ТЕМА «БЕЛКИ ПЛАЗМЫ КРОВИ».

Содержание темы:

1. Белки плазмы крови, физиологическая роль БПК.

2. Альбумины – функции, содержание в плазме крови.

3. Глобулины – представители, функции, содержание в плазме крови:

а) L₁-глобулины;

б) L₂-глобулины;

в) β-глобулины;

г) γ-глобулины.

4. Электрофореграмма. КДЗ протеинограмм крови.

5. Липопротеины плазмы крови - состав, функции, значение для дифференциальной диагностики.

6. Белки острой фазы воспаления. Классификация, примеры.

Общее количество белков в плазме составляет 65-85 г/л, это наиболее концентрированный белковый и солевой раствор организма. С возрастом количество белков в плазме крови человека уменьшается до 60-65 г/л.

Как вы знаете, по данным электрофореза обнаруживается 5 фракций белков плазмы: альбумин, α₁-, α₂-, β-, γ-глобулины. В ряде случаев удается обнаружить при электрофорезе преальбумин – белок с наибольшей подвижностью. Преальбумины выполняют главным образом транспортную функцию, переносят тироксин, ретинол. Содержание белка снижается при заболеваниях печени, сопровождающихся нарушением её белоксинтезирующих функций (циррозы, хронические гепатиты). Падает содержание и при повышении проницаемости сосудов клубочка нефрона (нефротический синдром).В патологических ситуациях увеличены или уменьшены отдельные составляющие белка, появляющееся содержание белка не в норме.

Альбумины наиболее высокодисперсные белки плазмы крови, обладают большой электрофоретической подвижностью и хорошей растворимостью. Около 40% альбуминов находятся в сосудистом русле, остальное – в межклеточной жидкости. Основная функция – связывание воды, обеспечивающее до 80% коллоидно-осмотическое давление. Связывается и транспортирует ионы Mg, Ca, билирубин, свободные жирные кислоты, лизолецитин, прогестерон и другие стероидные гормоны, некоторые лекарственные соединения (барбитураты, антибиотики, сердечные гликозиды). Нормальное содержание –37-55 г/л сыворотки крови. Снижение содержания наблюдается при нефротическим синдроме, заболеваниях печени, связанных с нарушением её белоксинтезирующей функции, нарушениях всасывания.

Глобулины – почти всегда встречаются вместе с альбуминами. Они растворимы в воде и легко растворяются в солевых растворах слабой концентрации. В альбуминах находится лейцин (до 15%) и очень мало глицина. В глобулинах больше глицина, находятся в более грубодисперсном состоянии, чем альбумины. Их можно разделить на α-, β-, γ-глобулины. Глобулины входят в состав ферментов, составляют основу иммуноглобулинов, выполняющих функции антител. Глобулины плазмы крови выполняют транспортную роль.

Растворимы в слабых растворах нейтральных солей; осаждаются сульфатом аммония при 50% насыщении. В воде нерастворимы, поэтому выпадают в осадок при очистке от солей диализом. Глобулины составляют большую часть белков семян многих растений, особенно бобовых и масляничных, например, легумин в семенах гороха, фазеолин – фасоли, эдестин – конопли. Отдельные фракции являются специфическими транспортерами веществ (транскотин – переносит глюкокортикоидные гормоны). Концентрация увеличивается при воспалении – белки острой фазы; участвуют в гуморальном иммунитете – иммуноглобулины.

Гистоны у человека в свободном состоянии не встречаются. В их составе преобладают остатки диаминомонокарбоновых кислот (аргинина 21-30%, лизина) и гистидина. Эти белки имеют резко основной характер. Представитель – глобин, который входит в состав гемоглобина. Гистоны встречаются в значительных количествах в белках эритроцитов и зобной железы поддерживают уникальную структуру ДНК.

Щелочные белки (12-30 кДа) содержат 20-30% щелочных аминокислот. Растворимы в слабых кислотах (0,2 нормальные растворы), осаждаются аммиаком, спиртом. Не содержат триптофана, а также цистеина и цистина. Входят в состав хроматина, поэтому имеются во всех ядросодержащих клетках. В процессе эволюции – консервативные белки.

Протамины – белки, включающие до 80% диаминомонокарбоновых кислот. Аргинина до 50%, у них ещё более ярко выражены основные свойства по сравнению с гистонами. Высоким содержанием протаминов отличаются сперма и икра рыб, а также многоядерные ткани. Протамины и гистоны составляют белковую часть нуклеопротеидов, поэтому представляют значительный биологический интерес.

Щелочные белки (12 кДа) содержат 80% щелочных аминокислот; отсутствуют или содержатся в малом количестве цис, три, асп, тир, фен. Являясь поливалентным органическим катионом, легко образуют комплексы с нуклеиновыми кислотами. Образуют хроматин, в связи с чем представлены во всех ядросодержащих клетках. В большом количестве встречаются в сперме рыб – сальмин у лососевых и клупеин у сельди.

Сложные (конъюгированные) белки.

Гликопротеины – содержат в своем составе гликозидные компоненты различной структуры. Гликопротеинами являются многие структурные белки, ферменты, рецептор и т.д. Большинство белков, расположенных на внешней поверхности животных клеток являются гликопротеинами. На долю углеводного компонента приходиться от 1-3 % (овальбумин) до 80-90 % (групповые вещества крови). В составе гликопротеинов обнаружено 10 различных моносахоридов: D – галактоза, D – манноза, D – глюкоза, N – ацетилглюкозамин, N – ацетилгалактозамин, дезоксисахара (L – фукоза, L – рамноза), D – ксилоза, L – арабиноза. Типичным компонентом гликопротеинов является нейраминовая кислота (чаще в форме сиаловых кислот).

Протеогликаны состоят из небольшой белковой части, к которой ковалентно присоединяется несколько десятков гетерополисахаридных цепей, содержащих в своих молекулах остатки аминосахаров и уроновых кислот. Углеводные компоненты – гликозамингликаны – представлены гиалуроновой кислотой, хондроитинсульфатами, гепарансульфатом, кератансульфатами.

В гликопротеидах крови содержатся глюкозамины. При усиленном расщеплении белков соединительной ткани, в частности, при злокачественном росте резко повышается содержание глюкозамина.

Липопротеины – В качестве небелковой части содержат молекулы липидов. Эти макромолекулы в значительных количествах находятся в митохондриях, из них в основном состоит эндоплазматический ретикулум, их обнаруживают в плазме крови и молоке. Инозитолдифосфатсодержащий липопротеин выделен из белого вещества мозга, в состав липопротеинов серого вещества мозга входят сфинголипиды. У растений значительная часть фосфолипидов в протоплазме находиться в форме липопротеинов.

Протеолипиды - комплексы липидов и белков, белковая часть которых содержит преимущественно гидрофобные аминокислоты.

Нуклеопротеины – Содержат нуклеиновые кислоты – РНК и ДНК – в качестве простетических групп.

Металлопротеины – Содержат ионы какого-либо одного или нескольких металлов. К таким белкам принадлежат белки, содержащие негеминовое железо (ферритин, трансферрин и др.). К медьсодержащим белкам относят цитохромоксидазу, пластоцианин ( переносчики электронов), белок крови – церулоплазмин; к железосодержащим – лактоферрин (белок молока), трансферрин (белок крови), ферритин и др. Кроме того известны: никелеплазмин (переносчик никеля в плазме крови), селенопротеины (кровь, мышцы), ванадохром ( у морских животных переносчик кислорода).

Фосфопротеины – В качестве простетической группы содержат фосфорную кислоту. К фосфопротеинам относят многие питательные белки, например, основной белок молока казеин, белки ячного желтка – вителлин и фосвитин, икры рыб – ихтулин. Они содержат 1-10% фосфора. Фосфопротеины найдены в мозге. Кратковременное фосфорилирование – дефосфорилирование ферментов является способом регуляции их активности.

Хромопротеины – В составе белка имеются окрашенные небелковые компоненты. Наиболее распространенными представителями хромопротеинов являются флавопротеины и гемопротеины, красное окрашивание которых обусловлено наличием гема с включенным в него атомом железа.

α₁-глобулины. В этой фракции обнаруживаются ряд белков, оценка которых имеет определенное клиническое значение:

а) α₁-антитрипсин – ингибитор ряда протеиназ: трипсина, химотрипсина, плазмина, калликреина. На долю этого белка приходится до 90% всей антитрипсиновой активности крови. Его содержание повышается при воспалительных заболеваниях и механических повреждениях тканей. В детском возрасте дефицит α₁-антитрипсина – причина холестаза и цирроза печени, желтух. Нормальное содержание – 2-5 г/л сыворотки.

б) α₁-гликопротеин - содержит до 415 углеводов, участвует в транспорте прогестерона и тестостерона, связывая небольшие количества этих стероидов. Содержание возрастает при острых и хронических воспалительных процессах, после оперативных вмешательств, снижается – при циррозе печени. Норма – 0,5-1,4 г/л сыворотки.

в) α-липопротеины (ЛПВП) – осуществляют транспорт холестерина и жирорастворимых витаминов. ↑ - гиперлипидемия; ↓ - болезни печени.

г) α₁-кислый гликопротеин (орозомукоид) – белок острой фазы воспаления. Синтезируется в печени. Физиологическая концентрация 0,2-0,4 г/л. ↑ - о. и хронические воспаления, злокачественные новообразования, лихорадочное состояние. ↓ тяжелые поражения печени, гастроэнтеропатия, беременность.

д) протромбин – фактор II свертывания крови. Синтезируется в печени. Физиологическая концентрация 0,05-0,1 г/л. ↑ - склонность к тромбообразованию. ↓ - болезни печени, механическая желтуха и др.

При многих заболеваниях может изменяться количество белков – диспротеинемия, что имеет место при ревматизме и некоторых других заболеваниях. Диспротеинемии сопровождают ряд наследственных заболеваний связанных с прекращением синтеза одного из белков. В таких случаях могут быть обнаружены анальбуминемия, афибриногенемия и другие. Например, острые инфекционные заболевания (сепсис, полиартрит) характеризуются увеличением α₂ – глобулинов, снижением альбуминов при нормальном уровне общего белка. Иногда в крови появляются необычные белковые фракции или отдельные белки, которых нет у здорового человека – парапротеины.Одним из таких белков является с- реактивный белок, появляющийся при ревматизме, инфаркте миокарда, стрептококковой инфекции, некрозе тканей и др. воспалительных заболеваниях. Структура таких белков подобна иммуноглобулинам, но они не обладают свойствами антител. Например, белок Бенс - Джонса в моче при миеломной болезни.

α₂-глобулины содержат следующие белки:

а) α₂-макроглобулин – цинкосодержащий гликопротеин с большой молекулярной массой. Ингибирует протеолитические ферменты – трипсин, химотрипсин, тромбин, плазмин, калликреин. В отличие от многих белков, плазмы синтезируется вне печени. Содержание увеличивается при циррозе, нефротическом синдроме, микседеме и сахарном диабете, не изменяется при остром воспалении, падает при ревматическом полиартрите. Норма – около 3,5 г/л. У детей содержание в 2,5 раза выше, чем у взрослых, у мужчин ниже, чем у женщин.

б) Гаптоглобин – молекула белка состоит из 2-х субъединиц, каждая из которых содержит 4 полипептидные цепи. Связывает и транспортирует свободный гемоглобин А в клетки РЭС. Содержание снижается при поражениях паренхимы печени, гемолитической анемии, увеличивается при остром воспалительном процессе и при сахарном диабете. Норма – 0,8-1,2 г/л.

в) Церулоплазмин – медьсодержащий белок с голубой окраской, связывает ионы Cu²⁺, транспортирует их, обладает активностью оксидазы. Окисляет Fe²⁺ в Fe³⁺, что обеспечивает его транспорт трансферрином. Синтез усиливается при беременности или при подавлении овуляции (прием противозачаточных средств). Содержание растет при остром воспалении, холестазе, ревматоидном артрите, снижается при циррозе печени, хроническом гепатите. Норма – 0,2-0,3 г/л.

β-глобулины. В этой фракции интерес представляют белки, участвующие в обмене железа и в других функциях:

а) Трансферрин – белок с красноватой окраской. Участвует в транспорте Fe (III). Содержание снижается при воспалительных процессах, нефротическом синдроме, заболеваниях печени. Норма – 2-4 г/л сыворотки, при беременности выше. Повышение характерно для железодефицитной анемии.

б) Гемопексин – кислоторастворимый белок, переносит свободный гем, порфирин, связывает гемоглобин, миоглобин, каталазу и доставляет их в клетки РЭС печени, чем снижает потери железа, обеспечивая его реутилизацию. Содержание падает при гемолитической анемии, заболеваниях печени, нефротическом синдроме, увеличивается – при воспалительных заболеваниях, некрозах тканей, туберкулезе. Физиологический уровень 0,5-1,0 г/л.

в) β-липопротеины (ЛПНП) – транспортирует холестерин из печени в ткани, фосфолипиды, гормоны ↑ - гиперлипидемия; атеросклероз, холестаз, нефротический синдром. ↓ - при голодании.

г) С-реактивный белок (СРБ) – белок острой фазы воспаления. Ингибитор агрегации тромбоцитов. Физиологическая концентрация – 1,0-8,0 мг/л; полуколичественным методом не определяется, поэтому считают что реакция на СРБ у здоровых – отрицательная. ↑ - острые и хронические бактериальные инфекции, ожоги, послеоперативные и послеродовые осложнения, злокачественные опухоли, некрозы, пневмонии, сепсис, активная фаза ревматизма, ревматоидный артрит, пиелонефрит и др.

γ-глобулины включают антитела:

а) иммуноглобулины класса G – составляют 70-80% всех антител, образующихся при инфекции или иммунизации, обеспечивают вторичный иммунный ответ. Обладают способностью проникать через плаценту, фиксировать белки системы комплемента, нейтрализовать вирусы, бактерии, токсины, активировать фагоцитоз. Физиологическая концентрация у взрослых 8-20 г/л.

б) иммуноглобулины класса А – составляют 15-20 % всех антител, содержатся в плазме крови, а также в различных секретах (слюна, слезы, бронхиальные выделения, желчь, лимфа, кишечный сок, молозиво). Обладают выраженной антитоксической способностью, оказывают антибактериальное действие, играют существенную роль в защите организма от кишечных и респираторных инфекций. Физиологическая концентрация в плазме крови у взрослых – 0,9-4,5 г/л, в слюне – 30,4 г/л.

в) иммуноглобулины класса М – составляют около 5% всех антител. Бактерицидность плазмы связывают, в основном, с этими иммуноглобулинами. Обеспечивают первичный иммунный ответ, являются противобактериальными, противовирусными и противоэритроцитарными антителами. Физиологическая концентрация в плазме крови у взрослых 0,6-2,5 г/л.

Повышение: Все иммунологические реакции, сопровождающиеся усиленным синтезом глобулинов: бактериальные инфекции, сепсис, рожистое воспаление, пневмонии, пиодермии, некоторые вирусные инфекции, паразитарные заболевания, коллагенозы, хронические гепатиты, циррозы печени, болезни почек, миеломы, болезнь Вальденштрема.

Снижение:Иммунодефициты первичные и вторичные; энтеропатии, нефротический синдром, злокачественные заболевания, миотонические дистрофии, тиреотоксикоз, обширные ожоги, хронические кровотечения, применение иммунодепрессантов, глюкокортикоидов, воздействие рентгеновского и γ-излучения.