Теоретическая часть к практическому занятию для студентов мдф «Патологи обмена гемоглобина. Гипоксии» Фракция -глобулинов

Главный белок, обеспечивающий транспорт железа- трансферрин (сидерофилин, -металлсодержащий глобулин, 1s-глобулин, металлосеромукоид) 1 -гликопротеин плазмы крови, содержание в плазме – 1,6 – 2,8 г/л. Не связанную с железом форму называют апотрансферрином. Молекулярная масса – 76 – 77 кД, изоэектрическая точка – 5,9. Содержание углеводов – 6,1 %. Связанная с двумя атомами железа форма имеет константу седиментации 5.2S. изоэлектрическую точку – 5,2. Полипептидная цепь содержит 680 аминокислотных остатков отношение полярных аминокислот к неполярным 1,3. Считают, что трансферрин состоит из двух одинаковых доменов, каждый из которых связывает по одному атому железа.

Углеводная часть молекулы представлена двумя идентичными разветвленными цепями на С-концевой части молекулы. Она выполняет защитную функцию, повышая устойчивость белка, и, по-видимому, может участвовать в процессах взаимодействия белка с клетками.

Апотрансферрин, связывая 2 атома железа образует комплекс, окрашенный в розовый цвет с максимумом поглощения при длине волны 460-465 нм. Изменение поглощения при этой длине волны может быть использовано для определения связывания железа. Одновременно с присоединением железа молекула связывает 2 иона карбоната или бикарбоната, формируя сложный комплекс.

В молекуле трансферрина железо трехвалентное, однако более легко с ним связывается Fe²⁺, которое, окисляясь, превращается в трехвалентное. Различные анионы могут замещать бикарбонат: оксалат, малонат, пируват, лактат.Общим условием для присоединения аниона к комплексу является наличие карбоксильной группы и второй функциональной группы расположенной в 0.63 нм от нее и способной образовывать лиганды с Fe²⁺.

Связывание каждого атома железа сопровождается выде­лением 3протонов из комплекса и присоединением одного бикарбонатного иона. Положительный заряд молекулы в целом падает, что ведет к изменению электрофоретической подвижности. Во взаимодействии с железом участвуют остатки лизина, а возможно и гистидина.Места связывания железа в молекуле трансферрина различаются между собой по рН -зависимости, константе связывания. На основании этих отличий удается выделить 4формы трансферрина —апотрансферрин, 2различные формы, содержащие по одному атому железа, и одну форму, имеющую два атома железа.

С трансферрином может связываться и большое число других металлов: Cu²⁺, Zn²⁺Cr³⁺, Co³⁺, Mn³⁺, Cd³⁺. У чело­века описано более 19генетических вариантов трансферрина, различающихся по аминокислотному составу.Наиболее часто встречающаяся форма—трансферрин С. Белок с меньшей электрофоретической подвижностью обозначен D, с большей – В. В порядке от большей к меньшей подвижности выделяют: BLae, Во, В0-1, В-Атлантик, В, Bl-2, B2, Вз, С,В, Аделаида, Do-i, Dмoнреаль, Dchi, Dfm, D, D2 И D3. Функциональная активность их одинакова.Основное место синтеза белка – печень. Молочная железа продуцирует белок с подобными трансферрину свойствами – лактоферрин. Скорость синтеза – 0,6-0,8мг/кг в час.

Уровень трансферрина увеличивается при беременности, железодефицитных анемиях, после введения эстрогенов, снижается при циррозах печени, белковом голодании, отравлении солями железа. Содержание трансферрина у здоровых 2,42г/л. При различных заболеваниях концентрация (г/л) его в плазме колеблется в следующих пределах

Таблица 14-4. Содержание трнасферрина при разных заболеваниях

Заболевание	Концентрация в плазме (г/л)
Железодефицитные анемии	3,24
Апластическая анемия	1,22
Инфекционные болезни	1,87
Ревматоидный артрит	2,20
Нефротическии синдром	1,62
Рак грудной железы	1,92

Выделяют 4типа нарушений содержания трансферрина в сочетании с изменениями концентрации железа и железо-связывающей способности плазмы крови.

Повышение содержания трансферрина с понижением уров­ня железа плазмы обнаружено при железодефицитных анеми­ях и является одним из наиболее важных признаков для установления причины анемии. Подобные же изменения наблюдаются при беременности и в детском возрасте, однако они менее выражены. Увеличение содержания трансферрина в этих случаях связано с усилением его синтеза.

Повышение концентрации трансферина и уровня железа в плазме отмечено при использовании оральных противозачаточных средств, что объясняют действием эстрогенных компонентов этих препаратов. Уменьшение содержание трансферрина может сопровождаться снижением или повышением уровня железа в плазме.Повышение концентрация железа при низком уровне трансферрина обнаруживается в условиях, ведущих к увеличению железа в органах-депо: идиопатический гемохроматоз, или в случаях гипопластических. гемолитических и мегалобластических анемий, что является следствием угнетения синтеза белка под влиянием высоких содержаний железа. Снижение содержания трансферрина и железа в плазме крови встречается при многочисленных патологических состояниях: белковом голодании, острых и хронических инфекциях, циррозе печени, хирургических вмешательствах, опухолях и др.Трансферрин играет центральную роль в обмене железа между органами

Гемопексин (гемсвязывающий -глобулин, серомукоид 1А, серомукоид 1B, 1В-глобулин, цитохромфиллин, 1-гаптоглобин, PS-3A, МР-З) — -гликопротеин с молекулярной массой 57 кД, состоит из одной полипептидной цепи. Содержание углеводов до 20 %. Концентрация в плазме—0,85г/л. В состав гемопексина входит много триптофана и тирозина.

Синтезируется в печени. Главная функция — связывание и транспорт гема, который рассматривается и как индуктор синтеза гемопексина. Каждая молекула гемопексина связывает одну молекулу гема. Такой комплекс легко захватывается из крови печенью.

Химические соединения и реакции, способствующие образованию потенциально токсических активных форм кислорода обозначают прооксидантами. С другой стороны, соединения и реакции, использующие эти формы, разрушающие их, ингибирующие их образование или противостоящие их действию называют антиоксидантами. В нормальной клетке, существует баланс между про и антиоксидантами. Однако, это равновесие может быть сдвинуто в сторону прооксидантов, если образование активных форм кислорода значительно увеличивается (например, после поступления с пищей некоторых химических веществ или лекарств) или когда уровни антиоксидантов снижается (например, инактивация ферментов, включаемых в использование активных форм кислорода и состояния, которые приводят к снижению уровня антиоксидантов). Такие состояния называют окислительным стрессом и при длительном и/или массивном действии могут завершаться тяжелыми повреждениями клеток