КРЪВНИ ПЛАЗМЕНИ ПРОТЕИНИ

От 9-10% сух остатък от кръвна плазма протеините представляват 6,5-8,5%. В допълнение, има протеини извън съдовото легло, които са в динамично равновесие с интраваскуларните протеини. Общото количество на плазмените протеини (екстра- и интраваскуларни) е приблизително 350-400 г. Това количество е малко в сравнение с общото количество протеини в организма, но тяхната физиологична роля е огромна. Протеините на кръвната плазма са огромен брой съединения с отличителни химични свойства и биологични функции и играят важна роля в протеиновия метаболизъм на тялото. Изсолени от неутрални соли на алкални или алкалоземни метали, протеините на кръвната плазма могат да бъдат разделени на три групи: албумини, глобулини и фибриноген.

Физиологична роля на плазмените протеини:

Поддържане на колоидно осмотично (онкотично) налягане и по този начин поддържане на обема на циркулиращата кръв. Протеините, като колоиди, свързват водата и я задържат, не й позволяват да напусне кръвния поток. В този процес ролята на албумините е особено голяма.

хемостатична функция. Протеините участват активно в съсирването на кръвта. Редица плазмени протеини, включително фибриноген, са компоненти на системата за кръвосъсирване.

буферна функция. Протеините поддържат постоянно pH на кръвта.

транспортна функция. Плазмените протеини се свързват с редица неразтворими вещества (липиди, билирубин, мастни киселини, стероидни хормони, мастноразтворими витамини, лекарствени вещества и др.) ги пренасят в тъканите и органите.

защитна функция. Плазмените протеини играят важна роля в имунни процесиорганизъм. Серумни имуноглобулиниса част от глобулиновата фракция на кръвния серум.

Поддържане на постоянна концентрация на катиони в кръвта чрез образуване на недиализирани съединения с тях. Например 40-50% калций, значително парче желязо, магнезий, мед и други елементи са свързани с протеините на кръвния серум.

Резервна функция. Суроватъчните протеини образуват един вид "протеинов резерв" на тялото. По време на гладуване те могат да се разградят до аминокиселини, които впоследствие се използват за синтез на протеини в мозъка, миокарда и други органи.

Съвременните физични и химични методи на изследване са направили възможно откриването и описанието на около 200 различни протеиникомпоненти на кръвната плазма.

В кръвния серум на здрав човек, използвайки различни методи за изолиране, могат да се открият от пет (албумини, α 1 -, α 2 -, β- и γ-глобулини) до 25 протеинови фракции.

транспортна функция.Понятието транспорт включва акта на придвижване от едно място на друго, предполагащ наличието на превозвач, предмет на транспортиране и посока на движение. Транспортът играе важна роля в много физиологични и патологични процеси. Функциите, насочени към поддържане на хомеостазата, по своята същност са транспортни. Специализираната транспортна система на тялото е сърдечно-съдовата система, кръвната плазма, лимфата и интерстициалната течност. Носители са плазмени протеини, формирани елементи. Примери за транспортни протеини са липопротеини, трансферин, церулоплазмин (Cu), хаптоглобин (свободен хемоглобин). Транспортната функция на протеините се основава на способността им обратимо да свързват различни биологично активни вещества.

Физиологичната роля на транспорта:

Трансфер на липиди и други хидрофобни вещества.

Свързването на веществата с протеини допринася за задържането на последните в съдовете и след това в интерстициума. Свързвайки вещества с малко молекулно тегло, протеините предотвратяват тяхното проникване клетъчната мембрана, бъбречен филтър, кръвно-мозъчна бариера и др.

При свързване с протеини токсичността на веществото намалява (инактивиране на лекарства, токсини), тяхната биологична активност (хормони) намалява.

Недостатъчността на транспортната функция на протеините се проявява във факта, че веществата, които обикновено се пренасят от плазмените протеини, се свързват с протеини на други тъкани. В същото време се развива симптомокомплекс, който се нарича транспортна болест. Клиничните прояви се определят от , по отношение на кое вещество е нарушена транспортната функция (признаци на ендокринна патология, отравяне с токсични или лекарствени вещества).

Причини за транспортни заболявания:

Вроден или придобит дефицит на носители: атрансферинемия, загуба на протеини при бъбречна патология, нарушен протеинов синтез при чернодробни заболявания, дефицит на церулоплазмин при болест на Wilson.

Патологично увеличаване на приема на вещества, които трябва да се прехвърлят в кръвния поток, в резултат на което възниква претоварване на транспортната система (развитие на хемохроматоза с повишен прием на желязо в организма).

Блокада на използването на транспортирани вещества (забавяне на използването на желязо в нарушение на синтеза на хема).

Въвеждането в кръвния поток на вещества, които могат да влязат в конкурентна връзка с ендогенни вещества за местата на свързване (салицилати, сулфонамиди, някои антибиотици, сърдечни гликозиди извличат токсичния гембилирубин от връзката с албумина).

Лечение и профилактика на транспортни заболявания.

Щадене на съществуващи носители, за да се избегне тяхното претоварване (диета при пациенти с хепатит, намаляване на броя на предписаните лекарства).

Въвеждането на естествени или изкуствени носители (преливане на кръв, плазма, декстранови производни и други кръвни заместители). В този случай има свързване, преразпределение и намаляване на биологичната активност на веществата, както и улесняване на отделянето им от тялото.

Защитна функция на плазмените протеини.

Протеини, които осъществяват неспецифична защита.

Ефекти на интерфероните:

Интерфероните инхибират възпроизводството на повечето вируси и редица други микроорганизми, които са техни индуктори (антивирусно действие). Под действието на интерфероните вирусите или не се образуват, или броят им намалява стотици пъти.

Интерфероните имат антипролиферативен ефект - инхибират възпроизводството на нормални и туморни клетки.

Интерфероните са имуномодулиращи протеини, т.е. участват в регулирането на имунитета (активират макрофагите, повишават активността на лимфоцитите убийци, увеличават производството на антитела).

На ниво промени в ензимната активност интерфероните могат да променят експресията на клетъчните гени.

По този начин интерфероните са система, образувана в процеса на еволюция, физиологична ролякойто е основният координатор на растежа и функционирането на телесните клетки, както и водещото звено в защитата на организма срещу вируси и всякакви обекти с антигенни свойства, включително туморни клетки.

Понастоящем са идентифицирани няколко вида интерферони:

Левкоцитен α-интерферон (има около 12 подтипа),

Фибробластичен β-интерферон,

Имунен γ-интерферон (синтезиран от Т-лимфоцити).

Механизмът на действие на интерфероните върху клетката.

Рецепторът за интерферон се намира на външната клетъчна мембрана. Свързването на интерферон с рецептора води до следните промени във вътреклетъчния метаболизъм:

Група от гени на хромозома 21 е дерепресирана, което води до образуването на 12 нови протеина в клетките.

От голямо значение е синтезът на редица нови протеини-ензими. Сред тези протеини е олигоаденилат синтетазата, която превръща АТФ в 2,5-олигоаденилат (ОА). ОА активира ендонуклеази (РНКази), които разграждат информационната РНК, което води до инхибиране на протеиновия синтез на транслационно ниво. В допълнение, ОА активира синтеза на самия интерферон.

cAMP-независима протеин киназа се активира. Той фосфорилира фактора за иницииране на транслацията върху рибозомите, като по този начин го инактивира. В резултат на това транслацията се инхибира и протеиновият синтез се намалява.

По този начин, в резултат на намесата на интерфероните в процесите на синтез на различни протеини, възпроизвеждането на вируси и някои от техните собствени клетъчни протеини се инхибира. Тези ефекти са в основата на антивирусните и антипролиферативните ефекти на интерфероните.

Интерфероновите препарати се използват в клиничната практика при лечението на различни вирусни заболявания: грип, остри респираторни инфекции, херпес, варицела, вирусен хепатит, вирусен енцефаломиелит. Използват се и в комплексното лечение на онкологично болни (рак на гърдата, матката, бъбреците, меланом, левкемия).

Фибронектини.

Фибронектините са гликопротеини с високо молекулно тегло. В тялото са открити две форми на тези протеини: разтворими фибронектини, намиращи се в биологични течности, и неразтворими фибронектини, локализирани в клетъчните мембрани на фибробластите и някои други клетки, в междуклетъчния матрикс. Протеинът има висок афинитет към колагена и други компоненти на извънклетъчния матрикс и действа като универсално междуклетъчно лепило. В допълнение, фибронектинът има места, отговорни за свързването с желатин, хепарин, фибрин и фибриноген и други макромолекули. Фибронектините слепват всички грам-положителни и някои грам-отрицателни микроорганизми. Това улеснява улавянето им от макрофагите.

При дефицит на фибронектини устойчивостта на организма към инфекции намалява. Наследственият дефицит на този протеин кара децата да боледуват по-тежко, често в този случай процесът става хроничен. Намаляване на фибронектините се наблюдава при изгаряне, радиационно увреждане, тъй като в тези случаи се образува голямо количество денатурирани протеини и други продукти, придружаващи увреждането на тъканите. Това увеличава вероятността от развитие на септични усложнения.

Общото количество протеини в плазмата е 65-85 g / l, това е най-концентрираният протеин и физиологичен разтворорганизъм. С напредване на възрастта количеството на протеините в човешката кръвна плазма намалява до 60-67 g/l.

Протеините на кръвната плазма са генетично обусловена хетерогенна система. В плазмата са открити и идентифицирани повече от 100 протеина, които се различават по своите физикохимични и функционални свойства. Сред тях са проензими и ензими, ензимни инхибитори, хормони, коагулационни фактори и антикоагуланти, транспортни протеини, антитела, антитоксини и др.

Основните групи плазмени протеини са: албумини (35-60 g/l), глобулини (25-35 g/l) и фибриноген (2-7 g/l). Серумната електрофореза разкрива пет основни протеинови фракции. Техните относителни количества са както следва: албумини (54-58%), a1-глобулини (6-7%), a2-глобулини (8-9%), ß-глобулини (13-14%) и y-глобулини (11 -12%). %).

Първият електрофоретичен метод, който беше използван за разпределяне и идентифициране на протеини, беше методът на електрофорезата с движещ се ръб. Хартиената електрофореза дава модел на разпределение, подобен на този, получен при използване на метода за електрофореза с движещ се ръб, но хартиената електрофореза е много по-проста и обикновено се използва в клинични лаборатории. Около 30 или повече плазмени протеини се откриват чрез нишестен гел електрофореза и имуноелектрофореза.

Благодарение на имуноелектрофореза, протеините се разделят не само чрез електрофоретична подвижност, но и чрез техните имунологични свойства. Първо се извършва електрофореза върху плочи от агар гел, след това - имунологична идентификация на лентите. За да направите това, антисерумите към плазмените протеини се поставят в дълъг жлеб, успореден на посоката на електрофорезата. Източникът на антитела е серумът на животни (коне, кози), имунизирани срещу плазмени протеини.

В зоните на контакт на протеини, дифундиращи през агара, разделени чрез електрофореза, и специфичен антисерум се образуват линии на утаяване. Позицията на линиите на утаяване се определя от електрофоретичната мобилност, скоростта на дифузия и серологичната специфичност на всеки от протеините.

Експериментално е установено, че албумините, фибриногенът и повечето а-иß-глобулините се произвеждат главно от черния дроб. И така, в черния дроб на човека се синтезират 10-16 g албумин дневно, т.е. средно 150-200 mg на 1 kg телесно тегло. Следователно при чернодробни заболявания се наблюдава значително намаляване на съдържанието на албумин и някои глобулини в кръвта. Синтезът на у-глобулини се извършва главно в далака, лимфни възлии костен мозък.

Албумини. Молекулното тегло на албумините е 69 000. Това са най-високо диспергираните протеини в кръвната плазма. Молекулата на албумина се образува от полипептидна верига, състояща се от приблизително 580 аминокиселинни остатъка и има »17 дисулфидни връзки. Чрез електрофореза е установено, че албумините са хетерогенни протеини, състоящи се от няколко (от 3 до 5) фракции. В допълнение към албумините, в черния дроб се синтезират преалбумини, които се различават от албумините с по-малко молекулно тегло (61 000).

Основните функции на албумините са участие в осмотична регулация и транспортна функция.

Отокът и шокът са двата най-често срещани синдрома, свързани с промени в концентрацията на плазмения протеин и дисбаланс на течности.

Благодарение на висока плътностелектрическите заряди и молекулите на албумина с ниско молекулно тегло имат висока електрофоретична подвижност и добра разтворимост. Около тях се създава хидратиращ слой, осигуряващ 75-80% от общото онкотично налягане, дължащо се на плазмените протеини. В случай на намаляване на концентрацията на плазмените протеини с 55-50 g / l, включително албумини до 22-25 g / l, например, по време на гладуване, свързването на плазмената вода намалява, което е една от важните причини за прехвърляне на вода в тъканите и образуване на оток. Само 40% от албумините присъстват в кръвния поток, останалите са в състава на извънклетъчната тъканна течност, главно мускули, кожа и черва. Около 5% от албумините напускат кръвния поток за 1 час и се връщат с лимфата през гръдния кош лимфен каналв кръвоносната система.

Наред с участието си в регулацията на онкотичното налягане, преалбумините и албумините играят важна роля, като участват в транспорта на различни вещества, повечето от които са слабо разтворими във вода. Албумините са от съществено значение за нормалния липиден метаболизъм. Особено важна е функцията на албумините - пренос на свободни мастни киселиниот черния дроб до периферните тъкани. Албумините също свързват билирубина, осигурявайки прехвърлянето му в черния дроб, където последният се свързва с глюкуроновата киселина и се екскретира в жлъчката. Плазмените концентрации на Ca2+, стероидни хормони, триптофан и други вещества се регулират до известна степен поради свързването им с албумина.

И накрая, много лекарства, като сулфонамиди, антибиотици, салицилати и др., се транспортират чрез протеиниране с албумин.

По този начин албумините са полифункционална система, тъй като освен резервни и пластични функции, те имат буферни свойства, които поддържат постоянно онкотично налягане, изпълняват транспортни и детоксикационни функции.

Глобулини. Молекулното тегло на глобулините е средно 160 000-180 000. В зависимост от условията на електрофорезата се изолират пет или повече глобулинови фракции (виж таблица 20) и повече от 30 фракции се изолират чрез имуноелектрофореза.

Фракциите на a1-глобулините и a2-глобулините се характеризират със значително съдържание на въглехидрати, сред които преобладават хексози, по-малко хексозамин и още по-малко сиалови киселини и фруктоза. Най-високото съдържание на въглехидрати е в хаптоглобина, който съдържа около 95 мола въглехидрати на 1 мол гликопротеин. Включва се в а2-глобулиновата фракция и образува специфични стабилни комплекси с хемоглобина. Тези комплекси се образуват in vivo в резултат на интраваскуларна хемолиза на еритроцитите. Поради високото молекулно тегло, комплексите не могат да се екскретират от бъбреците, което от една страна предотвратява отделянето на желязо с урината, а от друга страна предпазва бъбреците от „увреждане” от хемоглобина. Комплексите на хемоглобин с хаптоглобин се разрушават от ретикулоендотелните клетки, след което глобинът претърпява разцепване, хемът се екскретира като жлъчни пигменти поради разлагането и желязото може да се използва отново за синтеза на хем. При пациенти различни форми хемолитична анемиянаблюдаваното ниско нивохаптоглобин.

В човешкия кръвен серум е открит протеин с молекулно тегло около 1 милион, характеризиращ се с високо съдържание на фосфор и въглехидрати и относително малко количество азот (12,5-14,2%), което го прави възможно да се отнесе към гликопротеини. Този протеин, в присъствието на комплемент и магнезиеви соли, е в състояние да повиши устойчивостта на организма към инфекции, както и лъчева болест. Поради способността на този гликопротеин да унищожава бактериите, той е наречен пропердин (perdere - унищожавам, лат.). Тъй като пропердин действа активно в комбинация с комплемент и магнезиеви соли, целият комплекс се нарича пропердин система.

ß-глобулиновата фракция се състои от различни протеини, включително липопротеини. Един от компонентите на тази фракция е протеинът трансферин, който участва в регулирането на концентрацията на свободно желязо в плазмата, предотвратявайки прекомерното натрупване на желязо в тъканите и загубата му с урината. Той също така взаимодейства с мед и цинк. Наблюдава се значително повишаване на концентрацията на трансферин в плазмата на бременни жени и пациенти с дефицит на желязо.

Като цяло ролята на глобулините е свързана със защитните реакции на организма. Изследването на природата на антителата показа, че те са глобулини, освен това много от тях принадлежат към у-глобулините и се наричат ​​имуноглобулини. Известни са пет основни класа имуноглобулини, които се различават по някои структурни особености и биологични свойства.

γ-глобулините се използват широко в практиката на общественото здраве, особено в случай на много инфекциозни заболявания. С помощта на електрофореза и имунобиологични изследвания беше разкрито, че повече от 20 антитела са включени във фракцията на у-глобулина.

Повечето от протеините в плазмата присъстват под формата на комплекси, биологично значениекоето зависи както от белтъчната, така и от небелтъчната съставка, с която е в комплекс.

Кръвни липиди, включително триацилглицероли, фосфолипиди, неестерифицирани мастни киселини (NEFA), холестерол, стероидни хормони, някои липовитамини и др., налични в разтворено състояние поради комбинацията им с плазмените протеини под формата на комплекси - липопротеини (виж Структура и функции на сложни протеини).

Поради много патологични състояния, количественото съотношение между различните протеинови фракции на кръвта може да се промени дори при липса на промени в съдържанието на общия протеин - така наречената диспротеинемия. Понякога в кръвта се появяват необичайни протеинови фракции или отделни протеини, които не са нормални (парапротеинемия). Такива протеини, например С-реактивен протеин, криоглобулини и др.

Диспротеинемията и парапротеинемията са например признаци на лъчева болест.

Установени са редица заболявания, включително наследствени, свързани с недостатъчен синтез на определени кръвни протеини. Например, при много новородени се наблюдава хипо- и агамаглобулинемия, която е придружена от намаляване на имунитета. Среща се и придобита хипогамаглобулинемия. В тези случаи лечението се състои в системно приложение на имунни у-глобулини.

С-реактивният протеин се открива в плазмата на възрастни в концентрации под 1 mg/100 ml. Концентрацията му обаче се повишава значително след остри инфекции. Името на този протеин е свързано със способността му да образува преципитати с полизахаридите от група С на пневмококите в присъствието на Са2+. Предполага се, че този протеин насърчава фагоцитозата.

Криоглобулините са серумни протеини, които са редки и имат рядката способност спонтанно да се утаяват, желират или дори да кристализират, когато серумът се охлади. Криоглобулините се появяват при пациенти с миелом и при пациенти с ревматоиден артрит. Тези протеини се класифицират като у-глобулини. Установено е, че един от криоглобулините е идентичен с гликопротеина фибронектин, който е свързан с повърхността на фибробластите. Този протеин е широко разпространен в съединителната тъкан, като част от миофибрилите на съединителната тъкан. Въпреки че възможната роля на фибронектин в процеса на кръвосъсирване не е напълно установена, известно е, че образуването на кръстосани връзки между молекулите на този протеин се катализира от активиран фактор HIIII (a) на системата за кръвосъсирване.

Фибриноген – притежава свойствата на глобулините и благодарение на електрофорезата е между фракциите на ß- и y-глобулините. Молекулното тегло на фибриногена е 330 000-340 000.

Молекулата на фибриногена съдържа шест полипептидни вериги и е димер, състоящ се от три двойки полипептидни вериги, свързани с дисулфидни мостове. Фибриногенът е гликопротеин, съставен от галактоза, маноза, хексозамини и сиалови киселини. Тези компоненти играят важна роля в превръщането на фибриногена във фибрин.

Съдържанието на фибриноген в кръвта здрави хорасредно 3,0-3,3 g/l. Концентрацията му се повишава по време на бременност, както и при заболявания възпалителен характер, с деструктивни процеси, злокачествени новообразувания, туберкулоза и други патологични състояния. Намаляване на съдържанието на фибриноген се наблюдава поради чернодробни заболявания, отравяне с фосфор, органофосфорни съединения и други токсични вещества.

Фибриногенът е протеин, който бързо се възстановява, периодът на неговото разпадане е от 3 до 8 дни.

Заедно със специфичните за плазмата кръвни протеини, той съдържа съединения с протеинова природа, които идват от други тъкани и органи. Последните включват хормони от протеинова природа: инсулин и глюкагон, гонадо- и тироид-стимулиращ хормон на хипофизната жлеза и др. интегрална часткръвта е ензими. Ензимите, присъстващи в плазмата, се освобождават от кръвните клетки и други тъкани в резултат на естествения лизис на последните. Повечето плазмени ензими не го правят метаболитни функции, с изключение на ензимите, участващи в съсирването на кръвта и функциониращи в системата на комплемента.

Заедно със специфичните за плазмата ензими кръвта съдържа редица органоспецифични ензими, чиято активност е индикатор за определени патологични състояния. По този начин нивото на серумната амилаза се повишава с остър панкреатит, в случай на рак на простатата. Значително повишена активност на киселата фосфатаза поради възпаление, тя намалява с ефективна терапия. При заболявания костна тъканактивността на алкалната фосфатаза се повишава, което се определя при рН 9.

Установено е, че нивото на AST, лактатдехидрогеназа и някои други ензими в плазмата има определена диагностична стойност при увреждане на миокарда и може да служи като прогностичен тест при лечението на сърдечни заболявания. В случай на чернодробно заболяване също има повишаване на нивото на тези и някои други ензими, като алдолаза.

Като цяло има няколкостотин отделни протеини в кръвта, но не всички от тях са идентифицирани, тяхната структура и биологични функции не са установени.

БИОХИМИЯ НА КРЪВТА

ВЪПРОС 61

Кръвната плазма съдържа 7% от всички телесни протеини в концентрация 60-80 g/l. Плазмените протеини изпълняват много функции. Един от тях е да поддържа осмотичното налягане, тъй като протеините свързват водата и я задържат в кръвта.

• Плазмените протеини образуват най-важните буферна системакръв и поддържане на pH на кръвта в диапазона 7,37 - 7,43.
• Албумин, транстиретин, транскортин, трансферин и някои други протеини (Таблица 14-2) изпълняват транспортна функция.
• Плазмените протеини определят вискозитета на кръвта и следователно играят важна роля в хемодинамиката на кръвоносната система.

• Протеините на кръвната плазма са резерв от аминокиселини за организма.
• Имуноглобулините, протеините на коагулацията на кръвта, α 1 -антитрипсин и протеините на системата на комплемента изпълняват защитна функция.

Чрез електрофореза върху целулозен ацетат или агарозен гел протеините на кръвната плазма могат да бъдат разделени на албумини (55-65%), α 1 -глобулини (2-4%), α 2 -глобулини (6-12%), β-глобулини ( 8-12 %) и γ-глобулини (12-22 %) (фиг. 14-19).

Използването на други среди за електрофоретично разделяне на протеини прави възможно откриването голямо количестводроби. Например, по време на електрофореза в полиакриламидни или нишестени гелове в кръвната плазма се изолират 16-17 протеинови фракции. Методът на имуноелектрофореза, който съчетава електрофоретични и имунологични методи за анализ, дава възможност за разделяне на протеини в кръвната плазма на повече от 30 фракции. Повечето суроватъчни протеини се синтезират в черния дроб, но някои се произвеждат и в други тъкани. Например, γ-глобулините се синтезират от В-лимфоцити (вижте раздел 4), пептидните хормони се секретират главно от клетките на ендокринните жлези и пептиден хормонеритропоетин – бъбречни клетки. Много плазмени протеини, като албумин, α1-антитрипсин, хаптоглобин, трансферин, церулоплазмин, α2-макроглобулин и имуноглобулини, се характеризират с полиморфизъм (вижте точка 4). Почти всички плазмени протеини, с изключение на албумина, са гликопротеини. Олигозахаридите се свързват с протеини чрез образуване на гликозидни връзки с хидроксилната група на серин или треонин или чрез взаимодействие с карбоксилната група на аспарагина. Крайният остатък на олигозахаридите в повечето случаи е N-ацетилневраминова киселина, комбинирана с галактоза. Съдовият ендотелен ензим невраминидаза хидролизира връзката между тях и галактозата става достъпна за специфични хепатоцитни рецептори. Чрез евдцитоза "остарели" протеини навлизат в чернодробните клетки, където се разрушават. T 1/2 на протеините в кръвната плазма варира от няколко часа до няколко седмици. При редица заболявания се наблюдава промяна в съотношението на разпределението на протеиновите фракции по време на електрофореза в сравнение с нормата (фиг. 14-20). Такива промени се наричат ​​диспротеинемии, но тяхната интерпретация често има относителна диагностична стойност. Например, намаляването на албумина, α 1 - и γ-глобулините, характерни за нефротичния синдром, и повишаването на α 2 - и β-глобулините също се отбелязват при някои други заболявания, придружени от загуба на протеини. С намаление хуморален имунитетнамаляването на фракцията на γ-глобулините показва намаляване на съдържанието на основния компонент на имуноглобулините - IgG, но не отразява динамиката на промените в IgA и IgM. Съдържанието на някои протеини в кръвната плазма може рязко да се увеличи при остър възпалителни процесии някои други патологични състояния(травми, изгаряния, миокарден инфаркт). Тези протеини се наричат ​​протеини на острата фаза, защото участват в развитието възпалителен отговорорганизъм. Основният индуктор на синтеза на повечето протеини в острата фаза в хепатоцитите е полипептидът интерлевкин-1, освободен от мононуклеарните фагоцити. Острофазовите протеини включват С-реактивен протеин, наречен така, защото взаимодейства с С-полизахарида на пневмококите, α 1 -антитрипсин, хаптоглобин, кисел гликопротеин, фибриноген. Известно е, че С-реактивният протеин може да стимулира

Ориз. 14-19. Електроферограма (А) и денситограма (В) на протеини в кръвния серум.

Ориз. 14-20. Протеинограми на протеини в кръвния серум.а - нормално; b - с нефротичен синдром; в - с хипогамаглобулинемия; d - с цироза на черния дроб; e - с липса на α 1 -антитрипсин; д - с дифузна хипергамаглобулинемия.

система на комплемента и неговата концентрация в кръвта, например по време на обостряне ревматоиден артритможе да се увеличи 30 пъти в сравнение с нормата. Плазменият протеин a,-антитрипсин може да инактивира някои протеази, освободени в острата фаза на възпалението.

албумин.Концентрацията на албумин в кръвта е 40-50 g/l. Около 12 g албумин се синтезират на ден в черния дроб, T 1/2 на този протеин е приблизително 20 дни. Албуминът се състои от 585 аминокиселинни остатъка, има 17 дисулфидни връзки и има молекулно тегло 69 kD. Молекулата на албумина съдържа много дикарбоксилни аминокиселини, следователно може да задържи Ca 2+, Cu 2+, Zn 2+ катиони в кръвта. Около 40% албумин се съдържа в кръвта, а останалите 60% в междуклетъчната течност, но концентрацията му в плазмата е по-висока, отколкото в междуклетъчната течност, тъй като обемът на последната е 4 пъти по-голям от обема на плазмата.

Поради сравнително малкото си молекулно тегло и висока концентрация, албуминът осигурява до 80% от осмотичното налягане на плазмата. С хипоалбуминемия осмотичното наляганекръвната плазма е намалена. Това води до дисбаланс в разпределението на извънклетъчната течност между съдово леглои междуклетъчното пространство. Клинично това се проявява като оток. Относителното намаление на плазмения обем е придружено от намаляване на бъбречния кръвен поток, което предизвиква стимулация на ренинангиотензиналдростероновата система, което осигурява възстановяването на кръвния обем (вижте точка 11). Въпреки това, при липса на албумин, който трябва да задържа Na +, други катиони и вода, водата отива в междуклетъчното пространство, увеличавайки отока.

Хипоалбуминемия може да се наблюдава и в резултат на намаляване на синтеза на албумин при чернодробни заболявания (цироза), с повишена пропускливост на капилярите, със загуби на протеин поради обширни изгаряния или катаболни състояния ( тежък сепсис, злокачествени новообразувания), с нефротичен синдром, придружен от албуминурия и глад. Нарушенията на кръвообращението, характеризиращи се със забавяне на кръвния поток, водят до увеличаване на потока на албумин в междуклетъчното пространство и появата на оток. Бързото увеличаване на пропускливостта на капилярите е придружено от рязко намаляване на кръвния обем, което води до спадане на кръвното налягане и се проявява клинично като шок.

Албуминът е най-важният транспортен протеин. Той транспортира свободни мастни киселини (вижте раздел 8), неконюгиран билирубин (вижте раздел 13), Ca 2+, Cu 2+, триптофан, тироксин и трийодтиронин (вижте раздел 11). Много лекарства (аспирин, дикумарол, сулфонамиди) се свързват с албумина в кръвта. Този факт трябва да се има предвид при лечението на заболявания, придружени от хипоалбуминемия, тъй като в тези случаи концентрацията на свободното лекарство в кръвта се увеличава. Освен това трябва да се помни, че някои лекарства могат да се конкурират за местата на свързване в молекулата на албумина с билирубина и помежду си.

Транстиретин(преалбумин) се нарича тироксин-свързващ преалбумин. Това е протеин от остра фаза. Транстиретинът принадлежи към албуминовата фракция, има тетрамерна молекула. Той е в състояние да прикрепи ретинол-свързващ протеин в едното място на свързване и до две молекули на тироксин и трийодтиронин в другото.

Таблица 14-2. Съдържание и функции на някои плазмени протеини

КРЪВНИ ПЛАЗМЕНИ ПРОТЕИНИ

В кръвната плазма са открити повече от 200 вида протеини, които съставляват 7% от обема на плазмата. Протеините на кръвната плазма се синтезират главно в черния дроб и макрофагите, както и в съдовия ендотел, в червата, лимфоцитите, бъбреците, ендокринни жлези. Протеините на кръвната плазма се разрушават от черния дроб, бъбреците, мускулите и други органи. T½ на плазмените протеини варира от няколко часа до няколко седмици.

В плазмата протеините изпълняват следните функции:

1. Създайте онкотично налягане. Необходимо е да се поддържа вода в кръвта.
2. Участвайте в кръвосъсирването.
3. Те образуват буферна система (протеинов буфер).
4. Слабо разтворимите във вода вещества (липиди, метали с 2 или повече валентности) се транспортират в кръвта.
5. Участват в имунните процеси.
6. Те образуват резерв от аминокиселини, който се използва например при протеиново гладуване.
7. катализират определени реакции (ензимни протеини).
8. Определяне на вискозитета на кръвта, повлияване на хемодинамиката.
9. Участват във възпалителни реакции.

Структурата на протеините в кръвната плазма

По структура протеините на кръвната плазма са глобуларни, по състав те се разделят на прости (албумин) и сложни.

Сред сложните могат да се разграничат липопротеини (VLDL, LLPP, LDL, HDL, HM), гликопротеини (почти всички плазмени протеини) и металопротеини (трансферин, церулоплазмин).

Общ протеин в кръвната плазма е нормално 70-90 (60-80) g / l, определя се с помощта на биуретовата реакция. Количеството на общия протеин в кръвта има диагностична стойност.

Увеличаването на общото количество протеин в кръвната плазма се нарича хиперпротеинемия , намаляване - хипопротеинемия . Хиперпротеинемията възниква при дехидратация (относителна), травма, изгаряния, мултиплен миелом (абсолютна). Хипопротеинемията възниква при намаляване на отока (относително), гладуване, патология на черния дроб, бъбреците, загуба на кръв (абсолютно).

В допълнение към общото съдържание на протеини в кръвната плазма, съдържанието на отделни групипротеини или дори отделни протеини. За да направите това, те се разделят с помощта на електрофореза.

електрофореза е метод, при който вещества с различни заряди и маси се разделят в постоянно електрическо поле. Електрофорезата се извършва на различни среди, докато се получава различно количестводроби. По време на електрофореза върху хартия протеините на кръвната плазма дават 5 фракции: албумини, α1-глобулини, α2-глобулини, β-глобулини и γ-глобулини. При електрофореза върху агар гел се получават 7-8 фракции, върху нишестен гел - 16-17 фракции. Повечето фракции - повече от 30, дава имуноелектрофореза.

Плазмените протеини могат също да бъдат разделени чрез изсоляване с неутрални соли на алкални и алкалоземни метали (3 фракции: албумини, глобулини и фибриноген) или чрез утаяване в алкохолен разтвор.

Денситограма на протеини кръвен серум	Електроферограма на протеини кръвен серум (10 пациенти)

Целесъобразността на разделянето на протеини на фракции се дължи на факта, че протеиновите фракции на кръвната плазма се различават по преобладаването на протеини в тях, с определени функции, мястото на синтез или разрушаване.

Нарушаването на съотношението на протеиновите фракции на кръвната плазма се нарича диспротеинемия . Откриването на диспротеинемия има диагностична стойност.

Фракции на плазмените протеини

аз. Албумини

Основният протеин на тази фракция е албуминът.

албумин . Прост протеин от 585 АА с маса 69 kDa, има 17 дисулфидни моста, много дикарбоксилни АА и е силно хидрофобен. Албуминът проявява полиморфизъм. Синтезира се в черния дроб (12 g/ден), използва се от бъбреците, ентероцитите и други тъкани. T½=20 дни. 60% от албумините са в междуклетъчното вещество, 40% - в кръвния поток. В плазмата албумините са 40-50 g/l, съставляват 60% от всички плазмени протеини. Функции: поддържане на онкотичното налягане (принос 80%), транспорт на свободни мастни киселини, билирубин, жлъчни киселини, стероидни и тиреоидни хормони, холестерол, лекарства, неорганични йони ( Cu 2+, Ca 2+, Zn 2+ ), е източник на аминокиселини.

Транстиретин (преалбумин) . Тетрамер. В плазмата 0,25 g / l. Протеин в острата фаза (група 5). Пренася тиреоидни хормони и ретинол-свързващ протеин. Намалява с гладуване.

Диспротеинемията на албуминовата фракция се реализира главно поради хипоалбуминемия.

Причина за хипоалбуминемия е намаляване на синтеза на албумин при чернодробна недостатъчност(цироза), с повишена капилярна пропускливост, с активиране на катаболизма поради изгаряния, сепсис, тумори, със загуба на албумин в урината (нефротичен синдром), по време на гладуване.

Причини за хипоалбуминемия тъканен оток, намален бъбречен кръвоток, активиране на RAAS, задържане на вода в тялото и повишен тъканен оток. Рязкото изтичане на течност в тъканта води до понижаване на кръвното налягане и може да причини шок.

Глобулини.Те съдържат липопротеини и гликопротеини.

II. α 1 -глобулини

α 1 - Антитрипсин е гликопротеин, синтезиран от черния дроб. В плазмата 2,5 g / l. Протеин в острата фаза (група 2). Важен инхибитор на протеази, включително неутрофилна еластаза, която разрушава еластина на алвеолите на белите дробове и черния дроб. α 1-Антитрипсинът също инхибира кожната колагеназа, химотрипсин, гъбични и левкоцитни протеази. При дефицит на α 1 -антитрипсин може да възникне емфизем и хепатит, водещи до цироза на черния дроб.

Киселина α 1 - гликопротеин се синтезира от черния дроб. В плазмата 1 g/l. Протеин в острата фаза (група 2). Пренася прогестерона и свързаните с него хормони.

HDL синтезирани в черния дроб. В плазмата 0,35 g / l. Те транспортират излишния холестерол от тъканите до черния дроб, осигуряват обмена на други лекарства.

Протромбин - гликопротеин, съдържащ около 12% въглехидрати; протеиновата част на молекулата е представена от една полипептидна верига; молекулното тегло е около 70 000 Da. В плазмата 0,1 g / l. Протромбинът е предшественик на ензима тромбин, който стимулира образуването на кръвен съсирек. Биосинтезата се извършва в черния дроб и се регулира от витамин К, произвеждан от чревната флора. При недостиг на витамин К нивото на протромбина в кръвта пада, което може да доведе до кървене (кръвоизлив в ранна детска възраст, обструктивна жълтеница, някои чернодробни заболявания).

Транскортин - гликопротеин, синтезиран в черния дроб, тегло 55700Da, Т½=5 дни. Пренася кортизол, кортикостерон, прогестерон, 17-алфа-хидроксипрогестерон и в по-малка степен тестостерон. В плазмата 0,03 g / l. Концентрацията в кръвта е чувствителна към екзогенни естрогени и зависи от тяхната доза.

тироксин-свързващ глобулин (TBG ) - синтезирани в черния дроб. Молекулно тегло 57 kDa. В плазмата 0,02 g / l. T½=5 дни. Той е основният преносител на тиреоидни хормони в кръвта (пренася 75% тироксин и 85% трийодтиронин).

Диспротеинемияпоради α 1 -глобулинова фракция се реализира главно поради: 1). намаляване на синтеза на α 1 -антитрипсин. 2). Загуба на протеини от тази фракция с урината при нефротичен синдром. 3). увеличаване на протеините в острата фаза по време на възпаление.

III. α 2 -глобулини

α 2 -макроглобулин много голям протеин (725 kDa), синтезиран в черния дроб. Протеин в острата фаза (група 4). В плазмата 2,6 g / l. Основният инхибитор на много класове плазмени протеинази, регулира кръвосъсирването, фибринолизата, кининогенезата, имунни реакции. Нивото на α2-макроглобулин в плазмата намалява в острата фаза на панкреатит и карцином на простатата, повишава се - в резултат на хормонален ефект (естроген).

Хаптоглобин - гликопротеин, синтезиран в черния дроб. В плазмата 1 g/l. Протеин в острата фаза (група 2). Свързва хемоглобина с образуването на комплекс с пероксидазна активност, предотвратява загубата на желязо от организма. Хаптоглобинът ефективно инхибира катепсините C, B и L и може да участва в използването на някои патогенни бактерии.

Витамин D свързващ протеин (BFP) (маса 70 kDa). В плазмата 0,4 g / l. Осигурява транспорт на витамин А в плазмата и предотвратява отделянето му с урината.

церулоплазмин - основният медсъдържащ плазмен протеин (съдържа 95% мед в плазмата) с маса 150 kDa се синтезира в черния дроб. В плазмата 0,35 g / l. T½=6 дни. Церулоплазминът има изразена оксидазна активност; ограничава отделянето на желязо, активира окисляването аскорбинова киселина, норепинефрин, серотонин и сулфхидрилни съединения, инактивира реактивните кислородни видове, предотвратявайки липидната пероксидация.

Церулоплазминът е протеин от остра фаза (група 3). Повишава се при пациенти с инфекциозни заболявания, цироза на черния дроб, хепатит, миокарден инфаркт, системни заболявания, болест на Ходжкин, злокачествени новообразувания различна локализация (рак на белия дроб, гърдата, шийката на матката, стомашно-чревния тракт).

Болест на Уилсън - Коновалов. Дефицитът на церулоплазмин възниква, когато неговият синтез в черния дроб е нарушен. С дефицит на церулоплазмин Cu2+ напуска кръвта, екскретира се в урината или се натрупва в тъканите (например в централната нервна система, роговицата).

Антитромбин III . В плазмата 0,3 g / l. Плазмен протеазен инхибитор.

Ретинол свързващ протеин синтезирани в черния дроб. В плазмата 0,04 g / l. Свързва ретинола, осигурява транспортирането му и предотвратява гниенето. Действа в комбинация с транстиретин. Ретинол-свързващият протеин фиксира излишния витамин А, който предотвратява мембранолитичното действие високи дозивитамин А.

Диспротеинемияпоради α 2 -глобулиновата фракция може да възникне по време на възпаление, т.к тази фракция съдържа протеини от острата фаза.

IV. β-глобулини

VLDL - образува се в черния дроб. Транспорт TG, XC.

ЗЛПП - образувани в кръвта от VLDL. Транспорт TG, XC.

LDL - образуват се в кръвта от LPPP. В плазмата 3,5 g / l. Транспортира излишния холестерол от периферните органи към черния дроб.

Трансферин е гликопротеин, синтезиран от черния дроб. В плазмата 3 g/l. T½=8 дни. Основният преносител на желязо в плазмата, 1 молекула трансферин свързва 2 Fe 3+, а 1 g трансферин съответно около 1,25 mg желязо. С намаляване на концентрацията на желязо се увеличава синтеза на трансферин. Протеин в острата фаза (група 5). Намалява чернодробната недостатъчност.

фибриноген гликопротеин, синтезиран в черния дроб. Молекулно тегло 340kDa. В плазмата 3 g/l. T½=100 часа. Фактор I на кръвосъсирването е способен да се превръща във фибрин под действието на тромбин. Той е източник на фибринопептиди с противовъзпалително действие. Протеин в острата фаза (група 2). Съдържанието на фибриноген се увеличава при възпалителни процеси и тъканна некроза. Намалява с DIC, чернодробна недостатъчност. Фибриногенът е основният плазмен протеин, който влияе върху стойността на ESR (с увеличаване на концентрацията на фибриноген се увеличава скоростта на утаяване на еритроцитите).

С-реактивен протеин синтезиран главно в хепатоцити, неговият синтез се инициира от антигени, имунни комплекси, бактерии, гъбички, по време на нараняване (4-6 часа след нараняване). Може да се синтезира от артериални ендотелиоцити. в плазма<0,01 г/л. Белок острой фазы (1 группа). Способен связывать микроорганизмы, токсины, частицы поврежденных тканей, препятствуя тем самым их распространению. Эти комплексы активируют комплемент по классическому пути, стимулируя процессы фагоцитоза и элиминации вредных продуктов. С-реактивный белок может взаимодействовать с Т-лимфоцитами, фагоцитами и тромбоцитами, регулируя их функции в условиях воспаления. Обладает антигепариновой активностью, при повышении концентрации ингибирует агрегацию тромбоцитов. СРБ - это маркер скорости прогрессирования атеросклероза. Определяют для диагностики миокардитов, воспалительных заболеваний клапанов сердца, воспалительные заболевания различных органов.

Диспротеинемияпоради β-глобулиновата фракция може да се появи при 1). някои дислипопротеинемии; 2). възпаление, защото тази фракция съдържа протеини от остра фаза; 3). При нарушение на системата за коагулация на кръвта.

V. γ-глобулини

Синтезира се от функционално активни В-лимфоцити (плазмоцити). Един възрастен има 10 7 клонинга на В-лимфоцити, които синтезират 10 7 вида γ-глобулини. γ-глобулините са гликопротеини, състоящи се от 2 тежки (440 AA) и 2 леки (220 AA) полипептидни вериги с различна конфигурация, които са свързани помежду си чрез дисулфидни мостове. Антителата са хетерогенни, отделните компоненти на полипептидите са кодирани от различни гени, с различна способност за мутация.

Всички γ-глобулини са разделени на 5 класа G, A, M, D, E . Всеки клас има няколко подкласа.

Диспротеинемияпоради γ-глобулиновата фракция може да се появи при 1). състояние на имунна недостатъчност; 3). инфекциозни процеси. 2). нефротичен синдром.

Протеини в острата фаза

Концепцията за "протеини на острата фаза" комбинира до 30 протеина на кръвната плазма, участващи във възпалителния отговор на тялото при нараняване. Протеините в острата фаза се синтезират в черния дроб, тяхната концентрация варира значително и зависи от стадия, хода на заболяването и тежестта на увреждането.

Синтезът на протеини от острата фаза на възпаление в черния дроб се стимулира от: 1). IL-6, 2); IL-1 и подобни по действие (IL-1 a, IL-1R, фактори на туморна некроза TNF-OS и TNF-R); 3). глюкокортикоиди; четири). Растежни фактори (инсулин, растежни фактори на хепатоцити, фибробласти, тромбоцити).

Има 5 групи протеини в острата фаза

1. "Основните" протеини на острата фаза при хората включват С-реактивен протеин (NRW) и амилоид А протеин кръвен серум. Нивото на тези протеини се повишава по време на увреждане много бързо (през първите 6-8 часа) и значително (20-100 пъти, в някои случаи - 1000 пъти).

2. Протеини, чиято концентрация по време на възпаление може да се увеличи 2-5 пъти в рамките на 24 часа. то киселина α1-гликопротеин, α1-антитрипсин, фибриноген, хаптоглобин .

3. Протеини, чиято концентрация по време на възпаление или не се променя, или се увеличава леко (с 20-60% от оригинала). то церулоплазмин, С3 компонент на комплемента .

4. Протеини, участващи в острата фаза на възпалението, концентрацията на които като правило остава в рамките на нормалните граници. то α1-макроглобулин, хемопексин, серумен амилоид Р протеин, имуноглобулини .

5. Протеини, чиято концентрация по време на възпаление може да намалее с 30-60%. то албумин, трансферин, HDL, преалбумин . Намаляването на концентрацията на отделни протеини в острата фаза на възпалението може да се дължи на намаляване на синтеза, увеличаване на консумацията или промяна в тяхното разпределение в тялото.

Редица протеини от острата фаза имат антипротеазна активност. Това са α 1 -антитрипсин, антихимотрипсин, α 2 -макроглобулин. Тяхната важна функция е да инхибират активността на еластазо-подобни и химотрипсин-подобни протеинази, които навлизат в възпалителни ексудати от гранулоцити и причиняват вторично тъканно увреждане. Намаляването на нивата на протеиназния инхибитор при септичен шок или остър панкреатит е лош прогностичен признак.

Парапротеинемия - появата на нехарактерни протеини в кръвната плазма.

Например, α-фетоглобулин, карциноембрионален антиген, може да се появи в α-глобулиновата фракция.

α-Фетоглобулин - един от феталните антигени, които циркулират в кръвта при около 70% от пациентите с първичен хепатом. Този антиген се открива и при пациенти с рак на стомаха, простатата и примитивни тумори на тестисите. Кръвният тест за наличието на α-фетопротеин в него е полезен за диагностициране на хепатоми.

Карциноембрионален антиген (CEA) - гликопротеин, туморен антиген, който обикновено е характерен за червата, черния дроб и панкреаса на плода. Антигенът се появява при аденокарциноми на стомашно-чревния тракт и панкреаса, при саркоми и лимфоми, а също и при редица нетуморни състояния: при алкохолна цироза на черния дроб, панкреатит, холецистит, дивертикулит и улцерозен колит.

КРЪВНА ПЛАЗМА ЕНЗИМИ

Ензимите в кръвната плазма могат да бъдат разделени на 3 основни групи:

1. Секреторна . Те се синтезират в черния дроб, чревния ендотел, съдовете навлизат в кръвния поток, където изпълняват своите функции. Например, ензими на системата за коагулация на кръвта и антикоагулация (тромбин, плазмин), ензими на метаболизма на липопротеините (LCAT, LPL).

2. плат . Ензими на клетките на органите и тъканите. Те навлизат в кръвния поток с увеличаване на пропускливостта на клетъчните стени или със смъртта на тъканните клетки. Обикновено съдържанието им в кръвта е много ниско. Някои тъканни ензими имат диагностична стойност, тъй като те с тях може да се определи засегнатия орган или тъкан, поради което се наричат ​​още индикатор . Например ензими LDH с 5 изоформи, креатинкиназа с 3 изоформи, AST, ALT, кисела и алкална фосфатаза и др.

3. отделителна . Ензими, синтезирани от жлезите на стомашно-чревния тракт (черен дроб, панкреас, слюнчени жлези) в лумена на стомашно-чревния тракт и участващи в храносмилането. В кръвта тези ензими се появяват, когато съответните жлези са повредени. Например при панкреатит в кръвта се откриват липаза, амилаза, трипсин, при възпаление на слюнчените жлези - амилаза, при холестаза - алкална фосфатаза (от черния дроб).

Фракция	катерици	конц g/l	функция
албумини	Транстиретин	0,25
	албумин		Поддържане на осмотично налягане, транспорт на мастни киселини, билирубин, жлъчни киселини, стероидни хормони, лекарства, неорганични йони, резерв от аминокиселини
α 1 -глобулини	α 1 -антитрипсин		Протеиназен инхибитор
	Киселина α 1 - гликопротеин		Транспорт на прогестерон
	Протромбин		Фактор II кръвосъсирване
	Транскортин	0,03	Транспорт на кортизол, кортикостерон, прогестерон
	тироксин-свързващ глобулин	0,02	Транспорт на тироксин и трийодтиронин
α 2 -глобулини	церулоплазмин	0,35	Транспорт на медни йони, оксидоредуктаза
	Антитромбин III		Плазмен протеазен инхибитор
	Хаптоглобин		Свързване на хемоглобина
	α 2 -макроглобулин		Инхибитор на плазмената протеиназа, транспорт на цинк
	Ретинол свързващ протеин	0,04	Транспорт на ретинол
	Витамин D свързващ протеин		Транспорт на калциферол
β-глобулини	LDL		Транспорт на холестерола
	Трансферин		Транспорт на железни йони
	фибриноген		Фактор I кръвосъсирване
	Транскобаламин	25*10 -9	Транспорт на витамин B 12
	Глобулин свързващ протеин	20*10 -6	Транспорт на тестостерон и естрадиол
	С-реактивен протеин	< 0,01	Активиране на комплемента
γ-глобулини			късни антитела
			Антитела, които предпазват лигавиците
			Ранни антитела
		0,03	В-лимфоцитни рецептори
		< 0,01	Дял: Facebook Twitter Във връзка с Съученици Google+