Белки

Белки - это органические высокомолекулярные азотосодержащие вещества. В плазме крови известно около 200 различных белков. Суммарное количество белков плазмы составляет такое понятие как “общий белок”

Норма - 65-85 г/л - нормопротеинемия.

Основные белки плазмы крови: альбумин 45-55 г/л, глобулины - 20-30 г/л, фибриноген - 2-4 г/л.

Место синтеза – печень, РЭС.

Физиологическая роль белков плазмы

Поддерживают коллоидно-онкотическое давление, сохраняя объем крови, связывая воду и задерживая ее, не позволяя выходить из кровеносного русла;

Принимают участие в процессах свертывания крови;

Поддерживают постоянство рН крови, являясь одной из буферных систем крови;

Соединяясь с рядом веществ (холестерин, билирубин и др.), а также с лекарственными препаратами, доставляют эти вещества к тканям;

Поддерживают нормальный уровень катионов — кальция, железа, меди, магния в крови, образуя с ними недиализируемые соединения;

Играют важнейшую роль в иммунных процессах;

Служат резервом аминокислот;

Входят в состав гормонов, ферментов и других биологически активных веществ.

Основные причины гиперпротеинемии

Абсолютная:

незначительная - при инфекционном или токсическом раздражении РЭС, в клетках которой синтезируется глобулин, например, хронический полиартрит или другие хронические воспалительные процессы;

выраженная до 120 г/л - встречается при миеломной болезни, макроглобулинемии Вальденстрема (когда появляются дополнительные очаги образование патологических белков - парапротеинов);

Относительная - при сгущении крови из-за значительных потерь жидкости (поносы, рвота, усиленное потоотделение, несахарный диабет, холера, перитонит, тяжелые ожоги).

Причины развития гипопротеинемии

Относительная - при гидратации (водной нагрузке);

Абсолютная:

при недостаточном поступлении белка с пищей (голодание, нарушение функции ЖКТ)

при уменьшении процесса биосинтеза белка (хронические гепатиты; метастазы в печень)

за счет потери белка (кровотечения; образование обширных экссудатов, ожоги, потеря белка с почками при нефротическом синдроме);

за счет усиленного распада белка (злокачественные опухоли; тяжелые инфекции; сепсис; лихорадка; тиреотоксикоз).

Парапротеинемия

Парапротеинемия – появление в плазме структурно-аномальных, функционально-инертных белков. Выявляются при плазмоцитоме (миеломе), макроглобулинемии Вальденстрема, лимфопролиферативных заболеваниях, некоторых эпителиальных опухолях.

Дефектопротеинемия - отсутствует какой-либо белок или целая фракция плазмы крови.

анальбуминемия;

афибриногенемия;

ацерулоплазминемия.

Диспротеинемия - нарушение соотношения между белковыми фракциями.

Способы определения общего белка

Азотометрические (метод Кьельдаля) – полное разрушение белка серной кислотой→ определение содержания аммиака. Недостатки – трудоемкость, низкая точность.

Гравиметрические (весовые) – осаждение белков, высушивание, взвешивание. Трудоемкость, низкая точность.

Флуориметрические – включение в структуру белка или полипептида флуорогенной метки (флуоресцамин) →измерение интенсивности флуоресценции при возбуждении светом. Высокая чувствительность (до 1 мг/л).

Способы определения общего белка

Спектрофотометрические: Фотометрия в ультрафиолетовом диапазоне

(λ =280нм). Поглощение обусловлено присутствием аминокислот тирозина, трипотофана, фенилаланина. Интерференция – нуклеиновые кислоты (адсорбируют на 280нм), рН (надо щелочную),мутность раствора.

Колориметрические:

Биуретовая реакция – в щелочной среде ионы меди образуют с белками (и пептидами) комплексы фиолетового цвета, измерение 500-560 нм. Хорошо воспроизводим, специфичен, доступен. Унифицирован. Чувствительность до 300 мг/л. Интерференция – высокая концентрация билирубина, триглицериды, избыток CO2. Большинство лекарств интерференцию не вызывают.

Биуретовый метод Лоури – биуретовая реакция + реакция Фолина (восстановление комплекса молибдат-вольфрамат-фосфорная кислота) тирозином и триптофаном белка. Чувствительность ↑ в 100 раз. Недостаток – невысокая специфичность. Интерференция – мочевая кислота, аминокислоты, ксантин, фенолы, углеводы, салицилаты, антибиотики, продукты ПОЛ, вещества, входящие в буферы). Применение – научные исследования.

Методы, основанные на неспецифическом связывании белков с красителями: амидо черный, бромкрезоловый зеленый, тимоловый синий, бромсульфалеин, Кумасси бриллиантовый синий и др.). Кумасси – не выявляет олигопептиды и свободные аминокислоты.

Альбумин в плазме крови

Синтез - в печени (примерно 15 г/сут), время полураспада в плазме составляет около 17 сут.

Функции альбумина:

· Создает коллоидно-осмотическое (онкотическое) давление плазмы (65—80 %).

·Резерв белка

·Связывание и перенос эндо- и экзогенных веществ: билирубин, гормоны, жирные кислоты, ионы кальция, хлора, лекарственные вещества.

Методы определения уровня альбумина в сыворотке крови

·Высаливание глобулинов (сульфат натрия, сульфат аммония, этанольный раствор ТХУ)→определение альбумина в н/ж

·Электрофоретическое фракционирование

·Хроматографическое разделение, гельфильтрация

·Иммунохимическое определение

·Прямое колориметрическое определение – сыворотка +бромкрезоловый зеленый РН 4,2 – зелено-голубое окрашивание → фотометрия λ 580-630 нм. Высокая специфичность и чувствительность.

· Флуориметрическое определение

Электрофорез белков

Электрофорез – процесс разделения заряженных частиц в электрическом поле.

Сыворотку наносят у катода, белки (при рН 8,6) идут к аноду. Заряд белков может быть образован первично или вторично (в результате взаимодействия с буфером).

Типы носителей, используемых в КЛД:

·Ацетатцеллюлоза, агар или агароза – инертный носитель с порами, не препятствующими миграции частиц.

· Крахмальные и акриламидные гели – имеют поры, сравнимые по размерам с размерами белковых молекул.

Клинические показания для электрофореза сыворотки

1. Абсолютное показание (необходимо для установления диагноза) – парапротеинемии, гемоглобинопатии, агаммаглобулинемия.

2.Клинически полезно в сочетании с другими исследованиями – заболевания печени, нефротический синдром, злокачественные заболевания, коллагенозы.

3.Наблюдение и лечение заболевания, при которых происходят существенные нарушения в составе белков плазмы (одна и та же методика)

4.Скрининг – популяционные обследования на выявление аномальных белков или дефицита отдельных белков плазмы.

Изменение фракции альбуминов

Гипоальбуминемия:

Поражения печени (циррозы, опухоли, хронические гепатиты)

Хронические заболевания ЖКТ;

Сердечная недостаточность;

Сахарный диабет;

Ожоги, кровопотери;

Шоковые состояния;

Заболевания почек с нефротическим компонентом;

гипертиреозе;

гиперкортицизме;

Недостаточное белковое питание;

Физиологическая гипоальбуминемия - у детей до 3 месяца жизни, у женщин в 3 триместре беременности.

Гиперальбуминемия – при синдроме дегидратации.

Изменение фракции альфа 1-глобулинов

Альфа-1-глобулины - альфа-1-антитрипсин, альфа-1-липопротеид, кислый альфа-1-гликопротеид.

Увеличение:

острые, подострые, обострение хронических воспалительных процессов;

все процессы тканевого распада или клеточной пролиферации.

Снижение: дефицит альфа-1-антитрипсина, гипо-альфа-1-липопротеидемии.

Изменение фракции альфа-2-глобулинов

Альфа-2-глобулины:альфа-2-макроглобулин, гаптоглобин, аполипопротеины А, В, С, церулоплазмин.

Увеличение: все виды острых воспалительных процессов, особенно с выраженным экссудативным и гнойным характером (пневмония, эмпиема плевры, другие виды гнойных процессов);

Заболевания соединительной ткани (коллагенозы, аутоиммунные заболевания, ревматические заболевания);

злокачественные опухоли;

стадия восстановления после термических ожогов;

нефротический синдром;

гемолизе крови в пробирке.

К альфа-глобулинам относится основная масса белков острой фазы.

Снижение:

сахарный диабет, панкреатиты (иногда)

врожденная желтуха механического происхождения у новорожденных,

токсические гепатиты.

Изменение фракции бета-глобулинов

Фракция бета-глобулинов - трансферрин, компоненты комплемента, липопротеиды.

Увеличение:

первичные и вторичные гиперлипопротеидемиях (особенно II типа),

заболевания печени

нефротический синдром

кровоточащая язва желудка

гипотиреозе.

В целом: реакция на воспалительный, некротический, инфильтративный процесс.

Снижение: - гипо-бета-липо-протеинемия.

Изменение фракции гамма-глобулинов

Фракция гамма-глобулинов: иммуноглобулины G, А, М, D, Е, белки системы комплемента, плазменные факторы.

Повышение:

реакция системы иммунитета, когда происходит выработка антител и аутоантител: при вирусных и бактериальных инфекциях, воспалении, коллагенозе, деструкции тканей и ожогах.

Снижение:

Гипогаммаглобулинемии: физиологическая (у детей в возрасте 3—5 мес), патологическая - при иммунологической недостаточности гуморального типа.

Парапротеины

Парапротеины - моноклональный белок (М-градиент), т.е. все молекулы этого белка обладают одинаковыми характеристиками (заряд, размер, конфигурация) и на электрофореграмме проявляются в виде узкой четкой полосы (на денситограмме – пик с узким основанием). В 90% случаев М-градиент обнаруживается в зоне γ-глобулинов, в 6-7% - β-глобулинов и крайне редко - - в α2- фракции глобулинов.

Диспротеинемия

Диспротеинемия - изменение белковых фракций и нарушение их соотношения. Не является специфическим признаком заболевания.

Клиническое применение - оценка стадии и активности процесса. Гипер - глобулинемия является признаком острого развития болезни, - глобулинемия - хронического.

Типы патологических протеинограмм.

Острый свежий воспалительный процесс:

Альбумины – N,↓

1- и 2- глобулинов ↑↑

Хроническое воспаление:

2-, - глобулины ↑↑

Нефротический синдром:

Альбумины ↓↓↓

2- и - глобулин ↑↑

Тяжелые нарушения функции печени:

Альбумины ↓↓↓

- глобулины ↑↑

Плазмоцитомы:

- глобулиновые – альбумин ↓↓↓, 2- и - фракции ↓↓,

- глобулины - ↑↑.

- глобулиновые - альбумин ↓↓↓, 2- и - глобулины ↓↓,

- глобулины ↓↓↓.

Альбумин в моче

Микроальбуминурия — экскреция альбумина с мочой, превышающая допустимые нормальные значения, но не достигающая степени протеинурии.

Норма ≤ 30 мг альбумина в сутки (менее 20 мг/л при разовом анализе).

Микроальбуминурия: 30-300 мг/сут

Протеинурия: более 300 мг/сут.

Классификация видов альбуминурии

Клиническое значение определение альбумина в моче

Диагностика ДН

Микроальбуминурия - наиболее ранний признак развития ДН (до появления протеинурии).

Появление у больного сахарным диабетом постоянной микроальбуминурии свидетельствует о вероятном развитии (в течение ближайших 5—7 лет) выраженной стадии ДН.

Почечная недостаточность, связанная с диабетической нефропатией, приводит к смерти ≈ у 50% И3СД (заболевших в детском и юношеском возрасте).

Коррекция терапевтических мероприятий

Стадии развития диабетической нефропатии

Лабораторный контроль динамики нефропатии

Белки острой фазы

Белки, концентрация которых резко изменяется в острой фазе воспалительного процесса. Степень изменения зависит от интенсивности воспаления и особенностей организма. Синтез преимущественно в печени.

Классификация БОФ по степени изменения концентрации:

1.  Главные» реактанты (↑ в 100-1000 раз в течение 6-12 часов) – СРБ, амилоидный белок А.

2.   Умеренные (↑ в 2-5 раз в течение 24 часов) – орозомукоид, α1-антитрипсин, гаптоглобин, фибриноген, α2- макроглобулин.

3. Слабые (↑ на 20-60% в течение 48 часов) – церрулоплазмин, С3, С4- компоненты комплемента.

4. Негативные - снижаются в течение 12-48 часов - альбумин, трансферрин, преальбумин.

С - реактивный белок

Образует преципитат с С-полисахаридом пневмококков. Синтез – гепатоциты, Т-лимфоциты (?). Регуляция синтеза – ИЛ-1, ИЛ-6. Основная функция – иммунорегуляция (опсонизация, активация комплемента, кооперация между клетками).

Норма – 5-10 мг/л. Не зависит от эндогенных гормонов, не увеличивается при беременности.

Методы определения:

·    Турбидиметрический (образование иммунных комплексов со специфическими АТ→ помутнение). Чувствительность – 3-5 мг/л.

·     РИА, ИФА – высокочувствительный СРБ (1-2 мг/л)

Диагностическое значение СРБ

СРБ – неспецифический тест биологической реакции воспаления.

Показания:

·   Диагностика острого воспаления, оценка тяжести воспаления, контроль эффективности антибактериальной терапии.

·    Оценка тяжести воспаления при хронических заболеваниях.

·     Критерий поражения сосудов при атеросклерозе, кардиомиопатии - высокочувствительный СРБ (субклинический интервал).