего: [2]
(i) Emblica officinalis
(ii) Adhatoda vesica
Отвечать:
(а) Ламарк объяснил, что предки жирафов имели небольшую шею и передние конечности и были похожи на лошадей. Но поскольку они жили в местах без поверхностной растительности, им приходилось вытягивать шею и передние конечности, чтобы брать в пищу листья с высоких растений, что приводило к небольшому удлинению этих частей. Все, что они приобрели в одном поколении, было передано следующему поколению, в результате чего была разработана раса животных с длинной шеей и длинными передними конечностями. Длинную шею жирафа, как она встречается сегодня, можно объяснить на основе дарвинизма следующим образом:

Изначально у жирафов была смешанная популяция с короткой и длинной шеей. Поскольку листьев на нижних ветвях деревьев становилось мало, жирафы были вынуждены дотянуться до листьев на более высоких ветвях деревьев. Животные со сравнительно более длинной шеей, безусловно, были более приспособлены, потому что они могли дотянуться до листьев на более высоких ветвях и, следовательно, имели больше шансов на выживание. Те, у кого шея сравнительно короче, не могли добраться до более высоких листьев и, следовательно, вымирают. Итак, животных с более длинной шеей выбрала природа. Они комфортно кормились и давали больше потомства. Таким образом, с течением времени и поколение за поколением современные длинношеие жирафы возникли в результате естественного отбора.

(b) (i) Устойчивость к окружающей среде: совокупность сдерживающих факторов окружающей среды, как биотических, так и абиотических, таких как засуха, высокая температура, нехватка пищи, укрытия, хищничество, патогены, болезни и т. д., которые регулируют размер популяции и не допускают неограниченного рост населения называется сопротивлением окружающей среды. Из-за устойчивости окружающей среды популяции не могут полностью реализовать биотический потенциал.

(ii) Альбинизм. Людей, страдающих альбинизмом, называют альбиносами. У них отсутствует пигмент меланин в коже, волосах, радужной оболочке глаз и т. Д. Такие люди подвержены воздействию ярких солнечных лучей, у них развиваются глазные и кожные заболевания. Альбинизм возникает в результате наследования мутации аутосомного гена. Следовательно, у человека отсутствует фермент тирозиназа, который необходим для синтеза меланина. Ген альбинизма - это рецессивный ген (а), который может экспрессироваться только в гомозиготном (аа) состоянии. Человек с его доминантным аллелем (А) будет нормальным. Известно, что это заболевание поражает млекопитающих, рыб, птиц, рептилий и земноводных. Альбинизм - это генетическое заболевание, а наиболее распространенным термином для организма, пораженного альбинизмом, является «альбинос». Большинство организмов с альбинизмом выглядят белыми или очень бледными.

(iii) Интродукция растений: интродукция растений означает внедрение растения с желаемыми характеристиками (например, интенсивным ростом, высокой урожайностью, устойчивостью к болезням и т. д.) из региона или страны, где оно произрастает естественным путем, в регион или страну, где оно не встречалось ранее. .

Адаптация человека к изменившейся среде или приспособление вида или популяции к измененной среде в течение ряда поколений называется акклиматизацией (или акклиматизацией).

Интродукция растений сыграла значительную роль в развитии сельского хозяйства. мир. Некоторые из наиболее важных товарных культур, широко культивируемых сегодня в Индии, являются интродукциями из других стран. Например, Gossypium hirsutum, Cinchona были впервые завезены в Нилгрис из Перу в 1860 году. Картофель (Solanum tuberosum), перец чили (Capsicum annuum), табак (Nicotiana tobaccum), гуава (Psidium guajava), яблоко заварного крема (Annona squamutosa), орехи кешью. (Anacardium occidentale) и папайя (& # 8216Carica papaya) - некоторые из других примеров сельскохозяйственных культур, успешно внедренных в Индии.

Интродукция растений может быть полезна тремя разными способами:
(а) введенный материал можно использовать напрямую, увеличивая его массу.
(б) желаемые штаммы могут быть выбраны из введенного материала.
(c) введенный материал можно использовать в качестве родительского для гибридизации с адаптированными местными сортами.
(iv) Палеонтология: это исследование прошлой жизни, основанное на летописи окаменелостей. Окаменелости - это окаменевшие (превращенные в камень) останки или отпечатки древних организмов, сохранившиеся естественным путем в осадочных породах или других средах, таких как янтарь, асфальт, вулканический пепел, лед, торфяные болота, песок и грязь. Палеонтология предоставляет самые прямые и надежные доказательства эволюции, поскольку она имеет дело с реальными организмами, которые жили в прошлом.

(c)
(i) Emblica officinalis (Euphorbiaceae): фрукты, богатые витамином С, обычно маринованные и используемые в качестве лекарств.
(ii) Adhatoda vesica (Acanthaceae) Используется как отхаркивающее средство при кашле, астме.

Вопрос 8.
(а) Дайте четыре применения культуры ткани для улучшения сельскохозяйственных культур. [4]
б) Что вы понимаете под термином «рост населения»? Приведите три способа сдерживания роста населения. [4]
(c) Определить: [2]
(i) Коацерваты
(ii) Генный банк
Отвечать:
(а) Применение тканевых культур (микроразмножение):

  • Это помогает в быстром размножении растений.
  • Большое количество проростков получается за короткий период и с небольшого пространства.
  • Растения получают круглый год в контролируемых условиях, независимо от времени года.
  • С помощью этого метода размножаются стерильные растения или растения, которые не могут сохранять свои свойства путем полового размножения.
  • Это простой, безопасный и экономичный способ размножения растений.
  • В случае декоративных растений растения тканевых культур дают лучший рост, больше цветов и меньше выпадений.
  • Этим методом формируются генетически похожие растения (клоны сомы). Следовательно, желаемые признаки (генотип) и желаемый пол высшей разновидности остаются неизменными на протяжении многих поколений.
  • С помощью этого метода размножаются редкие и исчезающие виды растений, и такие растения сохраняются.

(b) Рост населения означает увеличение общего числа организмов, населяющих определенную территорию.

Существуют различные методы сдерживания роста населения:
(а) Образование: люди, особенно в репродуктивной возрастной группе, должны быть осведомлены о преимуществах небольшой семьи и, как следствие, выгодах для нации. Государственные органы должны информировать людей о последствиях перенаселения. Средства массовой информации, такие как радио, телевидение, газеты, журналы, плакаты и учебные заведения, могут сыграть важную роль в этой кампании. Это, безусловно, поможет сдержать рост населения.

(б) Брачный возраст: Повышение брачного возраста приведет к сокращению продолжительности репродуктивного возраста, может помочь в сокращении прироста населения. В настоящее время брачный возраст составляет 18 лет для женщин и 21 год для мужчин. Социальные изменения и растущее стремление женщин к образованию и карьере побуждают их откладывать вступление в брак и откладывать деторождение.

(c) Планирование семьи: планирование семьи включает множество мер по контролю над рождаемостью. Следует использовать следующие методы планирования семьи:

  • Использование женщинами оральных противозачаточных таблеток.
  • Использование влагалищных диафрагм.
  • Использование внутриматочных противозачаточных средств (ВМС), таких как медь-Т и петля.
  • Хирургические методы контроля рождаемости, такие как тубэктомия у женщин и вазэктомия у мужчин.
  • Медикаментозное прерывание беременности.
  • Естественное планирование семьи за счет полового акта только в безопасный период или извлечения полового члена перед эякуляцией.

(c) (i) Коацерват представлял собой кластер мембраносвязанных макромолекул пребиотического супа в океане. Макромолекулы агрегировали и образовывали небольшие коллоидные массы в виде нерастворимых капель, которые в конечном итоге осаждались и образовывали более крупную и плотную коллоидную систему, называемую коацерватами. Коацерваты имели разные макромолекулы в разных комбинациях и в определенных пропорциях. Коацерваты считаются первыми живыми молекулами, давшими начало жизни. Опарин считал коацерваты единственными живыми молекулами, которые дали начало жизни на Земле.

(ii) Генные банки: это институты, которые поддерживают запасы жизнеспособных семян (семенные банки), живых растущих растений (фруктовые сады), культуры тканей и замороженной зародышевой плазмы со всем диапазоном генетической изменчивости.

Вопрос 9.
(а) Объясните роль резус-фактора в несовместимости крови. [4]
б) Укажите основные морфологические изменения, произошедшие у предков современного человека. [3]
(c) Кратко опишите функции следующего: [3]
(i) Компьютерная томография
(ii) Внешний протез
(iii) кардиостимулятор
Отвечать:
(а) Несовместимость резус-группы крови: резус-фактор - это антиген, обнаруженный на поверхности эритроцитов. Впервые он был обнаружен в эритроцитах макаки-резуса, поэтому назван резус-фактором. Обычно к этому антигену нет антител. Этим антигеном обладают от 85 до 99 процентов населения. Людей с этим антигеном называют Rh + ve, а людей без него - Rh-ve. Резус-фактор экспрессируется доминантным геном R, поэтому люди с Rh + ve обладают генотипом RR или Rr, тогда как люди с Rh-ve обладают rr.

Рис. Несовместимость Rh Factoc. Положительный резус-фактор у матери с отрицательным резус-фактором. А. Первая беременность. Б. Тело матери после первой беременности. Больше продукции AntiRh факторов. C. Вторая беременность. Эритроциты плода разрушаются анти-резус-факторами матери.

Во время наследования, если оба родителя Rh-ve, их потомки также будут Rh-ve. Мать-резус, имеющая мужа-резус, может вынашивать ребенка-резус. В этом случае резус-фактор, продуцируемый кровью ребенка, может попасть в кровоток матери (во время родов) и вызвать выработку анти-Rh-антител в ее крови, но это не приведет к пагубным последствиям. Если та же мать снова зачать резус-инфицированного ребенка второй раз, то результат может быть плачевным. Это связано с тем, что резус-факторная кровь плода вступает в реакцию с анти-резус-антителами, которые уже присутствуют в ее крови, что в конечном итоге приводит к состоянию, называемому эритробластозом плода.

При переливании крови Rh-ve кровь можно безопасно сдавать Rh + ve человеку. Когда кровь Rh + ve переливается индивиду Rh-ve, у реципиента в крови вырабатываются анти-резус-антитела. Обычно после одного переливания не возникает никаких осложнений, но если переливается больше крови Rh + ve, образующиеся антитела разрушают эритроциты крови Rh + ve. Чтобы этого не произошло, перед такими переливаниями крови определяют резус-фактор.

(б) Следующие основные морфологические изменения произошли у предков современного человека.

  • Сужение и приподнятие носа.
  • Формирование подбородка.
  • Уменьшение надбровных дуг.
  • Уплощение лица.
  • Уменьшение волос на теле.
  • Развитие изгибов позвоночника для прямой осанки.
  • Формирование похожего на кишечник тазового пояса с широкой подвздошной костью (pi. Ilium), поддерживающей внутренние органы.
  • Увеличение роста.
  • Достижение прямой позы и двуногого передвижения.
  • Увеличение и округление черепа.
  • Увеличение размера мозга и интеллекта.
  • Расширение лба с вертикальным возвышением.

(c)
(i) Компьютерное сканирование (также называемое компьютерной томографией & # 8211 (КТ)): метод был изобретен сэром Годфри Хаунсфилдом, получившим Нобелевскую премию в 1979 году за это важное достижение. За последние несколько лет достижения в области компьютерной томографии привели к для сокращения времени сканирования и улучшения качества изображения.

При компьютерной томографии компьютер используется для восстановления изображения, сделанного с помощью рентгеновских лучей, вместо того, чтобы записывать его непосредственно на фотопленку. Техника компьютерной томографии используется для диагностики заболеваний головного и спинного мозга, грудной клетки, брюшной полости, а также для выявления доброкачественных и злокачественных опухолей. Таким образом, это помогает определить возможность оперативного лечения, а также оценить результаты лечения.

(ii) Протез: протез - это имплантация искусственного заменителя любой части тела внутри тела. Это позволяет инвалидам жить комфортной и продуктивной жизнью.

К внутренним протезам относятся интраокулярная линза, зубные протезы. Протезы также включают носовой имплантат для косметического изменения формы, электронные слуховые аппараты в ухе, искусственную руку или ногу.

(iii) Кардиостимулятор: это электронное устройство для поддержки сердца, которое вырабатывает ритмические электрические импульсы, которые регулируют сердцебиение у пациентов с определенными типами сердечных заболеваний.

Когда электрическая проводящая система прерывается, как в случае ряда заболеваний, включая застойную сердечную недостаточность, и как последствие операции на сердце, состояние называется блокадой сердца. Искусственный кардиостимулятор может использоваться временно до восстановления нормальной проводимости или постоянно для преодоления блока.

Первые кардиостимуляторы были асинхронными или фиксированными, и они генерировали регулярные разряды, превосходящие естественный кардиостимулятор. Частота работы асинхронных кардиостимуляторов может быть установлена ​​на заводе или может быть изменена врачом, но после установки они будут продолжать генерировать электрические импульсы через равные промежутки времени. Большинство из них установлены на 70–75 ударов в минуту. .

Более современные устройства являются синхронными или требуют кардиостимуляторов, которые вызывают сокращения сердца только тогда, когда нормальное сердцебиение прерывается. Большинство кардиостимуляторов этого типа предназначены для генерации пульса, когда естественная частота сердечных сокращений падает ниже 68–72 ударов в минуту. Эти инструменты имеют чувствительный электрод, который определяет предсердный импульс.

Вопрос 10.
(а) Объясните роль консультанта по генетике. [4]
(b) Напишите возбудителя и основные симптомы следующих заболеваний: [4]
(i) Полиомиелит
(ii) Брюшной тиф
(iii) Туберкулез
(iv) холера
(c) Укажите два сходства между хромосомами человека и обезьяны. . [2]
Отвечать:
(а) Область здравоохранения, в которой эксперты-генетики консультируют генетические проблемы, называется генетическим консультированием. Это не технология, а использование биохимических, статистических и физиологических методов для определения вероятности возникновения фактического заболевания. Таким образом, он играет важную роль в благополучии здорового общества.

Генетическое консультирование рекомендуется тем лицам, которые:

  • имеют врожденный дефект из-за генетического заболевания.
  • планируют заводить детей после 35 лет.
  • сделали самопроизвольные аборты.
  • есть близкий родственник с генетическим заболеванием / инвалидностью.
  • являются родителями ребенка с врожденным дефектом или генетическим заболеванием.
  • страдаете этническими расстройствами, такими как серповидноклеточная анемия и т. д. Генетическое консультирование полезно тем парам, которые думают, что существует риск рождения ребенка с врожденным заболеванием. Затем генетический консультант определяет заболевание и дает соответствующие рекомендации. Это может позволить парам выбирать детей, у которых нет связанных с полом аномалий. Таким образом, генетический консультант помогает в пренатальной диагностике.

Генетические консультации, проводимые экспертами, могут помочь будущим родителям узнать о возможности зачатия у них детей с наследственными заболеваниями. Благодаря растущим знаниям о наследовании мы узнали, что многие нарушения имеют генетическое происхождение. Некоторые из этих генетических нарушений трудно предсказать, а другие можно. Это позволило нам предсказать возникновение определенных генетических нарушений, таких как гемофилия, муковисцидоз, некоторые виды мышечной дистрофии и т. Д., Если у нас есть надлежащая информация об истории заболевания в родственных семьях. Посредством генетического консультирования изучается история генетического расстройства в родственных семьях, и на основе этого исследования родители получают информацию о вероятности возникновения этого определенного расстройства у их детей.

Болезнь Возбудитель Симптомы
(i) Полиомиелит Антивирус или полиовирус Инфекция ЦНС, произвольные мышцы не работают, пораженная конечность или конечности парализованы, что делает пациента инвалидом, скованность шеи.
(ii) Брюшной тиф Сальмонелла тиф Постоянная лихорадка, медленный пульс, болезненность в животе, сухой налет на языке, мыльный стул
(iii) Туберкулез Микобактерии туберкулеза Лихорадка, общая слабость, потеря аппетита, постоянный кашель с желтоватым окровавлением слюны / мокроты, боли в груди, потеря веса
(iv) холера Холерный вибрион Стул имеет рисовый, водянистый вид, рвоту, острую диарею, холера на поздних стадиях приводит к обезвоживанию и потере минералов.

(c) (i) Соматическое число хромосом в клетках человеческого тела составляет 46, а у человекообразных обезьян - 48 хромосом. Предполагается, что человек произошел от 48 хромосом в результате центрического слияния, однако содержание ДНК такое же.
(ii) Сравнение хромосом человека и обезьяны показывает, что структура полос отдельных хромосом человека очень похожа, а в некоторых случаях идентична структуре полос очевидно гомологичных хромосом у человекообразных обезьян. Схема полос номеров 3 и 6 хромосом человека и шимпанзе показывает поразительное сходство полос, указывающих на общее происхождение.

Количество и общая морфология хромосом у разных человеческих рас одинакова. Это показывает, что морфологические различия человеческих рас очень значительны с эволюционной точки зрения.


Новые доказательства антител COVID-19, вакцины, менее эффективные против вариантов

Помощник врача Филана Лян готовит флакон с вакциной от COVID-19 в Медицинском кампусе Вашингтонского университета. Новое исследование Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе показало, что новые варианты вируса, вызывающего COVID-19, могут ускользать от антител, которые работают против исходной формы вируса, вызвавшего пандемию, потенциально подрывая эффективность вакцин и антител. на основе препаратов, которые сейчас используются для профилактики или лечения COVID-19.

Новое исследование Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе показывает, что три новых, быстро распространяющихся варианта вируса, вызывающего COVID-19, могут уклоняться от антител, которые работают против исходной формы вируса, вызвавшего пандемию. За некоторыми исключениями, независимо от того, были ли такие антитела продуцированы в ответ на вакцинацию или естественную инфекцию, или были очищенными антителами, предназначенными для использования в качестве лекарств, исследователи обнаружили, что для нейтрализации новых вариантов необходимо больше антител..

Результаты лабораторных экспериментов, опубликованные 4 марта в журнале Nature Medicine, предполагают, что лекарства и вакцины от COVID-19, разработанные на данный момент, могут стать менее эффективными, поскольку новые варианты станут доминирующими, что, по словам экспертов, неизбежно произойдет. Исследователи рассмотрели варианты из Южной Африки, Великобритании и Бразилии.

«Мы обеспокоены тем, что люди, у которых, как мы ожидаем, будут иметь защитный уровень антител, потому что они болеют COVID-19 или были вакцинированы против него, могут не быть защищены от новых вариантов», - сказал старший автор Майкл С. Даймонд. Доктор медицинских наук, профессор медицины Герберта С. Гассера. «Количество антител, вырабатываемых человеком в ответ на вакцинацию или естественную инфекцию, сильно различается. Некоторые люди производят очень высокие уровни, и они все равно, вероятно, будут защищены от новых, вызывающих беспокойство вариантов. Но некоторые люди, особенно пожилые люди с ослабленным иммунитетом, могут не вырабатывать таких высоких уровней антител. Если уровень антител, необходимых для защиты, вырастет в десять раз, как показывают наши данные, им может не хватить. Беспокойство вызывает то, что люди, которые больше всего нуждаются в защите, имеют меньше всего шансов ее получить ».

Вирус, вызывающий COVID-19, известный как SARS-CoV-2, использует белок, называемый шипом, для захвата и проникновения внутрь клеток. Люди, инфицированные SARS-CoV-2, вырабатывают самые защитные антитела против спайкового белка.

Следовательно, спайк стал основной целью разработчиков лекарств и вакцин против COVID-19. Три вакцины, разрешенные Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) для экстренного использования в США - производства Pfizer / BioNTech, Moderna и Johnson & amp Johnson - все нацелены на пик. И для разработки препаратов на основе антител от COVID-19 были выбраны сильнодействующие антитела против спайков.

Вирусы всегда мутируют, но почти год мутации, возникшие в SARS-CoV-2, не угрожали этой стратегии, основанной на шипах. Затем этой зимой быстрорастущие варианты были обнаружены в Великобритании, Южной Африке, Бразилии и других странах. Вызывает беспокойство то, что все новые варианты несут в себе множественные мутации в своих генах-шипах, что может снизить эффективность нацеленных на шипы лекарств и вакцин, которые сейчас используются для предотвращения или лечения COVID-19. Наиболее тревожным новым вариантам были присвоены названия B.1.1.7 (из Великобритании), B.1.135 (Южная Африка) и B.1.1.248, также известный как P.1 (Бразилия).

Чтобы оценить, могут ли новые варианты уклоняться от антител, созданных для исходной формы вируса, Даймонд и его коллеги, включая первого автора Риту Э.Чен, аспирант в лаборатории Даймонда, проверил способность антител нейтрализовать три варианта вируса в лаборатории.

Исследователи протестировали варианты против антител в крови людей, которые вылечились от инфекции SARS-CoV-2 или были вакцинированы вакциной Pfizer. Они также протестировали антитела в крови мышей, хомяков и обезьян, вакцинированных экспериментальной вакциной COVID-19, разработанной в Медицинской школе Вашингтонского университета, которую можно вводить через нос. Вариант B.1.1.7 (Великобритания) можно было нейтрализовать с помощью аналогичных уровней антител, необходимых для нейтрализации исходного вируса. Но два других варианта требовали от 3,5 до 10 раз больше антител для нейтрализации.

Затем они протестировали моноклональные антитела: массовые копии индивидуальных антител, которые исключительно хорошо нейтрализуют исходный вирус. Когда исследователи протестировали новые вирусные варианты против группы моноклональных антител, результаты варьировались от широко эффективных до совершенно неэффективных.

Поскольку каждый вариант вируса нес несколько мутаций в гене шипа, исследователи создали панель вирусов с одиночными мутациями, чтобы они могли проанализировать эффект каждой мутации. Большая часть различий в эффективности антител может быть связана с изменением одной аминокислоты в спайковом белке. Это изменение, получившее название E484K, было обнаружено в вариантах B.1.135 (Южная Африка) и B.1.1.248 (Бразилия), но не в B.1.1.7 (Великобритания). По словам Даймонда, вариант B.1.135 широко распространен в Южной Африке, что может объяснить, почему одна из проверенных на людях вакцин оказалась менее эффективной в Южной Африке, чем в США, где этот вариант все еще встречается редко.

«Мы пока точно не знаем, какими будут последствия этих новых вариантов», - сказал Даймонд, также профессор молекулярной микробиологии, патологии и иммунологии. «Антитела - не единственная мера защиты, другие элементы иммунной системы могут компенсировать повышенную устойчивость к антителам. Это будет определено со временем эпидемиологически, когда мы увидим, что происходит по мере распространения этих вариантов. Увидим ли мы реинфекции? Увидим ли мы потерю эффективности вакцин и появление лекарственной устойчивости? Надеюсь нет. Но ясно, что нам нужно будет постоянно проверять антитела, чтобы убедиться, что они все еще работают по мере появления и распространения новых вариантов, и, возможно, скорректировать наши стратегии вакцины и лечения антителами ».

В исследовательскую группу также входили соавтор-корреспондент Али Эллебеди, доктор философии, доцент кафедры патологии и иммунологии, медицины и молекулярной микробиологии Вашингтонского университета и соавтор-корреспондент Пей-Юн Ши, доктор философии и соавтор Сянвэнь. Чжан, доктор философии, Медицинское отделение Техасского университета.

Chen RE, Zhang X, Case JB, Winkler ES, Liu Y, VanBlargan LA, Liu J, Errico JM, Xie X, Suryadevara N, Gilchuk P, Zost SJ, Tahan S, Drot L, Turner JS, Kim W, Schmitz AJ , Thapa M, Wang D, Boon ACM, Presti RM, O'Halloran JA, Kim AHJ, Deepak P, Pinto D, Fremont DH, Crowe JE, Corti D, Virgin HW, Ellebedy AH, Shi PY, Diamond MS. Устойчивость вариантов SARS-CoV-2 к нейтрализации моноклональными и поликлональными антителами сывороточного происхождения. Природная медицина. 4 марта 2021 г.. DOI: 10.1038 / с41591-021-01294-ш

Это исследование было поддержано Национальным институтом здоровья (NIH), контракт и предоставление номера 75N93019C00062, 75N93019C00051, 75N93019C00074, HHSN272201400006C, HHSN272201400008C, R01AI157155, U01AI151810, R01AI142759, R01AI134907, R01 AI145617, UL1 TR001439, P30AR073752, U01AI141990, F30AI152327 и 5T32CA009547 Агентство оборонных перспективных исследований, номер гранта HR001117S0019 Фонд Долли Партон по COVID-19 в Университете Вандербильта Центр Меркатус в Университете Джорджа Мейсона Премия Future Insight от Merck KGaA Фонд Хелен Хей Уитни Фонд Сили и Смита Фонд Клеберга Джон С. Фонд Данна Фонд Амона Дж. Картера Фонд Гилсона Лонгенбо Фонд Саммерфилда Роберта Американский колледж гастроэнтерологии Ассоциация ранней карьеры и преподавания цефалоспоринов Агентства по охране окружающей среды и Благотворительный фонд Таунсенда-Жанте. В этом исследовании использовались образцы, полученные из биорепозитория COVID-19 Медицинской школы Вашингтонского университета, который поддерживается Фондом Еврейской больницы Барнса, Онкологическим центром Siteman, грантом номер P30 CA091842 от Национального института рака NIH и Института Вашингтонского университета. Клинические и трансляционные науки, номер гранта UL1TR002345 от Национального центра развития трансляционных наук NIH.


Что такое тест на обнаружение антигена?

Некоторые тесты могут идентифицировать антиген на поверхности некоторых бактерий и некоторых других микробов. Эти тесты могут быть полезны для быстрого обнаружения инфекционного микроба без необходимости его выращивания (культивирования) или наблюдения под микроскопом. Например, тест на образце фекалий может обнаружить антиген на поверхности бактерии, называемой Helicobacter pylori. Эта бактерия может инфицировать желудок и двенадцатиперстную кишку, вызывая язву двенадцатиперстной кишки и желудка. Обнаружение антигена в фекалиях подтверждает наличие этой бактерии в кишечнике.

Простатоспецифический антиген (ПСА) - это химическое вещество, вырабатываемое предстательной железой у мужчин. У молодых мужчин уровень ПСА обычно очень низкий или не определяется. Однако уровень ПСА повышается по мере того, как мужчины становятся старше, или если предстательная железа увеличена, воспалена (простатит) или поражена раком. Большинство мужчин с повышенным уровнем ПСА не болеют раком, но для определения причины потребуются дополнительные тесты.

Различные другие тесты на антигены помогают диагностировать некоторые другие инфекции и состояния.

Экспресс-тестирование на антигены

Экспресс-тест на антигены подходит для диагностики инфекций в медицинских учреждениях, таких как операции терапевта и услуги в нерабочее время. Он непосредственно определяет наличие или отсутствие антигена. Это отличается от других исследований, которые обнаруживают антитела, вырабатываемые организмом дольше.

Общие примеры включают тесты на:

Основное преимущество теста на антиген перед тестом на антитела заключается в том, что чужеродный антиген присутствует сразу. Напротив, после начала инфекции для выработки антител может потребоваться время.

Тестирование на антиген ВИЧ

Тест на антиген p24 используется для диагностики ВИЧ. Это полезно, потому что антиген p24 возникает вскоре после заражения и раньше, чем антитела. Этот тест часто используется вместе с тестом на антитела, чтобы охватить более длительный период времени, известный как период окна, когда могло произойти заражение. Он менее полезен в качестве отдельного теста, потому что он не очень чувствителен и работает только на раннем этапе после заражения. По мере выработки антител к белку p24 обнаруживать p24 становится все труднее.


Обзор антител Кидда

Историческая перспектива

Группа крови Кидда характеризуется антигенами Jk a и Jk b. Анти-Jk a был впервые обнаружен в 1951 году Фредом Х. Алленом, Луи К. Даймонд и Беверли Недзелой, когда серодискордантные роды (Jk a - мать и Jk a + новорожденный) привели к летальному исходу гемолитической болезни плода. и новорожденный (HDFN). Сыворотка матери содержала антитела к эритроцитам плода, которые проявляли специфичность к антигену, позже идентифицированному как Jk a. 1 Первый пример антитела против Jk b был идентифицирован в 1953 году Plaut et al. 2 JkнулевойФенотип Jk a-b- был описан в 1959 году после легкой гемолитической трансфузионной реакции, при которой в сыворотке крови пациента обнаруживались антитела к Jk a и Jk b, позже обозначенные как анти-Jk3. 3, 4

Характеристики антигенной системы

Антиген Кидда представляет собой гликопротеин с 10 доменами, пронизывающими мембрану. Он действует как переносчик мочевины (UTB) 5 и экспрессируется в основном на поверхностной мембране эритроцитов и эндотелием почек, однако появляются доказательства его экспрессии в большом количестве твердых органов. 6–8 антигенов Kidd существуют на эндотелиальных клетках в мозговом веществе почек, в прямом сосуде и эпителиальных клетках почечных канальцев. В последних образованиях антигены Kidd играют важную роль в поддержании осмотического гомеостаза в эритроцитах и ​​мозговом веществе почек, регулируя приток / отток мочевины между эритроцитами и просветом канальцев. 9

Переносчик мочевины эритроцитов, а именно транспортер мочевины человека 11, открывает и позволяет поглощать мочевину, когда эритроциты приближаются к мозговому веществу почек с более высокими концентрациями мочевины. Поглощение мочевины в гипертонической среде предотвращает сокращение этих клеток. Когда эритроциты выходят из мозгового вещества в области с более низкой концентрацией мочевины, транспортеры мочевины открываются и позволяют мочевине покинуть эритроциты, чтобы предотвратить быстрое набухание и лизис клеток. Эритроциты с нормальными переносчиками мочевины быстро лизируются при погружении в 2 М растворы мочевины, потому что эта концентрация делает их гипертоническими, что приводит к быстрому притоку воды. Эритроциты, у которых отсутствуют нормальные переносчики мочевины и имеют фенотип Jk a-b-, не будут лизироваться в 2 М растворах мочевины, потому что эти клетки не переносят мочевину в эритроциты. У этих пациентов также есть дефекты концентрации мочи. 5

Ген Kidd, семейство 14 переносчиков растворенных веществ (переносчик мочевины), член 1 (группа крови Kidd SLC14A1 ген), содержит 11 экзонов и расположен на хромосоме 18q11-q12. Продуктами аллелей являются Jk a и Jk b, которые имеют кодоминантное наследование, тогда как Jkнулевой наследуется по аутосомно-рецессивному типу. Как уже отмечалось, распространенность каждого аллеля варьируется в зависимости от этнической принадлежности.

Полиморфизм Jk a / Jk b расположен на четвертой внешней петле гликопротеина, и дифференциальная экспрессия этих двух кодоминантных аллелей является результатом однонуклеотидного полиморфизма (SNP), кодирующего аспартат (Jk a) или аспарагин (Jk b ). 3 Антиген имеет низкую скорость иммуногенностьили скорость, с которой происходит образование антител, когда пациенты с отрицательным антигеном подвергаются воздействию антиген-положительной крови. Традиционное уравнение Гиблетта рассчитывает степень иммуногенности для Jk a как 0,07 и 0,004 для Jk b. 10 Эти традиционные расчеты иммуногенности были основаны на предположении, что общее количество образованных антител зависит от иммуногенности антигена и что антитела сохраняются с течением времени. Мы указали поправочный коэффициент для уравнения Гиблетта, чтобы учесть явление быстро исчезающие антитела, в котором антитела образуются и исчезают до обнаружения. При использовании этого корректирующего фактора иммуногенность Jk a выросла в 5 раз и составила 0,37, кроме того, она поднялась с 10-го на 4-е место по наиболее активному антигену эритроцитов. 11

Ассоциация фенотипов и этнической принадлежности

Наиболее распространенными фенотипами во всем мире являются Jk a + b +, Jk a + b− и Jk a − b +. Антиген Jk a является наиболее частым антигеном Кидда, присутствует у более чем 90% афроамериканцев, 77% белых и 73% этнических азиатов. Jk b с одинаковой частотой встречается у белых и этнических азиатов, но встречается реже у афроамериканцев. (

49%). Фенотип Jk a-b-, также известный как Jkнулевой или Jk3, редко встречается в большинстве популяций и возникает из-за наследования молчащего гена в локусе Jk. Это очень редкий фенотип, за исключением этнических полинезийцев и финнов. Jkнулевой фенотип присутствует у 1 из 400 этнических полинезийцев и достигает 1,4% среди этнического населения Ниуэ. 3 Недавние исследования 5, 12 указали на другой Jkнулевой фенотип, возникающий из-за наследования ингибитора доминантного гена (В), который подавляет экспрессию антигенов эритроцитов, таких как Kidd и Lutheran. В настоящее время, В (Jk) был обнаружен только у этнических японцев и не является истинным Jk.нулевой а скорее демонстрирует только ослабленную экспрессию антигенов Kidd на мембране эритроцитов.

Характеристики антител

Анти-Jk a и анти-Jk b антитела обычно относятся к типу IgG и, в частности, к подклассам IgG1 и IgG3. Эти антитела класса IgG способны связывать комплемент C3d, что приводит к внутри- и внесосудистому гемолизу, который характерен для острых и отсроченных гемолитических трансфузионных реакций (DHTR), HDFN и различных форм отторжения трансплантата у пациентов, получающих трансплантацию твердых органов. 13 Когда обнаруживаются антитела Кидда, они могут участвовать в значительной части DHTR. Антитела Kidd могут агглютинировать с антигенположительными клетками и могут фиксировать комплемент, вызывая острые гемолитические трансфузионные реакции, которые приводят к обширному внутри- и внесосудистому гемолизу.

В исследовании 14 приняли участие 8535 пациентов, которым были сделаны переливания крови, среди которых у 34 пациентов развились отсроченные серологические трансфузионные реакции (DSTR), 9 (29%) из которых произошли из-за антител Кидда. Из 34 DSTR 6 пациентов были квалифицированы как имеющие DHTR, а DSTR у 5 (89%) пациентов были определены как вызванные анти-Jk a-антителами. DHTR, обусловленные анти-Jk a-антителами, в ряде случаев были связаны с аллоиммунизацией из-за предыдущего переливания серодискордантной крови и продуктов крови 9, 15, 16, но могут возникать при отсутствии соответствующей истории переливания. 13, 17 Кроме того, в педиатрии сообщалось о 2 случаях встречающихся в природе антител против Jk a. 18, 19

Антитела Kidd могут быть опасны, потому что анти-Jk a могут вызывать тяжелые острые гемолитические трансфузионные реакции, а также острую недостаточность трансплантата и летальный исход HDFN. Однако чаще он ассоциируется с DHTR легкой и средней степени тяжести. Anti-Jk b чаще всего связан с более тяжелыми гемолитическими реакциями и HDFN. 13 Anti-Jk3, хотя и крайне редко встречается в общей популяции, также связан с более тяжелыми гемолитическими трансфузионными реакциями. 3

Процедуры обнаружения Jk-антигенов и антител

Реагенты, определяющие группу крови против Jk a и анти-Jk b, используются для обнаружения антигенов Jk a и Jk b, соответственно, на эритроцитах доноров или пациентов. Типирование донорских эритроцитов с помощью непрямого теста на антиглобулин помогает выбрать антиген-отрицательные единицы для переливания пациентам, которые были иммунизированы антигеном Jk a или Jk b в результате переливания или беременности. Типирование антигена также выполняется для подтверждения присутствия аллоантител в сыворотке крови пациента или донора. При перекрестном сопоставлении донорских эритроцитов с плазмой пациента используется непрямой антиглобулиновый тест. Агглютинация эритроцитов представляет собой положительный результат теста и указывает на присутствие соответствующего антигена. Если антиген отсутствует, агглютинация не происходит, что приводит к отрицательному результату теста (рис. 1).


Глоссарий

гиперчувствительность замедленного типа: (тип IV) Т-клеточный иммунный ответ против патогенов, проникающих в интерстициальные ткани, вызывая клеточный инфильтрат

немедленная гиперчувствительность: (тип I) IgE-опосредованная дегрануляция тучных клеток, вызванная сшивкой поверхностного IgE антигеном

сенсибилизация: первое воздействие антигена

тяжелый комбинированный иммунодефицит (ТКИД): генетическая мутация, которая влияет как на Т-клетки, так и на В-клетки иммунного ответа

гиперчувствительность I типа: немедленный ответ, опосредованный дегрануляцией тучных клеток, вызванной сшивкой антигенспецифических молекул IgE на поверхности тучных клеток

гиперчувствительность II типа: повреждение клеток, вызванное связыванием антител и активацией комплемента, обычно против эритроцитов

гиперчувствительность III типа: повреждение тканей, вызванное отложением комплексов антитело-антиген (иммунный) с последующей активацией комплемента


Могут ли после переливания крови образоваться антитела против белых кровяных телец? - Биология

Тестирование обычно проводится только в условиях плановой трансплантации, когда вы являетесь предполагаемым реципиентом трансплантата или возможным донором. Тестирование определяет, какие гены и антигены лейкоцитарного антигена человека (HLA) вы унаследовали, и выявляет антитела к антигенам HLA, которые могут вызвать неудачу при трансплантации. Тестирование также может быть выполнено для определения типов антигенов HLA у доноров крови тромбоцитов, которые соответствуют реципиентам переливания.

Чаще всего проверяются реципиенты трансплантата, когда определяется, что им требуется трансплантация твердого органа или гемопоэтических стволовых клеток (HSC). Перед трансплантацией потенциальных доноров проверяют на предмет совместимости с конкретным реципиентом или при регистрации в национальном реестре доноров.

У некоторых реципиентов, которым требуется переливание тромбоцитов, не наблюдается увеличения количества тромбоцитов из-за наличия антител к HLA. Чтобы улучшить реакцию тромбоцитов, доноры крови тромбоцитов сопоставляют HLA-антиген с реципиентом.

Иногда берется образец крови из вены на руке, для HLA-типирования, мазок с внутренней стороны щеки (буккальный мазок)

Вы можете найти результаты своих анализов на веб-сайте вашей лаборатории или на портале для пациентов. Однако в настоящее время вы находитесь на сайте Lab Tests Online. Возможно, вы были перенаправлены сюда с веб-сайта вашей лаборатории, чтобы предоставить вам справочную информацию о проведенных вами тестах. Вам нужно будет вернуться на веб-сайт или портал вашей лаборатории или связаться с вашим практикующим врачом, чтобы получить результаты теста.

Lab Tests Online - это отмеченный наградами веб-сайт для обучения пациентов, предлагающий информацию о лабораторных тестах. Контент на сайте, который был проверен учеными-лаборантами и другими медицинскими специалистами, дает общие объяснения того, что могут означать результаты для каждого теста, указанного на сайте, например, что высокое или низкое значение может предложить вашему практикующему врачу относительно вашего здоровье или состояние здоровья.

Референсные диапазоны для ваших тестов можно найти в вашем лабораторном отчете. Обычно они находятся справа от результатов.

Если у вас нет отчета о лабораторных исследованиях, проконсультируйтесь со своим врачом или лабораторией, проводившей тест (ы), чтобы получить референсный диапазон.

Результаты лабораторных тестов сами по себе не имеют значения. Их значение исходит из сравнения с эталонными диапазонами. Референсные диапазоны - это значения, ожидаемые для здорового человека. Иногда их называют «нормальными» значениями. Сравнивая результаты теста с эталонными значениями, вы и ваш лечащий врач можете увидеть, выходят ли какие-либо из ваших результатов за пределы диапазона ожидаемых значений. Значения, выходящие за пределы ожидаемых диапазонов, могут помочь в выявлении возможных состояний или заболеваний.

Хотя точность лабораторных испытаний значительно выросла за последние несколько десятилетий, некоторые различия между лабораториями могут возникать из-за различий в испытательном оборудовании, химических реактивах и методах. Это причина того, почему на этом сайте представлено так мало эталонных диапазонов. Важно знать, что вы должны использовать диапазон, предоставленный лабораторией, которая проводила ваш тест, чтобы оценить, находятся ли ваши результаты «в пределах нормы».

Дополнительные сведения см. В статье «Диапазоны ссылок и их значение».

Лейкоцитарные антигены человека (HLA) - это специализированные белки, присутствующие на поверхности всех клеток организма, кроме красных кровяных телец. Гены HLA, которые наследуются людьми, отвечают за антигены HLA, присутствующие в их клетках.Тестирование HLA определяет основные антигены HLA, которые присутствуют на поверхности клеток человека, и антитела к антигенам HLA, а также гены, ответственные за антигены HLA, в первую очередь для соответствия донорам и реципиентам трансплантата.

У человека гены HLA расположены в области хромосомы 6, называемой главным комплексом гистосовместимости (MHC). MHC играет важную роль в управлении иммунной системой. Это помогает иммунной системе организма различать, какие клетки являются «собственными», а какие - «чужеродными» или «чужеродными». Любые клетки, признанные «чужеродными», могут вызывать иммунный ответ, включая выработку антител. Тестирование на антитела к HLA проводится у реципиентов трансплантата, чтобы определить, есть ли у них антитела, которые нацелены на антигены HLA в донорском органе или ткани. Тестирование на HLA-антитела также проводится у реципиентов переливания тромбоцитов, чтобы определить, есть ли у них какие-либо антитела, которые нацелены на тромбоциты донора и препятствуют хорошему ответу на переливание.

Для трансплантации гемопоэтических стволовых клеток (HSC) гены HLA донора и реципиента должны быть одинаковыми или совпадать как можно ближе, чтобы трансплантация прошла успешно и уменьшила вероятность развития болезни трансплантат против хозяина (GVHD). (См. Общие вопросы ниже).

При трансплантации твердых органов, таких как трансплантация почек, сердца или легких, совместимость групп крови по АВО имеет решающее значение. После сопоставления типов ABO также полезно сопоставить антигены HLA между донором и реципиентом. В отличие от соответствия ABO, несоответствия типирования HLA менее критичны, если у реципиента не выработаны антитела HLA, направленные против донорских антигенов. Для подавления иммунной системы реципиента с целью минимизации отторжения органа могут вводиться различные лекарства.

Иногда бывает сложно найти донора, совместимого с предполагаемым реципиентом. Отчасти причина в том, что каждый ген HLA может иметь множество возможных форм или вариаций (аллелей). Эта характеристика называется полиморфной. Кроме того, существует более 200 генов, составляющих большое семейство генов HLA, расположенных на хромосоме 6. Принимая во внимание множество различных возможных комбинаций и множество типов аллелей HLA, найти подходящего донора может быть непросто, особенно если реципиент имеет предварительно сформированные антитела к HLA.

Тем не менее гены HLA расположены близко друг к другу и наследуются вместе в виде групп, известных как гаплотипы, таким образом, ребенок наследует по одному гаплотипу от каждого родителя. Из-за этого существует большая вероятность того, что члены семьи будут иметь одну и ту же группу аллелей HLA по сравнению с потенциальными донорами, не имеющими отношения к родству. Часто родители, дети или братья и сестры реципиента могут быть лучшими партнерами по трансплантации.

Прочтите статью «Вселенная генетического тестирования», чтобы узнать больше о наследовании и системе HLA.


Серологический тест

Серология Значение: клиническое исследование сыворотки, а также других жидкостей организма, известно как серология. На практике этот термин обычно относится к обнаружению антител в сыворотке для диагностических целей. Антитела вырабатываются в ответ на инфекцию (против конкретного микроорганизма), например, чужеродные белки (например, в ответ на переливание несовместимой крови) или собственные белки.

[Изображение будет скоро загружено]

Серологические тесты:

Серологические тесты включают диагностические процедуры для выявления антител и антигенов в образце крови пациента. Определение серологии говорит о том, что серологические тесты могут использоваться для диагностики инфекций и аутоиммунных расстройств, а также для определения устойчивости человека к этим видам заболеваний и для множества других целей, включая оценку группы крови человека.

Процедура тестирования проста. Большинство людей не испытывают сильной боли. Возможными побочными эффектами являются кровопотеря и инфекция, но вероятность того и другого мала.

В судебной серологии серологические тесты могут использоваться для исследования улик на месте преступления. ELISA, фиксация комплемента, преципитация, агглютинация, флуоресцентные антитела и, совсем недавно, хемилюминесценция - все это стратегии для обнаружения антител и антигенов.

Типы серологических тестов:

Антитела бывают разных форм и размеров. В результате существуют многочисленные тесты для выявления существования различных форм антител. Вот некоторые из них:

Антитела, подверженные действию определенных антигенов, вызывают слипание частиц в анализе агглютинации.

Проверяя наличие антител в жидкостях организма, тест на преципитацию определяет идентичность антигенов.

Наличие антимикробных антител в вашей крови определяется их реакцией на целевые антигены в тесте Вестерн-блоттинг.

Приложения:

Серологические тесты используются в микробиологии для оценки наличия у человека антител против определенного патогена или для выявления антигенов, коррелирующих с патогеном внутри образца. Серологические тесты особенно полезны для видов, которые трудно культивировать с использованием стандартных лабораторных методов, таких как Treponema pallidum (возбудитель сифилиса) или вирусы.

Антитела к патогену могут быть обнаружены в крови человека, что указывает на то, что они подверглись действию этого патогена. Часто серологические тесты выявляют антитела к иммуноглобулину M (IgM) или иммуноглобулину G (IgG) (IgG). IgM вырабатывается в больших количествах сразу после контакта человека с патогеном, а затем быстро снижается.

При первом воздействии также образуется IgG, но не так быстро, как IgM. После последующих воздействий образующиеся антитела в основном представляют собой IgG и остаются в кровотоке в течение длительного периода времени. Это влияет на интерпретацию результатов серологических исследований: положительный результат на IgM указывает на то, что человек присутствует или ранее был инфицирован, тогда как положительный результат на IgG и отрицательный результат на IgM указывает на то, что человек мог подвергнуться воздействию вируса или иммунизироваться в прошлом. . Тестирование на антитела к инфекционным заболеваниям часто проводится в два этапа: во время первичного заболевания и затем после выздоровления пациента.

Когда оценивается количество антител в каждом образце, выздоравливающий образец имеет значительно большее количество IgG, что указывает на инфекцию, а не на предшествующее воздействие. Ложноотрицательные результаты тестирования на антитела могут быть получены у людей с ослабленным иммунитетом, у которых вырабатывается меньше антител, а затем у людей, которые получали противомикробные препараты в начале течения инфекции.

Серологические методы и серологические значения часто используются для определения группы крови. Антисыворотки или реагенты, содержащие антитела, используются для идентификации антигенов в красных кровяных тельцах человека, которые определяют его группу крови. Антитела связываются с антиген-экспрессирующими эритроцитами, заставляя их плотно слипаться (агглютинировать), что можно увидеть визуально. Добавление плазмы к клеткам, экспрессирующим соответствующий антиген, и наблюдение за реакциями агглютинации также можно использовать для определения антител к группе крови человека.

Перекрестное сопоставление, а также явные и непрямые исследования антиглобулинов - это два других серологических подхода, используемых в трансфузионной медицине. Перед переливанием крови проводится перекрестное сопоставление, чтобы убедиться, что донорская кровь идентична. Это влечет за собой смешивание клеток донорской крови с плазмой реципиента и наблюдение за реакциями агглютинации. Прямой антиглобулиновый тест используется для определения того, связаны ли антитела с эритроцитами в организме, что бывает редко и может возникнуть в таких ситуациях, как аутоиммунная гемолитическая анемия, детская гемолитическая болезнь и реакции на переливание крови. Непрямой тест на антиглобулин использовался для распознавания нескольких антигенов групп крови и скрининга на антитела, которые могут вызывать реакции переливания крови.

Обнаруживая нерегулярные антитела, направленные против собственных тканей человека, серологические тесты могут помочь в диагностике аутоиммунных заболеваний (аутоантитела). Графики иммунологии варьируются от человека к человеку.

Почему серологический тест?

Чтобы понять серологические тесты и почему они важны, полезно иметь базовое представление об иммунной системе и о том, почему люди заболевают.

Антигены - это соединения, которые вызывают реакцию иммунной системы (иммунология и серология). Обычно они слишком маленькие, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом. Они могут попасть в человеческое тело, среди прочего, через рот, открытые поры / поврежденную кожу или носовые ходы. Ниже приведены примеры антигенов, которые обычно поражают людей:

Антитела вырабатываются иммунной системой для защиты от антигенов. Антитела - это частицы, которые связываются с антигенами и делают их неактивными. Ваш врач определит тип антител и антигенов в вашем образце крови, а также тип инфекции, которая у вас есть, путем анализа вашей крови.

Отчет о серологии

Нормальные результаты тестов: антитела вырабатываются вашим организмом в ответ на антигены. Если у вас нет антител, значит, у вас нет инфекции. Антитела в пробе крови не обнаружены, поэтому результаты естественные.

Ненормальные результаты тестов: Антитела в образце крови (серология крови) обычно указывают на то, что иммунная система отреагировала на антиген в результате текущего или предыдущего заболевания или воздействия чужеродного белка.

В крови могут быть обнаружены антитела к естественным или не чужеродным белкам или антигенам, что может помочь врачу определить аутоиммунное заболевание.

Наличие специфических антител также может указывать на иммунитет к одному или нескольким антигенам. Это означает, что если вы снова столкнетесь с антигеном или антигенами, вы не заболеете.

Серологическое тестирование может использоваться для диагностики множества заболеваний, в том числе:

Бруцеллез (вызванный бактериями)

Корь (вызванная вирусом)

Амебиаз (вызванный паразитом)

Краснуха (вызванная вирусом)

Серологические исследования

Согласно исследованию Metcalf et al., Опубликованному в 2016 году, эпидемиологи часто используют серологические обследования для оценки частоты заболевания среди населения, среди которых были Нил Фергюсон и Джереми Фаррар. Случайная ретроспективная выборка среди образцов была взята для нескольких других медицинских тестов или для определения чувствительности антител к конкретному организму, или защитный титр антител внутри населения часто используется в этих исследованиях.

Серологические исследования обычно используются для определения процента людей или животных в популяции, положительных на определенные антитела, а также титра и концентрации антител. Такие опросы могут быть наиболее простым и информативным методом определения динамики восприимчивости и иммунитета населения. В документе был разработан Всемирный банк серологии (также известный как банк сыворотки) и предсказано: «Связанные значительные методологические достижения в серологических исследованиях, дизайне исследований и количественном анализе, которые могут привести к скачкообразному изменению понимания человеком и оптимальному контролю за инфекционными заболеваниями. . "


Заключение. Какое значение имеет B19V в трансфузионной медицине и что можно сделать?

Примерно 30% потенциальных доноров крови, начиная с 18-летнего возраста, не имеют антител против B19V и, таким образом, восприимчивы к новым инфекциям B19V. И поскольку инфекция B19V часто остается незамеченной, особенно у взрослых, доноров, инфицированных B19V, нельзя распознать по клиническим симптомам или явным отклонениям в анализе крови, и поэтому им разрешено сдавать кровь. По этим причинам обнаружение ДНК B19V в донорской крови - не редкость, по крайней мере, по сравнению с другими вирусными агентами, передающимися при переливании крови, такими как ВИЧ, ВГС и ВГВ. В отличие от ранее предполагавшихся, виремия B19 после острой инфекции не является кратковременным явлением, ограниченным несколькими днями или неделями, но сохранение ДНК B19V в течение месяцев или лет, также у здоровых доноров крови, кажется нормой, а не исключением. и таким образом можно получить несколько последовательных ДНК-положительных пожертвований B19V даже от одного донора. Однако высокие концентрации ДНК указывают на пик вирусемии при острой инфекции, но вскоре после острой инфекции концентрация ДНК быстро снижается, что сопровождается образованием потенциально нейтрализующих антител IgG.

Тот факт, что лечащие врачи редко сообщают об инфекциях TT-B19V, может служить указанием на незначительную значимость B19V для переливания отдельных компонентов донорской крови либо потому, что они не возникают вообще, либо из-за отсутствия клинических последствий. Во многих отчетах, касающихся инфекции TT-B19V, только обнаружение ДНК B19V у донора стимулировало исследование обычно бессимптомного реципиента продуктов крови, и причиной переливания крови не было симптоматического реципиента переливания крови. исследование донора на инфекцию B19V. Это может указывать на то, что подавляющее большинство инфекций TT-B19V (если они вообще возникают) игнорируются лечащими врачами либо из-за отсутствия, либо из-за слабых и неспецифических симптомов, и были зарегистрированы только единичные случаи инфекций TT-B19V с тяжелыми последствиями ( 66, 67, 69).

Чтобы избежать заражения TT-B19V, было предложено несколько мер: в Японии скрининг на B19V проводится с помощью анализа гемагглютинации, чтобы избежать попадания донорских животных с высокой вирусной нагрузкой в ​​пул плазмы для фракционирования (66, 70). Однако этот метод менее чувствителен, выявляет только донации с очень высокой вирусной нагрузкой и, следовательно, более подходит для выявления донаций плазмы, которые не должны попадать в пул плазмы для фракционирования из-за их высокой вирусной нагрузки B19. Поскольку в этом анализе не учитываются многие единичные доноры с более низкой вирусной нагрузкой и, следовательно, возможность передачи B19V реципиенту, эффективность скрининга доноров крови на продукты единичной донорской крови нецелесообразна.

Наиболее эффективным методом предотвращения заражения TT-B19V является общий скрининг доноров крови на ДНК B19V с помощью NAT. Это также можно сделать с помощью мини-пулов, в которых несколько пожертвований собираются вместе для проверки NAT. В настоящее время скрининговые анализы обладают достаточной чувствительностью (36, 71, 72), чтобы надежно обнаруживать донорство даже при минимальном количестве ДНК B19V. На основе современных знаний максимальная безопасность с точки зрения предотвращения заражения TT-B19V обеспечивается, если чувствительность анализа достаточна для обнаружения одного донора с концентрацией ДНК B19V 10 3 МЕ ДНК B19V / мл плазмы.

В отличие от NAT-скрининга донорской крови, скрининг IgM к B19V не подходит для выявления донорской крови с риском передачи инфекции B19V: хотя IgM обычно считается сформированным во время острой инфекции B19V, антитела IgM не всегда обнаруживаются. во время пика вирусемии в стадии острой инфекции (51). Причиной может быть острая инфекция, предшествующая сероконверсии, когда ДНК B19V предшествует образованию антител, или исчезновение антител IgM во время переключения класса Ig.

Другая стратегия, основанная на тестировании на антитела, для обеспечения & # x0201CB19V безопасных & # x0201D компонентов крови для разовой сдачи крови была предложена в Нидерландах (73): компоненты крови одного донора могут считаться & # x0201CB19V безопасными & # x0201D, если они получены от доноров. , у которых анти-B19V IgG был обнаружен в двух отдельных образцах, взятых с интервалом не менее 6 месяцев. И хотя ДНК B19V обычно обнаруживается в течение более длительного периода, чем 6 месяцев после сероконверсии (в отличие от того, что считалось в то время), измеренная концентрация низкая, обнаружение ДНК B19V, вероятно, основано на голых цепях ДНК и, более того, ДНК B19V, сопровождаемой наличие защитных антител по крайней мере у всех доноров с продолжающейся инфекцией B19V. Такой подход гарантирует большую защиту от заражения TT-B19V продуктами крови одного донора. Однако тестирование IgG против B19V, предпочтительно полностью автоматизированное, требуется как эффективный алгоритм, который гарантирует тестирование IgG против B19V через 6 месяцев с последующим объявлением продуктов разовой донорской крови & # x0201CB19V безопасными & # x0201D.

Помимо скрининга доноров на ДНК B19V, в процессе производства производных плазмы применяется инактивация или удаление вирионами. Такие меры, как пастеризация или обработка с низким pH, были эффективными в устранении B19V (74), а также нанофильтрация (75), и можно ожидать дополнительного повышения безопасности в отношении передачи B19V производными плазмы.

В настоящее время доступны некоторые данные об эффективности технологий уменьшения патогенов, таких как лечение амотосаленом / УФА или обработка рибофлавином / УФ-светом клеточных продуктов крови при инактивации B19V. Сообщалось о значительном снижении уровня B19V человека или свиньи при таком лечении (76). Однако недавно сообщалось о возможной передаче B19V объединенным концентратом тромбоцитов, обработанным амотосаленом / UVA (77), что делает окончательный вывод об эффективности патогенной инактивации B19V в клеточных продуктах крови в настоящее время трудно.

Следует тщательно обсудить, имеет ли смысл общий скрининг на ДНК B19V или применение других мер по обеспечению & # x0201CB19V безопасных & # x0201D компонентов крови для однократной сдачи крови. Согласно имеющимся данным, B19V, по-видимому, имеет второстепенное значение при введении компонентов крови одного донора. Клиницисты очень редко сообщают о симптомах инфекции TT-B19V. Это может быть связано с тем, что они редко возникают по причинам донора: вирусная нагрузка, если зрелые вирионы вообще присутствуют у донора, слишком низкая и / или циркулирующие вирионы нейтрализуются сосуществующими антителами IgG к B19V со специфичностью к VP1, защищая реципиент против инфекции. Возможны также причины для пациента: распространенность серотипа в популяции пациентов сравнима с таковой в общей популяции. Это означает, что примерно 70% реципиентов переливания крови имеют антитела против B19V и, вероятно, обладают иммунитетом. Другое объяснение состоит в том, что инфекции TT-B19V происходят, но лечащий врач не обращает на них внимания, поскольку они не имеют никакого клинического значения.

В отличие от других вирусов, передаваемых при переливании крови (например, HBV, HCV, HIV), инфекции B19V можно хорошо лечить, например, переливанием дополнительных эритроцитов или введением в / в. IgG и тем самым можно предотвратить серьезные последствия инфекций TT-B19V. Более того, ВГВ, ВГС и ВИЧ представляют угрозу для большинства или почти всех реципиентов переливания крови и не могут или вряд ли могут быть приобретены сообществом, в отличие от B19V, который передается капельно, но против которого уже 70% реципиентов гемотрансфузий обладают иммунитетом.

Следовательно, другим подходом, чем общий скрининг доноров крови для защиты реципиентов на инфекцию TT-B19V, является повышение осведомленности врачей о возможности заражения TT-B19V. Отдельные группы пациентов, восприимчивых к более тяжелому течению потенциальной инфекции B19V (например, беременные женщины, пациенты с ослабленным иммунитетом, пациенты с высоким обменом эритроцитов), должны быть тщательно исследованы на наличие симптомов инфекции B19V после переливания крови, а также проведение скрининга NAT на B19V в пациента можно считать. Таким образом, могут быть обнаружены не только редко встречающиеся инфекции TT-B19V, но и предположительно более часто встречающиеся внебольничные инфекции B19V.