Metabolism proteicIProteine

Clasificarea proteinelorHoloproteinesferoproteine: globuline, albumine, histonescleroproteine: colagen, keratina, elastina

Heteroproteineglicoproteinelipoproteinenucleoproteine

Rolul proteinelorRol plastic

Rol enzimatic

Rol hormonal

Rol imunitar

Rol homeostatic - coagulare i fibrinoliz, echilibru hidroelectrolitic, acido-bazic

Proteinele totaleValori normale: 6,5 8,5 g/dl

Hiperproteinemiareal aport alimentar proteic crescut, plasmocitoame, tumori secretante de paraproteinepseudohiperproteinemia sindrom de hemoconcentraie (deshidratare)

Hipoproteinemiareal scderea aportului, scderea absorbiei intestinale, scderea sintezei interne, pierderi proteice, hipercatabolism proteicpseudohipoproteinemia hiperhidratri, sdr. de hemodiluie

Metode de investigaie a proteinelor plasmaticeCondiii de recoltare:Dimineaa dup repaus alimentar nocturnRecoltare fr staz (presiunea hidrostatic crescut n vas duce la extravazarea lichidului n interstiiu i apariia hemoconcentraiei)Fr hemoliz se folosesc ace corespunztoareDac se dorete repetarea analizei, condiiile la cea de-a doua recoltare trebuie s fie similare celor de la prima recoltare.

Reacia biuretului (valoare istoric) cuprul bivalent se leag de legturile peptidice i determin apariia unei coloraii albastre cuantificabil spectrofotometric. Intensitatea culorii este direct proporional cu concentraia proteinelor.

Valori normale:6,5 -8,5 g/l proteine totale sericealbumine/globuline=1,3 - 1,5

Valori fals crescute la valori mari ale bilirubinei (peste 5mg/dl), hemoglobinei i trigliceridelor (peste 1000 mg /dl)

Separarea proteinelor plasmatice1. Ultracentrifugare - n funcie de constanta de sedimentare, prin variaia forei centrifuge.

Separarea proteinelor plasmatice2. Electrodifuzie - analiz calitativ care se face n funcie de sarcina electric global, de masa molecular i de pH-ul soluiei

Noiuni:pH izoelectric al substanei - pH-ul soluiei la care sarcina electric global a unei substane este 0 pHs > pHi sarcin global negativpHs < pHi sarcin global pozitivpHs pt proteinele serice este de 8,6 (>pHi) proteinele sunt ncrcate negativ se vor deplasa spre catod cu o vitez D.P. cu masa molecular Ordinea fraciunilor proteice va fi dinspre A spre K albumine, globuline, alfa1, alfa2, beta, gama.

Separarea proteinelor plasmaticeMediile de migrare:Gel : agar, agaroz, n care migrarea poate dura pn la 24 oreFolii de acetat de celuloz i poliacrilamid dureaz 2-3 oreHrtii de filtruPlaca obinut se compar cu o plac standard, evalund grosimea benzilor, intensitatea culorii benzii (la hrtiile de filtru) i sediul migrrii.

Separarea proteinelor plasmaticeUn comportament normal la electroforez = euproteinemie

6 - 8,5 g de proteine totale :Albumine : 50 60 % (3,5 5,5 g)Alfa 1 globuline :3 - 4 %Alfa 2 globuline :6 - 9 %Beta globuline :10 - 12 %Gama globuline : 18 - 20 %Fibrinogenul :200 450 mg/dl

Separarea proteinelor plasmatice3. Imunodifuzia are la baz reaciile de precipitare Ag-Ac in mediu solid sau lichid.

Precipitarea n solid (difuzia n gel) este de 3 tipuri:Simpl Ac e fix, Ag difuzeaz (IDRS / Mancini)Dubl Ag migreaz spre Ac i Ac spre AgMigrarea n cmp electric (imunoelectroforez)

Separarea proteinelor plasmaticeDifuzia simpl (imunodifuzia) IDRS sau Mancinieste o metod sensibil, putnd detecta concentraii de pn la 2 g/mldezavantajul c necesit timp (1-3 zile pt difuzia complet) i trebuie lucrat manual.Se utilizeaz pentru dozarea Ig sau a fraciunilor CEste o reacie semicantitativ.

Metod: Placa, cu gel de agaroz conine serul cu anticorpii (se tiu cantitatea de ser i concentraia de anticorpi)Serul bolnavului se pune ntr-un godeu pe placa cu gel de agaroz. Datorit prezenei anticorpilor n gel i migrrii Ag din serul pacientului, n jurul godeului apare un inel de precipitare al crui diametru este direct proporional cu concentraia de antigen.

Separarea proteinelor plasmaticeDifuzia simpl (imunodifuzia) IDRS sau Mancini - rezultat

Separarea proteinelor plasmaticeImunoelectroforeza este o migrare n cmp electric combinat cu o reacie imun antigen-anticorp (Ag-Ac) Metoda: Se realizeaz n dou etape: placa se mparte n 2 inferior ser normal i superior ser de la bolnav, separate ntre ele printr-un an . Se introduce n cmp electric si se separa antigenele prezente in seruri.Dupa aceasta in santul facut la inceput se adauga anticorpii. Antigenele vor migra catre anticorpiFiecare arc de precipitare corespunde unei anumite proteine din complexul pe care l cutmExist rigle pe care sunt desenate arcurile de precipitare normale care se suprapun pe plac i vedem dac arcurile obinute sunt normale sau patologice.

Este si o reacie calitativ ce are o durat de lucru mare : 24-72 de oreSe utilizeaz pentru confirmarea prezenei unor proteine anormale gamapatii monoclonale i de asemenea pentru confirmarea absenei unor proteine normale (afibrinogenemie, atransferinemie, abetalipoproteinemie).Avantaje:Determin clasa i tipul de Ig n gamapatiile monoclonaleDetecteaz proteinuria Bence-JonesDezavantajeNu detecteaz componentele monoclonale n cantiti miciNu detecteaz lanurile uoare ale IgM

Separarea proteinelor plasmaticeImunoelectroforeza rezultat

Separarea proteinelor plasmatice4. Electroforeza capilar

Metod intermediar ntre electroforeza clasic i cromatografia lichid

Principiu: moleculelor proteice poart ncrcturi electrice diferite i sunt separate lor prin fluxul electroosmotic. Sistemul are 8 capilare ce funcioneaz n paralel realiznd 8 analize simultan. Proba diluat cu tampon este preparat i injectat prin aspiraie n zona anodic. La un voltaj mare separarea proteinelor va fi citit direct la 200 nm, n partea catodic a capilarului.

Probele trebuie depozitate la o temperatur ntre 2 i 8 grade. n aceast perioad valorile C3 i ale fraciunii beta vor scade progresiv, vor apare mici fraciuni n zona gamma i alfa2.

Separarea proteinelor plasmatice5. Nefelometria

Metoda cea mai folosit n prezent

Funcioneaz pe baza reaciei Ag-Ac, unde Ag sunt considerate n acest caz proteinele plasmatice, iar Ac sunt reprezentai de Ac antiprotein uman.

Exist dou submetode:

Turbidimetria apreciaz concentraia de Ag n funcie de cantitatea de lumin captat de detectorul de transmisie

Nefelometria propriu-zis apreciaz ct lumin e deviat i captat de detectorul de difuzie.

Ulterior se face corelaia ntre cantitatea de lumin captat i concentraia Ag (respectiv a proteinelor)

Metoda este rapid, sensibil, automatizat, dar este scump.

Separarea proteinelor plasmaticeZona albumine i alfa1 gamaglobuline :

Prealbumina; Albumina; Alfa1-antitripsina; Alfa1-glicoproteina acid; Componente ale complementului (C5);Alfa-fetoproteina;Protrombina.

Separarea proteinelor plasmaticeZona alfa2:

Haptoglobina;Ceruloplasmina; Alfa2 macroglobulina;Colinesteraza;Alfa2 antitrombina;Plasminogenul;Transcortina; Eritropoietina;Componentele C1,C4,C6,C9 ale complementului;Lipoproteine.

Separarea proteinelor plasmaticeZona beta :

Beta2 microglobulina;Transferina;Imunoglobuline;Lizozim;Beta-lipoproteinele.

Separarea proteinelor plasmaticeZona gama:

Proteina C reactivFibrinogenulImunoglobuline

ImunoglobulineleImunoglobulina A:

60-400 mg/dl

Rol important in imunitatea mucoaselor (se secreta 3-5 g de IgA zilnic in lumenul intestinal), prevenind colonizarea cu agenti patogeniPrezent in secretiile digestive, genito-urinare, lacrimale, saliva, laptele matern, etc.Are 2 subclase IgA1 si IgA2, poate exista si in forma de dimer IgA secretorie (rezistenta la actiunea enzimelor digestive)

Valori crescute - de obicei policlonale:Mielom gama-A, ciroza hepatica (alcoolica), LES, PAR cu titluri inalte de FR, sarcoidoza

Valori scazute:Izolate teleangiectazia ereditara, disgamaglobulinemie tip III, malabsorbtie, CH, LES, macroglobulinemie Waldenstrom

Policlonale agamaglobulinemie, aplazie timica ereditara, disgamaglobulinemie tip I (scad IgG si IgA si cresc IgM), disgamaglobulinemie tip II (IgA si IgM absente, niveluri normale de IgG), la sugar si copii

ImunoglobulineleImunoglobulina D

0-14 mg/dlExprimata pe suprafata LB imature (nu au fost expuse la antigeni) alaturi de IgM sau regasita libera in ser ca monomerRol in activarea LB, bazofilelor si mastocitelor

Valori crescute infectii acute/cronice acutizate, boli autoimune

Valori scazute deficite ereditare, imunodeficienta dobandita, mielom non IgD, la sugar si copil mic

ImunoglobulineleImunoglobulina M

60-300 mg/dlExprimata pe suprafata LB sau libera in serPoate forma polimeri (2 pana la 6 IgM) difuzeaza greu in interstitiu si nu traverseaza bariera placentaraPrimii Ac ce apar in cursul unei infectii, reaparand la expuneri ulterioare la acelasi germene Ex aglutininele Implicati in reactiile de hipersensibilitate tip II si V dupa clasificarea Coombs si Gell

Valori crescute afectiuni hepatice, infectii acute/cronice acutizate

Valori scazute hipoproteinemii, mielom nonIgM, nou nascut

ImunoglobulineleImunoglobulina E

7-15 mg/dlIndica prezenta de afectiuni parazitare sau alergice

Valori crescute boli atopice, parazitoze

Valori scazute - deficiente ereditare, imunodeficienta dobandita, sdr ataxie-teleangiectazie, mielom non IgE

Valorile normale nu exclud aparitia simptomelor crize astmatice cu nivel normal de IgE

-Ag e recunoscut de Ig, cu activare secundara a mastocitelor, bazofilelor, degranularea acestora cu eliberare de mediatori proinflamatori severitatea reactiei poate merge pana la instalarea starii de soc (soc anafilactic reactie de hipersensibilitate tip I)

ImunoglobulineleImunoglobulina G

700-1500 mg/dl

Este produsa de LBReprezinta aprox 75% din Ig sericeImplicata in raspunsul imun secundar/tardivSingurul izotip de Ig care poate trece prin placenta, conferind protectie imuna in utero (subclasele 1,3,4; subclasa 2 nu traverseaza placenta)e asociat cu reactiile de hipersensibilitate de tip II si III precum si afectiunile autoimune (tip V)

Valori crescute: sarcoidoza, hepatite cronice, boli autoimune, parazitoze, infectii cronice

Valori scazute: sdr cu pierdere de proteine, sarcina, mielomul non IgG, macroglobulinemia Waldenstrom

Modele proteice

- Inflamaia acut -

Proteine totale normale sau uor crescute;

Albumine normale (Excepie: inflamaiilor acute din arsuri ntinse cnd avem hipoalbuminemie);

Alfa1 i alfa2 globulinele sunt crescute, mai ales alfa2 caracteristica reaciei inflamatorii acute;

Beta i gama globulinele sunt normale;

Fibrinogenul crescut;

VSH-ul crescut;

Prezena proteinei C reactive.

Modele proteice

- Inflamaia cronic -Proteine totale normale sau uor crescute;

Albumine normale (Excepie: inflamaiilor acute din arsuri ntinse cnd avem hipoalbuminemie);

Alfa1 i alfa2 globulinele normale. Valorile crescute arat un episod de acutizare a afeciunii cronice;

Gama globulinele crescute;

Fibrinogenul crescut;

VSH-ul crescut;

Prezena proteinei C reactive valorile ei crescute nu sunt caracteristice.

Modele proteice

- Sdr. nefrotic -Proteinele totale sczute;

Albuminele sczute;

alfa 1 globulinele normale (initial) sau sczute (tardiv);

alfa 2 globulinele i beta globulinele pot fi normale sau crescute cretere n band (nu trec prin filtrul glomerular);

gama globulinele pot fi normale (sdr. nefrotic pur), sczute (sdr. nefrotic impur) sau chiar crescute (patologii autoimune cu hipergamaglobulinemie);

lipidele plasmatice, colesterolul crescute.

Modele proteice

- Hepatita acuta -proteinele totale sunt normale;

albuminele normale spre limita inferioar, dar pot fi i sczute n funcie de severitatea afectarii hepatice (au un turn-over de 21 zile, scderea sintezei hepatice poate fi mascat de nivelul de albuminele existent n momentul declanrii bolii);

alfa 1 i alfa 2 globulinele normale;

beta globulinele normale n fereastra imunologic, ulterior crescute prin IgM (pot migra i n spectrul alfa 2 i n beta, eventual asociate cu IgA n hepatitele alcoolice);

gamma globuline normale n faza de debut i crescute tardiv, cnd se face virajul imunologic;

Modele proteice

- Hepatita cronica -proteine totale normale;albumine normale (HC incipiente) sau sczute (HC decompensate parenchimatos); alfa 1 i alfa 2 globulinele normale;beta globuline normale sau crescute n cazul unei hepatite cronice acutizate;gama globuline crescute cu cretere moderat policlonal n cirozele de etiologie viral;

Modele proteice

- Ciroza hepatica -proteine totale sczute;

albumine sczute prin scderea sintezei;

alfa 1 i alfa 2 normale la limita inferioar sau sczute;

beta globuline crescute;

gama globuline cretere moderat sau sever, de obicei policlonal IgG, IgA, IgM;

Ig crescute catabolism sczut i untarea pasajului hepatic;

Proteine anormaleAFP - alfa-1-fetoproteina serica

globulina prezenta in sangele fetalsintetizata in ficat, tractul GI, sacul vitelin

prezen fiziologic la ft i n primul an dup natere, precum i la gravide

AFP in serul maternDozarea trebuie combinata cu determinarea gonadotrofinei corionice si estriolului neconjugat cand varsta mamei >35 ani

Scazuta in:trisomie 21, trisomie 18coriocarcinomsarcina molarafemeile cu DZ au valori cu 20-40% mai reduse decat femeile nediabetice

Crescuta in:sarcina gemelararasa (10-15%> la negri)defecte de tub neural spina bifida deschisa, anencefalie, mieloceldefecte de perete abdominaltetralogie Fallotsdr Turnercauze materne neoplasme hepatice, ciroza hepatica

AFP - alfa-1-fetoproteina serica

La adult AFP: Marker tumoral pentru hepatom, tumori testiculare si ovariene (carcinom embrionar, teratom malign), neoplasme pancreatice, gastrice- n hepatite cronice, ciroze hepatice i convalescena dup hepatita acut.

Cresterile asociate cu conditii patologice nonmaligne sunt temporare, valorile scazand ulterior, in timp ce in afectiunile maligne cresterea valorii plasmatice continua Valoare > 50ng/ml este diagnostica pentru o tumora secretanta de AFP

Proteine anormale

Proteine anormaleAntigenul carcinoembrionar - ACE

Intrauterin are rol n diferenierea celulelor tubului digestiv;

La adult util in monitorizarea cc. colonic recurent sau metastatic dupa interventia chirurgicala, cc mamar, pulmonar, heptic, pancreatic

ACE reflecta masa tumorala nu e recomandat in screening datorita sensibilitatii si specificitatii scazute in stadiile incipiente ale afectiunilor maligne

Alte afectiuni cu ACE crescut:

Boli inflamatorii nonmaligne - colita ulcerativa, enterita, diverticulita, hepatita cronica, ciroza hepatica, insuficienta renala

Valoare diagnostica peste 2,5 ng/ml

Proteine anormaleGonadotrofina corionic

este secretat de sincitiotrofoblast, atinge valoarea maxima in S 8-11 si scade la minim in S 18, ramanand cst pana la sfarsitul sarcinii

Utilizari: cel mai bun marker izolat pentru screeningul sdr Downdiagnosticul precoce al sarciniidiagnosticul tumorilor germinative si cuantificarea eficientei terapiei acestora

Rezultate fals pozitive la:- pacientii postorhiectomie secundar scaderii testosteronului- fumatorii de marijuana

Proteine anormaleCA 15-3, BR 27, BR 29 - detectarea recurentei cc mamar si monitorizarea raspunsului la tratament; modificarea semnificativa este de +/- 25%

CA 19-9 crescut in cc pancreatic (70-100%), pancreatita, cc gastric, hepato-biliar

CA 27-29 monitorizarea recurentei cc mamar

CA 125 creste in afectiuni benigne sau maligne care stimuleaza sinteza peritoneala cc ovarian, endometrial, LMNH, cc pancreatic, hepatic, pulmonar, conditii de afecteaza endometrul (sarcina, menstruatie, endometrioza), inflamatii peritoneale, pleurale