Фракции белков крови

Материал из Новая медицинская энциклопедии

Плазма крови человека в норме содержит более 100 видов белков. Примерно 90% всего белка крови составляют альбумины, иммуноглобулины, липопротеины, фибриноген, трансферрин; другие белки присутствуют в плазме в небольших количествах.

Синтез белков плазмы крови осуществляют:

  • печень — полностью синтезирует фибриноген и альбумины крови, большую часть α- и β-глобулинов,
  • клетки ретикулоэндотелиальной системы (РЭС) костного мозга и лимфатических узлов — часть β-глобулинов и γ-глобулины (иммуноглобулины).

Существует довольно много различных методов разделения белков в зависимости от их некоторых качеств.

Методы фракционирования

Состав и количество фракций белков в биологических жидкостях зависит от применяемого метода фракционирования:

  1. Осаждение
    • нейтральными солями (высаливание) — способность белков плазмы выпадать в осадок при воздействии на них растворов солей различных концентраций,
    • этиловым спиртом при низкой температуре;
  2. Электрофоретическое фракционирование — различают несколько типов электрофореза в зависимости от поддерживающей среды. В качестве поддерживающих сред используют бумагу, ацетатцеллюлозную пленку, агаровый, полиакриламидный, крахмальный гели. При проведении электрофореза необходимо учитывать факторы, влияющие на подвижность разделяемых веществ:
    • заряд (обычно зависит от pH), размеры и форма молекул веществ;
    • электрическое поле: скорость миграции ионов прямо пропорциональна силе тока, обусловленной переносом ионов буфера и образца, напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению (зависит от типа и размеров носителя и ионной силы буфера);
    • тип буфера: состав, концентрация, pH, ионная сила. Ионная сила равна сумме n составляющих: сnzn2 / 2, где сn — молярная концентрация n-ого иона, z — заряд этого иона;
    • носитель: учитывается его гидрофильность, адсорбция веществ на молекулах носителя, электроосмос, диффузия.
  3. Иммунологические методы — основаны на иммунных свойствах белковых фракций: иммуноэлектрофорез, электроиммунодиффузия, радиальная иммунодиффузия, радиоиммунный анализ;
  4. Седиментационный анализ — основан на различной зависимости скорости оседания белков от массы и величины их молекулы;
  5. Ионообменная, адсорбционная, распределительная, аффинная хроматография, гель-фильтрация.

Наиболее распространенным методом фракционирования является электрофорез, основанный на разной скорости движения белков в электрическом поле, в зависимости от величины заряда и молекулярной массы. Количество выделяемых фракций определяется условиями проведения электрофореза и качеством поддерживающей среды. Так, например, при электрофорезе на бумаге и пленках ацетата целлюлозы выделяют 5 фракций (альбумины, α1–, α2–, β– и γ–глобулины), в то время как в полиакриламидном геле — до 20 и более фракций. При использовании более совершенных методов (радиальная иммунодиффузия, иммуноэлектрофорез и других) в составе глобулиновых фракций выявляются многочисленные индивидуальные белки.

За основу классификации белков по фракциям принято разделение белков на бумаге. На протеинограмму оказывают влияние только те белки, концентрация которых достаточно высока.

В клинико-диагностических лабораториях наиболее распространены методы электрофореза на бумаге и на ацетатцеллюлозных пленках. В качестве унифицированного утвержден метод электрофореза на ацетатцеллюлозных пленках.

Метод электрофоретического разделения белков на бумаге и ацетатцеллюлозных пленках


Ацетатцеллюлозная пленка, гель, специальная бумага (носитель) помещается на рамку, при этом противоположные края носителя свисают в кюветы с буферным раствором. На линию старта наносится сыворотка крови. Метод заключается в движении заряженых молекул белка по поверхности носителя под влиянием электрического поля. Молекулы с наибольшим отрицательным зарядом и наименьшим размером, то есть альбумины, двигаются быстрее остальных. Наиболее крупные и нейтральные (γ-глобулины) оказываются последними.

На ход электрофореза влияет подвижность разделяемых веществ, находящаяся в зависимости от ряда факторов: заряд белков, величина электрического поля, состав растворителя (буферной смеси), тип носителя (бумага, пленка, гель).


Количество выделяемых фракций определяется условиями проведения электрофореза. При электрофорезе на бумаге и пленках ацетата целлюлозы в клинико-диагностических лабораториях выделяют 5 фракций (альбумины, α1-, α2-, β- и γ-глобулины), в то время как в полиакриламидном геле — до 20 и более фракций. При использовании более совершенных методов (радиальная иммунодиффузия, иммуноэлектрофорез и других) в составе глобулиновых фракций выявляются многочисленные индивидуальные белки.

На вид протеинограммы оказывают влияние только те белки, концентрация которых достаточно высока.

Нормальные величины белковых фракций плазмы крови

Общий белок взрослые 65-85 г/л
дети 1-3 года 55-85 г/л
Белковые фракции
Альбумины 50-70 % 30-50 г/л
α1-Глобулины 3-6 % 1-3 г/л
α2-Глобулины 9-15 % 6-10 г/л
β-Глобулины 8-18 % 7-11 г/л
γ-Глобулины 15-25 % 8-16 г/л

Особенности содержания белков в крови у детей

У новорожденных содержание общего белка в сыворотке крови значительно ниже, чем у взрослых, и становится минимальным к концу первого месяца жизни (до 48 г/л). Ко второму-третьему годам жизни общий белок повышается до уровня взрослых.

В течение первых месяцев жизни концентрация глобулиновых фракций низка, что приводит к относительной гиперальбуминемии до 66-76 %. В периоде между 2-м и 12-м месяцами концентрация α2-глобулинов временно превышает взрослый уровень.

Количество фибриногена при рождении гораздо ниже, чем у взрослых (около 2,0 г/л), но к концу первого месяца достигает обычной нормы (4,0 г/л).

Определение белковых фракций сыворотки крови экспресс-методом

Принцип

Фосфатные буферы разной молярной силы осаждают соответствующие фракции белка, при этом более концентрированные буферы осаждают более мелкодисперсные фракции белка. По степени мутности судят о концентрации фракций белка.

Нормальные величины

Сыворотка крови преальбумин 0,6-1,4 % (0,18-0,38 г/л)
альбумин 50-70 % (30-50 г/л)
α1-глобулины 3-6 % (1-3 г/л)
α2-глобулины 9-15 % (6-10 г/л)
β-глобулины 8-18 % (7-11 г/л)
γ-глобулины 15-25 % (8-16 г/л)
Cоотношение альбумин / глобулины 1,5-2,3
Спинно-мозговая жидкость преальбумин 2-7 %
альбумин 56-76 %
α1-глобулины 2-7 %
α2-глобулины 4-12 %
β-глобулины 8-18 %
γ-глобулины 3-12 %
Моча альбумин 20 %
α1-глобулины 12 %
α2-глобулины 17 %
β-глобулины 43 %
γ-глобулины 8 %

Типы протеинограмм

В клинической практике для сыворотки выделяют 10 типов электрофореграмм (протеинограмм), соответствующих различным патологическим состояниям.

Тип протеинограммы Альбумины Фракции глобулинов Примеры заболеваний
α1 α2 β γ
Острые воспаления ↓↓ ↑ ↑ — ↑ Начальные стадии пневмоний, острые полиартриты, экссудативный туберкулез легких, острые инфекционные заболевания, сепсис, инфаркт миокарда
Хронические воспаления ↓ — ↑↑ — ↑↑ Поздние стадии пневмоний, хронический туберкулез легких, хронический эндокардит, холецистит, цистит и пиелит
Нарушения почечного фильтра ↓↓ — ↑ ↑ ↓ Генуинный, липоидный или амилоидный нефроз, нефрит, нефросклероз, токсикоз беременности, терминальные стадии туберкулеза легких, кахексии
Злокачественные опухоли ↓↓ ↑↑ ↑↑ ↑↑↑ ↑↑ Метастатические новообразования с различной локализацией первичной опухоли
Гепатиты ↓ — — ↑ ↑↑ Последствия токсического повреждения печени, гепатиты, гемолитические процессы, лейкемии, злокачественные новообразования кроветворного и лимфатического аппарата, некоторые формы полиартрита, дерматозы
Некроз печени ↓↓ — ↓ ↑ ↑↑ Цирроз печени, тяжелые формы индуративного туберкулеза легких, некоторые формы хронического полиартрита и коллагенозов
Механические желтухи ↓ — ↑ ↑ ↑ Обтурационная желтуха, желтухи, вызванные развитием рака желчевыводящих путей и головки поджелудочной железы
α2-глобулиновые плазмоцитомы ↓ ↓ ↑↑ ↓ ↓ α2-Плазмоцитомы
β-глобулиновые плазмоцитомы ↓ ↓ ↓ ↑↑ ↓ β1-Плазмоцитомы, β1-плазмоклеточная лейкемия и макроглобулинемия Вальденштрема
γ-глобулиновые плазмоцитомы ↓ ↓ ↓ ↓ ↑↑ γ-Плазмоцитомы, макроглобулинемия и некоторые ретикулезы

Примечания

См. также

В категории «Биохимия азотистых веществ крови»

В категории «Клиническая биохимия»