Учебник

Материалом для исследования может также являться моча, ликвор, выпотные жидкости, в редких случаях – слюна, сперма, дуоденальное содержимое и др.

Транспортные белки. Основным транспортным белком является альбумин. Альбумин обеспечивет перенос в плазме жиных кислот,

билирубина и других гидрофобных соединений. Транспорт в связанном виде с альбумином практически неспецифичный. Альбумин связывает билирубин,

в результате билирубин не фильтруется в клубочках почек и не вызывает токсического эффекта за счет проникновения в липидные слои клеточных мембран. Соединенный с альбумином билирубин обозначается как неконъюгированный (непрямой), его концентрация возрастает при внутрисосудистом гемолизе. В то же время при измерении сначала проводят диссоциацию неконъюгированного билирубина от альбумина обработкой детергентом, а затем уже ставят реакцию азосочетания. Альбумин связывает до половины инов Са в сыворотке, удаляя его из активного метаболизма. В

результате возможно измерение общего Са и ионизированного Са+2. Разница в концентрации значительная и меняется в зависимости от содержания белка в сыворотке.

Специфические транспортные белки, такие как трансферрин, тироксин-

связывающий белок, секс-связывающий глобулин, как правило,

функционируют по принципу антиген-антитело и обеспечивают защиту связанных лигандов. До 99,99% тироксина связано с транспортными белками, в результате тироксин циркулирует в плазме до 7 дней, а активной молекулой является свободная молекула – свободный Т4. В системе свертывания фактор Виллебранда несет на себе фактор VIII. При болезни Виллебранда, при которой отсутствует фактор Виллебранда, клинические проявления схожи с гемофилией А, так как незащищенный фактор VIII

быстро разрушается протеолитическими системами крови. В клинических исследованиях причиной ряда патологий может быть нарушение в системе транспортных белков, особенно при заболеваниях печени, так как гепатоциты являтюся основным местом синтеза транспортных белков.

461

Структурные белки. Белки, белковые комплексы с липидами

(липопротеиды) и углеводами (гликопротеиды) являются основой структуры всех клеточных мембран. Они обеспечивают не только барьерную функцию,

но и перенос веществ через клеточные мембраны внутрь клетки, выделение производных клеточного метаболизма из клеток, формирование специфических каналов для ионов и некоторых метаболитов, формирование рецепторных полей, обеспечивают состояние микровязкости мембран.

Появление в системе циркуляции мембранных белков используется в лабораторной диагностике для идентификации интенсивности и локализации патологического процесса. Например, самым раним маркером инфаркта миокарда является увеличение концентрации в сыворотке сердечного белка,

связывающего жирные кислоты. Этот белок входит в состав мембраны кардиомиоцитов, при шемическом повреждении высвобождается из разрушающихся мембран и является маркером некроза кардиомиоцитов.

Белки и пептиды как биологически активные вещества. Белковыми гормонами являются тропные гормоны гипофиза (СТГ, АКТГ, ТТГ, ХГЧ,

ФСГ, ЛГ), пролактин, инсулин, глюкагон, вазопрессин и другие. Белковые

гормоны высокоспецифичны и обеспечивают регулируемый гормональный контроль. В лабораторных исследованиях определение гормонов – один из самых эффективных подходов к диагностике заболеваний. Например,

тестирование на врожденный гипотиреоз в рамках Федеральной программы проводится у всех новорожденных по всей стране. Увеличение концентрации ТТГ является сигналом для исследования уровня тиреоидных гормонов,

значительное повышение ТТГ в крови новорожденных – достаточное основание для немедленного назначения заместительной терапии с целью предупреждения кретинизма.

Пептидами обычно называют белки, имеющие в составе менее 50

аминокислотных остатков. Эндогенными пептидными медиаторами межклеточного взаимодействия выступают в организме цитокины. Они

физиологических функций организма, развитии опухолей, формировании аллергических, утоиммунных и иных иммунопатологических процессов, в

восстановлении поврежденных тканей. В табл. 5.2 представлены отличительные признаки гормонов и цитокинов.

Изучение системы цитокинов проводится в зависимости от конкретных задач в основном иммунохимическими и молекулярно-биологическими методами и включает следующие основные подходы:

Определение концентрации цитокинов в биологических жидкостях.

Изучение синтеза цитокинов в тканях, на уровне отдельных клеток.

Анализ полиморфизма генов цитокинов.

Изучение экспрессии генов цитокинов.

Иммунные свойства белка. Белки вовлечены в систему взаимодействия антиген-антитело, которая является основой обмена белков,

их свойств, функциональных и патологических изменений. Иммуногенность

– потенциальная способность вызывать иммунный ответ, появляется у белков, как высокомолекулярных соединений, с появлением α-

спиральной структуры. На степень иммуногенности вещества влияют следующие факторы:

Природа антигена. Высокой иммуногенностью обладают белки и углеводы. Нуклеиновые кислоты, липиды и другие органические вещества

463

слабоиммуногенны и могут выступать в роли эффективных антигенов только

всоставе комплексных соединений.

Размер молекулы вещества. С повышением молекулярной массы растёт иммуногенность. Молекулярная масса антигена влияет не только на формирование определённой вторичной структуры белка, но и на количество эпитопов и их разнообразие, что повышает валентность антигена и также влияет на степень его иммуногенности.

Жёсткость структуры молекулы антигена, то есть способность сохранять определённую конфигурацию, увеличивает иммуногенность.

Принадлежность антигенов к классам полимеров, свойственным высшим животным, увеличивает их иммуногенность.

5.1.3. Особенности метаболизма отдельных аминокислот

Образование и обезвреживание аммиака. Самое большое количество аммиака образуется в кишечнике под воздействием бактерий. Азотистые соединения, такие как аминокислот, мочевая кислота, мочевина в присутствии бактериальных ферментов (протеазы, уреазы, аминовой оксидазы) метаболизируются до аммиака. Аммиак образуется также в клетках слизистой оболочки кишечника из глютамина. Реакция катализируется ферментом глютаминазой. Этот же фермент участвует в образовании аммиака в митохондриях почки. Метаболизм аммиака до мочевины происходит в печени в ходе орнитинового цикла. Выводимый с мочой аммиак образуется в клетках почечных канальцев из глютамина в ходе реакции, катализируемой глютаминазой (около 60%), а также в результате дезаминирования других аминокислот в почке. Хранение мочи приводит к росту концентрации аммиака в результате бактериального разложения мочевины.

Референтные значения содержания аммиака в сыворотке крови:

464

Новорожденные 64-107 мкмоль азота/л, (90-150 мкг N/дл), младенцы

21-50 мкмоль N/л (29-70 мкг N/дл), взрослые 15-45 мкмоль N/л (11-32 мкг N/дл);

Увеличение концентрации:

острая печеночная недостаточность: (некротическая, токсическая, вирусная, синдром Рея);

жировая дистрофия печени;

острая почечная недостаточность;

кишечный дисбактериоз;№

наследственные энзимопатии в орнитиновом цикле.

Референтные значения содержания аммиака в моче:

20-25 ммоль азота/сутки;

Физиологическое увеличение выделения:рацион питания, богатый мясом, пища с низким содержанием углеводов, голодание (катаболизм белка организма);

Увеличение выделения;

Метаболический ацидоз (понос, обезвоживание, сахарный диабет, голодание);

Дыхательный ацидоз

Недостаток кали;

Недостаток натрия

Синдром Франкони

Первичный гиперальдостеронизм

Образование мочевины. Мочевина – синтезируемый в печени конечный продукт детоксикации эндогенного аммиака, образующегося при распаде белков и других азотсодержащих соединений. Около 90% мочевины выводится с мочой; мочевина фильтруется в клубочках, частично пассивно реабсорбируется и секретируется в канальцах. Концентрация мочевины в сыворотке крови отражает соотношение скорости её образования и

465

выведения с мочой. Скорость синтеза мочевины возрастает при потреблении обогащенной белком пищи, усиленном эндогенном катаболизме в условиях голодания или повреждения тканей. Существенное возрастание концентрации мочевины ведёт к увеличению осмолярности плазмы крови,

что может влиять на гидратацию клеток.

Исследование экскреции мочевины с мочой используется для оценки баланса между процессами синтеза и распада белков в организме – азотистого баланса. Отрицательный азотистый баланс проявляется задержкой роста детей, снижением массы тела, скорости заживления ран, нарушениями,

обусловленными снижением скорости пролиферации клеток быстро обновляемых тканей и синтеза короткоживущих белков (гипоальбуминемия,

анемия, мальабсорбция, интеркуррентные инфекции в связи с недостаточностью иммунной системы).

Референтные значения содержания мочевины в сыворотке крови: дети

<14 лет 1,8-6,4 ммоль/л взрослые 2,5-6,4 ммоль/л, пожилые 2,9-7,5 ммоль/л

Увеличение концентрации:

острые или хронические заболевания почек, обтурация мочевых

путей;

снижение почечной перфузии (застойная сердечная недостаточность,

шок);

изоосмотическая дегидратация при рвоте, поносе, повышенном диурезе или потоотделении;

увеличение синтеза мочевины при повышенном катаболизме белка

(желудочно-кишечное кровотечение, ожоги, инфекции, послеоперационное состояние и др.).

Уменьшение концентрации:

повышенная скорость клубочковой фильтрации, обусловленная беременностью, неадекватной секрецией антидиуретического гормона;

466

снижение синтеза мочевины при функциональной недостаточности печени (печёночная кома, гепатит, цирроз, острая гепатодистрофия,

отравление мышьяком);

мальабсорбция и/или недостаточность белка в рационе (в связи со снижением продукции аммиака и, соответственно, синтеза мочевины)

Образование креатинина. Креатинин – конечный продукт неферментативного распада креатинфосфата и креатина, участвующих в энергообеспечении мышечного сокращения. На уровень креатинина сыворотки влияет скорость его продукции в мышцах (мышечная масса).

Повышение креатинина в сыворотке показательно при заболеваниях скелетных мышц. Креатинин выводится из крови почками путём фильтрации. Увеличение концентрации креатинина в сыворотке крови отражает снижение скорости клубочковой фильтрации. Креатинин не является чувствительным показателем нарушений фильтрационной способности почек в ранних стадиях, может оставаться в референтных пределах при поражении значительной части нефронов. Для оценки скорости клубочковой фильтрации полезен расчёт по клиренсу эндогенного креатинина.

Референтные значения креатинина в сыворотке крови: дети 1-14 лет

27-62 мкмоль/л, женщины 50-100 мкмоль/л, мужчины 60-115 мкмоль/л

Увеличение концентрации креатинина в сыворотке наблюдается при:

снижении клубочковой фильтрации при дисфункции почек любой этиологии (снижение почечной перфузии, заболевания почек, обтурация мочевых путей);

эндокринных нарушениях, сопровождающихся изменением метаболизма скелетных мышц (акромегалия и гигантизм, гипертиреоз);

некрозе скелетных мышц, воспалительных и метаболических заболеваниях с вовлечением мышц;

голодании со снижением мышечной массы.

467

Клиническое значение определения креатинина и мочевины.

Клиренс креатинина. Существенное увеличение содержания мочевины в сыворотке крови, как правило, указывает на нарушение функции почек. Это заключение почти однозначно при содержании мочевины в плазме крови,

превышающем 15ммоль/л. Вероятность нарушения функций почек возрастает, если при соответствующих данных анамнеза выявлены отклонения в общем анализе мочи (обнаружение белка, цилиндров, клеток крови), диурезе и/или повышенном уровне креатинина.

Коецентрация креатинина медленнее, чем мочевины, меняется у больных с почечной недостаточностью. Именно поэтому этот тест обычно используют одновременно с определением мочевины, её сывороточная концентрация более чувствительна к изменениям функции почек. Креатинин поступает в мочу путём фильтрации, он относится к беспороговым веществам, которые не реабсорбируются и не секретируются в канальцах.

Увеличение концентрации креатинина в сыворотке крови отражает снижение скорости клубочковой фильтрации. В свою очередь, для оценки скорости клубочковой фильтрации (СКФ) определяют клиренс эндогенного креатинина. Количество креатинина, выводимого с мочой за определённое время, равно количеству креатинина, поступившего в первичную мочу.

Измерив концентрацию креатинина в сыворотке крови и моче, а также объём мочи, выделяемой за определённое время (обычно сутки), можно рассчитать клиренс креатинина по формуле:

Фильтрации в почках зависит от роста и массы тела, поэтому клиренс креатинина рассчитывают на стандартную среднюю поверхность тела,

равную 1,73 м2. Для этого в направлении на исследование кроме объёма мочи, собранной за сутки, указывают рост и массу тела.

Референтные пределы клиренса креатинина представлены в табл. 5.3.

Таблица 5.3

468

Референтные пределы клиренса креатинина

Увеличение клиренса креатинина:

начальный период сахарного диабета;

гипертоническая болезнь;

нефротический синдром.

Уменьшение:

до 30 мл/мин/1,73м2 – умеренное снижение функции почек

недостаточность.

При выраженной почечной недостаточности СКФ, оценённая пробой Реберга, может быть завышена (при значительно повышенном уровне креатинина плазмы крови он может поступать в мочу путём секреции в почечных канальцах). В этой ситуации сывороточный уровень креатинина может быть более чувствительным индикатором изменения функции клубочков.

Образование мочевой кислоты. Гиперурикемия при подагре. Мочевая кислота – низкомолекулярное азотсодержащее вещество, конечный продукт распада пуриновых азотистых оснований – аденина и гуанина, входящих в состав свободных нуклеотидов и нуклеиновых кислот. Мочевая кислота выводится из организма с мочой. Повышенному образованию мочевой

469

кислоты способствуют врождённая недостаточность участвующих в обмене пуринов ферментов, усиленный катаболизм нуклеиновых кислот при массивном разрушении тканей, повышенном потреблении животной пищи богатой пуринами. При повышенном образовании мочевой кислоты в тканях и связанном с этим увеличением её концентрации в плазме крови могут образовываться кристаллы натриевых солей мочевой кислоты – уратов, что лежит в основе патогенеза подагры. Клинические проявления подагры

(артриты, мочекаменная болезнь, уратная нефропатия) обусловлены отложением кристаллов уратов в суставной жидкости, окружающих суставы тканях, в паренхиме или в канальцах почек. Риск подагры нарастает по мере увеличения гиперурикемии, но клинические проявления подагры не всегда тесно коррелируют с её уровнем. Гиперурикемия ассоциируется с метаболическим синдромом.

Референтные значения содержания мочевой кислоты в сыворотке:

мужчины 210-420 мкмоль/л, женщины 150-350 мкмоль/л

Увеличение концентрации:

подагра;

токсикозы беременных;

псориаз;

синдром Дауна;

поликистоз почек, свинцовая нефропатия, почечная недостаточность.

Нарушения обмена отдельных аминокислот. Фенилаланин –

незаменимая аминокислота. Генетически обусловленное нарушение обмена фенилаланина – фенилкетонурия (пировиноградная олигофрения), является одной из наиболее распространенных ферментопатий (1:10000). При этой патологии недостаточность фермента фенилаланингидроксилазы, которая катализирует превращение фенилаланина в тирозин, ведет к накоплению фенилаланина в крови и усилению экскреции с мочой продуктов дезаминирования аланина – фенилпировиноградной кислоты (фенилкетона).

Наиболее тяжелые проявления фенилкетонурии – нарушения умственного и

470