Специфические белки
Специфические белки крови выполняют различные функции: осуществляют транспорт различных веществ, участвуют в свёртывании крови, ингибируют протеолитические ферменты, активно участвуют в иммунологических реакциях. Помимо выполнения специфических функций, белки крови участвуют в общих реакциях организма на различные патологические процессы, отражая при этом, в определённой степени, состояние органов и тканей, что нашло применение в клинической практике.
На течение воспалительной реакции оказывают влияние многие органы и ткани, главным образом с помощью промежуточных метаболитов. Особая роль принадлежит печени. Вскоре после начала воспалительного процесса в печени изменяется скорость синтеза определённых белков, что немедленно отражается на содержании в крови. Белки, синтез которых неспецифически увеличивается в ответ на патологические процессы разного характера (воспаление, повреждение, злокачественные новообразования, а также при беременности) называют реактантами острой фазы воспаления.
Степень повышения концентрации реактантов острой фазы воспаления варьирует. Содержание CРБ может возрастать на 1000%, фибриногена, гаптоглобина и α1-антитрипсина — на 200−400%, ферритина — на 50%.
Кислый α1-гликопротеин в сыворотке крови
Референтные величины концентрации кислого α1-гликопротеина в сыворотке крови составляют 13,4−34,1 мкмоль/л (0,55-1,4 г/л).
Кислый α1-гликопротеин (орозомукоид ) — белок плазмы крови, наиболее богатый углеводами. Углеводная часть представлена несколькими полисахаридными цепочками, присоединёнными к полипептидной цепи.
Обладает способностью ингибировать активность протеолитических ферментов, изменять адгезию тромбоцитов, подавлять иммунореактивность, связывать многие ЛС (пропранолол) и некоторые гормоны (прогестерон). Орозомукоид относится к белкам острой фазы. Его синтез стимулируют липополисахариды, высвобождаемые из макрофагов, активированных интерлейкином-6 (ИЛ-6). Содержание орозомукоида в крови увеличивается при воспалительных процессах (инфекции, ревматические заболевания, травмы, хирургические вмешательства), опухолях. Исследование этого показателя в динамике позволяет оценивать динамику воспалительного процесса, а при опухолях, в случае их оперативного лечения, диагностировать возникновение рецидива.
Поскольку концентрация орозомукоида в крови увеличивается при воспалительных процессах, он способен связывать повышенное количество принимаемого больным ЛС, вследствие чего может возникать диссоциация между фармакологическим эффектом и концентрацией препарата в крови.
Пониженная концентрация орозомукоида в сыворотке крови возможна в раннем детском возрасте, при беременности (на ранних сроках), тяжёлых поражениях печени, нефротическом синдроме, приёме эстрогенов, пероральных контрацептивов. С возрастом концентрация в крови альбуминов и особенно α1-гликопротеина снижается; поскольку с этими белками связываются после поступления в кровоток многие ЛС (например, лидокаин, пропранолол, трициклические антидепрессанты), у пожилых людей возможно увеличение содержания их свободной фракции, что создаёт предпосылки для усиления фармакодинамического действия и возникновения побочных явлений.
Совместное определение орозомукоида и гаптоглобина в сыворотке крови имеет важное значение для диагностики гемолиза in vivo. Обычно концентрации этих двух белков при острофазовых процессах повышаются и снижаются одновременно, повышенное содержание орозомукоида при нормальном содержании гаптоглобина указывает на протекание острофазового процесса с умеренным гемолизом in vivo.
А1-антитрипсин в сыворотке крови
Референтные величины концентрации α1-антитрипсина в сыворотке крови: у взрослых до 60 лет 0,78−2 г/л, старше 60 лет — 1,15−2 г/л.
α1-Антитрипсин — гликопротеид, синтезируемый печенью и обеспечивающий 90% активности, ингибирующей трипсин в крови. Этот гликопротеид ингибирует действие не только трипсина, но и химотрипсина, эластазы, калликреина, катепсинов и других тканевых протеаз, способствуя их расщеплению.
Описано множество изоформ этого фермента, кодируемых различными аллелями. У одного человека в крови можно обнаружить одну или две формы α1-антитрипсина. Наиболее распространена М-форма. Образование Z-формы (называемой так из-за её особой электрофоретической подвижности в геле) связано с генной мутацией, приводящей к замене одной из аминокислот в М-белке. Z-белок с трудом высвобождается из клеток печени и вызывает локальные повреждения, которые могут приводить к гепатиту и циррозу. Для определения концентрации α1-антитрипсина в сыворотке крови применяют метод нефелометрии. Установление формы α1-антитрипсина (ZZ, MM, MZ, FZ) проводят с помощью электрофореза или молекулярно-генетических методов.
α1-Антитрипсин относится к белкам острой фазы, поэтому его содержание в сыворотке крови повышается при воспалительных процессах (острые, подострые и хронические инфекционные заболевания, острые гепатиты и цирроз печени в активной фазе, некротические процессы, состояния после операции, восстановительная фаза термических ожогов, вакцинация). Об изменениях концентрации α1-антитрипсина при остром и хроническом панкреатите — см. ниже раздел «Трипсин в сыворотке крови». Содержание α1-антитрипсина в сыворотке крови повышается при злокачественных новообразованиях: раке (особенно шейки матки) и метастазах, лимфомах (особенно лимфогранулематозе).
Особый интерес представляют случаи снижения концентрации α1-антитрипсина в сыворотке крови. У пациентов, гомозиготных по аллелю Z, развиваются тяжёлые поражения печени — неонатальный гепатит, цирроз печени. Выраженная недостаточность α1-антитрипсина часто сочетается с ювенильной базальной эмфиземой лёгких, ранним развитием эмфиземы (в возрасте 20−40 лет). Довольно часто наблюдают стёртые формы врождённой недостаточности α1-антитрипсина (MZ-фенотип). У таких детей обнаруживают различные формы поражения печени, включая ранние холестазы. У 1−2% больных развивается цирроз печени.
Распространённость гомозиготности по Z-аллели составляет приблизительно 1:3000. В таких случаях активность α1-антитрипсина в сыворотке крови снижена до 10−15% нормальных значений. Не у всех лиц, гомозиготных по Z-аллели, развиваются заболевания лёгких и печени. Риск развития эмфиземы значительно повышается у курящих, поскольку сигаретный дым окисляет тиоловую группу активного участка в молекуле α1-антитрипсина, что снижает активность присутствующего в небольших количествах фермента. Несмотря на то что α1-антитрипсин относится к белкам острой фазы, его концентрация у гомозигот по Z-аллели никогда не поднимается выше 50% нижней границы нормы.
У лиц с MZ-формой α1-антитрипсина его активность в сыворотке крови составляет примерно 60% нормы, поэтому риск развития заболеваний лёгких у них существенно ниже по сравнению с людьми, гомозиготными по Z-аллели.
Приобретённую недостаточность α1-антитрипсина наблюдают при нефротическом синдроме, гастроэнтеропатии с потерей белка, острой фазе термических ожогов. Снижение концентрации α1-антитрипсина в крови возможно у больных вирусным гепатитом вследствие нарушения его синтеза в печени, а также при респираторном дистресс-синдроме, остром панкреатите, коагулопатиях в связи с повышенным расходом этого гликопротеида.
Гаптоглобин в сыворотке крови
Гаптоглобин (Hp) — гликопротеин плазмы крови, специфически связывающий Hb. Различают три наследственных фенотипа гаптоглобина: Hp 1−1, 2−1, 2−2. Первая форма представляет собой мономер с молекулярной массой 85 000, две другие — полимеры с варьирующей, но гораздо большей массой. Гаптоглобин 1−1 состоит из 4 полипептидных цепей: 2 лёгких — α-цепи и 2 тяжёлых — β-цепи, соединённых между собой дисульфидными мостиками.
Основная физиологическая функция гаптоглобина заключается в сохранении железа в организме, кроме того, комплекс Hb−гаптоглобин обладает высокой пероксидазной активностью, оказывая тормозящий эффект на процессы перекисного окисления липидов.
Гаптоглобин относится к белкам острой фазы. Повышение его концентрации в крови происходит вследствие стимуляции ИЛ клеток печени. Тем не менее изменения концентрации гаптоглобина в крови не столь закономерны, как других белков острой фазы. Это обусловлено тем, что при гемолизе in vivo, довольно часто сопровождающем острофазовые процессы, гаптоглобин селективно связывается со свободным Hb плазмы, что приводит к снижению его содержания в крови. Поэтому суммарным результатом может быть повышение, снижение или сохранение нормальной концентрации этого белка. Для исключения влияния гемолиза на результаты определения гаптоглобина их необходимо сопоставлять с данными исследования хотя бы ещё одного реактанта острой фазы. Основные заболевания и состояния, приводящие к повышению концентрации гаптоглобина в сыворотке крови, аналогичны приведённым для орозомукоида. Кроме того, повышение содержания гаптоглобина в крови наблюдают при холестазе, лечении ГК.
Снижение концентрации гаптоглобина выявляют при всех видах гемолиза in vivo — аутоиммунном, изоиммунном, механическом (искусственные клапаны сердца, травмы и др.); при острых и хронических заболеваниях печени; при неэффективном эритропоэзе (дефицит фолиевой кислоты, гемоглобинопатии); дефектах мембраны эритроцитов или метаболизма (дефицит глюкозо-6-фосфат дегидрогеназы); увеличении селезёнки.
При нефротическом синдроме степень снижения концентрации гаптоглобина в крови зависит от его фенотипа. При Hp 1−1, молекулярная масса которого относительно невелика, концентрация гаптоглобина снижается вследствие его потерь с мочой. При других типах гаптоглобина (с более высокой молекулярной массой) потери с мочой практически не происходит и его концентрация в крови не снижается.
Содержание гаптоглобина в сыворотке крови повышается при злокачественных новообразованиях некоторых локализаций (рак молочной железы, ЖКТ, гениталий, лёгкого и др.). Возможны изменения относительного содержания типов гаптоглобина в сыворотке крови больных раком гениталий и молочной железы (преобладание Hp 1−1 при злокачественных опухолях молочной железы и в снижении содержания Hp 2−2 при раке шейки матки).
Референтные величины концентрации гаптоглобина в сыворотке крови
Возраст | Концентрация, мг/л |
|---|---|
Новорождённые | 50−480 |
6 мес − 16 лет | 250−1380 |
16−60 лет | 150−2000 |
Более 60 лет | 350−1750 |
Церулоплазмин (медьсодержащая оксидаза) в сыворотке крови
Референтные величины концентрации церулоплазмина в сыворотке крови у взрослых составляют 180−450 мг/л.
Церулоплазмин — белок с молекулярной массой 150 000 дальтон, содержит 8 ионов Cu1+ и 8 ионов Cu2+. Главный медьсодержащий белок плазмы относится к α2-глобулинам; на его долю приходится 3% общего количествамеди в организме и свыше 95% меди сыворотки крови. Церулоплазмин обладает выраженной оксидазной активностью; в плазме он также ограничивает освобождение запасов железа, активирует окисление аскорбиновой кислоты, норадреналина, серотонина и сульфгидрильных соединений, а также инактивирует активные формы кислорода, предотвращая перекисное окисление липидов.Недостаточность церулоплазмина вследствие нарушения его синтеза в печени вызывает болезнь Уилсона−Коновалова (гепатоцеребральная дегенерация). При недостаточности церулоплазмина ионы меди выходят во внесосудистое пространство (содержание меди в крови также снижается).Они проходят через базальные мембраны почек в гломерулярный фильтрат и выводятся с мочой или накапливаются в соединительной ткани (например, в роговице). Особое значение имеет накопление меди в ЦНС.
Недостаточность ионов меди в крови (вследствие дефицита церулоплазмина) приводит к повышению их резорбции в кишечнике, что ещё больше способствует её накоплению в организме с последующим воздействием на ряд жизненно важных процессов. Снижение концентрации церулоплазмина в крови выявляют у 97% пациентов с болезнью Уилсона−Коновалова. Снижение содержания церулоплазмина в сыворотке крови также отмечают также при нефротическом синдроме, заболеваниях ЖКТ, тяжёлых поражениях печени (в 23% случаев) вследствие его потерь и нарушения синтеза.
Церулоплазмин относится к белком острой фазы (период полураспада 6 сут), поэтому возрастание его концентрации в крови наблюдают у больных с острыми и хроническими инфекционными заболеваниями, циррозом печени, гепатитами, ИМ, системными заболеваниями, лимфогранулематозом. Повышение уровня церулоплазмина отмечено у больных шизофренией.
Содержание церулоплазмина в сыворотке крови при злокачественных новообразованиях различной локализации (рак лёгкого, молочной железы, шейки матки, ЖКТ) увеличивается (в среднем в 1,5−2 раза), особенно при распространении процесса. Успешная химио- и лучевая терапия способствуют снижению содержания церулоплазмина в крови, вплоть до нормализации. При неэффективности терапии, а также при прогрессировании заболевания содержание церулоплазмина остаётся высоким.
Преальбумин всыворотке крови
Референтные величины концентрации преальбумина в сыворотке крови у взрослых составляют 150−400 мг/л.
Преальбумин, или транстиретин , — белок с молекулярной массой 54 980 и периодом полураспада 1−2 дня; синтезируемый в печени. Одна из важнейших функций преальбумина — транспорт T4 и трийодтиронина (T3).
Преальбумин очень чувствительный негативный острофазовый белок — при воспалительных процессах его концентрация может снижаться до уровня менее 20% нормы. Его содержание также снижается при недостаточности в питании (белков и калорий), циррозе, печёночной недостаточности и хронических заболеваниях печени. При сочетании воспалительного процесса и недостаточности питания концентрация преальбумина в сыворотке крови снижается быстро и значительно.
Лабораторные критерии недостаточности питания
Показатель | Степень недостаточности питания | ||
|---|---|---|---|
Лёгкая | Средняя | Тяжёлая | |
Альбумин, г/л | 35−30 | 30−25 | <25 |
Преальбумин, мг/л | − | 150−100 | <100 |
Трансферрин, г/л | 2−1,8 | 1,8−1,6 | <1,6 |
Лимфоциты, ×109/л | 1,8−1,5 | 1,5−0,9 | <0,9 |