Proteiny v plazmě Vladimíra Kvasnicová
Plazmaticképroteiny 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 + -NH 2 + H + -NH 3 + při fyziologickém ph převažuje v proteinech záporný náboj ANIONTY
Společnéfunkce 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 transportníproteiny proteiny imunitní odpovědi systém proteáz a antiproteáz proteiny aktivní při hemokoagulaci signálníproteiny enzymy buněčnéproteiny
podle klinického využití kardiomarkery tumormarkery reaktanty akutní fáze buněčnéenzymy 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 přenášíthyroidálníhormony (hlavnět4) a váže retinol-vázající protein negativní reaktant akutní fáze reakce akutní fáze těžké poškození jater proteinová malnutrice
Vybranéklinicky významnéproteiny krevníplazmy - α 1 -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 proteolytickéenzymy (elastázu, kolagenázu) reaktant akutní fáze těžké poškození jater vrozený defekt tvorby reakce akutní fáze
Vybranéklinicky významnéproteiny krevníplazmy - α 1 -globuliny alfa-1-kyselý glykoprotein (0,5 1,4 g/l) = orozomukoid glykoprotein, syntetizován v játrech reaktant akutní fáze těžké poškození jater reakce akutní fáze alfa-1-fetoprotein alfa-1-mikroglobulin
alfa-1-lipoprotein = lipoprotein o vysoké hustotě, HDL přenos cholesterolu z periferie do jater podílíse 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.
Vybranéklinicky významnéproteiny krevníplazmy - α 2 -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
Vybranéklinicky významnéproteiny krevníplazmy - α 2 -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 reakce akutní fáze
Vybranéklinicky významnéproteiny krevníplazmy - α 2 -globuliny ceruloplazmin (0,22 0,6 g/l) syntéza v játrech v molekule obsahuje 6 8 atomůmědi transport mědi ferroxidázová aktivita Wilsonova choroba v těhotenství
Vybranéklinicky významnéproteiny krevníplazmy - α 2 -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 odrážízásoby železa v těle patří mezi tumorové markery nízké zásoby železa transportní proteiny hormonů
Vybranéklinicky významnéproteiny krevníplazmy - β 1 -globuliny transferin (1,8 4,0 g/l) vznikáv játrech protein transportující železo koncentrace v séru odrážízásoby železa v těle negativní reaktant akutní fáze u alkoholiků: bezsacharidový transferin přebytek železa v organismu při nedostatku železa snížená proteosyntéza akutní zátěž organismu
Vybranéklinicky významnéproteiny krevníplazmy - β 1 -globuliny hemopexin protein vázajícíhem antioxidační ochrana reaktant akutní fáze hemolytická anemie akutní poškození organismu
Vybranéklinicky významnéproteiny krevníplazmy - β 2 -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)
Vybranéklinicky významnéproteiny krevníplazmy - β 2 -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
Vybranéklinicky významnéproteiny krevníplazmy - β 2 -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
Vybranéklinicky významnéproteiny 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 α 2 -makroglobulin haptoglobin imunoglobuliny: IgG, IgA, IgM α 1 -antitrypsin orozomukoid transferin 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 ovlivňujícíkoncentraci 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 staženípaže skladování biologického materiálu
Následky abnormálních koncentrací změna rychlosti sedimentace erytrocytů otoky a efuze polyurie zvýšená citlivost k infekcím
Fyziologickávariabilita 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. β 2 -mikroglobulin Denně je syntetizováno a sekretováno 25 g
Regulace syntézy ZVÝŠENÍ SNÍŽENÍ zánět hypertyroidismus hyperkotizolismus nadprodukce růst.h. deficit železa ztráty proteinů klonální produkce Ig jaterníonemocnění se parench. tkáně nutričnídeficit hypotyroidismus diabetes mellitus alkoholismus
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
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
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 albumin transferin haptoglobin 1-1 IgG IgA haptoglobin 2-2 α2-makroglobulin IgM M r (x 10 3 ) 66 80 85 144 160 160 720 971 intravaskulárně (%) 42 32 50 44 41 75 92 77 (převzato z knihy: Clinical Laboratory Diagnostics / Lothar Thomas)
Proteiny v intersticiu podkoží: depozita albuminu lymfa: méně proteinů než plazma likvor:200x méněnežv plazmě patologicky: transsudát < 30 g/l exsudát >30 g/l
Katabolismus proteinů lokalizace játra ledviny endotelie ostatníbuňky průběh desializace glykoproteinů pinocytóza hydrolýza v lyzozómech využitíamk
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
vlastností proteinů ZNALOST 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 α 2 -makroglobulin haptoglobin imunoglobuliny: IgG, IgA, IgM α 1 -antitrypsin orozomukoid transferin 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)
Obrázek převzat z http://www.sebia-usa.com/products/reagents.html (únor 2007)
IMUNOFIXACE - určování typu paraproteinu (monoklonálního Ig) Obrázek převzat z http://www.sebia-usa.com/products/reagents.html (únor 2007)
Detekované paraproteiny (monoklonální protilátky /myelom ) Obrázek převzat z http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/biologypages/b/blood.html#lipids (duben 2007)