Белки острой фазы

Воспалительная реакция - это защитная реакция организма на действие повреждающих факторов - химических, биологических, иммунологических и других.

Воспалительный процесс представляет собой сложный комплекс морфологических, физиологических и метаболических изменений, направленных на восстановление метаболизма и удаление поврежденного агента.

Воспалительная реакция может быть локальной и общей. Локальная воспалительная реакция условно делится на 5 стадий и все они связаны с выделением комплекса медиаторов воспаления:

1. сосудистая реакция - кратковременная констрикция, а затем длительная вазодилятация, что приводит к гиперемии и ускорению текучести крови.

2. значительное повышение проницаемости микрососудов, замедление кровотока и агрегация клеток в очаге воспаления.

3. диапедез лейкоцитов и эритроцитов через стенки капилляров и венул. Происходит экссудация жидкости и почти полная остановка кровотока в очаге воспаления.

4. центральное звено воспаления. Характеризуется хемотаксисом и фагоцитозом.

5. репаративные процессы.

Общая реакция организма выражается в появлении боли, лихорадки, лейкоцитоза и характеризуется увеличением в плазме белков острой фазы воспаления.

Белки острой фазы практически полностью сосредотачиваются в ₁ и ₂ - глобулиновых фракциях, что обусловливает увеличение их при синдроме воспаления.

Практически все белки острой фазы синтезируются в печени. Процесс их образования стимулируется интерлейкинами (а именно, интерлейкином - 1, 6 и фактором некроза опухоли  - ФНО), а также катехоламинами, выброс которых происходит благодаря стрессовой реакции организма. Белки острой фазы увеличиваются в плазме крови через 5-6 часов после повреждения тканей с последующим максимальным увеличением к 24-48-часам острой воспалительной реакции. В зависимости от ее выраженности концентрация белков увеличивается в 1,5 - 2 раза. Характерно, что в этот же период в печени уменьшается образование других белков, прежде всего, альбумина и его концентрации в плазме белков. Увеличение белков острой фазы в плазме является компенсаторной и защитной реакцией, связанной со способностью их ингибировать протеолитические ферменты, что уменьшает распад тканей.

Характеристика острофазовых белков:

1. С-реактивный белок.

Открыт в 1930 году у больных крупозной пневмонией. Обладает способностью образовывать преципитат с С-полисахоридом пневмококков и образовывать преципитат-осадок.

Установлено, что СРБ синтезируются в печени, а также продуцируется Т-лимфоцитами. У здоровых его концентрация находится в пределах 1-5-8 мг/л. Такое его количество не обнаруживается качественной реакцией, поэтому считается, что СРБ у здоровых людей отсутствует. При воспалительных процессах он выше в 20-25 раз и более, начиная с 15-20 часов воспалительной реакции.

Определение СРБ приобрело диагностическое значение в течение последних 15-20 лет как диагностического показателя воспалительного процесса, вызванного инфекциями, ожогами, осложнениями после хирургических вмешательств, а также как индикатором инфаркта миокарда и реакции отторжение после трансплантации. В ревматологии используют как показатель активности ревматизма, что считают более надежным тестом, чем СОЭ.

С переходом острого процесса в хронический СРБ исчезает из плазмы крови и появляется вновь при обострении.

Считается, что при инфаркте миокарда (по данным некоторых авторов) положительная реакция на СРБ выявляется на 2 сутки и к концу 2-3 недели исчезает. СРБ считается более чувствительным тестом при инфаркте миокарда, чем СОЭ лейкоциты и позволяет судить о тяжести и глубине некроза в сердечной мышце при инфаркте миокарда.

2. Гаптоглобин.

Типичный представитель белков острой формы воспаления (Нр). Основная физиологическая функция Нр состоит в связывании растворенного в плазме крови Нв с образованием Нр- Нв комплекса, который имеет большую молекулярную массу, чем Нв, не фильтруется почками и, таким образом, в организме сохраняется Fe при распаде Нв Нр участвует в транспорте витамина В₁₂ и выполняет другие неспецифические защитные функции. Концентрация Нр в плазме составляет в среднем (в зависимости от метода определения) 0,8-1,2 г/л. Нр составляет 25% от фракции ₂- глобулинов. Концентрация Нр повышается при всех состояниях ведущих к распаду гликопротеинов соединительной ткани - это воспалительные процессы, коллагенозы (в т. ч. ревматизм), сепсис, злокачественные опухоли, активный туберкулез, инфаркт миокарда, пиелонефрит и д.р.

Характерно, что Нр при всех заболеваниях нормализуется позже других лабораторных показателей. В плазме крови его концентрация повышается через 4-6 часов после воспалительной реакции и сохраняется повышенной до полной нормализации. Так, при инфаркте миокарда (ИМ) Нр повышается в первые сутки и сохраняется повышенной до 9 суток с максимальным увеличением в этот период, а нормализуется к 7-8 недели в фазу формирования первичного рубца. Особенно резко повышается Нр при ИМ с кардиогенным шоком и отеком легких. Понижается Нр в плазме крови при тяжелых заболеваниях печени, гемолитической анемии или наследственной недостаточности Нр.

3. Церуллоплазмин относится к ₂- глобулиновой фракции. Функции в организме:

• Специфическое связывание и транспорт ионов меди;

• Обладает ферментативными свойствами - является оксидазой аскорбиновой кислотой, Fe²¹, адреналина, диоксифенилаланина;

• Обладает способностью разрушать перекисное окисление липидов, а именно супероксидный антирадикал.

В церуллоплазмине содержится более 90% всех ионов плазмы крови. Ранее считалось, что при помощи церуллоплазмина производится транспорт Cu²⁺ из кишечника в печень. Но оказалось, что ионы Cu связываются с церуллоплазмином лишь после поступления их в печень. Ионы меди в свободном виде являются токсичными для организма, поэтому церуллоплазмин - это быстродействующий биохимический механизм связывания меди. Церуллоплазмин - это безвредная форма депо ионов меди. Исследования Шимицу (Япония) выявили, что церуллоплазмин выполняет ряд других функций:

• является регулирующим фактором в кроветворной системе - ускоряет потребление и накопление железа;

• вызывает пролиферацию клеток эритро- и гранулопоэза, что приводит к гиперплазии клеток костного мозга;

• участвует в синтезе гемоглобина.

Как белок острой фазы, церуллоплазмин повышается при острых и хронических инфекционных заболеваниях, инфаркте миокарда, злокачественных опухолях, хирургических вмешательствах, ревматоидном артрите, СКВ, лимфогранулематозе, острых гепатитах, туберкулезе.

Повышение концентрации церуллоплазмина наблюдается также при беременности в 2,5-3 раза, что обусловлено стимулирующим влиянием эстрогенов на синтез церуллоплазмина.

Снижение уровня церуллоплазмина наблюдается при:

• болезни Вильсона-Коновалова (гепатолентикулярной дегенерации) - это наследственный дефицит церуллоплазмина;

• при нарушении всасывания в кишечнике;

• при недостаточном питании.

Норма церуллоплазмина - 200-300 мг/л.

4. Кислый 1-гликопротеин.

Это основной представитель гликопротеинов, а именно, серогликанов. Концентрация этого белка в плазме у здоровых людей 0,4-1,2 г/л. Концентрация его значительно повышена при воспалительных процессах, инфекционных состояниях, особенно гнойных и некробиотических процессах. Это абсцессы, сепсис, пневмонии, инфаркт миокарда, злокачественные новообразования, СКВ, ревматоидный артрит, другие. Повышение концентрации этого гликопротеина отражает характер течения системного заболевания соединительной ткани. Повышение этого белка в плазме крови вызывает повышение ₁- глобулиновой фракции.

5. 1- антитрпсин (антипротеазный ингибитор - AI).

У здоровых его содержание составляет 1,2-3,2 г/л. Этот белок представляет собой основную часть ₁- глобулинов. В связи с небольшой молекулярной массой AI легко покидает кровяное русло, выходит в окружающую ткань интерстиций и взаимодействует с протеиназами тканей. Как в кровяном русле, так и в тканях AI угнетает активность трипсина, химотрипсина, тромбина, плазмина, ренина, элостазы, коллагеназы и других протеиназ.

Концентрация AI повышается при всех воспалительных заболеваниях и при всех патологических процессах, сопровождающихся распадом тканей (острые панкреатиты, опухоли, mts опухолей в послеоперационном периоде, при термических ожогах, пневмониях и др.).

Полагают, что увеличение этого белка при воспалительных и некротических процессах создает оптимальные условия для ограничения зоны воспалительной деструкции в период острой фазы. Дефицит этого белка сопровождается формированием обструктивных легочных заболеваний, прежде всего эмфизема легких, а также ювенильного прогрессирующего цирроза печени. Все лица с эмфиземой легких имеют полный или частичный дефицит этого белка.

6. Ферритин.

Это белок, содержащий запас железа в организме. Синтезируется в клетках системы фагоцитирующих мононуклеаров. Состоит из белка и Fe³⁺. Кроме значительного повышения при гемохроматозе, он повышается также при остром лейкозе, легочных воспалительных инфекциях, остеомиелите, ожогах, ревматоидном артрите, СКВ, алкогольном поражении печени, лимфогранулематозе, раке молочной железы (как маркер).

7. Трансферрин.

Это металлосвязывающий белок. При электрофорезе передвигается с - глобулинами. Трансферрин играет важную роль в обмене железа. Он представляет собой транспортную форму Fe в организме. В плазме крови его концентрация 2-4 г/л. В норме у здоровых только 1/3 часть молекулы трансферрина насыщена Fe, а 2/3 части свободны, способны связаться с Fe. Организм взрослого человека содержит 3-5 г железа. Это железо эритроцитов (1,5-3 г), тканей (0,1-0,3 г), тканевых белков, таких как миоглобин цитохрома, каталаза, пероксидаза и др., которые содержат Fe - порфириновые группы. 1-1,5 г железа содержится в ферритине и остальная часть содержится с трансферрине. Железо, находящееся в комплексе с трансферрином, является трехвалентным и, таким образом, нетоксичным для организма. поэтому считается, что трансферрин в этом случае проявляет защитную роль, связывая двухвалентное железо.

Изучено бактерицидное действие трансферрина, проявляющееся в том, что трансферрин угнетает размножение вирусов и бактерий. Уменьшение насыщения трансферрина железом свидетельствует о дефиците Fe в организме, а увеличение - об интенсивном распаде Нв.

Концентрация трансферрина повышается при

• острых воспалительных заболеваниях;

• опухолях;

• гемохроматозе;

• при некоторых формах нефротического синдрома;

• при железодефицитной постгеморрагической анемии.

Уменьшается концентрация трансферрина при заболеваниях печени.

Преальбумин - это белок, передвигающийся при электрофорезе впереди альбуминов и содержащийся в плазме в норме в количестве 0,3-0,4 г/л. Синтезируется преальбумин в печени, и основным биологическим свойством его является связывание и транспорт тироксина, а также витамина А в плазме крови. При воспалительных процессах, злокачественных новообразованиях, заболеваниях печени количество преальбуминов уменьшается.

Иммуноглобулины - это многочисленные белки, построенные из тяжелых и легких цепей. Легкая цепь иммуноглобулинов () состоит из 212 аминокислот; тяжелая цепь () - из 450 аминокислот.

Миоглобин.

Мв- это хромопротеин, гемсодержащий белок. Он обуславливает красный цвет мышечной ткани. Основная функция Мв - это транспорт О₂ от Нв через межмышечное пространство к мышечным клеткам. Мв обратимо связывается с О₂, и в мышечной ткани является катализатором окислительных процессов. Кроме О₂, Мв способен связываться также как и Нв, с СО₂ (карбоксиМв), цианистыми соединениями (циан Мв), может окисляться в мет Мв и восстанавливаться. Миоглобин локализуется в различных участках миоцита, непрочно связан с внутриклеточными структурами и очень быстро при повреждении мышечной ткани попадает в кровь, а затем через почки выводится. У здоровых людей в крови концентрация миоглобина около 95 нм/мл и за сутки выводится не более 4 мкг.

Миоглобинемия и миоглобинурия делятся на 2 группы:

1. первичные (идиопатические)

1. вторичные (симптоматические)

Вторичные миоглобинемии и миоглобинурии наблюдаются при:

1. длительной ишемии мышц и краш-синдроме;

2. при обширных хирургических оперативных вмешательствах;

3. при перенапряжении мышц;

4. при большой физической нагрузке (карате, длительный бег);

5. у рыбаков, у водителей при длительной транспортировке из-за вынужденного положения тела;

6. при эпилептическом статусе;

7. при электротравме;

8. различных поражениях мышц (токсические, инфекционные).

Особое значение определению миоглобина придается при инфаркте миокарда, т.к. вследствие некроза сердечной мышцы разрушаются мембраны миоцитов, и содержимое клетки , в том числе белок, поступает в кроваток. Миоглобин непрочно связан с внутриклеточными структурами и имеет малую молекулярную массу, поэтому он появляется в крови раньше и в большем количестве, чем КК, ЛДГ, АСАТ.

Миоглобин повышается в крови через 0,5-2 часа у 70% больных, а к 6 часам - у 100% больных с крупноочаговым инфарктом миокарда. Быстрое увеличение концентрации миоглобина до максимальных цифр (в 4-10 раз выше нормы) наступает к 7-10 часу, а затем при не осложненном инфаркте миокарда нормализуется к 28-36 часам. По уровню миоглобина можно составить представление о размере некроза миокарда, о прогнозе жизни больного и вероятности развития осложнений.

Миоглобинурия отмечается уже в 1-ые часы болезни, а к 8 часу после приступа в моче обнаруживается миоглобин у 80-90% больных с крупноочаговым инфарктом миокарда. При инфаркте миокарда миоглобинурия кратковременна и невысока, поэтому не развивается миоренальный синдром. Значительная миоглобинурия наблюдается при обширных мышечных некрозах, что может привести к некрозу почечных канальцев вследствие отложения в клетках миоглобина и развития ОПН.

Первичная миоглобинурия встречается редко. Причина ее неизвестна. Называется она пароксизмальная паралитическая миоглобинурия, или хронический возвратный рабдомиолиз. Развивается после тяжелой физической работы либо после тяжелой инфекции, вакцинации. Чаще болеют мужчины (95%). У таких больных нарушен процесс окислительного фосфорилирования в мышцах, отмечается дефицит фермента фосфорилазы, а также в мышцах повышается фетальный миоглобин вследствие дефицита фермента карнитинпальмитинтрансферазы, нарушается липидный обмен - в крови растет количество свободных жирных кислот, триацилглицеридов и -липопротеинов.

На высоте приступа миалгии значительно повышается в крови креатинкиназа, ЛДГ, креатинин, К⁺, лейкоциты, эритроциты, гемоглобин.

Клинически заболевание проявляется гипертермией, резкими болями в мышцах. Мышцы становятся отечными, плотными, болезненными. Такое состояние длится 2-3 недели или месяц.

Кроме изменений в крови, отмечаются изменения в моче - протеинурия, гиалиновые и эпителиальные цилиндры, в осадке множество аморфных масс, моча приобретает ярко-красный цвет. При стоянии моча буреет, становится буро-красной из-за превращения окисленного миоглобина в метмиоглобин. Длительное нарушение функции почек может привести к анурии и ОПН.

Миоглобинурию необходимо дифференцировать с гемоглобинурией, однако при гемоглобинурии в крови обнаруживаются признаки гемолиза эритроцитов, падает количество гемоглобина и эритроцитов, появляется желтуха, нет увеличения активности креатинкиназы, альдолазы, ЛДГ, АСАТ.

Дифференцируют гемоглобинурию от миоглобинурии, проводя электрофорез белков мочи. Миоглобин передвигается обычно ближе к -глобулинам, а гемоглобин остается ближе к старту. Либо проводится спектрофотометрия. Наиболее точными являются методы ИФА.

Парапротеины

Это белки, которые у здоровых людей отсутствуют и появляются в плазме крови лишь при патологических заболеваниях. Их называют также патологическими иммуноглобулинами, т. к. они состоят из тех структурных единиц, что и нормальные Ig, но отличаются по физико-химическим свойствам, антигенному строению, электролитической подвижности.

Моноклональные Ig - синтезируются одним малигнизированным интенсивно размножающимся клоном иммунокомпетентных клеток. Основные различия между норм Ig и парапротеинами - это отсутствие свойств антител у парапротеинов.

Появление парапротеинов в плазме крови называется парапротеинемией, в моче парапротеин цепей.

Клинически различают парапротеинемии:

1. злокачественная - миеломная болезнь, или плазмоцитома, болезнь Вальденстрема, болезнь тяжелых цепей, злокачественные лимфомы и лейкозы;

2. доброкачественные - злокачественные опухоли, коллагенозы, хронические гепатиты, циррозы и другие хронические воспалительные заболевания.

Диагноз “Парапротеинемия” ставят на основании электролиза белков, а классовую принадлежность их с помощью соответствующих им моноспецифических антисывороток.

Наиболее часто встречаются группы опухолевых клеток с выделением в кровь патологии Ig в системе плазматических клеток. Наиболее часто встречают G-миелома, реже А-миелома, еще реже D- и Е-миеломы.

При электрофорезе парапротеины наиболее часто передвигаются в виде плотной и узкой полости в области -глобулинов либо -глобулинов, либо меду  и . Очень редко между ₂ и . Если парапротеин наслаивается на какую-либо фракцию, то эта фракция резко увеличивается до 40-40% и более.

Парапротеины передвигаются с -глобулинами, свидетельствуют в пользу -плазмоцитомы (или -миеломы) передвигающиеся с -глобулинами - о -плазмоцитоме, между  и -глобулинами - М-градиент - о миеломе.

Диагностическое значение имеет также электрофорез белков мочи.

Белок Бенс-Джонса появляется в моче при миеломах с избыточной продукцией легких цепей (L- цепей). Парапротеинемия и парапротеинурия приводили к развитию патологических синдромов. Откладываясь в тканях многих органов, патологичные Ig вызывают синдромы Рейно, кровоточивость.

Уменьшение содержания в крови нормальных иммуноглобулинов приводит к подавлению иммунной зашиты организма, частым ОРВИ, герпетическим инфекциям и общим синдромам недомогания.

Характерным клиническим признаком являются костные изменения (остеопороз плоских костей черепа, ребер и т. д.).

Лабораторно отмечается повышение концентрации общего белка (до 200 г/л). Возникает спонтанная агглютинация эритроцитов, что затрудняет получение хороших мазков крови и костного мозга. СОЭ резко повышено. Осадочные пробы резко положительны. У 20-40% больных отмечается гиперкальциемия (как последействие остеолиза).

Развивается миеломная нефропатия. В основе развивающейся почечной недостаточности лежит восходящий нефросклероз. Поликлональная парапротеинемия характеризуется тем, что PIg секретируются несколькими клонами антител образующих клеток.

“Доброкачественная” парапротеинемия чаще всего принадлежит к классу G. Общее количество белка у этих больных невысокое, количество PIg не превышает 20 г/л. Количество нормальных Ig нормальное или повышенное в зависимости от характера сопутствующего заболевания. В моче таких больных отсутствует белок Бенс-Джонса.

Иммуноэлектрофоретический анализ позволяет рано выявить низкие конструкции парапротеина и точно их титровать. Выявление парапротеина позволяет правильно и своевременно поставить диагноз больным и назначить правильную терапию. Динамическое наблюдение за концентрацией парапротеина - объективный тест оценки эффективности применяемой стероидной или цитостатической терапии.