Proteiny v plazmě. Vladimíra Kvasnicová

Proteiny v plazmě Vladimíra Kvasnicová

Plazmatické proteiny • zahrnují proteiny krevní plazmy a intersticiální tekutiny

Celkový protein: 64 - 83 g/l 60% tvoří albumin

• „celkový protein“ ~ více než 300 proteinů • většina jsou glykoproteiny • některé skupiny proteinů se klasifikují zvlášť (enzymy, proteohormony)

• chovají se jako amfolyty -COOH

-COO- + H+

-NH2 + H+

-NH3+

při fyziologickém pH převažuje v proteinech záporný náboj

ANIONTY

Společné funkce • pufrují tělní tekutiny • udržují onkotický tlak krve • některé transportní proteiny mají antioxidační funkci

Klasifikace • podle elektroforetické pohyblivosti prealbumin albumin alfa, beta a gamaglobuliny fibrinogen

Denzitometrický záznam elektroforézy

60% 3% 9% 12% 16%

Obrázky převzaty z http://www.sebia-usa.com/products/hyrys2.html a z http://erl.pathology.iupui.edu/LABMED/GENER27.HTM (únor 2007)

• podle specifické funkce transportní proteiny proteiny imunitní odpovědi systém proteáz a antiproteáz proteiny aktivní při hemokoagulaci signální proteiny enzymy buněčné proteiny

• podle klinického využití kardiomarkery tumormarkery reaktanty akutní fáze buněčné enzymy hormony cytokiny

Vybrané klinicky významné proteiny krevní plazmy albumin (32 – 45 g/l) • • • • • •

syntetizován v játrech tvoří asi 60% všech proteinů krevní plazmy přispívá asi ze 75% k udržování onkotického tlaku nespecifický transportní protein pufrování krevní plazmy (7%), antioxidační ochrana negativní reaktant akutní fáze

↓ reakce akutní fáze těžké poškození jater proteinová malnutrice zvýšené ztráty (ledviny, GIT, kůže)

↑ dehydratace

Vybrané klinicky významné proteiny krevní plazmy prealbumin (0,2 – 0,4 g/l) = transthyretin • syntetizován v játrech • v ELFO se pohybuje před albuminem, ale jeho nízké koncentrace nejsou viditelné • přenáší thyroidální hormony (hlavně T4) a váže retinol-vázající protein • negativní reaktant akutní fáze ↓ reakce akutní fáze těžké poškození jater proteinová malnutrice

Vybrané klinicky významné proteiny krevní plazmy - α1-globuliny alfa-1-inhibitor proteáz (F 1,1-2,2 /M 0,9–2 g/l) = • • •

API, alfa-1-antitrypsin, AAT glykoprotein, syntetizován hlavně v játrech inhibuje proteolytické enzymy (elastázu, kolagenázu) reaktant akutní fáze

↓ těžké poškození jater vrozený defekt tvorby

↑ reakce akutní fáze

Vybrané klinicky významné proteiny krevní plazmy - α1-globuliny alfa-1-kyselý glykoprotein (0,5 – 1,4 g/l) = orozomukoid • glykoprotein, syntetizován v játrech • reaktant akutní fáze ↓ těžké poškození jater

alfa-1-fetoprotein alfa-1-mikroglobulin


alfa-1-lipoprotein = lipoprotein o vysoké hustotě, HDL • přenos cholesterolu z periferie do jater • podílí se na esterifikaci cholesterolu • snižuje riziko rozvoje aterosklerózy

Obrázek převzat z knihy Grundy, S.M.: Atlas of lipid disorders, unit 1. Gower Medical Publishing, New York, 1990.

Vybrané klinicky významné proteiny krevní plazmy - α2-globuliny alfa-2-makroglobulin (F 1,5-3,0 / M 1,3-3,0 g/l) • inhibitor proteáz (trypsinu, chymotrypsinu, plazminu,...) • velká molekula špatně proniká glomerulem • významný podíl alfa-2-frakce ELFO ↓ akutní pankreatitida

↑ nefrotický syndrom reakce akutní fáze chronické hepatopatie

Vybrané klinicky významné proteiny krevní plazmy - α2-globuliny haptoglobin (0,35 – 2,0 g/l) • • • • •

glykoprotein, syntéza v játrech několik typů podle typu alfa řetězce váže hemoglobin uvolněný z erytrocytů významný podíl alfa-2-frakce ELFO reaktant akutní fáze

↓ intravaskulární hemolýza poškození jater


Vybrané klinicky významné proteiny krevní plazmy - α2-globuliny ceruloplazmin (0,22 – 0,6 g/l) • • • •

syntéza v játrech v molekule obsahuje 6 – 8 atomů mědi transport mědi ferroxidázová aktivita

↓ Wilsonova choroba

↑ v těhotenství

Vybrané klinicky významné proteiny krevní plazmy - α2-globuliny feritin (30 – 284 µg/l, ženy méně než muži) • • • •

protein skladující železo v buňkách vzniká v játrech, slezině, kostní dřeni, střevní sliznici koncentrace v séru odráží zásoby železa v těle patří mezi tumorové markery

↓

nízké zásoby železa

transportní proteiny hormonů

Vybrané klinicky významné proteiny krevní plazmy - β1-globuliny transferin (1,8 – 4,0 g/l) • • • • •

↓

vzniká v játrech protein transportující železo koncentrace v séru odráží zásoby železa v těle negativní reaktant akutní fáze u alkoholiků: bezsacharidový transferin přebytek železa v organismu snížená proteosyntéza akutní zátěž organismu

↑ při nedostatku železa

Vybrané klinicky významné proteiny krevní plazmy - β1-globuliny hemopexin • protein vázající hem • antioxidační ochrana • reaktant akutní fáze ↓ hemolytická anemie

↑ akutní poškození organismu

Vybrané klinicky významné proteiny krevní plazmy - β2-globuliny složky komplementu C3 a C4 (C3 0,75-1,4 g/l) • podíl na nespecefické humorální imunitě ↓ autoimunitní onemocnění ↑ akutní poškození organismu

beta-lipoprotein = lipoproteiny o nízké hustotě, LDL • přenos cholesterolu v plazmě (↑ hypercholesterolémie)

beta-2-mikroglobulin • součást HLA systému na povrchu buněk • mikroprotein (Mr 11 800)

Vybrané klinicky významné proteiny krevní plazmy - β2-globuliny CRP (pod 5 mg/l) = C-reaktivní protein • syntetizován v játrech • citlivý a rychlý reaktant akutní fáze • zvýšen více u bakteriálních infekcí než u virových • v ELFO se nebarví ↑ akutní poškození organismu ↑↑ u bakteriálních infekcí

Vybrané klinicky významné proteiny krevní plazmy - β2-globuliny fibrinogen (2 – 4 g/l) = koagulační faktor I • syntetizován v játrech • reaktant akutní fáze • nezávislý rizikový faktor aterogeneze • v ELFO proteinů séra se fyziologicky nevyskytuje ↓ těžké hepatopatie při zvýšené spotřebě

↑ akutní poškození organismu ↑↑ zánětlivé choroby pojiva

Vybrané klinicky významné proteiny krevní plazmy - γ-globuliny imunoglobuliny (IgG 7 - 18 g/l) = plazmatické protilátky, gama-globuliny • syntetizovány v plazmocytech • 5 tříd: IgG, IgA, IgM, IgD, IgE • polyklonální nebo monoklonální ↓ dědičné poruchy syntézy nádory lymfatické tkáně nefrotický syndrom

↑ chronické záněty monoklonální (paraprotein)

Hlavní proteiny jednotlivých frakcí

imunoglobuliny: IgG, IgA, IgM

α2-makroglobulin haptoglobin

α1-antitrypsin

transferin

orozomukoid

C3-komplement

Obrázek převzat z knihy Grundy, S.M.: Atlas of lipid disorders, unit 1. Gower Medical Publishing, New York, 1990.

Umístění lipoproteinů při elektroforéze

Obrázek je převzat z učebnice: Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley-Liss, Inc., New York, 1997. ISBN 0-471-15451-2

Vybrané klinicky významné proteiny krevní plazmy další proteiny: • cystatin C - indikátor poruchy glomerul. funkcí (0,5 - 1,2 mg/l) • myoglobin - kardiomarker s rychlou odpovědí (30 - 80 µg/l) • troponiny - kardiomarkery (cTnT, cTnI) • apolipoprotein A1 - povrchový protein HDL (1 - 2 g/l) • apolipoprotein B - souhrnný název pro Apo B-48 a Apo B-100 • lipoprotein (a) - rizikový faktor vzniku koronárních příhod • tyreoglobulin - zvýšen u chorob štítné žlázy (0 - 60 µg/l) • CEA - karcinoembryonální antigen, tumormarker (0 - 5 µg/l) • CA - skupina tumormarkerů (CA = carbohydrate antigen, cancer antigen)

Faktory ovlivňující koncentraci celkový protein: 64 – 83 g/l • rychlost syntézy a odbourávání • distribuce v tělních tekutinách • ztráty do třetího prostoru • eliminace z organismu • hydratace organismu

ale také • zakoncentrování před odběrem krve vliv polohy těla stažení paže

• skladování biologického materiálu

Následky abnormálních koncentrací • změna rychlosti sedimentace erytrocytů • otoky a efuze • polyurie • zvýšená citlivost k infekcím

Fyziologická variabilita • vyšší koncentrace v plazmě než v séru (fibrinogen) poloha ve stoje (o 10-15 %) zvýšená svalová aktivita (o 12 %) dehydratace

• nižší koncentrace děti, těhotné ženy při expozici vysoké teplotě (o 10 %) po delším lačnění (albumin, transferin, C3)

Lokalizace syntézy • játra většina plazmatických proteinů • plazmocyty imunoglobuliny • ostatní buňky

např. β2-mikroglobulin

Denně je syntetizováno a sekretováno 25 g

Regulace syntézy ZVÝŠENÍ zánět hypertyroidismus hyperkotizolismus nadprodukce růst.h. deficit železa ztráty proteinů klonální produkce Ig

SNÍŽENÍ jaterní onemocnění se ↓ parench. tkáně nutriční deficit hypotyroidismus diabetes mellitus alkoholismus



Distribuce v tělních tekutinách • kontinuální přechod z cév do intersticia • průchod pinocytózou i meziendotel. spoji • kapilární bazální membrána ∼ molekulární síto průchod závisí na velikosti molekuly

protein

Mr

intravaskulárně

(x 103) albumin

66

(%) 42

transferin

80

32

haptoglobin 1-1

85

50

IgG

144

44

IgA

160

41

haptoglobin 2-2

160

75

α2-makroglobulin

720

92

IgM

971

77

(převzato z knihy: Clinical Laboratory Diagnostics / Lothar Thomas)

Proteiny v intersticiu • podkoží: depozita albuminu • lymfa: méně proteinů než plazma • likvor: 200x méně než v plazmě • patologicky: transsudát < 30 g/l exsudát > 30 g/l

Katabolismus proteinů lokalizace játra

průběh desializace glykoproteinů

ledviny pinocytóza endotelie hydrolýza v lyzozómech ostatní buňky využití AMK

• ovlivnění katabolismu zvýšená sializace proteinu defekt receptorů vychytávajících proteiny

POKLES KATABOLISMU PROTEINŮ

• rychlost katabolismu je popsána BIOLOGICKÝM POLOČASEM

Biologický poločas • závisí na funkci proteinu nejdelší: strukturní proteiny nejkratší: regulační proteiny

• je ovlivněn distribucí rychlostí katabolismu a eliminace

VYUŽITÍ V DIAGNOSTICE

Eliminace z organismu • filtrace v ledvinách vyloučení močí fyziolog. ztráty: do 150 mg/den • difúze do gastrointestinálního traktu hydrolýza nebo vyloučení stolicí • ztráty kůží

ZNALOST vlastností proteinů

metabolismu a funkce

distribuce a poločasu

laboratorní stanovení

využití v diagnostice

správná interpretace

Využití elektroforézy proteinů k diagnostice nemocí • rozdělení proteinů do frakcí je za fyziologických podmínek konstantní (poloha, intenzita) • zastoupení proteinů v plazmě se při různých onemocněních mění (vzájemný poměr)

specifický vzhled elektroferogramu (rozložení frakcí nebo píků)

Hlavní proteiny jednotlivých frakcí

imunoglobuliny: IgG, IgA, IgM

α2-makroglobulin haptoglobin

α1-antitrypsin

transferin

orozomukoid

C3-komplement

Výsledek ELFO proteinů séra na agarózovém gelu – 6 frakcí

hypergamaglobulinémie

normální nález

Obrázek převzat z http://www.sebia-usa.com/products/proteinControl.html (únor 2007)

Výsledek ELFO proteinů séra na agarózovém gelu – 5 frakcí A. fyziologický nález B. akutní onemocnění C. výskyt paraproteinu D. frakce fibrinogenu při analýze plazmy

Obrázek převzat z http://www.sebia-usa.com/products/reagents.html (únor 2007)


IMUNOFIXACE - určování typu paraproteinu (monoklonálního Ig)


Detekované paraproteiny (monoklonální protilátky /myelom )

Obrázek převzat z http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/B/Blood.html#lipids (duben 2007)

Proteiny v plazmě. Vladimíra Kvasnicová

Recommend Documents