پاورپوینت پروتئین های پلاسما

پروتئین های خون

Major functions of blood
Respiratory
Transport O2 from lungs to tissues
Transport CO2 from tissues to lungs

Nutrition
Transport “food” from gut to tissues (cells)

Excretory
Transport waste from tissues to kidney (urea, uric acid, water)

Regulatory
Water Content of Tissues
Water exchanged through vessel walls to tissue

Body Temperature
Protective
Antibodies, antitoxins, white blood cells (WBC)

Acid-base balance
pH 7.35~7.45, NaHCO3/H2CO3

Coagulation

Centrifuged Blood Sample
Add anticoagulants (heparin, potassium oxalate)

Separation of Components

2. Plasma vs. serum
Plasma is the liquid, cell-free part of blood, that has been treated with anti-coagulants.
Anticoagulated
Serum is the liquid part of blood After coagulation, therefore devoid of clotting factors as fibrinogen.
serum= plasma – fibrinogen
Clotted

Components of Plasma
Blood plasma Consists of:
Water 90%
Plasma Proteins 6-8 %
Electrolytes (Na+ & Cl-) 1%
Other components:
Nutrients (e.g. Glucose and amino acids)
Hormones (e.g. Cortisol, thyroxine)
Wastes (e.g. Urea)
Blood gases (e.g. CO2, O2)

ویژگی کلی پروتئین های پلاسما:
تاکنون بیش از 300 پروتئین مختلف در پلاسما شناسایی شده اند که از نظر عملکرد در چند گروه جای می گیرند.
عوامل موثر بر غلظت پروتئین در خون:
سنتز پروتئین ها وابسته به تامین اسیدآمینه مورد نیاز و سلامت بافت سنتز کننده است
برای سنتز پروتئین ها نیاز به تامین اسیدهای امینه مورد نیاز می باشد. لذا در سو هاضمه و سو جذب کاهش مقادیر مشاهده می شود.
اکثر پروتئین های پلاسما در کبد سنتز می شوند لذا در بیماری های کبدی کاهش مقادیر پروتئین ها روی می دهد.
نکته: ایمونوگلوبولین ها (گاماگلوبولین ها) اساسا توسط لنفوسیت B ساخته می شوند. گاموپاتی ها حالت افزایش تولید این پروتئین ها به دلیل ازدیاد این سلول ها می باشد.

عوامل موثر بر غلظت پروتئین در خون ادامه…..:
دفع پروتئین ها ممکن است گوارشی، کلیوی یا پوستی باشد.

در حالت نرمال دفع کلیوی پروتئین ها ناچیز است. هر چند در بیماری کلیوی، این میزان افزایش می یابد. در ابتدای آسیب به کلیه فقط پروتئین های ریز مثل آلبومین دفع می شوند ولی با افزایش شدت آسیب گلومرول ها، دفع پروتئین های درشت تر هم افزایش پیدا می کند.

در برخی بیماری های گوارشی افزایش دفع پروتئین و کاهش مقادیر خونی آن ها وجود دارد.

سوختگی وسیع از علل مقادیر زیاد دفع پروتئین های خونی به خصوص آلبومین می باشد.

عوامل موثر بر غلظت پروتئین در خون ادامه…..:
در فاز حاد غلظت برخی پروتئین های خونی تغییر می کند:
این حالت در پاسخ به التهاب، عفونت، جراحی، تروما و یا استرس رخ داده و هدف آن مقابله با شرایط موجود است.
پروتئین ها از نظر نوع تغییر مقادیر در دو گروه جای می گیرند:
پروتئین های مثبت فاز حاد:
مقادیر آن ها افزایش می یابد مثل آلفا1آنتی تریپسین، آلفا1آنتی کیموتریپسین، هاپتوگلوبین، سرولوپلاسمین، فیبرینوژن، CRP، و اجزای C3 و C4 کمپلمان
پروتئین های منفی فاز حاد:
مقادیر آن ها کاهش می یابد و شامل آلبومین، پره آلبومین و ترانسفرین می باشد.

الگوی الکتروفورز پروتئین های سرم :

بر اساس بار الکتریکی، اندازه و شکل، پروتئین های پلاسمایی با تکنیک الکتروفورز در PH=8.6 به صورت باندهای مجزایی حرکت می کنند.

تغییرات اساسی در مقادیر پروتئین های سرمی همراه با تغییر در الگوی الکتروفورز پروتئین های سرم می باشد که برخی از آن ها ارزش بالینی دارند.

Technique of cellulose acetate zone electrophoresis

باندهای طبیعی عبارتند از آلبومین (54%)، آلفا 1 (4%)، آلفا 2 (10%)، بتا (14%) و گاما (19%)

الگوی فاز حاد که در التهاب حاد مشاهده می شود همراه با کاهش آلبومین و افزایش آلفا1 و آلفا2 می باشد.

الگوی التهاب مزمن مشابه فاز حاد است، ولی در اینجا افزایش گاما نیز وجود دارد.

گاموپاتی مونوکلونال:
در پاراپروتئینمی مثل مالتیپل میلوما مشاهده می گردد و افزایش تیز گاما وجود دارد که ممکن است با کاهش آلبومین همراه باشد.

در گاموپاتی پلی کلونال که در التهاب مزمن، عفونت ها، و بیماری های کبدی مشاهده می شود، باند گاما پهن است.

نکات در گاموپاتی های پلی کلونال و مونوکلونال:
بسیاری از موارد هایپرگاماگلوبینمی گاموپاتی های پلی کلونال هستند.

به افزایش غیرطبیعی توان بدن برای تولید آنتی بادی ها گاموپاتی می گویند.

گاموپاتی مونوکلونال افزایش غیر طبیعی تولید آنتی بادی هایی است که از یک نوع سلول استفاده می کنند.

گاموپاتی پلی کلونال افزایش غیر طبیعی تولید آنتی بادی هایی است که از  سلول های مختلف استفاده می کنند.

در سیروز کبدی باند آلبومین کاهش یافته و باندهای بتا و گاما به هم متصل می شوند (ایجاد پل بتا-گاما)

در سندرم نفروتیک و با شدت کمتر در آنتروپاتی دفع کننده پروتئین افزایش باند آلفا 2 و کاهش سایر بافت ها اغلب دیده می شود.

در کمبود آلفا1 انتی تریپسین، کاهش شدید باند آلفا 1 وجود دارد

در هیپوگاماگلبولینمی کاهش باند گاما وجود دارد.

نکات:
در آنمی فقر آهن و همچنین حاملگی به دلیل افزایش میزان ترانسفرین باند بتا افزایش می یابد.

در سوجذب و سو تغذیه کاهش تمامی باندها وجود دارد.

بررسی پروتئین های خونی:
1. آلبومین:
پروتئین اصلی خون با غلظت سرمی 3-5g/dL است.
پروتئین ساده با یک زنجیر پلی پپتیدی 580 اسید آمینه ای و وزن مولکولی 66kDa می باشد.
PI آن حدود 4-5.8 بوده و در pH فیزیولوژیک بیش از 200 بار منفی دارد.
اعمال آلبومین:
حفظ فشار انکوتیک خون لذا در کمبود آن ایجاد خیز یا ادم می شود.
اتصال به لیگاندهای مختلف مثل بیلی روبین، اسید چرب، هورمون تیروئیدی، برخی عناصر معدنی و داروها
عمل به عنوان ذخیره متحرک اسیدآمینه که در مواقع ضروری توسط سلول ها برداشت و از اسیدهای آمینه آن ها جهت سنتز پروتئین های اختصاصی سلول استفاده می شود.
موارد کاهش آلبومین خون: سوتغذیه، سوجذب، بیماری های کبدی، التهاب، دفع ادراری و گوارشی و پوستی، خروج از گردش خون به دلیل رقیق شدن خون در حاملگی
اهمیت بالینی اندازه گیری:
ارزیابی بیماری های گلومرولی مثل سندرم نفروتیک و نفروپاتی دیابتی که منجر به دفع آلبومین می شوند.
برسی سوتغذیه که به دلیل نیمه عمر پلاسمایی حدود 15 تا 19 روز تغییرات آلبومین پلاسمایی بعد از چند هفته نمایان می شود.
پایش میان مدت درمان دیابت با اندازه گیری فروکتوز آمین (حاصل اتصال گلوکز به آلبومین)

2. ترانسفرین:
یک بتا1 گلیکوپروتئین 80kDa است که به طور برگشت پذیر به کاتیون هایی مثل آهن، مس، روی، کلسیم و کبالت اتصال می یابد. ولی معمولا دو یون فریک و یک آنیون مرتبط (معمولا بیکربنات) را حمل می کند و بنابراین حامل آهن در خون است.

در آنمی فقر آهن، استروژن درمانی و بارداری افزایش میزان ترانسفرین مشاهده می گردد.

در آنمی سیدروبلاستیک (سرباری آهن)، فاز حاد بیماری مزمن کبدی، نفروپاتی، آنتروپاتی (دفع گوارشی پروتئین) آترانسفرینمی مادرزادی و سو تغذیه کاهش میزان ترانسفرین مشاهده می گردد.

3. سرولوپلاسمین:
یک آلفا-2 گلیکوپروتئین 134kDa است که در ساختار خود 6 تا 8 اتم مس دارد ولی به عنوان حامل پلاسمایی مس عمل نمی کند زیرا فقط وقتی تخریب گردد مس را آزاد می کند.
اعمال سرولوپلاسمین:
اکسیدازی:
دارای عمل فرواکسیدازی و کوپرواکسیدازی است.
آنتی اکسیدانی:
در طی فاز حاد با تولید رادیکال های آزاد و پراکسیداسیون لیپیدی مقابله می کند.
متابولیسم مس:
به دلیل داشتن بیشترین مس پلاسمایی. هر چند در حمل مس نقشی ندارد.
علل کاهش: سو تغذیه، بیماری کبدی، سندرم نفروتیک و بیماری ویلسون
علل افزایش: بارداری، استروژن درمانی و واکنش فاز حاد

نکات
سطح پایین سرولوپلاسمین با بیماری ویلسون (دژنراسیون لنتیکول کبد) مرتبط است.
بیماری ویلسون یک اختلال ارثی است که در آن مس بیش از حد در بافت های بدن وجود دارد.
مس اضافی به کبد و سیستم عصبی آسیب می رساند.
درمان: پنی سیلامین اولین درمانی است که استفاده می شود. پنی سیلامین مس را متصل می کند (کلاتاسیون) و منجر به دفع مس در ادرار می شود.

4. هاپتوگلوبین:
یک آلفا2 گلوبینی با ساختار تترامری آلفا2بتا2 شبیه ایمونوگلوبین است که بر حسب نوع فنوتیپ اندازه آن از 80 تا 400 کیلودالتون متفاوت است.

به زنجیر آلفای اکسی هموگلوبین به طور غیرقابل برگشت متصل شده و در موارد همولیز داخل عروقی از دفع این هموگلوبین جلوگیری می کند و بنابراین مسوول برداشت هموگلوبین آزاد پلاسما است.

کاهش مقادیر: همولیز داخل عروقی، بیماری های شدید کبدی، استروژن درمانی، بارداری، آهاپتوگلوبینمی

افزایش مقادیر: فاز حاد، سندرم نفروتیک، و سوختگی. (در دو مورد اخیر به دلیل دفع پروتئین های کوچکتر)

5. هموپکسین:
یک بتا2 گلیکوپروتئین 70kDa است و مسئول برداشت هم آزاد گردش خون است.

در هنگام همولیز داخل عروقی از سه مکانیسم برای جلوگیری از دفع آهن استفاده می کند:
اتصال هاپتوگلوبین به یک جفت دیمر آلفابتا هموگلوبین و برداشت این کمپلکس توسط سیستم رتیکلواندوتلیال
تجزیه هموگلوبین به هم و گلوبین با اتمام هاپتوگلوبین و اتصال هم به هموپکسین با نسبت 1 به1
اکسیداسیون هم آزاد با اتمام هموپکسین و اتصال آن به آلبومین در جهت تولید متهم آلبومین که با تولید هموپکسین جدید مجددا تجزیه شده و متهم توسط هموپکسین به سیستم رتیکولواندوتلیال تحویل داده می شود.

کاهش مقدار: همولیز داخل عروقی، بیماری های کبدی و بیماری های کلیوی

6. آلفا1 آنتی تریپسین:
دارای فعالیت آنتی پروتئازی برای مجموعه ای از سرین پروتئازها مثل تریپسین والاستاز هست و امروزه به آن آلفا 1 آنتی پروتئیناز می گویند.

به دلیل اندازه کوچک 55kDa در هر دو بخش داخل و خارج عروقی فعالیت می کند.

اسیدآمینه Met358 در دومن اتصال به پروتئیناز نسبت به مواد موجود در دود سیگار حساس بوده و بعد از تماس با آن به متیونین سولفوکسید اکسید شده و غیرفعال می شود. این موضوع در موارد کمبود آلفا-1-آنتی پروتئیناز (فنوتیپ ZZ) منجر به آمفیزم ریوی می شود.

به دنبال جایگزینی Glu342 با لیزین در افراد ZZ، رسوب آن در شبکه اندوپلاسمی سلول های کبدی رخ داده که منجر به بیماری کبدی همراه با هپاتیت و سیروز می گردد.

The serum levels of some of the common genotypes are
PiMM: 100% (normal)

PiMS: 80% of normal serum level of α1-AT

PiSS: 60% of normal serum level of α1-AT

PiMZ: 58-60% of normal serum level of α1-AT

PiSZ: 40% of normal serum level of α1-AT

PiZZ: 10-15% (severe α1-AT deficiency)

Pi–: without anti-protease activity

Scheme of causation of α1-antitrypsindeficiency
liver disease

7. آلفا-2ماکروگلوبین:
از نظر ساختمانی هموتترامری از چهار زیرواحد مشابه 180kDa است.
فراوان ترین عضو گروهی از پروتئین های پلاسما است که شامل پروتئین های C3 و C4 کمپلمان می باشد.
عضو خانواده پروتئین های تیول استری پلاسما است و به عنوان یک مهار کننده پان پروتئیناز (مهار کننده تمامی پروتئینازها) به طیف وسیعی از پروتئینازهای پلاسمایی اتصال می یابد.
در حمل حدود 10% روی نقش دارد.
احتمالا به عنوان یک حامل در هدایت بسیاری از سیتوکین ها، PDGF و TGF بتا به سمت بافت یا سلول هدف نقش دارد.
به دلیل اندازه بزرگ حدود 720kDa فقط در داخل عروق فعالیت می کند و در نارسایی کلیوی به دلیل دفع سایر پروتئین ها، میزان آن در گردش خون افزایش می یابد.

8. بتا2 میکروگلوبین:
یک پروتئین ساده و فاقد کربوهیدرات است و دارای وزن مولکولی 11.8kDa است.

در ساختمان آنتی ژن های سازگاری نسجی (MHC) کلاس 1 وجود دارد.

در نئوپلاسم های مرتبط با لنفوسیت B افزایش مقدارش مشاهده می شود.

در رد پیوند کلیه اولین پروتئینی است که دفع می شود و اندازه گیری آن در ادرار دارای ارزش تشخیصی است.

9. آلفا-1 اسید گلیکوپروتئین:
اسم دیگرش اوروسوموکوئید است.

درصد کربوهیدرات بالایی دارد.

فعالیت آن به خوبی مشخص نشده است.

10. پره آلبومین (ترانس تیرتین):
پروتئین ساده 54kDa است که سریع تر از آلبومین حرکت می کند.

به دلیل نیمه عمر پایین حدودا دو روزی اش معیار حساس تری نسبت به آلبومین برای سوتغذیه است.

مثل آلبومین یک پروتئین منفی فاز حاد است و در گردش خون به هورمون های تیروئید و پروتئین اتصالی رتینول متصل می باشد.

11. پروتئین اتصالی رتینول (RBP):

در گردش خون به پره آلبومین متصل بوده و همانند آن سریع تر از آلبومین حرکت می کند.

معیار حساسی برای سو تغذیه است (نیمه عمر حدود 12 ساعت دارد).

کمپلکس RBP و پره آلبومین با اتصال به رتینول، مانع دفع ادراری آن می شود.

12. CRP:
جزء اصلی پروتئین فاز حاد.

با پلی ساکارید C پنوموکوک واکنش نشان می دهد.

در تقویت سیستم ایمنی از طریق فعال سازی آبشار کمپلمان نقش دارد.

تخمین CRP در سرم برای ارزیابی پاسخ فاز حاد مهم است.

CRP در التهاب حاد مانند عفونت (آرتریت روماتوئید) تا 50000 برابر افزایش می یابد. در عرض 6 ساعت از حد نرمال بالاتر می رود و در 48 ساعت به اوج خود می رسد.

از اندازه گیری CRP با روش حساس (CRP فوق حساس) برای ارزیابی خطر بیماران مبتلا به بیماری ایسکمیک قلبی استفاده می شود.

13. فریتین:
پروتئین داخل سلولی
فقط بخش کوچکی در پلاسما است.
24 زیرواحد
3000 تا 4500 یون Fe3+ را احاطه کرده اند.
عملکرد: آهن را ذخیره می کند که در صورت نیاز می توان از آن استفاده کرد.
اهمیت اندازه گیری:
هموکروماتوز اولیه: اختلال ژنتیکی که با افزایش جذب آهن از روده مشخص می شود. آهن در اندام هایی مانند کبد، پوست، قلب و پانکراس انباشته می شود.
غلظت فریتین افزایش می یابد.