Белки крови острой фазы воспаления
Белки острой фазы воспаления — это неоднородная группа белковых субстанций, которые интенсивно синтезируются при развитии острой фазы воспаления по принципу индуцибельной системы генной регуляции и являются важными компонентами врожденных механизмов резистентности.
Почти все острофазовые белки вырабатываются гепатоцитами под влиянием доиммуных цитокинов макрофагов (в первую очередь интерлейкин-6 [ИЛ-6], а также интерлейкин-1β [ИЛ-1β] и фактор некроза опухоли α [ФНО- α]).
Все острофазовые белки условно разделены на три группы (А, Б и В) и отличаются друг от друга по механизму действия. В группу А включены церулоплазмин и С3-компонент комплемента. При развитии воспаления их содержание в плазме крови возрастает на 25-50% от исходного. Группу Б составляют α1-антитрипсин, α1-антихимотрипсин, β2-макроглобулин, гаптоглобин и фибриноген. В острой фазе воспаления их уровень повышается в 2-3 раза. Перечисленные острофазовые белки играют протективную роль, максимально ограничивая самоповреждение при воспалении, обуславливая наиболее придельное, а значит, и экономное использование других факторов врожденной резистентности.
И наконец, в третью группу включены С-реактивный белок, маннозосвязывающий протеин, сывороточный белок амилоида А и интерлейкин-1β. Их уровень при воспалении увеличивается почти в 1000 раз. Такие разнородные белки объединены в единую группу, исходя из практических соображений, поскольку их содержание при воспалении резко возрастает, они используются на практике как лабораторные маркеры воспалительного процесса. Данные белки острой фазы задействованы в эффекторных механизмах. Из таких белков наиболее изученными являются С-реактивный белок и маннозосвязывающий белок. Оба фактора синтезируются гепатоцитами и обладают по крайней мере двумя свойствами, которые определяют их противомикробную активность, — способностью к опсонизации и обеспечению активации комплемента.
Церулоплазмин относится к так называемым антинутриентам — эффективно связывает медь, предотвращая поступление этого микроэлемента в микроорганизм.
Сывороточный белок амилоида А
Сывороточный белок амилоида А используется для быстрого механического заполнения дефектов, образованных вследствие некротических процессов при воспалении.
Многие острофазовые белки являются ингибиторами протеаз (например, α1-антитрипсин, α1-антихимотрипсин и β2-макроглобулин). Именно они инактивируют лизосомальные ферменты, высвобожденные из разрушенных клеток, нейтрализуют протеолитические энзимы, секретированные фагоцитами, а также обеспечивают корректную степень активации калликреин-кининовой системы и системы свертывания крови.
Гаптоглобин обеспечивает эвакуацию уцелевшего гемоглобина из очага воспаления.
Фибриноген при экссудации в периваскулярное пространство образует фибриновые сгустки, составляющие преграду для быстрого распространения воспалительного процесса, а также выполняет функцию опсонина.
С-реактивный белок (рис. 3) является своеобразным прототипом антитела и имеет высокую тропность к фосфорилхолину, лецитину и подобным им молекулам, которые широко представлены среди поверхностных структур микроорганизмов. Такие же молекулы находятся и на собственных клетках, однако они надежно экранированы от распознавания. Связавшись с указанной молекулой, С-реактивный белок может выступать в роли опсонина, облегчая распознавание инфекционного агента фагоцитами, или активировать систему комплемента по классическому пути. Дело в том, что данный фактор способен связывать Clq-компонент комплемента с последующим вовлечением всего каскада и формированием мембранатакующих комплексов.
Известно, что содержание СРБ резко возрастает при аутоиммунной патологии (в частности, при системных заболеваниях соединительной ткани). Бытует ошибочное мнение, что СРБ способствует аутоагрессии, хотя в действительности он призван ограничивать ее. Установлено, что С-реактивный протеин совершает опсонизацию и обуславливает дальнейшее разрушение экстраклеточной ДНК и клеточного детрита, которые могут стать причиной аутоиммунной атаки (scavengerfunction). Кроме этого, СРБ осуществляет экранирование наиболее распространенных аутоантигенных детерминант соединительной ткани (фибронектин, ламинин, поликатионные поверхности коллагена, липопротеины низкой и очень низкой плотности). Связываясь с этими лигандами, СРБ выполняет роль своеобразного пластыря, прикрывающего аутоантигены от распознавания и презентации, или же обеспечивает их дальнейшее разрушение, что приводит к утрате антигенных свойств. Материал с сайта https://wiki-med.com
Маннозосвязывающий лектин
Маннозосвязывающий протеин (МСП) является лектином и взаимодействует с остатками маннозы на поверхности клеточных стенок бактерий, опсонизируя их для фагоцитоза моноцитами (макрофаги как более зрелые клетки имеют мембранные маннозосвязывающие рецепторы). Данный протеин работает вместе с так называемыми лектин-ассоциированными протеазами 1 и 2. Присоединение этого фактора к микробным лигандам активирует протеазы, которые расщепляют С2- и С4-компоненты комплемента. Продукты расщепления — фрагменты С2а и С4Ь — формируют СЗ-конвертазу, которая инициирует дальнейший молекулярный каскад комплемента. Таким образом, комплекс маннозосвязывающего протеина и его лектин-ассоциированных протеаз является аналогом Cl-компонента комплемента. Но при этом активация комплемента происходит без участия иммунных комплексов, а значит, начинается сразу же после поступления инфекционного агента в организм.
В последнее время установлена важная роль МСП в аутоиммунных реакциях. Низкая экспрессия этого белка может рассматриваться как фактор риска СКВ, что связано с нарушением клиренса иммунных комплексов, которые образуются при любой инфекции. С другой стороны, МСП играет ведущую роль в аутоагрессии при ревматоидном артрите (РА). Известно, что одной из причин иммунных расстройств при РА является синтез дефектного IgG, который не содержит остатка галактозы. Это приводит к оголению N-ацетил глюкозаминовых групп, которые распознаются МСП как чужеродные, что вызывает активацию комплемента и аутоповреждение.
На этой странице материал по темам:
2 белки острой фазы воспаления их роль в механизмах врожденного иммунитета
белки острой фазы анализы
белок острой фазы воспаления д димер
белки острой формы воспаления
белки острой фазы воспаления патофизиология
Источник
Определение
Увеличение концентрации сывороточных белков, называемых реактанты острой фазы, сопровождает воспаление и повреждение тканей. Во время реакции острой фазы обычные уровни различных белков. Считается, что эти изменения способствуют защите человека и другим адаптивным возможностям. Несмотря на свое название, реакция острой фазы сопровождает как острые, так и хронические воспалительные состояния и связана с широким спектром нарушений, включая инфекцию, травму, инфаркт, воспалительные артриты и другие системные аутоиммунные и воспалительные заболевания и различные новообразования. Белки острой фазы определяются как те белки, концентрации сыворотки которых увеличиваются или уменьшаются, по меньшей мере, на 25% во время воспалительных состояний. Такие белки соответственно называют либо положительными, либо отрицательными остро фазовыми реагентами. . Скорость оседания эритроцитов (СОЭ), косвенно отражает вязкость плазмы и наличие белков острой фазы, особенно фибриногена, а также других влияний, некоторые из которых пока еще не идентифицирован
Ответ острой фазы имеет решающее значение для способности организма успешно реагировать на травму и инфекцию. Ответ острой фазы обычно длится всего несколько дней, однако, если его не остановить, он может внести вклад в развитие хронических воспалительных состояний, повреждение тканей и развитие заболеваний. Ответ острой фазы, как правило, характеризуется лихорадкой и изменениями сосудистой проницаемости, а также глубокими изменениями в биосинтетическом профиле различных белков острой фазы.
Белки острой фазы — это эволюционно консервативное семейство белков, продуцируемых в основном в печени в ответ на травму и инфекции.
У всех млекопитающих синтез белков острой фазы регулируется воспалительными цитокинами, такими как интерлейкин-6 (IL-6), интерлейкин-1 (IL-1) и фактор некроза опухоли (TNF). Например, гаптоглобин (Hp), С-реактивный белок (СРБ), сывороточный амилоид А (SAA), альфа-1 кислый гликопротеин (AGP) и гемопексин регулируются в основном IL-1 или комбинацией IL-1 и IL-6, тогда как фибриноген, альфа-1- антихимотрипсин и альфа-1-антитрипсина регулируются IL-6 .
Концентрация конкретных белков острой фазы в крови изменяется в течение воспалительного процесса, увеличиваясь или уменьшаясь как минимум на 25 процентов. Так, концентрация церулоплазмина может увеличиться на 50 процентов, а СРБ и сывороточного амилоида в 1000 раз.
Изменение с временем концентрации БОФ в плазме крови после повреждения (травмы, ожога, хирургического вмешательства) в процентах от исходного уровня):
1 — С-реактивный белок, амилоидный А-белок сыворотки;
2 — а1-антитрипсин, а1-кислый гликопротеин, гаптоглобин, фибриноген;
3 — С3- и С4-компоненты комплемента, С1-ингибитор, церулоплазмин;
4 — альбумин, преальбумин, трансферрин, фибронектин, апоА-липопротеин
Роль и функции белков острой фазы
Рост концентрации в плазме белков острой фазы имеет целью помочь иммунной защите, способствуя распознаванию вторгшихся микробов, мобилизации лейкоцитов из циркуляции и повышению скорости артериального кровотока в месте поражения ткани или инфицирования ее. Эти действия способствуют локальному накоплению эффекторных молекул и лейкоцитов в участке воспаления. В сущности, белки острой фазы усиливают местное воспаление и антимикробную защиту. Одновременно, белки острой фазы также предотвращают воспаление в окружающих тканях путем нейтрализации молекул воспаления, индуцировавших воспаление (такие как цитокины, протеазы и оксиданты) и поступающих в кровоток, белки острой фазы предотвращают активацию клеток эндотелия и лейкоцитов в циркуляции.
Особенно важную роль белки острой фазы играют в создании иммунной защиты. О важной роли белков острой фазы свидетельствует их короткий период полужизни, широкие функциональные возможности в воспалении, заживлении, адаптации к болевым раздражителям.
Комплекс функциональных особенностей белков острой фазы позволяют относить их к медиаторам и ингибиторам воспаления.
Так, кпассические компоненты комплемента, многие из которых являются белками острой фазы, играют центральную провоспалительную роль в иммунитете. Активация комплемента приводит к хемотаксису клеток воспаления в очаг локализации инфекции, опсонизации инфекционных агентов, изменению проницаемости сосудов и экссудации белков в место воспаления. Другие белки острой фазы, такие как фибриноген, плазминоген, тканевый активатор плазминогена (ТАП), урокиназы и ингибитора активатора плазминогена-I (PAI-1) играют активную роль в восстановлении и ремоделирования ткани, а также проявляют противовоспалительное действие. Так, например, антиоксиданты, гаптоглобин и гемопексин обеспечивают защиту от реактивного кислорода, а спектр ингибиторов протеиназ осуществляют контроль активности протеолитических ферментов. Белки острой фазы принимают непосредственное участие во врожденном иммунитете против патогенов. Хорошо известно LPS-связывающая активность фибрина в тромбах. Повышение уровня СРБ прогностически неблагоприятный тест при ишемии / реперфузии, поскольку СРБ активирует систему комплемента. Повышенный уровень сывороточного СРБ, как известно, связан с увеличением риска атеросклероза у человека.
Ферритин, еще один белок острой фазы, является одним из основных факторов сохранения железа и часто в лабораторной практике измеряется для оценки статуса железа пациента. Прокальцитонин (РСТ), как недавно обнаружено – маркер бактериальной инфекции.
С другой стороны, белки острой фазы могут рассматриваться в качестве предполагаемых лекарственных средств для лечения различных воспалительных заболеваний. Различные экспериментальные исследования показали, как введение конкретных белков острой фазы до или после инициирования ответа острой фазы может переключать провоспалительные пути к противовоспалительным, необходимым для завешения воспаления.
В связи с этим очищенные белки острой фазы используется для лечения эмфиземы легких и других заболеваний у пациентов с наследственным дефицитом альфа1-антитрипсина и показывает анти-воспалительные и иммунномодулирующие эффекты.
Многие белки острой фазы имеют двойственную функцию
Многофункциональна активность отдельных белков острой фазы. Несмотря на разнообразные про- и противовоспалительные свойства, приписываемые отдельным белкам острой фазы, их роль при инфекциях остается полностью неопределенной в отношении функциональных преимуществ при изменении концентрации в плазме. До сих пор существующие данные свидетельствуют, что белки острой фазы действуют на различные клетки, участвующие в ранних и поздних стадиях воспаления и что их эффекты определяются временем, концентрацией и зависят от конформации.
Многие белки острой фазы имеют двойственную функцию: усиливают воспалительную реакцию в присутствии патогенна, и оказывают понижающий действие на реакции после выведения возбудителя.
Источник
Библиографическое описание:
Ниязова, Т. А. Показатели белков острой фазы воспаления у больных бруцеллезом / Т. А. Ниязова, И. А. Артиков, А. Б. Абидов, Б. И. Бурибаева. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2017. — № 39 (173). — С. 11-14. — URL: https://moluch.ru/archive/173/45722/ (дата обращения: 21.05.2020).
Актуальность. Бруцеллёз как широко распространенная зоонозная инфекция причиняет значительный экономический и социальный ущерб во многих странах мира, где развито животноводство [2,4,10]. В Республике Узбекистан распространен бруцеллёз не только среди сельскохозяйственных животных, но и среди людей [1,2]. Заболевания людей бруцеллёзом часто являются индикатором неблагополучия по бруцеллёзу сельскохозяйственных животных, так как они нередко выявляются на территориях, считающихся благополучными по бруцеллёзу животных [1,2,4]. Данная патология протекает в нескольких клинических формах (острый, подострый, первично и вторично хронический), и при этом острая и особенно подострая формы зачастую (от 50% до 70%) переходят в хроническую форму бруцеллёза [1,2,5]. Хронизация процесса с нарушением трудоспособности, длительное течение иногда с развитием инвалидизации также требует своего решения.
Как известно, возбудитель бруцеллёза имеет внутриклеточное расположение, при котором происходит распознавание клеток рыхлой соединительной ткани и связывание с их рецепторами, сигналы с которых индицируют активность системы врожденного иммунитета. Присутствие в среде экзогенных патогенов способствует синтезу и секрету в кровь провоспалительных цитокинов в рыхлой соединительной ткани [7]. В ответ на синтез первичных медиаторов (цитокины) гепатоциты индицируют синтез комплекса белков острой фазы воспаления, к числу которых относится С-реактивный белок, гликопротеины, макроглобулин, антипротеазы и т. д. Каждый из этих белков острой фазы воспаления выполняют индивидуальную функцию [7,8,9], в связи с чем изучение показателей белков острой фазы воспаления при острых формах бруцеллёза представляет определенный интерес.
Целью настоящей работы является изучение содержания в сыворотке крови белков острой фазы воспаления у больных острыми формами бруцеллёза.
Материалы иметоды исследования. Под нашим наблюдением находилось 50 больных бруцеллёзом, которые были госпитализированы в Республиканскую клиническую инфекционную больницу при научно-исследовательском институте эпидемиологии, микробиологии, инфекционных заболеваний Минздрава Республики Узбекистан в период с 2015 по 2017 годы. Диагноз поставлен на основе клинической классификации Н. И. Рагозе (1955) с дополнением К. Д. Джалилова (1988). Все больные разделены на 2 группы: 20 (40%) больных с острым бруцеллёзом; 30 (60%) больных с подострым бруцеллёзом. Клинико-эпидемиологическое обследование со специфической лабораторной диагностикой (иммуноферментный анализ с определением антител к возбудителям бруцеллёза (Br. melitensis) класса IgG и IgM, пластинчатая реакция агглютинации Хеддльсона, реакция агглютинации Райта в пробирках, реакция непрямой гемагглютинации с бруцеллёзным диагностикумом; из дополнительных методов — клинико-биохимические и инструментальные (рентгенография суставов и позвоночника, УЗИ органов брюшной полости) исследования.
У больных бруцеллёзом забирали кровь из вены утром натощак в 3,8% цитрат натрия в соотношении 1:9. После центрифугирования крови больного на 1500 об./сек исследовали в плазме содержание белков острой фазы воспаления (α1-кислый гликопротеин, α1- антитрипсин, α2-макроглобулин, церулоплазмин, С-реактивный белок) на биохимическом анализаторе «Copas Emira», используя наборы фирмы РОШ. Интерлейкин-4 (IL-4), γ-интерферон (γ-IFN) определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа с использованием тест-систем ТОО «Цитокин» Санкт- Петербург.
Статистическая обработка полученных результатов проводилась методом вариационной статистики с помощью Microsoft Excel. 7.0 (Windows 97). Для выявления достоверности различия использовали расчет t-критерия Стьюдента с вычислением вероятности ошибки (Р). Различия средних величин считали достоверными при уровне значимости Р
Результаты иих обсуждение. При первичной эпидемиологической диагностике бруцеллёза у большинства пациентов (67,3%) установлен профессиональный характер заболевания с контактным и смешенным путем заражения: 48,5% — фермеры, чабаны, которые непосредственно имели отношение к животноводству и не всегда пользовались средствами индивидуальной защиты (перчатки), имели царапины, порезы, ушибы.Остальные пациенты заражались алиментарным путем (18,8%) при употреблении термически недообработанных продуктов (мясо, мясные продукты, молоко и молочные продукты). По возрасту: от 18 до 30 лет — 26,9%; от 30 до 40 лет ‑ 47,2%; от 40 до 50 лет ‑ 17,4%; от 50 до 60 лет — 8,5%. Больные по месту жительства: 32,8% городское население и 68,2% сельское населения.
По результатам наших исследований, отмечается увеличение концентраций цитокинов у больных острым бруцеллёзом. Это явление сопровождалось достоверным изменением уровней белков острой фазы воспаления в плазме крови, что указывает на признаки воспалительной реакции. Последнее подтверждается достоверным увеличением в плазме крови содержания С-реактивного белка (Р≤0,05). В данной ситуации
С-реактивный белок могут синтезировать периферические клетки рыхлой соединительной ткани (интерстициальной ткани), а когда в воспалительный процесс включается весь организм, то С-реактивный белок централизованно синтезируется гепатоцитами [7,8].
Показатели содержания в сыворотке крови белков острой фазы воспаления и цитокины у больных острыми формами бруцеллёза представлены в таблице 1.
Таблица 1
Показатели содержания всыворотке крови белков острой фазы воспаления ицитокины убольных острыми формами бруцеллёза
№ | Показатель | Больные сбруцеллёзом (основная группа) | Здоровые лица (контрольная группа) (n=15) | |
острой формы (n=20) | подострой формы (n=40) | |||
1 | СРБ, г/л | 0,07±0,003* | 0,09±0,002* | 0,007±0,0005 |
2 | Альфа-1-кислый гликопротеин, г/л | 1,99±0,08* | 2,89±0,09* | 0,89±0,08 |
3 | Альфа-1- антитрипсин, г/л | 2,47±0,15* | 3,07±0,11* | 1,41±0,09 |
4 | Альфа-2-макроглобулин, г/л | 3,03±0,10* | 4,15±0,14* | 1,99±0,08 |
5 | Церулоплазмин, г/л | 0,39±0,01* | 0,57±0,05* | 1,38±0,07 |
6 | Интерлейкин-4 (IL-4),пг/мл | 176,9±6,8* | 187,5±9,8* | 74,6±4,2 |
7 | γ-интерферон (γ-IFN), пг/мл | 398,7±9,2* | 412,7±7,4* | 76,9±3,8 |
Примечание: * ‑ достоверность различий Р≤0,05 по сравнению со здоровыми лицами.
Анализ содержания белков острой фазы воспаления в плазме периферической крови у больных острыми и подострыми формами бруцеллёза показал достоверное увеличение их содержания в крови по сравнению с контрольной группой (Р≤0,05). Например, содержание альфа-1-антитрипсина превысило исходные показатели в 1,7‑2,1 раза, альфа-2-макроглобулин — в 1,5–2,1 раза (соответственно), что указывает тем самым на повышение антипротеозной активности крови (Р≤0,05).
Необходимо отметить, что насыщение крови эндогенными токсинами, пептидами и олигопептидами способствует у больных острыми формами бруцеллёза повышению протеазной активности крови, что приводит к компенсаторному повышению активности альфа-1-антитрипсина, альфа-2-макроглобулин.
Таким образом, у больных с острыми формами бруцеллёза на фоне общей интоксикации и синтеза первичных медиаторов усиливается также синтез белков острой фазы воспаления, которые выполняет определенную роль в патогенезе болезни.
Литература:
- Игамбердиева, С. Д.; Ахмедова, Х. Ю. Настоящие и возможные перспективы диагностики бруцеллёза (обзор) // Инфекция иммунитета и фармакология. — Т., 2011. — № 4–5. — С. 95–98.
- Имомалиев, У. Н.; Ниязова, Т. А.; Косимов, О. Ш.; Абидов, А. Б. О состоянии выделения возбудителя бруцеллёза в Республике Узбекистан // Вестник врача общей практики. — Самарканд, 2007. — № 2. –С. 74–75.
- Курманова, Г. М.; Дуйсенова, А. К.; Курманова К. Б.; Спиричева, Н. Х. Оценка иммунного статуса и дифференцированная иммунокоррекция при бруцеллёзе: методические рекомендации. — Алматы, 2002. ‑ 30 с.
- Лямкин, Г. И.; Тихенко, Н. И.; Манин, Е. А.; Куличенко, А. Н. Эпидемиологическая обстановка по бруцеллёзу в Российской Федерации в 2009 году и прогноз на 2010 год // Здоровье населения и среда обитания. –2010. — № 5. — С. 20–22
- Ляпина, Е. П. Хронический бруцеллёз: системное воспаление и эндотоксикоз, совершенствование терапии и эпидемиологического надзора: Автореф. дис.…. док. мед. наук. — М., 2007. — 35 с.
- Отарева, Б. И.; Плиева, Ж. Г.; Гуриева, З. С.; Дагоев, А. М. Иммунопатогенетические аспекты различных форм современного бруцеллёза // Материалы ежегодного Всероссийского конгресса по инфекционным болезням. М., 2011. — Т. 9. — Приложение № 1.– С. 279.
- Симбирцев, А. С. // Цитокины и воспаление — 2004. ‑ Т. 3, ‑ № 2 ‑ С. 16–21.
- Титот, В. Н. Биологическая роль СРБ // Клинич. лаборат. диагностика. 2009. ‑ № 4 ‑ С.4–15.
- Al. Dahou, K. S.; Tomaso, H.; Nockler, K. et al. Laboratory-based diagnosis of brucellosis — a review of the literature. Part I: Techniguestor direction and indetification of Brucella // spp. Clin. Lab. — 2003. — vol. 49 (9–10). — P. 487–505.
- Briker, B. J. PCR as a diagnostic tool for brucellosis // Vet. Microbial. — 2002. — vol. 90 (1‑4). — P. 435–446.
Основные термины (генерируются автоматически): острая фаза воспаления, С-реактивный белок, рыхлая соединительная ткань, Узбекистан, больной.
Источник