43. Белковые фракции плазмы крови. Функции белков плазмы крови. Гипо- и гиперпротеинемия, причины этих состояний. Индивидуальные белки плазмы крови: транспортные белки, белки острой фазы.

В плазме крови человека содержится около 100 различных белков. По подвижности при электрофорезе их можно грубо разделить на пять фракций: альбумин, α1-, α2-, β- и γ-глобулины. Разделение на альбумин и глобулин первоначально основывалось на различии в растворимости: альбумины растворимы в чистой воде, а глобулины -только в присутствии солей.

Альбумины. На долю альбуминов приходится более половины (55–60%) белков плазмы крови человека. Мол. масса альбумина около 70000. Сывороточные альбумины сравнительно быстро обновляются. Благодаря высокой гидрофильности, особенно в связи с относительно небольшим размером молекул и значительной концентрацией в сыворотке, альбумины играют важную роль в поддержании онк-го Р крови. Известно, что конц-ия альбуминов в сыворотке ниже 30 г/л вызывает значит изменения онкотического давления крови, что приводит к возникновению отеков. Альбумины выполняют важную фун-ю транспорта многих биологически активных в-в (в частности, гормонов). Они способны связываться с холестерином, желчными пигментами. Значительная часть кальция в сыворотке крови также связана с альбуминами. Норма: 42 г/л

Глобулины. группа глобулярных белков, растворимы в слабых растворах нейтральных солей, разбавленных кислотах и щелочах, нерастворимых в воде. Делится на фракции:

Фракция α-1-глобулинов включает в себя альфа-1-антитрипсин (основной компонент этой фракции) – ингибитор протеолитических ферментов, альфа-1-кислый гликопротеин (орозомукоид) – обладает широким спектром ф-ий, в зоне воспаления способствует фибриллогенезу, альфа-1-липопротеины(ф – участие в транспорте липидов), протромбин и транспортные белки: тироксинсвязывающий глобулин, транкортин (ф – связывание и тр-т кортизола и тироксина). Норма: 3г/л

Фракция α-2-глобулинов преимущественно включает белки острой фазы – альфа-2 макроглобулин, гаптоглобин, церулоплазмин, а также аполипопротеин В. Альфа-2-макроглобулин, являющийся основным компонентом фракции, участвует в развитии инфекционных и воспалительных реакций. Гаптоглобин – это гликопротеин, который образует комплекс с гемоглобином, высвобождающемся из эритроцитов при внутрисосудистом гемолизе. Церулоплазмин специфически связывает ионы меди, а также является оксидазой аскорбиновой кислоты, адреналина, диоксифенилаланина (ДОФА), способен инактивировать свободные радикалы. Альфа-липопротеины участвуют в транспорте липидов. Норма:6г/л

Фракция β-глобулинов содержит трансферрин (главный плазменный белок – переносчик железа), гемопексин (связывает гемм/метгем, вследствие чего предотвращает выведение его почками и потерю железа), компоненты комплемента (которые учавствуют в реакциях иммунитета), бета-липопротеины (транспорт холестерина и фосфолипидов) и часть Ig. Норма: 9г/л

Фракция γ-глобулинов состоит из иммуноглобулинов. Норма: 15 г/л. Иммуноглобулины, или антитела , обеспечивающие гуморальный иммунитет, синтезируются В-лимфоцитами или образующимися из них плазматическими клетками. Известно 5 классов иммуноглобулинов: IgG, IgA, IgM, IgD и IgE, при этом IgG, IgA и IgM – основные классы; IgD и IgE – минорные классы иммуноглобулинов плазмы человека. Молекула иммуноглобулина состоит из двух идентичных пар полипептидных цепей. Каждая пара в свою очередь состоит из двух разных цепей: легкой (L) и тяжелой (Н). Иммуноглобулины G – основные иммуноглобулины сыворотки, осуществляют гуморальную защиту организма от бактерий и вирусов и их растворимых токсинов (антигенов). Активно транспортируются через плаценту. У детей должная концентрация достигается только к 1,5-2 годам. Иммуноглобулины А осуществляют местный иммунитет на слизистых поверхностях дыхательных путей (носовой и бронхиальный секрет) и кишечного тракта. Они присутствуют в женском молозиве, слезе, слюне. После рождения количество секреторного IgA (на слизистых) достигает уровня взрослых уже на 2-3 неделе жизни, сывороточного IgA – только к 14-15 годам. Иммуноглобулины М появляются в процессе формирования иммунного ответа, являясь первичными антителами. Вскоре после рождения их уровень нарастает, достигает максимума к 9 месяцу жизни, после чего снижается и восстанавливается только к 20-30 годам. Иммуноглобулины Е вырабатываются плазматическими клетками и участвуют в аллергических реакциях организма. Иммуноглобулины D не имеют четкой сформированной функции. Предполагается, что они регулируют активность других иммуноглобулинов.

Белки плазмы крови выполняют несколько важных функций:

1. Поддерживают постоянство коллоидно-осмотического давления крови и постоянство V крови;

2. Определяют вязкость крови и сохраняют устойчивость эритроцитов и лейкоцитов в кровотоке, обеспечивают нормальный кровоток в капиллярах (реологические свойства крови);

3. Белковая буферная система участвует в регуляции кислотно-щелочного состояния;

4. Специализированные белки связывают и транспортируют углеводы, липиды, гормоны, лекарства, витамины, токсичные вещества;

5. Удерживают в связанном состоянии и транспортируют катионы кальция, магния, железа, меди и другие ионы, препятствуя их потере с мочой;

6. Специализированные белки участвуют в свертывании крови (фибриноген, протромбин, антигемофильный глобулин и др.);

7. Иммуноглобулины, факторы системы комплемента, трансферрин и пропердин (предупреждая инфекционный процесс и сохраняя резистентность организма) выполняют защитную функцию;

8. Являются резервом аминокислот.

9. Обеспечивают неспецифическую защиту организма при повреждении тканей – белки острой фазы.

Изменение соотношения белковых фракций плазмы крови наблюдается при многих заболеваниях при нормальном содержании общего белка (диспротеинемии). Диспротеинемии отмечаются чаще, чем изменение общего количества белка. При наблюдении в динамике могут характеризовать стадию заболевания, его длительность, эффективность проводимых лечебных мероприятий. Гиперпротеинемия – увеличение общего содержания белков плазмы. Диарея у детей, рвота при непроходимости верхнего отдела тонкой кишки, обширные ожоги могут способствовать повышению концентрации белков в плазме крови. Иными словами, потеря воды организмом, а следовательно, и плазмой приводит к повышению концентрации белка в крови (относительная гиперпротеинемия). При ряде патологических состояний может наблюдаться абсолютная гиперпротеинемия, обусловленная увеличением уровня γ-глобулинов: например, гиперпротеинемия в результате инфекционного или токсического раздражения системы макрофагов; гиперпротеинемия при миеломной болезни. В сыворотке крови больных миеломной болезнью обнаруживаются специфические «миеломные» белки. Появление в плазме крови белков, не существующих в норм условиях, принято называть парапротеинемией. Содержание белков в плазме достигает 100–160 г/л.

Гипопротеинемия, или уменьшение общего кол-ва белка в плазме крови, наблюдается гл образом при снижении уровня альбуминов. Выраженная гипопротеинемия – постоянный и патогенетически важный симптом нефротического синдрома. Содержание общего белка снижается до 30–40 г/л. Гипопротеинемия наблюдается также при поражении печеночных кл (острая атрофия печени, токсический гепатит и др.). Кроме того, гипопротеинемия может возникнуть при резко увеличенной проницаемости стенок капилляров, при белковой недостаточности (поражение пищеварительного тракта, карцинома и др.). Можно считать, что гиперпротеинемия, связана с гиперглобулинемией, а гипопротеинемия – с гипоальбуминемией.

БЕЛКИ-ПЕРЕНОСЧИКИ (транспортные белки), участвуют в переносе метаболитов, ионов и др. в-в по руслу крови, во внеклеточных тканевых жидкостях, а также внутрь клеток через биол. мембраны. Белки-переносчики, локализованные в биол. жидкостях, участвуют в переносе в-в, плохо р-римых в воде - жирных к-т, билирубина, нек-рых стероидов, ионов Fe и Сu, а также О2 и СО2. Липопротеины плазмы переносят липиды в виде белок-липидных комплексов. Самые легкие липопротеины - хиломикроны, 98% к-рых составляют нейтральные и кислые липиды и холестерин. Содержание белков-переносчиков в плазме крови и др. биол. жидкостях колеблется от 1 -2 мг (транскортин) до 3500-4500 мг (альбумин) на 100 мл. К мембранным белкам-переносчикам относятся белки систем трансмембранного переноса сахаров, АК и др. метаболитов. Эти белки интегрированы в составе биол. мембран. Во мн. случаях мембранные белки-переносчики образуют системы транспорта, в к-рых отдельные ф-ции разделены между разными белками. Захват глюкозы клетками обычно является опосредованным процессом. Сначала глюкоза связывается с переносчиком глюкозы (ГЛУТ), локализованным в клеточной мембране. Перенос глюкозы через мембрану обеспечивается за счет изменения конформации молекулы переносчика. АТФ-азные системы, транспортирующие ионы К+ и Na+ относятся к группе транспортных белков. Они осуществляют АТФ-зависимый активный транспорт через мембраны против концентрационного градиента. Несколько особняком стоят липидпереносящие белки, к-рые обнаружены как в мембранных структурах, так и в плазме крови. Они переносят лишь определенный тип фосфолипидов и участвуют в построении биол. мембран. К белкам-переносчикам можно отнести также нек-рые ферменты и ферментные системы. Гамма-глутамилтрансфераза)участвует в транспорте аминокислот в клетках животных. Большинство белков-переносчиков плазмы крови и нек-рые мембранные- гликопротеины. трансферин (бета глобулин) переносит Fe в тканитем самым предотвращает избыт накопление Fe и потерю его с мочой, трансферин накапл-ся у беременных женьщин. Гаптоглобин (альфа 2 глобулин): связывает гемоглобин, транспортирует В12, защит ф-ию, естеств. ингибитор катепсина В. Церуплазмин (альфа2 глобулин): переносчик и регулятор конц-ии ионов Cu особенно в печени., антиоксидант, фероксидазная и полиаминооксидазная активность.

Белки острой фазы – большая группа белков сыворотки крови (в основном α-глобулинов) с молекулярной массой от 12 кДа до 340 кДа и различными функциями, объединенных по общему признаку – быстрое и значительное увеличение концентрации при бактериальной, вирусной, паразитарной инфекции, физической или химической травме, токсической или аутоиммунной реакции, злокачественных новообразованиях. Смысл данного увеличения заключается в повышении резистентности кл к ок-ю, в ограничении повреждения тканей, в подавлении скорости размножения бактерий. Синтез белков острой фазы осущ-ся печенью, моноцитами, лимфоцитами, нейтрофилами. Их конц-ия зависят от стадии заболевания и/или от масштабов повреждений. Синтез белков включается и регулируется рядом медиаторов, среди которых цитокины, анафилотоксины и ГКС. Гаптоглобин (увел в 2-3 раза, особенно при раке, ожогах, хир-их вмешательствах, воспалении); церулоплазмин (антиоксидант); Трансферрин (содержание снижается, поэтому его называют негативным белком острой фазы.); С-реактивный белок. Отсутствует в сыворотке здорового человека, но обнаруживается при патологических состояниях, сопровождающихся некрозом (острая фаза ревматизма, инфаркт миокарда и др.). Предп-ся, что он способствует фагоцитозу. Интерферон — специфич белок, появляющийся в кл в рез-те проникновения вирусов. Он угнетает размн-е вирусов в кл. Обладает видовой специфичностью, но не абсолютной. Фибриноген, основная ф-я которого участие в свертывании крови. Синтез фибриногена начинается ч/з несколько часов после травмы с максимумом на конец 1 -2 суток. Увел-е конц-ии белков острой фазы в крови является хорошим индикатором не только явного, но и скрытого воспаления (атеросклероз).