Функции белков плазмы крови

1. Создают определенный уровень вязкости крови, сохраняют устойчивость взвеси эритроцитов и лейкоцитов в кровотоке, обеспечивают нормальный кровоток в капиллярах.

2. Создают коллоидно-осмотическое (онкотическое) давление крови и регулируют объем крови и тканевой жидкости. В артериолах гидростатическое давление крови превышает онкотическое давление, поэтому вода из плазмы крови переходит через стенку сосудов в интерстицианальное пространство. В капиллярах и венулах гидростатическое давление падает, и онкотическое давление становится основным фактором, определяющим перемещение воды между сосудистым руслом и тканями.

3. Амфотерность белков обеспечивает их буферное действие и поддержание постоянства рН крови.

4. Связывают ряд катионов (кальция, железа, магния, меди), создают их депо в крови,

транспортируют их и препятствуют потере с мочой.

5. Транспортируют жирные кислоты, липиды, гормоны, витамины, билирубин, лекарственные препараты гидрофобной природы.

6. Специализированные белки участвуют в свертывании крови, являются компонентами

противосвертывающей системы и системы фибринолиза.

7. Участвуют в реакциях гуморального иммунитета (иммуноглобулины).

8. Являются неспецифическими факторами защиты.

9. Представляют резерв аминокислот.

Белки отличаются по ИЭТ, величине заряда, молекулярной массе, строению и т.д. В сыворотке крови здорового человека при электрофорезе на бумаге можно обнаружить 5 фракций: альбумины, α1 -, α2 -, β-, γ-глобулины.

Рисунок. Электрофореграмма (А) и денситограмма (Б) белков сыворотки крови здорового человека.

Эти фракции неоднородны и в них включаются близкие по электрофоретической подвижности, но различные по химической природе и физиологическим функциям белки.

Разберем некоторые, представляющие наибольший клинический интерес, белки плазмы крови

Таблица Содержание и функции некоторых белков плазмы крови

Группа	Белки	Концентрация в сыворотке крови, г/л	Функция
Альбумины	Транстиретин	0,25	Транспорт тироксина и трийодтиронина
	Альбумин	40	Поддержание осмотического давления, транспорт жирных кислот, билирубина, жёлчных кислот, стероидных гормонов, лекарств, неорганических ионов, резерв аминокислот
α1-Глобулины	α1 -Антитрипсин	2,5	Ингибитор протеиназ
	ЛПВП	0,35	Транспорт холестерола
	Протромбин	0,1	Фактор II свёртывания крови
	Транскортин	0,03	Транспорт кортизола, кортикостерона, прогестерона
	Кислый α1-гликопротеин	1	Транспорт прогестерона
	Тироксинсвязывающий глобулин	0,02	Транспорт тироксина и трийодтиронина
α2-Глобулины	Церулоплазмин	0,35	Транспорт ионов меди, оксидоредуктаза
	Антитромбин III	0,3	Ингибитор плазменных протеаз
	Гаптоглобин	1	Связывание гемоглобина
	α2-Макроглобулин	2,6	Ингибитор плазменных протеиназ, транспорт цинка
	Ретинолсвязыва-ющий белок	0,04	Транспорт ретинола
	Витамин D связывающий белок	0,4	Транспорт кальциферола
β-Глобулины	ЛПНП	3,5	Транспорт холестерола
	Трансферрин	3	Транспорт ионов железа
	Фибриноген	3	Фактор I свёртывания крови
	Транскобаламин	25×10-9	Транспорт витамина B12
	Глобулин связывающий белок	20×10-6	Транспорт тестостерона и эстрадиола
	С-реактивный белок	<0,01	Активация комплемента
γ-Глобулины	IgG	12	Поздние антитела
	IgA	3,5	Антитела, защищающие слизистые оболочки
	IgM	1,3	Ранние антитела
	IgD	0,03	Рецепторы В-лимфоцитов
	IgE	<0,01	Реагин

Альбумины Наиболее однородна фракция альбуминов. Составляют 55-65% всех белков, содержание в крови 40-50 г/л. М=70000Да, , ИЭТ=4,7. Альбумины синтезируются и секретируются в кровь печенью(12 г альбумина в сутки), выполняют транспортную роль и вносят наибольший вклад в поддержание онкотического давления в плазме крови. Т_1/2 этого белка - примерно 20 дней.

Альбумин состоит из 585 аминокислотных остатков, имеет 17 дисульфидных связей и обладает молекулярной массой 69 кД. Молекула альбумина содержит много дикарбоновых аминокислот, поэтому может удерживать в крови катионы Са²⁺, Cu²⁺, Zn²⁺. Около 40% альбумина содержится в крови и остальные 60% в межклеточной жидкости, однако его концентрация в плазме выше, чем в межклеточной жидкости, поскольку объём последней превышает объём плазмы в 4 раза.

Благодаря относительно небольшой молекулярной массе и высокой концентрации альбумин обеспечивает до 80% осмотического давления плазмы. При гипоальбуминемии осмотическое давление плазмы крови снижается. Это приводит к нарушению равновесия в распределении внеклеточной жидкости между сосудистым руслом и межклеточным пространством. Клинически это проявляется как отёк. Относительное снижение объёма плазмы крови сопровождается снижением почечного кровотока, что вызывает стимуляцию системы ренин-ангиотензин-альдрстерон, обеспечивающей восстановление объёма крови. Однако при недостатке альбумина, который должен удерживать Na+, другие катионы и воду, вода уходит в межклеточное пространство, усиливая отёки.

Альбумин - важнейший транспортный белок. Он транспортирует свободные жирные кислоты (см. раздел 8), неконъюгированный билирубин, Са2+, Сu2+, триптофан, тироксин и трийодтиронин (см. раздел 11). Многие лекарства (аспирин, дикумарол, сульфаниламиды) связываются в крови с альбумином. Этот факт необходимо учитывать при лечении заболеваний, сопровождающихся гипоальбуминемией, так как в этих случаях повышается концентрация свободного лекарства в крови. Кроме того, следует помнить, что некоторые лекарства могут конкурировать за центры связывания в молекуле альбумина с билирубином и между собой.

Транстиретин (преальбумин) называют тирок-синсвязывающим преальбумином. Это белок острой фазы. Транстиретин относят к фракции альбуминов, он имеет тетрамерную молекулу. Он способен присоединять в одном центре связывания ретинолсвязывающий белок, а в другом - до двух молекул тироксина и трийодтиронина.

ПРИЧИНЫ ГИПОАЛЬБУМИНЕМИИ:

1. абсолютная –

-гипоальбуминемия может наблюдаться и в результате снижения синтеза альбуминов при заболеваниях печени (цирроз), при повышении проницаемости капилляров, при потерях белка из-за обширных ожогов или катаболических состояний (тяжёлый сепсис, злокачественные новообразования), при нефротическом синдроме, сопровождающемся альбуминурией, и голодании. Нарушения кровообращения, характеризующиеся замедлением кровотока, приводят к увеличению поступления альбумина в межклеточное пространство и появлению отёков. Быстрое увеличение проницаемости капилляров сопровождается резким уменьшением объёма крови, что приводит к падению АД и клинически проявляется как шок. При снижении концентрации альбуминов крови снижается концентрация кальция, усиливается побочное действие лекарств.

2. относительная – при разбавлении крови – большое количество жидкости

ГЛОБУЛИНЫ 20-30 г/л.

α1 глобулины – ингибиторы протеолитических ферментов – антитрипсин, тиреосвязывающий глобулин, ЛПВП, транскортин

α2 глобулины – гаптоглобин, церулоплазмин

α1 α2 – белки острой фазы – в большом количестве синтезируются при воспалительных процессах

β –глобулины трансферрин, ЛПНП, система комплемента

γ-глобулины иммуноглобулины или антитела, вырабатываются Б-клетками лимфотической ткани. Делятся на :

1. иммуноглобулины А – находятся в секретах ЖКТ, дыхательных путях, слезах, молозиве. На их долю приходится 20% глобулинов крови. Биороль: отвечают за иммунитет слизистых оболочек. Увеличение в крови при заболеваниях ЖКТ. Не проходят через плаценту, у новорожденных их нет.

2. иммуноглобулины М – 10% от всех, выполняют защиту при воздействии на организм патогенных микроорганизмов. Не проходят через плаценту, но синтез может быть внутириутробно. Если у новорожденного сразу высокая концентрация – внутриутробная инфекция плода.

3. им. G – 70-75% всех имм. Они выполняют защитную роль по отношению к патогенным микробам и их токсинам. проходят через плаценту, к моменту рождения синтезируются свои.

4. имм. Д- мембранный маркер легочной ткани, в крови в малых концентрациях, Не проходят через плаценту, синтез после рождения

5. имм. Е – при аллергических реакциях, в норме малая концентрация

Недостаточность имм-нов:

-Первичная –встречается часто, агаммаглобулинемия (синдром Джейнуэя) – не синтезируются гамма глобулины, т.к. нет Б клеток, иммунная защита снижена, восприимчивы к инфекциям, более склоны мужчины

-Вторичная при злокачественных новообразованиях, при поражении иммунной системы, после химио – и радиотерапии у онкобольных

Транспортные белки располагаются также во фракциях альфа- и бета-глобулинов (транскортин, трансферрин, церулоплазмин, гаптоглобин, гемопексин).

α1 - Антитрипсин относят к α1-глобулинам. Он ингибирует ряд протеаз, в том числе фермент эластазу, освобождающийся из нейтрофилов и разрушающий эластин альвеол лёгких. При недостаточности α1-антитрипсина могут возникнуть эмфизема лёгких (см. раздел 15) и гепатит, приводящий к циррозу печени. Существует несколько полиморфных форм α1-антитрипсина, одна из которых является патологической. У людей, гомозиготных по двум дефектным аллелям гена антитрипсина, в печени синтезируется α1-антитрипсин, который образует агрегаты, разрушающие гепатоциты. Это приводит к нарушению секреции такого белка гепатоцитами и к снижению содержания α1-антитрипсина в крови.

Гаптоглобин составляет примерно четверть всех α2-глобулинов. Гаптоглобин при внутрисосудистом гемолизе эритроцитов образует комплекс с гемоглобином, который разрушается в клетках РЭС. Если свободный гемоглобин, имеющий молекулярную массу 65 кД, может фильтроваться через почечные клубочки или агрегировать в них, то комплекс гемоглобин-гаптоглобин имеет слишком большую молекулярную массу (155 кД), чтобы пройти через гломерулы. Следовательно, образование такого комплекса предотвращает потери организмом железа, содержащегося в гемоглобине. Определение содержания гаптоглобина имеет диагностическое значение, например, снижение концентрации гаптоглобина в крови наблюдают при гемолитической анемии. Это объясняют тем, что при Т1/2 гаптоглобина, составляющем 5 дней, и Т1/2 комплекса гемоглобин - гаптоглобин (около 90 мин) увеличение поступления свободного гемоглобина в кровь при гемолизе эритроцитов вызовет резкое снижение содержания свободного гаптоглобина в крови.

Гаптоглобин относят к белкам острой фазы, его содержание в крови повышается при острых воспалительных заболеваниях.

Специализированные белки – факторы системы гемостаза (свертываюшая, противосвертывающая и фибринолитическая системы) - входят в состав альфа- и бета-

глобулиновых фракций.

Белки специфической гуморальной защиты (иммуноглобулины) составляют гамма-

глобулиновую фракцию.

К неспецифическим факторам защиты относятся пропердин, лизоцим, интерферон и

комплемент.

Белки «острой фазы» относятся к классу гликопротеидов. Количество этих белков в крови

увеличивается в острый период заболевания в результате воспаления, аллергии или деструкции

ткани. К ним относятся: С-реактивный белок (в норме отсутствует), кислый альфа-1-

гликопротеид, альфа-1-антитрипсин, церулоплазмин, гаптоглобулин.

Концентрация белков в плазме крови находится под гормональным контролем.

Соматотропный гормон и андрогены стимулируют синтез белков печенью. АКТГ, усиливая

образование глюкокортикоидов, активируют распад белков, но высокие концентрации

глюкокортикоидов одновременно запускают синтез «белков острой фазы». В физиологических

концентрациях тироксин способствует синтезу белков, а в высоких активирует распад.

Уровень белков во внутрисосудистом русле есть результат равновесия между синтезом,

поступлением в кровь, поглощением тканями и распадом. Между внутрисосудистым и внесосудистым пулом внеклеточной жидкости происходит постоянный обмен белков.

Общее содержание белков в плазме крови у взрослого человека составляет 65-85 г/л.

Обычно в условиях клинико-диагностических лабораторий содержание общего белка определяют в сыворотке крови. Сыворотка – это плазма, лишенная фибрина. Поэтому величины общего белка в сыворотке крови несколько меньше – 65-80 г/л. Как мы видим, различия плазмы и сыворотки крови по содержанию белка малозначительны, и поэтому для характеристики белков плазмы крови анализ проводят в сыворотке, а термины «белки плазмы» и «белки сыворотки» используют практически в качестве синонимов.

Величины общего белка плазмы у мужчин в среднем на 1 г/л выше, чем у женщин. У женщин

содержание общего белка в плазме крови снижается при беременности и к моменту родов падает до 60 г/л. Содержание белка в плазме у новорожденных – 57 г/л. К 6 месяцам увеличивается до 60 г/л и достигает уровня взрослых к 3 годам жизни. У недоношенных детей содержание белка ниже 36 г/л.

После приема пищи концентрация белка в плазме крови не изменяется. Вегетарианская диета

не влияет на уровень белка в крови. При взятии крови в положении лежа содержание белка ниже, чем стоя. При хранении сыворотки величина белка сохраняется при комнатной температуре до недели, в замороженном состоянии до трех месяцев.

Содержание общего белка в сыворотке крови определяют унифицированным

колориметрическим биуретовым методом.