Белки острой фазы воспаления биохимия
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:
анализ крови острофазовые показатели воспаления
,tkrb jcnhjq afps
ответ острой фазы в клинике
в острой фазе бактериального воспаления в сыворотке крови возрастает
клетки острой фазы воспаления
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
1
Белки острой фазы Выполнила: студентка группы стоматологического факультета: Юшкова А. А Научный руководитель: Созинова Г. М ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ПЕРМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АКАДЕМИКА Е.А. ВАГНЕРА» МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
2
Белки острой фазы Классификация БОФ по степени изменения концентрации: 1. Главные» реактанты ( в раз в течение 6-12 часов) – СРБ, амилоидный белок А. 2. Умеренные ( в 2-5 раз в течение 24 часов) – орозомукоид, α 1 -антитрипсин, гаптоглобин, фибриноген, α 2 — макроглобулин. 3. Слабые ( на 20-60% в течение 48 часов) – церулоплазмин, С3, С4- компоненты комплемента. 4. Негативные — снижаются в течение часов — альбумин, трансферрин, преальбумин. Белки, концентрация которых резко изменяется в острой фазе воспалительного процесса. Степень изменения зависит от интенсивности воспаления и особенностей организма. Синтез преимущественно в печени.
3
С — реактивный белок Образует преципитат с С-полисахаридом пневмококков. Синтез – гепатоциты, Т-лимфоциты (?). Регуляция синтеза – ИЛ-1, ИЛ-6. Основная функция – иммунорегуляция (опсонизация, активация комплемента, кооперация между клетками). Норма – 5-10 мг/л. Не зависит от эндогенных гормонов, не увеличивается при беременности. Методы определения: Турбидиметрический (образование иммунных комплексов со специфическими АТ помутнение). Чувствительность – 3-5 мг/л. РИА, ИФА – высокочувствительный СРБ (1-2 мг/л)
4
Диагностическое значение СРБ СРБ – неспецифический тест биологической реакции воспаления. Показания: Диагностика острого воспаления, оценка тяжести воспаления, контроль эффективности антибактериальной терапии. Оценка тяжести воспаления при хронических заболеваниях. Критерий поражения сосудов при атеросклерозе, кардиомиопатии — высокочувствительный СРБ (субклинический интервал).
5
Амилоидный белок А Сывороточный белок амилоида А (САА) — нормальный белком сыворотки (предшественник фибриллярного тканевого белка АА), синтезируется гепатоцитами. «Главный» реактант (на два три порядка по сравнению с нормой). Норма у взрослых — менее 0,4 мг/л. Регуляция синтеза: стимуляция ИЛ-1, остатки САА при завершении воспаления макрофагами. Механизм образования амилоида: при длительно существующем воспалении не происходит полной деградации САА образуется амилоид (макрофаги, плазматические и миеломные клетки, фибробласты, эндотелиоциты и др.). Это гликопротеид, основным компонентом которого являются фибриллярные белки.
6
Амилоидоз и его формы Амилоидоз диспротеиноз, сопровождающийся глубоким нарушением белкового обмена, появлением аномального фибриллярного белка в межуточной ткани и стенках сосудов сложного вещества амилоида. Специфические белки амилоида: 1) АА-белок (неассоциированный с иммуноглобулинами), образующийся из своего аналога белка САА; 2) AL-белок (ассоциированный с иммуноглобулинами), предшественником его являются L-цепи иммуноглобулинов; 3) AF-белок, в образовании которого участвует главным образом преальбумин; 4) ASC1-белок, предшественник которого преальбумин. Соответственно специфическим белкам амилоида выделяют АА-, AL-, AF- и ASC1-амилоидоз.
7
Диагностическое значение определения САА Оценка тяжести воспаления при острых процессах, контроль эффективности антибактериальной терапии. Оценка тяжести воспаления при хронических заболеваниях. Диагностика амилоидоза Высокая концентрация САА в сыворотке крови является маркером АА-амилоидоза, который может быть первичным (периодическая болезнь, болезнь Маккла и Уэлса) и вторичным. Вторичный амилоидоз развивается как осложнение хронических инфекций (особенно туберкулеза), гнойно- деструктивных процессов (ХНЗЛ, остеомиелит), злокачественных заболеваний, ревматических болезней (особенно ревматоидного артрита).
8
Гаптоглобин α-2 глобулин (составляет 25% фракции). Место синтеза – печень. Содержание в крови – 1-3 г/л. Функции: Связывает свободный гемоглобин плазмы, образуя крупные комплексы, обладающие пероксидазной активностью (предотвращение потери железа, гемосидероза почек). Участвует в транспорте витамина В12. Связывает метаболиты, образующиеся при клеточном распаде (детоксицирующая функция). Определение: Метод с риванолом — риванол избирательно преципитирует комплекс Hp-Hb. (учет – фотометрия) (норма 0,8-1,2 г/л). Электрофорез Радиальная иммунодиффузия. Интерференция: андрогены – Hp, эстрогены — Hp
9
Клинико-диагностическое значение определения гаптоглобина Увеличение: Деструктивные и воспалительные процессы в тканях (инфекции, опухоли, аутоиммунные заболевания и т.д.) — в раза по отношению к норме. При остром воспалении нормализуется позже других показателей. Острый период инфаркта миокарда (увеличение через 4-6 часов особенно у больных с кардиогенным шоком, максимум 2-3 сутки, нормализация через 3-4 недели при неосложненном течении) Снижение: Тяжелые поражения паренхимы печени (атрофия, дистрофия, цирроз) Гемолитические состояния
10
Кислый альфа-1-гликопротеин Кислый альфа-1-гликопротеин (орозомукоид) белок плазмы крови, наиболее богатый углеводами. Углеводная часть представлена несколькими полисахаридными цепочками, присоединенными к полипептидной цепи. α-1 глобулиновая фракция. Функция: Белок острой фазы ингибирует активность протеолитических ферментов, изменять адгезивность тромбоцитов, подавляет иммунореактивность, связывает многие медикаменты и некоторые гормоны (прогестерон). Норма в сыворотке 13,434,1 мкмоль/л (0,4-1,2 г/л).
11
Альфа-1-антитрипсин в сыворотке Гликопротеид, синтезируемым печенью. Составляет основную массу α-1 глобулиновой фракции. Биологическая функция – подавление активности протеолитических ферментов: трипсина (обеспечивает 90 % активности, ингибирующей трипсин в крови), химотрипсина, эластазы, коллагеназы, тромбина, плазмина и других протеаз. В связи с небольшой ММ легко покидает кровяное русло, попадает в интерстиций и взаимодействует с протеазами тканей.
12
Диагностическое значение определения альфа-1- антитрипсина в сыворотке Повышение: острый и хронический панкреатит острые, подострые и хронические инфекции острый гепатит и цирроз печени в активной форме некротические процессы состояниях после операции восстановительная фаза термических ожогов злокачественные новообразования: особенно рак шейки матки и ЛГМ. Снижение: Врожденная антитрипсиновая недостаточность. У детей обнаруживают различные формы поражения печени, включая ранние холестазы. У 12 % больных развивается цирроз печени. Часто сочетается с ювенильной базальной эмфиземой легких, муковисцидозом. Приобретенный дефицит альфа-1-антитрипсина: при нефротическом синдроме, гастроэнтеропатии с потерей белка, острой фазе термических ожогов.
13
Церулоплазмин (медьсодержащая оксидаза) Состав – 80% белка, 16% углеводов, 0,32% меди. α-2 глобулин.Синтезируется клетками печени. Уровень в плазме контролируется гормонами и медиаторами ИС: глюкагоном, КС, ПГЕ, ИЛ-1. Чувствителен к протеолитическим ферментам. Физиологическая роль: Белок острой фазы Перенос меди из печени (где происходит синтез) к органам и тканям, где медь работает в составе окислительно-восстановительных ферментов – цитохромС-редуктазы и СОД. Является феррооксидазой – участвует в окислении двухвалентного железа кислородом воздуха, способствует насыщению железом апотрансферрина, следовательно, участвует в кроветворении. Обладает антиокислительными свойствами: инактивирует активные формы кислорода, предотвращая перекисное окисление липидов; Связвает супероксид-анион. Участвует в разрушении токсинов и биогенных аминов, то есть является фактором нейроэндокринной регуляции. Метод определения – колориметрический. Принцип – окисление ЦП р-фенилендиамином (метод Раввина). Норма 0,15-0,6 г/л
14
Диагностическое значение определения церулоплазмина Увеличение: острые и хронические инфекционные заболевания гепатит инфаркт миокард системные заболеваниям лимфогранулематоз шизофрения злокачественные новообразования различной локализации- в 1,52 раза, достигая более значительных величин при распространенности процесса. При успешной терапии – снижается вплоть до нормального уровня, при прогрессировании остается высоким. Снижение: Болезнь Вильсона Коновалова (гепатоцеребральная дегенерация) нефротический синдром заболевания ЖКТ тяжелые заболевания печени
15
Альфа-2-макроглобулин в сыворотке Основной компонент альфа-2-глобулиновой фракции белков сыворотки. Содержится в основном только в плазме (высокая ММ). Функция: регуляция свертывающей системы крови, лизиса сгустка инактивация протеаз (коллагеназ лейкоцитов, лизосомальных катепсинов, панкреатического трипсина и химотрипсина). Норма мужчин 1,503,50 г/л; у женщин 1,754,20 г/л,
16
Диагностическое значение определения альфа-2- макроглобулина в сыворотке Повышение: тяжелый острый панкреатит (в ответ на повышение активности протеолитических ферментов) острые и хронические гепатиты, цирроз печени недостаточности альфа-1-антитрипсина ишемическом инсульт беременность значительная физическая нагрузка нефротический синдром (пропорционально степени потери белка с мочой, так как он задерживается почками). В очень тяжелых случаях — снижается. Снижение: заболевания легких множественная миелома ювенильный ревматоидный артрит терминальные стадии критических состояний
17
Тропонин Тропониновый комплекс в миоцитах состоит из трех белковых компонентов: Тропонин С (Кальций связывающий компонент) Тропонин I (Ингибирующий компонент) Тропонин Т (Тропомиозин связывающий компонент) – 3-6% в свободной форме в цитоплазме Вместе эти три белковых компонента тропонинового комплекса регулируют процесс мышечного сокращения. При поражении миокарда, тропонин высвобождается из кардиомиоцитов в кровяное русло. Тn I высвобождается первым. Содержание Тn I в сыворотке у здоровых — менее 1 нгмл.
18
Тропонин I как кардио специфический маркер Обладает высокой чувствительностью, позволяющей осуществлять раннюю диагностику ишемии миокарда (ОИМ и НС) Имеет расширенное диагностическое окно, позволяющее осуществлять как ретроспективную диагностику ИМ, так и диагностику его на поздних стадиях. Высокоспецифичен для миокарда Методы выявления – иммунохимические.
19
Миоглобин Белок, ответственный за процесс аккумуляции кислорода в миокарде и поперечно-полосатой мышечной ткани. Особенности: содержится в очень большом количестве в мышечной ткани, имеет низкую ММ. После поражения кардиомиоцитов, либо поперечнополосатой мускулатуры быстро (в течение часа) высвобождается в кровяное русло. Миоглобин более чувствительный маркер ОИМ в сравнении с кардиотропонинами, но значительно менее специфичный
20
Цистатин С в сыворотке Цистатин С небольшой негликозилированный белок, который продуцируется всеми известными ядросодержащими клетками с постоянной скоростью, не зависящей от фазы воспаления. Имеет стабильную скорость продукции. Используется как критерий нарушения клубочковой фильтрации. У больных с ОПН уровень содержания цистатина С в сыворотке крови повышается раньше, чем уровень креатинина. Норма: до 50 лет 0,63 1,33 мг/л; старше 50 лет 0,741,55 мг/л.
21
БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ !!!
Источник