Функции белков плазмы крови: фракции, причины изменения

Подробный обзор

Анализ крови и мочи на парапротеины

Моноклональные иммуноглобулины и(или) их фрагменты являются маркерами миеломной болезни, макроглобулинемии Вальденстрема, секретирующих В-клеточных лимфом, AL-амилоидоза и других лимфопролиферативных заболеваний. Выявление моноклональной секреции — одна из немаловажных компонент при диагностике этих состояний. Однако выявление парапротеина само по себе не равнозначно диагнозу В-лимфопролиферативного заболевания, а тем более не обусловливает назначение специального лечения.

С широким распространением иммунохимической диагностики, особенно высокоразрешающего электрофореза, стало ясно, что у 50—60 % пациентов с моноклональной гаммапатией в момент ее выявления отсутствуют какие-либо признаки В-клеточной опухоли. Это состояние принято обозначать как моноклональную гаммапатию неопределенного значения — МГНЗ (MGUS — Monoclonal Gammopathy of Undetermained Significance). МГНЗ характеризуется клинико-лабораторными признаками, в том числе иммунохимическими.

В частности, уровень парапротеина в сыворотке крови, как правило, ниже 35 г/л для IgG и 20 г/л для IgA и IgM, причем, что очень важно, уровень секреции стабилен в динамике, а продукция белка Бенс-Джонса отсутствует или крайне незначительна — менее 1 г в сутки.

При длительном наблюдении за больными установлено, что через 25 лет приблизительно у 40 % из них развиваются миелома, макроглобулинемия и другие родственные им заболевания. Интервал между выявлением парапротеина и развитием клинической картины заболевания составляет от 2 до 29 лет (в среднем 8,5—10,5 года при разных нозологических формах). В большинстве случаев (73 %) МГНЗ связана с продукцией моноклонального IgG. IgA найден в 11 %, IgM — в 14 % случаев.

У 14 % пациентов с моноклональной секрецией IgG клинические проявления возникли через 10 лет, у 29 % — через 20 лет наблюдения, с секрецией IgA — у 18 и 37 % соответственно. При секреции парапротеина класса М в 23 % случаев заболевание проявилось через 10 лет и в 52 % — через 20 лет.

Анализ крови и мочи на парапротеины

Не существует каких-либо признаков, на основании которых в момент выявления МГНЗ можно было бы установить прогноз для каждого больного, поэтому всех пациентов относят к группе риска, подлежащей постоянному наблюдению. Появление значительной секреции белка Бенс-Джонса (более 1 г в сутки), нарастание уровня сывороточного парапротеина в динамике, угнетение синтеза нормальных иммуноглобулинов являются признаками развития злокачественного процесса.

Частоту повторных исследований определяют индивидуально, но в первое время их проводят не реже одного раза в 3 мес, тем более что иммунохимическое исследование абсолютно безопасно для пациента и относительно недорого.

Уровень секреции парапротеинов является одним из критериев при определении стадии миеломной болезни, поскольку позволяет оценить опухолевую массу по секреции маркерного белка. Это справедливо не для всех случаев миеломной болезни, особенно для миеломы Бенс-Джонса и D-миеломы, когда секреция может оставаться на следовом уровне даже при значительной массе опухоли. Изменение уровня парапротеина в ходе лечения миеломы — один из ключевых моментов при оценке эффективности цитостатической терапии.

Помимо опухолевой секреции, иммунохимическое исследование позволяет охарактеризовать тип и степень протеинурии, а также определить уровень секреции поликлональных иммуноглобулинов, что помогает выявить сопутствующую нефропатию и гуморальный иммунодефицит, а также принять меры для предотвращения связанных с ними осложнений.

Читайте также:  Хронический миелоцитарный лейкоз: причины возникновения, классификация

При некоторых заболеваниях наличие парапротеина имеет прогностическое значение. Например, парциальная красноклеточная аплазия костного мозга в присутствии моноклонального IgG протекает, как правило, более благоприятно.

В крови пять основных фракций белков

Плазма крови человека в норме содержит более 100 видов белков. Примерно 90% всего белка крови составляют альбумины, иммуноглобулины, липопротеины, фибриноген, трансферрин; другие белки присутствуют в плазме в небольших количествах.

Синтез белков плазмы крови осуществляют:

  • печень – полностью синтезирует фибриноген и альбумины крови, большую часть α- и β-глобулинов,
  • клетки ретикулоэндотелиальной системы (РЭС) костного мозга и лимфатических узлов – часть β-глобулинов и γ-глобулины (иммуноглобулины).

Существует довольно много различных методов разделения белков в зависимости от их некоторых качеств. Наиболее распространенным методом фракционирования белков крови является электрофорез..

Электрофорез белков

Ацетатцеллюлозная пленка, гель, специальная бумага (носитель) помещается на рамку, при этом противоположные края носителя свисают в кюветы с буферным раствором. На линию старта наносится сыворотка крови.

Метод заключается в движении заряженых молекул белка по поверхности носителя под влиянием электрического поля. Молекулы с наибольшим отрицательным зарядом и наименьшим размером, т.е. альбумины, двигаются быстрее остальных.

Наиболее крупные и нейтральные (γ-глобулины) оказываются последними.

На ход электрофореза влияет подвижность разделяемых веществ, находящаяся в зависимости от ряда факторов: заряд белков, величина электрического поля, состав растворителя (буферной смеси), тип носителя (бумага, пленка, гель).

Общий вид электрофореза

Количество выделяемых фракций определяется условиями проведения электрофореза.

При электрофорезе на бумаге и пленках ацетата целлюлозы в клинико-диагностических лабораториях выделяют 5 фракций (альбумины, α1-, α2-, β- и γ-глобулины), в то время как в полиакриламидном геле – до 20 и более фракций.

При использовании более совершенных методов (радиальная иммунодиффузия, иммуноэлектрофорез и других) в составе глобулиновых фракций выявляются многочисленные индивидуальные белки.

Электрофореграмма (вверху) и графический результат ее обработки (внизу)

В крови пять основных фракций белков

На вид протеинограммы оказывают влияние только те белки, концентрация которых достаточно высока.

Нормальные величины белковых фракций плазмы крови

Общий белок взрослые 65-85 г/л
дети 1-3 года 55-85 г/л
Белковые фракции
Альбумины 50-70 % 30-50 г/л
α1-Глобулины 3-6 % 1-3 г/л
α2-Глобулины 9-15 % 6-10 г/л
β-Глобулины 8-18 % 7-11 г/л
γ-Глобулины 15-25 % 8-16 г/л

Нормальные величины фракций белков в ликворе и моче можно посмотреть здесь.

Особенности содержания белков в крови у детей

У новорожденных содержание общего белка в сыворотке крови значительно ниже, чем у взрослых, и становится минимальным к концу первого месяца жизни (до 48 г/л). Ко второму-третьему годам жизни общий белок повышается до уровня взрослых.

В течение первых месяцев жизни концентрация глобулиновых фракций низка, что приводит к относительной гиперальбуминемии до 66-76%. В периоде между 2-м и 12-м месяцами концентрация α2-глобулинов временно превышает взрослый уровень.

Количество фибриногена при рождении гораздо ниже, чем у взрослых (около 2,0 г/л), но к концу первого месяца достигает обычной нормы (4,0 г/л).

Типы протеинограмм

В клинической практике для сыворотки выделяют 10 типов электрофореграмм (протеинограмм), соответствующих различным патологическим состояниям.

α1 α2 β γ
Острые воспаления ↓↓ Начальные стадии пневмоний, острые полиартриты, экссудативный туберкулез легких, острые инфекционные заболевания, сепсис, инфаркт миокарда
Хронические воспаления ↑↑ ↑↑ Поздние стадии пневмоний, хронический туберкулез легких, хронический эндокардит, холецистит, цистит и пиелит
Нарушения почечного фильтра ↓↓ Генуинный, липоидный или амилоидный нефроз, нефрит, нефросклероз, токсикоз беременности, терминальные стадии туберкулеза легких, кахексии
Злокачественные опухоли ↓↓ ↑↑ ↑↑ ↑↑↑ ↑↑ Метастатические новообразования с различной локализацией первичной опухоли
Гепатиты ↑↑ Последствия токсического повреждения печени, гепатиты, гемолитические процессы, лейкемии, злокачественные новообразования кроветворного и лимфатического аппарата, некоторые формы полиартрита, дерматозы
Некроз печени ↓↓ ↑↑ Цирроз печени, тяжелые формы индуративного туберкулеза легких, некоторые формы хронического полиартрита и коллагенозов
Механические желтухи Обтурационная желтуха, желтухи, вызванные развитием рака желчевыводящих путей и головки поджелудочной железы
α2-глобулиновые плазмоцитомы ↑↑ α2-Плазмоцитомы
β-глобулиновые плазмоцитомы ↑↑ β1-Плазмоцитомы, β1-плазмоклеточная лейкемия и макроглобулинемия Вальденштрема
γ-глобулиновые плазмоцитомы ↑↑ γ-Плазмоцитомы, макроглобулинемия и некоторые ретикулезы
Читайте также:  Дифференциальная диагностика и лечение двс синдрома

Вы можете спросить или оставить свое мнение.

  • ВКонтакте

Download SocComments v1.3

Показания для электрофореза

Показания для проведения электрофореза зависят от следующих факторов:

  • диагноз больного;
  • механизм действия используемого лекарственного препарата;
  • наличие противопоказаний.

Электрофорез широко применяется для лечения:

  • заболеваний дыхательной системы;
  • заболеваний ЛОР органов (ухо, горло, нос);
  • заболеваний желудочно-кишечного тракта;
  • заболеваний сердечно-сосудистой системы;
  • заболеваний мочеполовой системы;
  • заболеваний нервной системы;
  • заболеваний опорно-двигательной системы;
  • кожных заболеваний;
  • глазных заболеваний;
  • стоматологических заболеваний. 
Наименование системы Наименование заболевания
Заболевания дыхательной системы
  • бронхиальная астма;
  • пневмония;
  • острый и хронический бронхит;
  • бронхоэктатическая болезнь;
  • трахеит;
  • плеврит.
Заболевания ЛОР органов (ухо, горло, нос)
  • ринит;
  • фарингит;
  • тонзиллит;
  • отит;
  • гайморит;
  • фронтит.
Заболевания желудочно-кишечного тракта
  • гастрит;
  • язвенная болезнь желудка;
  • язвенная болезнь двенадцатиперстной кишки;
  • холецистит;
  • панкреатит;
  • колит.
Заболевания сердечно-сосудистой системы
  • гипертоническая болезнь первой и второй стадии;
  • гипотония;
  • атеросклероз;
  • стенокардия;
  • варикозное расширение вен;
  • мерцательная аритмия;
  • эндартериит.
Заболевания мочеполовой системы
  • пиелонефрит;
  • цистит;
  • уретрит;
  • простатит;
  • эндометриоз;
  • аднексит;
  • эндометрит;
  • цервицит;
  • вагинит.
Заболевания нервной системы
  • невриты;
  • невралгии;
  • радикулит;
  • мигрень;
  • неврозы;
  • межпозвоночная грыжа;
  • бессонница;
  • плексит;
  • травмы головного и спинного мозга;
  • парез;
  • паралич;
  • ганглионеврит.
Заболевания опорно-двигательной системы
  • остеохондроз;
  • остеоартроз;
  • артрит;
  • полиартрит;
  • спондилез
  • вывих;
  • перелом;
  • контрактура сустава.
Заболевания эндокринной системы
  • сахарный диабет.
Кожные заболевания
  • ожог;
  • акне;
  • себорея;
  • рубцы;
  • псориаз;
  • трофические язвы;
  • пролежни;
  • дерматит;
  • фолликулит;
  • фурункул;
  • карбункул;
  • чесотка.
Глазные заболевания
  • иридоциклит;
  • увеит;
  • ирит;
  • конъюнктивит;
  • блефарит;
  • кератит;
  • атрофия зрительного нерва.
Стоматологические заболевания
  • кариес;
  • стоматит;
  • гингивит;
  • пародонтит;
  • пародонтоз.
Послеоперационная реабилитация
  • послеоперационные раны;
  • послеоперационные рубцы.

Примечание: Применение электрофореза при заболеваниях в остром периоде противопоказано.Во время лечения электрофорез оказывает следующие лечебные эффекты:

  • снижает воспалительные реакции;
  • оказывает противоотечное действие;
  • устраняет болевой синдром;
  • расслабляет повышенный мышечный тонус;
  • производит успокаивающее действие;
  • улучшает микроциркуляцию;
  • ускоряет процесс регенерации тканей;
  • стимулирует выработку биологически активных веществ (например, витамины, микроэлементы, гормоны);
  • стимулирует защитные силы организма;

Электрофорез у грудничков может применяться в следующих случаях:

  • повышенный или пониженный мышечный тонус;
  • незначительные неврологические нарушения;
  • заболевания опорно-двигательной системы;
  • заболевания, сопровождающиеся болезненными ощущениями;
  • диатез;
  • заболевания ЛОР-органов;
  • ожоги.

Общие функции белков плазмы крови

– это соломенного цвета, жидкий компонент крови, который вместе с ресуспендироваными клетками образуют цельную кровь. Плазма составляет около 55% общего объема крови. Это внутрисосудистая часть общего объема внеклеточной жидкости (всей жидкости организма вне клеток).

Основная часть плазмы представлена водой – 93% и содержит растворенные белки, глюкозу, факторы свертывания крови, ионы минералов, гормоны и углекислый газ; через плазму осуществляется транспорт всех экскретируемых продуктов (шлаков). Белки плазмы служат резервом белков организма человека. Плазма играет важную роль во внутри сосудистом осмотическом эффекте, который обеспечивает электролитный баланс; плазма защищает организм от инфекций и других заболеваний.

Получают плазму крови путем осаждения клеток – центрифугированием цельной крови, к которой добавлен антикоагулянт (вещество препятствующее свертыванию крови); плазму отсасывают или  сливают. Плотность плазмы составляет приблизительно 1,025 кг/л.

Белки плазмы крови

Плазма крови содержит более 500 индивидуальных белков, которым присущи как общие функции, так и специфические.

Читайте также:  Анемия – что это? Симптомы у женщин, лечение, диагностика

Транспортная функция белков плазмы крови

  • Трансферин – транспорт железа;
  • Церулоплазмин – транспорт меди;
  • Альбумин – транспорт жирных кислот, билирубина, кальция, многих лекарств;
  • Транскортин – транспорт кортизола и  кортикостерона;
  • Ретинол связывающий белок – транспорт ретинола;
  • Липопротеины – транспорт липидов;
  • Гаптоглобин – транспорт свободного гемоглобина;
  • Тироксин связывающий глобулин – транспорт тироксина.

Осмотическая регуляция – функция белков плазмы крови

Плазменные белки являются коллоидами и не способны к диффузии через полупроницаемые мембраны; они способны оказывать осмотическое (онкотическое) давление, которое помогает поддерживать нормальный объем крови и нормальное содержание воды в межклеточной жидкости и тканях. Наиболее важным в регуляции осмотического коллоидного или онкотического давления является содержание альбумина. При снижении содержания альбумина  уровень потери воды из крови в интерстициальное пространство увеличивается, что сопровождается отеками.

Каталитическая функция белков плазмы крови

Ряд белков плазмы крови обладают ферментативными свойствами и образуют ферментативные системы.

Это белки плазмы, которые формируют системы

  • комплемента,
  • каликреин-кининовую,
  • ангиотензин-рениновую,
  • свертывания крови,
  • фибринолиза.

В норме ферменты систем циркулируют в виде зимогенов, проферментов, активация их осуществляется с использованием каскадного принципа, механизм активации – ограниченный протеолиз. Все ферменты систем – сериновые протеазы с относительной субстратной специфичностью. Это значит, что активная форма фермента одной системы может активировать профермент-субстрат другой системы.

Общие функции белков плазмы крови

Защитная функция белков плазмы крови

  • Система иммуноглобулинов распознаёт, связывает чужеродные антигены и удаляет их;
  • Белки системы комплемента удаляют антигены – клетки, растворяют иммунные комплексы, опсонируют бактерии и способствуют их фагоцитозу, организуют реакцию воспаления: продукты активации системы комплемента мощные хематрактанты;
  • Система ингибиторов ферментов – ингибируют активные ферменты, образуя с ними комплексы; например, α1-антитрипсина образует комплекс с эластазой и трипсином, защищая ткани, такие как легкое, от повреждающего действия гидролаз;
  • Концентрация некоторых белков  плазмы увеличиваются в течение острой фазы воспаления, эти белки способны защитить ткани. Например, α1- антитрипсин, α2- макроглобулин.

Свертывание крови – важнейшая функция белков плазмы крови

Многие белки (факторы) плазмы участвуют в механизме свертывания крови и предотвращают потерю чрезмерного количество крови. Например факторы свертывания крови IX, VIII, тромбин, фибриноген и т.д.; нарушение  в системе этих белков приводит к развитию кровотечений или тромбозов

Противосвертывающая (антикоагулянтная) активность белков плазмы крови

Свертывание крови жестко контролируется белками плазмы с функцией ингибиторов активации свертывания крови.

Фибринолитическая активность (плазмин)

Растворение тромбов фибринолитической системой белков плазмы. 

Буферная емкость белков плазмы

Белки плазмы крови помогают поддерживать кислотно-щелочной баланс.

Ряд белков плазмы выполняют специфические функции (табл.)

 Таблица – Специфические функции белков сыворотки крови

Белок

в плазме (г/л)

Функция

Преальбумины

0,4

Связывание и транспорт Т3 и Т4

Альбумин

40

Транспорт, коллоидно онкотическое давление

альфа1–глобулин:

альфа1–антитрипсин

3,0

антипротеиназа

альфа2–глобулины:

  • церулоплазмин
  •  гаптоглобин

0,4

1,2

транспорт меди,

связывание свободного гемоглобина.

альфа2–макроглоюулин

3,0

транспорт, антипротеиназа

бета–глобулины:

  • трансферин,
  • гемопексин,
  • плазминоген,
  • фибриноген,

2,5

1,0

0,7

4,0

связывание железа,

связывание гема,

фибринолиз,

гемостаз

гамма–глобулины:

IgA,

IgM,

IgG,

IgE,

IgD

0.9–4.5

0,7 –2,8

8,0–18,0

Ig  внешних секретов;

синтезируются первыми;

основной класс Ig

участие в аллергии

Характеристики фракций на электрофоретической кривой

  1. Транстиретин (преальбумин). Представляет собой почечный белок. Он располагается под альбумином, отличается непродолжительным периодом полувыведения. Преальбумин связывает гормоны щитовидки, транспортный белок для А-витамина. Его содержание позволяет проанализировать обеспеченность протеинами периферических тканей. При дефиците питания и печеночных патологиях отмечается снижение его доли.
  2. Альфа-1-липопротеины. Представляют собой слабоокрашенную однородную область между альфа-1-глобулином и альбумином. Размеры зоны первого определяются по уровню других элементов. В частности, это альфа-1- антитрипсин, -фетопротеин, -микроглобулин. При остром воспалении отмечается видимое затемнение.
Характеристики фракций на электрофоретической кривой

Моноклональные иммуноглобулины обнаруживаются только при наличии патологии.