Белки острой фазы воспаления как маркер
С-реактивный белок (СРБ) — плазменный белок острой фазы, который используется как маркер активации иммунной системы. Острофазные белки плазмы включают широкий спектр белков, концентрация которых быстро изменяется в ответ на множество стимулов, в первую очередь воспаление и повреждение тканей. Этот «ответ острой фазы» наблюдается при прогрессировании некоторых злокачественных опухолей и изменении активности различных заболеваний, таких как рассеянный склероз, диабет, сердечнососудистые осложнения, воспалительные заболевания кишечника, инфекции и некоторые аутоиммунные нарушения. Многие из белков острой фазы синтезирует печень. C- реактивный белок — «положительной» белок острой фазы, так как его содержание в плазме в ответ на воспаление повышается. Некоторые белки острой фазы называются «негативные», так как при активации процесса воспаления их синтез снижается. У здоровых людей содержание этого протеина в крови очень низкое и его трудно. У СРБ практически отсутствует суточный и сезонный ритм. Амплитуда колебания его содержания на протяжении суток и в сезонах не превышает 1% процента. Тем не менее, ежедневный пик протеина наблюдается в 15.00. Очень незначительно содержание этого белка острой фазы изменяется у женщин во время менструального цикла. При воспалении уровень СРБ стремительно повышается, как правило, пропорционально степени воспалительного процесса, при разрешении воспаления его содержание быстро падает. В совокупности эти свойства определяют СРБ как потенциально полезного маркера активности воспаления.
Синтез
СРБ синтезируется в печени, по структуре относится к пентраксинам (пять доскообразных колец); не связан с C пептидом или белком С (антикоагулянт). Гликозилирование белка (присоединение углеводов) осуществляется сиаловой кислотой и сахарами — глюкозой, галактозой и маннозой. При различных видах заболеваний в процесс гликозилирования могут включаться разные остатки сахаров, но при конкретном заболевании, как правило, оно подобно по природе, но варьирует между различными типами заболеваний.
Роль в иммунитете
Физиологическая функция СРБ в иммунной системе — неспецифический опсонин – соединение, которое прикрепляется к поверхности стенок бактериальных клеток или аутоантигенов и способствует фагоцитозу бактерий или нейтрализует аутоантигены. Прикрепившийся опсонин распознаётся соответствующим рецептором на поверхности макрофагов или связывает комплемент, к которому есть рецептор у фагоцитов. Маркер острой фазы первоначально описан в сыворотке больных с острым воспалением, как вещество, взаимодействующее с C-полисахаридом пневмококка.
Клетки воспаления (нейтрофилы и макрофаги) в ответ на патоген активируются и выделяют в кровь цитокины — интерлейкины IL-1, IL-6 и IL-8, TNF-а. Цитокины ИЛ-6, ИЛ-1 и ФНО-α мощные индукторы синтеза маркера острой фазы в гепатоцитах, и, следовательно, уровень этого протеина — маркер интенсивности воспаления и высвобождение цитокинов.
Регуляция уровня в плазме
СРБ называется маркером острой фазы, потому что повышение его уровня в крови выше нормы наблюдается уже через 6 часов после реакции иммунной системы на возбудитель или травму и достигает максимума через 48 часов. Период полураспада протеина около 19 часов. После выведения возбудителя и разрешения воспаления содержание СРБ в плазме резко снижается. СРБ отвечает всем требованиям маркера острой фазы для оценки активности заболевания и, в некоторой степени, тяжести. Хотя С-реактивный белок не является специфичным для одного заболевания, он может использоваться как инструмент для мониторинга иммунной активности у пациентов с конкретным заболеванием. Интерлейкин-6 (IL-6), который секретируют преимущественно макрофаги и адипоциты (клетки жировой ткани), вызывает быстрое высвобождение CРБ. При остром воспалении, таком как тяжелая острая инфекция или травмы, его концентрация повышается в 50 000 раз. Факторы, контролирующие синтез и регуляцию СРБ, по существу, те же, что контролируют воспаление или травму. Поэтому этот белок острой фазы относительно жестко регулируется в зависимости от наличия и степени воспаления, имеет типичные подъемы и снижения уровня в плазме, отражая характерный гомеостатический, колебательный цикл во время воспаления, что свидетельствует в пользу отличного маркера воспаления.
Определение содержания в плазме крови
Для определения СРБ как маркера воспаления, как правило, используют международные стандартные тесты для обеспечения более точного сравнения результатов между лабораториями. Доступны различные аналитические методы, такие как иммуноферментный анализ, иммунотурбидиметрия, быстрая иммунодиффузия и визуальная латекс агглютинация. Этот протеин можно определить с использованием стандартного метода или метода высокой чувствительности (HS). Метод HS позволяет определить более точно низкие уровни , те, которые часто называют низко-реактивный белок (L- СРБ). Концентрация L-CРБ ниже 1 мг / л, как правило, слишком мала, чтобы ее обнаружить у здоровых лиц.
Диагностическое значение
СРБ используют как маркер острого воспаления и для мониторинга наличия текущего воспаления или активности заболевания. Серийные измерения уровня маркера в плазме отражают либо прогрессирование заболевания или эффективность терапии. Вирусные инфекции, как правило, вызывают менее значительное повышения маркера, чем бактериальные. СРБ также повышается при сосудистой недостаточности, остром инфаркте миокарда, инсульте, воспалении периферических сосудов. Степень повышения маркера имеет прогностическое значение при острой коронарной недостаточности, риске диабета и гипертонии. СРБ используют для прогнозирования риска развития рака, обнаружения рецидива рака и прогноза.
Новые перспективы определения СРБ
В связи с современными представлениями о том, что в основе многих хронических и аутоиммунных заболеваний лежат клинически не проявляющиеся низкоуровневые воспаления (повышение маркеров в 3-4 раза), определение С-реактивного белка как маркера острой фазы воспаления рекомендуется во всех случаях подозрения на скрытые низкоуровневые воспалительные процессы в организме.
Источник
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:
клинические дианостическии исследоване белков острый фазы
восполительнве белки
белки острой фазы и маркеры воспаления что это значит
белки острой фазы вырабатывают
острофазное воспаление
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