490 likes | 973 Views
BIAŁKA W DIAGNOSTYCE LABORATORYJNEJ. Karolina Słapek Gr. A/B III OAM. Białka związki zbudowane z aminokwasów (min. 100) połączonych wiązaniem peptydowym -CONH-. FUNKCJE BIAŁEK. katalityczna – enzymy strukturalna – np. kolagen, elastyna, keratyna ochronna – immunoglobuliny
E N D
BIAŁKA W DIAGNOSTYCE LABORATORYJNEJ Karolina Słapek Gr. A/B III OAM
Białka związki zbudowane z aminokwasów (min. 100) połączonych wiązaniem peptydowym -CONH-
FUNKCJE BIAŁEK • katalityczna – enzymy • strukturalna – np. kolagen, elastyna, keratyna • ochronna – immunoglobuliny • skurcz – aktyna, miozyna • transport – albumina (kw. tłuszczowe), hemoglobina (tlen), transferyna (żelazo) • regulacja hormonalna – insulina • regulacja genowa - histony
BIAŁKA W DIAGNOSTYCE LABORATORYJNEJ • OSOCZE/SUROWICA • MOCZ • PMR
OSOCZE/SUROWICA Rola białek osocza: • dystrybucja płynów krew/przestrzeń pozakomórkowa • hemostaza i koagulacja • funkcje transportowe (nośniki hormonów, metabolitów, metali, leków) • enzymy, regulatory • białka ukł. odpornościowego • składniki ukł. buforowego • hormony i receptory • składniki ukł. tkanki łącznej • materiał odżywczy
OSOCZE/SUROWICA Powstawanie białek: • albumina – wątroba • immunoglobuliny – limfocyty • hormony, enzymy, apoproteiny – różne narządy Utrata białek: • katabolizowane w wątrobie • albuminy – rozkład w skórze • trawienie w przewodzie pokarmowym (5g/dobę) • filtracja nerkowa (20-80mg białka, w tym nie więcej niż 30mg albuminy; większość resorbowana)
OSOCZE/SUROWICA Stężenie białka całkowitego w osoczu w warunkach prawidłowych wynosi 66-87g/l (w surowicy – brak fibrynogenu – wynosi 65-82g/l).
OSOCZE/SUROWICA Prawidłowy poziom białka całkowitego zależy głównie od równowagi między syntezą i degradacją dwóch głównych frakcji białkowych: albumin i immunoglobulin. Inne frakcje białka nie wpływają znacząco na poziom białka całkowitego.
OSOCZE/SUROWICA Hipoproteinemie: • obniżenie poziomu białek w wyniku utraty białek, zahamowania ich syntezy lub rozcieńczenia krwi • główną przyczyną jest zmniejszenie stężenia albuminy w łożysku naczyniowym (rzadko niedobór immunoglobulin) • obniżenie wartości stosunku albumina/globulina obserwujemy w: • marskości wątroby • zespole nerczycowym • niektórych chorobach infekcyjnych • szpiczaku mnogim
OSOCZE/SUROWICA Hiperproteinemie: • powstają w wyniku zwiększonej produkcji jednej lub wielu klas Ig • zwiększeniu stężenia immunoglobulin często towarzyszy obniżenie poziomu albuminy • hiperproteinemia z hiperalbuminemią mogą być wywołane odwodnieniem lub artefaktem (zbyt długo zaciśnięta staza)
OSOCZE/SUROWICA Przyczyny hiperproteinemi: • hipergammaglobulinemie monoklonalne • szpiczak mnogi, • makroglobulinemia Waldenströma, • nowotwory układu chłonnego, • hipergammaglobulinemiepoliklonalne • przewlekłe stany zapalne, • choroby autoimmunologiczne, • przewlekłe choroby wątroby • marskość, • wirusowe zapalenia, • błędy w pobieraniu krwi
OSOCZE/SUROWICA Odczyn Biernackiego a białka osocza? Szybkość OB jest wypadkową składu osocza oraz właściwości erytrocytów. Zwiększenie stężenia fibrynogenu, białek ostrej fazy oraz spadek stężenia albuminy powodują wzrost OB.
OSOCZE/SUROWICA Prawidłowy skład frakcji białkowych surowicy w rozdziale elektroforetycznym
OSOCZE/SUROWICA Elektroforeza białek surowicy Polega na rozdziale białek surowicy w polu elektrycznym na różnego rodzaju podłożach w buforze o zasadowym pH. W tych warunkach większość białek jest anionami i wędruje w kierunku anody (zwłaszcza białka mniejsze – albuminy i α-globuliny).
OSOCZE/SUROWICA Albumina: • prawidłowa zawartość – 40-52g/l • synteza w wątrobie, rozkład w skórze • bisalbuminemia • analbuminemia • niespecyficzny system transportowy (hormony, witaminy, Ca, Mg, kw. tłuszczowe, leki, bilirubina, lipidy)
OSOCZE/SUROWICA Białka ostrej fazy: • grupa białek syntetyzowanych w wątrobie, których poziom wzrasta w przebiegu stanów zapalnych, chorób zakaźnych, urazów, nowotworów oraz procesów martwiczych • czynniki aktywujące syntezę białek: produkty rozpadu uszkodzonych tkanek, cytokiny • zaliczamy: • α1-antytrypsynę (AAT) • α1-kwaśną glikoproteinę (AAG) • haptoglobinę • ceruloplazminę (CER) • fibrynogen • białko C-reaktywne
OSOCZE/SUROWICA Ujemne białka ostrej fazy: • Albumina • Transferryna • Prealbumina Dodatnie białka ostrej fazy: • fibrynogen • α1- antytrypsyna (AAT) • ceruloplazmina • haptoglobina (HP) • białko C-reaktywne (CRP) • surowicze amyloidowe białko A (SAA) • laktoferryna • białka układu dopełniacza
OSOCZE/SUROWICA • α1-antytrypsyna – inhibitor proteaz; inhibicja elastazy uwalnianej podczas fagocytozy przez granulocyty wielojądrzaste; • α1-glikoproteina – odpowiada za wiązanie i transport progesteronu; wzrost w stanach zapalnych, spadek w ciężkich uszkodzeniach wątroby; • haptoglobina – odpowiada za wiązanie i transport Hbpozakrwinkowej; • ceruloplazmina – katalizuje utlenianie Fe2+ do Fe3+ • fibrynogen – ważne białko układu krzepnięcia • białko C-reaktywne – jego poziom wzrasta w zakażeniach bakteryjnych, rozległych urazach, chorobach nowotworowych, oparzeniach oraz martwicach narządowych; • α2-makroblobulina – drugi po AAT inhibitor proteaz takich jak trypsyna, chymotrypsyna, trombina, plazmina i kalikreina; • transferyna – transportuje jony Fe3+ do szpiku kostnego; • białka układu dopełniacza – zespół ok. 20 różnych białek; jego działanie polega na aktywacji kaskady enzymatycznej, doprowadzającej do szeregu zjawisk mających istotne znaczenie w przebiegu odpowiedzi immunologicznej i reakcji zapalnej.
OSOCZE/SUROWICA Immunoglobuliny: • syntetyzowane przez limfocyty B • mają zdolność do swoistego rozpoznawania antygenu
OSOCZE/SUROWICA • IgG – główne przeciwciała wtórnej odpowiedzi centralnego systemu odpornościowego • IgD – mało poznane przeciwciała receptorowe występujące na powierzchni limfocytów B • IgE – wysoko cytofilne przeciwciała alergicznej odpowiedzi typu 1 (alergia anafilaktyczna); występują w krążeniu w niewielkiej ilości, opłaszczone są gł. na bazofilach i mastocytach • IgA– występują w 2 podklasach: • IgA1 – niewielka grupa przeciwciał monomerycznych występujących w krążeniu • IgA2 – przeciwciała dimeryczne; uczestniczą w we wtórnej odpowiedzi śluzówkowej systemu MALT • IgM – główne przeciwciała pierwotnej fazy odpowiedzi humoralnej; są pentamerami (rzadziej heksamerami)
OSOCZE/SUROWICA Hipogammaglobulinemie: • nabyte: • nowotwory układu chłonnego • po usunięciu śledziony • jelitowe i nerkowe zespoły utraty białka • leczenie cytostatykami lub promieniowaniem jonizującym • niedokrwistość złośliwa, hemoglobinopatie • zaburzenia dojrzewania immunoglobulin u dzieci
OSOCZE/SUROWICA • Wrodzone • izolowane niedobory IgA lub IgM • agammaglobulinemia związana z płcią (chłopcy – wszystkie Ig ↓↓) • kombinowany zespół niedoboru immunologicznego (IgG ↓, limfopenia, deaminaza adenozyny ↓) • niedobór przeciwciał z niezbornością naczyniakową • niedobór immunologiczny z trombocytopenią
OSOCZE/SUROWICA Hipergammaglobulinemia: • reakcja organizmu na różnego typu zakażenia • odpowiedź poliklonalna – Ag mikroorganizmów powodują stymulację licznych linii limfocytarnych • ostre stany zapalne • ostre WZW • marskość wątroby • AIDS • odpowiedź monoklonalna – w wyniku chorób nowotworowych ukł. chłonnego dochodzi do rozrostu pojedynczych linii limfocytów B • przewlekłe białaczki limfatyczne • szpiczaki • chłoniaki
MOCZ W warunkach fizjologicznych nerki wydalają niewielką ilość białka – do 150mg/24h. Podwyższona ilość białka pojawia się najczęściej w chorobach nerek przy zwiększonej przepuszczalności kłębuszków nerkowych. Mikroalbuminuria to zwiększone wydalanie albumin (powyżej 30mg/24h) przy nie ujawniającym się białku w moczu. Służy do wczesnego wykrywania nefropatii.
MOCZ Rodzaje białkomoczu
MOCZ Rodzaje białkomoczu: • przednerkowy • gammapatiemonoklonalne • zespoły hemolityczne • mioglobinemie • kłębkowy • kłębkowe zapalenie nerek (dzieci) • nadciśnienie • gammapatie monoklonalne • kanalikowy • przeszczepy nerek • choroby układowe • pozanerkowy • zapalenie dróg moczowych • nowotwory • uszkodzenia mechaniczne
PMR Białko całkowite w PMR wynosi 0,15 – 0,45g/l, z czego 80% pochodzi z surowicy a 20% powstaje lokalnie w przestrzeni wewnątrzczaszkowej.
PMR Badanie elektroforetyczne PMR ma duże znaczenie w diagnostyce stanów zapalnych mózgu oraz przy zaburzeniach przepuszczalności ścian splotu naczyniowego. Przed rozdziałem elektroforetycznym PMR musi być 100-200-krotnie zagęszczony!
PMR Prawidłowy obraz elektroforetyczny PMR: • obecne wszystkie frakcje występujące w surowicy • duża zawartość β-globulin • zmniejszona zawartość γ-globulin • frakcja V-prealbuminy oraz frakcja τ znajdują się między β i γ-globulinami • brak fibrynogenu
PMR Głównym celem badań poziomu białka całkowitego i białek specyficznych jest ocena przepuszczalności bariery krew-PMR oraz wykrywanie wewnątrzpłynowej syntezy immunoglobulin.
PMR I = albumina PMR(mg/dl)/albumina surowica(g/dl) ~<9 I<9 – prawidłowa bariera krew-PMR I=9-14 – lekkie upośledzenie I=14-30 – umiarkowane upośledzenie I=30-100 – poważne upośledzenie I>100 – całkowite załamanie bariery
PMR I=IgG PMR/albumina PMR ~<0.27 Wartość współczynnika wyższa niż 0.27 wskazuje na wewnątrzpłynową syntezę IgG.
PMR Wskaźnik Linka i Tiblinga I= [IgG PMR/IgGsur]/[Alb PMR/Albsur] ~<0.7 IgG PMR – stężenie IgG w PMR IgGsur- stężenie IgG w surowicy Alb PMR – stężenie albuminy w PMR Albsur– stężenie albuminy w surowicy Wartości wyższe niż 0,7 świadczą o syntezie IgGw PMR.
METODY OZNACZANIA BIAŁEK • Metoda biuretowa • Metoda Lowry’ego (Folin-Ciocalteu) • Metoda z użyciem kwasu bis-cynchoninowego • Metoda Bradforda • Absorbancja w nadfiolecie • Metoda nefelometryczna • Metoda turbidymetryczna
METODY OZNACZANIA BIAŁEK Metoda biuretowa Odczynniki: CuSO4, winian sodowo-potasowy, NaOH, KI Pomiar absorbancji: 540nm Zakres liniowości metody: 2-15g/l Zasada metody: reakcja jonów Cu2+ z wiązaniem peptydowym Zastosowanie: pomiar białka całkowitego w surowicy
METODY OZNACZANIA BIAŁEK Metoda Lowry’ego Odczynniki: CuSO4, winian sodowo-potasowy, NaOH, Na2CO3, odczynnik Folin-Ciocalteu Pomiar absorbancji: 750nm Zakres liniowości metody: 10mg/l-1g/l Zasada metody: 1) reakcja aminokwasów z odczynnikiem Folina 2) reakcja biuretowa Materiał: mocz, PMR
METODY OZNACZANIA BIAŁEK Metoda z użyciem kwasu bis-cynchoninowego (BCA) Odczynniki: Na2CO3, NaOH, winian sodowy, CuSO4, BCA Pomiar absorbancji: 562nm Zakres liniowości metody: 0.1-1g/l (mikrometoda) lub 0.5-10mg/l (makrometoda) Zasada metody: walkalicznym środowisku niektóre składniki białek (tyrozyna, tryptofan, cysteina, cystyna) redukują jony Cu2+ do Cu1+ (które tworzą barwny kompleks z BCA)
METODY OZNACZANIA BIAŁEK Metoda Bradforda Odczynniki: Coommassie Brillant Blue G-250 (CBB G250), 95% etanol, 85% kwas fosforowy Pomiar absorbancji: 595nm Zakres liniowości metody: 1-10μg (mikrometoda) lub 10-100μg (makrometoda) Zasada metody: w metodzie wykorzystuje się zdolność wiązania barwnika błękitu brylantowego - CBB G250 z grupami aminowymi białek.
METODY OZNACZANIA BIAŁEK Absorbancja w nadfiolecie Pomiar absorbancji roztworu białka przy dł. fali 280nm Metoda używana do oszacowania stężenia białka.
METODY OZNACZANIA BIAŁEK Metoda nefelometryczna Polega na pomiarze natężenia światła rozproszonego pod kątem różnym od 180 stopni w stosunku do kąta padania światła. Nie nadaje się do oznaczeń w roztworach wstępnie mętnych.
METODY OZNACZANIA BIAŁEK Metoda turbidymetryczna Odczynniki: kwas trichlorooctowy (TCA), kwas sulfosalicylowy, chlorek benzetonium, NaOH Zakres liniowości metody: 2-200mg/dl Zastosowanie: pomiar białka całkowitego w moczu i PMR