Рафт за книги на NCBI. Услуга на Националната медицинска библиотека, Национални здравни институти.

серумен

Walker HK, Hall WD, Hurst JW, редактори. Клинични методи: История, физикални и лабораторни изследвания. 3-то издание. Бостън: Butterworths; 1990 г.

Клинични методи: История, физикални и лабораторни изследвания. 3-то издание.

Джанис Т. Бушър .

Определение

Стотици протеини се разтварят в плазмата. Чрез измерване на концентрацията на тези протеини, клиницистът може да получи информация относно болестни състояния в различни органични системи. Измерването на протеина се извършва върху серума, който е течността, която остава след съсирването на плазмата, като по този начин се отстраняват фибриногенът и повечето от факторите на съсирването. Общото съдържание на протеин предоставя известна информация относно общия статус на пациента; повече клинично полезни данни се получават от фракционирането на общия протеин. Нормалното ниво на серумен протеин е 6 до 8 g/dl. Албуминът съставлява 3,5 до 5,0 g/dl, а останалата част са общите глобулини. Тези стойности могат да варират в зависимост от отделната лаборатория.

Техника

Най-широко използваният метод за измерване на серумен протеин е биуретовата реакция. Принципът на тази реакция е, че серумните протеини реагират с меден сулфат в натриев хидроксид, образувайки виолетов "биуретен" комплекс. Интензивността на виолетовия цвят е пропорционална на концентрацията на протеин.

Албуминът обикновено се измерва чрез техника за свързване на багрилото, която използва способността на албумина да образува стабилен комплекс с бромкрезол зелена боя. Комплексът BCG-албумин абсорбира светлината с различна дължина на вълната от несвързаното багрило. Този метод може да надцени албумина чрез свързване с други протеини. Общата фракция на глобулина обикновено се определя чрез изваждане на албумина от общия протеин.

Електрофорезата е най-често срещаното средство за допълнително фракциониране на серумните протеини. В този процес протеиновите разтвори в подходящи буферирани разтворители се поставят върху среда като хартия или нишестени блокове и се излагат на електрически ток. Разликите в техния електрически заряд карат протеиновите компоненти да мигрират с различна скорост към анода или катода.

Имуноелектрофорезата се използва за оценка на увеличението на гама фракцията. Специфични антисеруми за всеки тип имуноглобулин се използват, за да се определи дали увеличението е моноклонално (т.е. съставено от един тип имуноглобулин) или поликлонално (т.е. поради увеличаване на броя на много различни имуноглобулини).

Основни науки

Албуминът съставлява повече от половината от общия протеин, присъстващ в серума. Приблизително 30 до 40% от общия пул албумин в тялото се намира във вътресъдовото отделение. Остатъкът е екстраваскуларен и се намира в интерстициалните пространства, главно на мускулите и кожата. Албуминът също се намира в малки количества в различни течности на телесната тъкан като пот, сълзи, стомашен сок и жлъчка.

Албуминът не дифузира свободно през непокътнат съдов ендотел. Следователно, основният протеин, осигуряващ критичното колоидно осмотично или онкотично налягане, регулира преминаването на вода и дифузируеми разтворени вещества през капилярите. Албуминът представлява 70% от колоидното осмотично налягане. Той упражнява по-голяма осмотична сила, отколкото може да се отчете единствено въз основа на броя молекули, разтворени в плазмата, и поради тази причина не може да бъде напълно заменен с инертни вещества като декстран. Причината е, че албуминът има отрицателен заряд при нормално рН на кръвта и привлича и задържа катиони, особено Na + в съдовото отделение. Това се нарича Ефект на Гибс – Донан. Албуминът също така свързва малък брой Cl - йони, които увеличават отрицателния му заряд и способността да задържа Na + йони вътре в капилярите. Тази засилена осмотична сила кара колоидното осмотично налягане да бъде с 50% по-голямо, отколкото би било само чрез концентрация на протеин.

Албуминът служи за транспортиране на билирубин, хормони, метали, витамини и лекарства. Той има важна роля в метаболизма на мазнините, като свързва мастните киселини и ги поддържа в разтворима форма в плазмата. Това е една от причините, поради които хиперлипемия се появява в клинични ситуации на хипоалбуминемия. Свързването на хормоните с албумин регулира количеството свободен хормон, налично по всяко време. Поради своя отрицателен заряд, албуминът също така е в състояние да осигури някои от анионите, необходими за балансиране на катионите на плазмата.

Албуминът се синтезира в черния дроб. Скоростта на синтез е постоянна при нормални индивиди от 150 до 250 mg/kg/ден, което води до производството на 10 до 18 g албумин дневно при 70-килограмов мъж. Черният дроб произвежда албумин с по-малко от половината от капацитета си. Основните фактори, влияещи върху синтеза на албумин, включват хранене с протеини и аминокиселини, колоидно осмотично налягане, действието на някои хормони и болестни състояния. Гладуването или диетата с недостиг на протеини причиняват намаляване на синтеза на албумин, докато се поддържа състоянието на дефицит. При нормалния индивид черният дроб увеличава синтеза на албумин в отговор на повишената наличност на аминокиселини, осигурени от порталната кръв след всяко хранене, съдържащо протеин. Намаляването на екстраваскуларното колоидно налягане служи като стимул за синтеза на албумин и се смята, че действа в черния дроб. Тиреоидният хормон, кортикостероидите, растежният хормон и инсулинът могат да увеличат синтеза на албумин.

Основното място за разграждане на албумин не е известно. Изглежда, че албуминът се катаболизира на места, които са способни на бързо уравновесяване с кръвния поток. Той се разгражда до аминокиселини, които се използват за енергийни нужди на клетката или се секретират в пула от извънклетъчни аминокиселини.

Глобулиновата фракция включва стотици серумни протеини, включително протеини носители, ензими, комплемент и имуноглобулини. Повечето от тях се синтезират в черния дроб, въпреки че имуноглобулините се синтезират от плазмени клетки. Глобулините се разделят на четири групи чрез електрофореза. Четирите фракции са α1, α2, β и γ, в зависимост от миграционния им модел между анода и катода. Повишаването на глобулиновата фракция обикновено е резултат от увеличаване на имуноглобулините, но може да има увеличение на други протеини в патологични състояния, които имат характерни електрофоретични модели (вж. Фигури 101.1, 101.2). Недохранването и вродената имунна недостатъчност могат да причинят намаляване на общите глобулини поради намален синтез, а нефротичният синдром може да причини намаляване поради загуба на протеин през бъбреците.

Фигура 101.1

Нормална електрофореза на серумен протеин.

Фигура 101.2

Електрофореза на серумен протеин с поликлонална гамопатия.

Имуноглобулините (т.е. антителата) мигрират главно в γ региона, но някои мигрират и в β и α2 регионите. Всяка имуноглобулинова молекула е съставена от две тежки вериги, които са от същия клас и две леки вериги, които също си приличат. Всяка тежка верига има променлива област (в която аминокиселинните заместители правят всяка верига различна от следващата) и постоянна област (в която има много малко аминокиселинни разлики от константната област на всеки друг имуноглобулин от този тип тежка верига). Леките вериги са от тип λ или κ и имат постоянни и променливи области. Различните видове имуноглобулини се наричат ​​с главни букви, които съответстват на типа им с тежка верига: IgG, IgA, IgM, IgE и IgD. Три четвърти от нивото на имуноглобулина в нормалния серум е от тип IgG. Много антитела срещу бактерии и вируси са IgG.

Нормалното събиране на IgG молекули се състои от малки количества различни IgG антитела, произведени от различни клонове на плазмени клетки; следователно той е поликлонален. Ако единичен клонинг избяга от нормалния си контрол, той може да се възпроизведе прекомерно и да синтезира излишък от моноклонален протеин с единичен клас тежка верига и тип лека верига.

Клинично значение

Единствената клинична ситуация, която причинява повишаване на серумния албумин, е острата дехидратация. Разнообразие от клинични образувания водят до намалено ниво на албумин, било от депресиран синтез или увеличени загуби. Намаляването на синтеза на албумин се причинява от краен стадий на чернодробно заболяване, синдроми на чревна малабсорбция и протеиново-калорично недохранване. Примери за загуба на албумин са нефротичен синдром и тежки изгаряния, тъй като кожата е най-важният допълнителен фонд за съхранение на албумин. Последицата от намаляването на серумния албумин е изместване на течността от интраваскуларното към интерстициалното пространство, което води до изчерпване на вътресъдовия обем и образуване на оток.

Всяко увеличаване или намаляване на глобулиновата фракция трябва да бъде оценено чрез серумна електрофореза. Моделът трябва да се проверява визуално за аномалии в определени региони.

Α1 фракцията се състои главно от α1 антитрипсин. Значително намаление на тази фракция се наблюдава при пациенти с вроден дефицит на α1 антитрипсин; увеличаване се наблюдава при остри възпалителни разстройства, тъй като α1 антитрипсинът е реагент в остра фаза.

Основните протеини, мигриращи в α2 региона, включват α2 макроглобулин и хаптоглобин. Има увеличение на α2 макроглобулина при нефротичния синдром, когато протеините с по-ниско молекулно тегло се губят в урината. Хаптоглобинът се повишава в отговор на стрес, инфекция, остро възпаление или некроза на тъканите, вероятно чрез стимулиране на синтеза. Нивата на хаптоглобина намаляват след хемолитична реакция, тъй като хаптоглобиновите комплекси със свободен хемоглобин и се изчистват от кръвообращението.

Основният β глобулин е трансферинът. Повишаването настъпва при тежък дефицит на желязо. Компонентните компоненти C3, C4 и C5 също мигрират в β региона.

Най-честите аномалии в γ региона са широко базирано поликлонално увеличение или тесен моноклонален скок. Поликлоналните увеличения се наблюдават при хронични инфекции, заболявания на съединителната тъкан и чернодробни заболявания. Моноклоналните скокове предполагат множествен миелом, макроглобулинемия на Waldenstrom, първична амилоидоза, лимфом или моноклонална гамопатия. Всяка аномалия в γ региона, предполагаща моноклонален скок, трябва да бъде допълнително оценена чрез имуноелектрофореза.

Хипогамаглобулинемията се характеризира с намаляване на γ компонента. Той се наблюдава при вродени синдроми на имунна недостатъчност или във връзка със заболявания като нефротичен синдром, хронична лимфоцитна левкемия и лечение с кортикостероиди.