BIAŁKA

Białka osocza

• większość jest syntetyzowana w wątrobie

• krążą we krwi oraz pomiędzy krwią i pozanaczyniową przestrzenią pozakomórkową

• katabolizm – głównie w wątrobie

• białka osocza i ich funkcje

- enzymy

- białka zapasowe (mioglobina, ferrytyna)

- białka regulatorowe (hormony peptydowe)

- białka strukturalne (miozyna, troponina)

- ochronne (immunoglobuliny, białka układu

dopełniacza)

- białka transportujące (Hb, lipoproteiny, albumina)

- utrzymujące ciśnienie osmotyczne osocza (gł. albumina)

ALBUMINA

• małe białko globularne

• główne białko osocza (ok. 60%)

• ok. 60% całkowitej albuminy osocza występuje w pozanaczyniowej przestrzeni pozakomórkowej

• jest głównym białkiem większości płynów pozanaczyniowych:

- płynu mózgowo-rdzeniowego

- moczu

- płynu owodniowego

- płynu śródmiąższowego

• bardzo dobrze rozpuszcza się w wodzie

• w fizjologicznym pH posiada wysoki ładunek ujemny

• syntetyzowana w wątrobie – jej szybkość jest pod kontrolą

- ciśnienia osmotycznego (głównie)

- spożycia białka (wtórnie)

- jest zmniejszana przez cytokiny zapalne

• katabolizm – pinocytoza we wszystkich tkankach

• funkcje:

- utrzymanie ciśnienia osmotycznego w naczyniach i przestrzeni

pozanaczyniowej

- nieswoisty transporter (WKT, fosfolipidy, jony metali,

aminokwasy, hormony, bilirubina, leki)

- buforowa

- przecizapalna (hamuje syntezę leukotrienów przez neutrofile i

płytki krwi, zmniejsza reakcję neutrofilów na działanie cytokin

zapalnych)

- odżywcza (źródło aminokwasów do syntezy białek

komórkowych)

• gen dla albuminy – chromosom 4 (znanych jest ok. 80 genetycznych wariantów)

Znaczenie kliniczne albuminy

! Zwiększenie stężenia albuminy ma miejsce tylko w stanach ostrego odwodnienia i nie ma znaczenia klinicznego !

Zmniejszenie stężenia:

1. Analbuminemia – rzadki wrodzony brak albuminy (stężenie mniejsze od 0,5 g/L)

- brak/niewielkie obrzęki

- nieprwidłowy transport lipidów

2. Zapalenie – ostry stan zapalny powoduje hipoalbuminemię. Jest ona spowodowana:

- hemodylucją (rozcieńczeniem krwi)

- przemieszczeniem do przestrzeni pozakomórkowej

- nasilonym katabolizmem

- zmniejszeniem syntezy

3. Choroby wątroby – hipoalbuminemia jest spowodowana:

- zwiększeniem stężenia immunoglobulin

- ucieczką do przestrzeni pozakomórkowej

- bezpośrednim hamowaniem syntezy przez toksyny i alkohol

4. Utrata przez nerki - prawidłowy mocz zawiera do 20 mg albumin/g kreatyniny. Jeżeli wydalane są większe ilości to świadczy to o:

- zwiększonej filtracji kłębuszkowej (choroby kłębuszków

nerkowych, nadciśnienie, cukrzyca, ćwiczenia fizyczne,

gorączka)

- uszkodzeniu cewek nerkowych

MIKROALBUMINURIA – dobowe wydalanie albuminy 20-300 mg/L

Zakresy wartości stężeń dla albuminurii

	µg/min	mg/24 h	mg/L	mg/g kreatyniny
Wartości referencyjne	<20	<30	<20	<20
Mikroalbuminuria	20-200	30-300	20-200	20-200
Makroalbuminuria	>200	>300	>200	>200

5. Utrata przez przewód pokarmowy

- choroby zapalne przewodu pokarmowego

- choroba popromienna

- nowotwory żołądka i jelit

- polipowatość jelit

- uchyłki jelit

6. Stany niedożywienia – kwashiorkor

7. Utrata przez skórę – oparzenia

8. Obrzęki i wysięki (do jamy otrzewnej lub opłucnej)

α₁-KWAŚNA GLIKOPROTEINA (AAG)

• orozomukoid

• ilościowo główne białko frakcji a₁-globulinowej

• glikoproteina (ok. 45% węglowodanów)

• zawiera dużo reszt kwasu sjalowego

• jest głównym składnikiem frakcji seromukoidowej osocza

Seromukoid = mukoproteiny w osoczu (glikoproteiny zawierające15-75% węglowodanów w cząsteczce). Białka te precypitują pod wpływem HClO₄ lub silniejszych kwasów.

• syntetyzowana w wątrobie

• katabolizm w wątrobie – po uprzedniej desjalizacji białka w osoczu

• lipokalina – białko wiążące substancje lipofilne

• rola fizjologiczna – nieznana

- wiąże i unieczynnia hormony lipofilne (np.

progesteron)

- wiąże i zmniejsza biodostępność wielu leków (np.

propanololu, chinidyny, benzodiazepin)

Znaczenie kliniczne AAG

Zwiększenie stężenia AAG powodują:

• reakcje ostrej fazy

- w chorobach przewodu pokarmowego

- w nowotworach

• kortykosteroidy

• niesteroidowe leki przeciwzapalne

Zmniejszenie stężenia AAG powodują:

• estrogeny (np. ciąża, doustne leki antykoncepcyjne)

• zespoły utraty białka (np. przez nerki)

α₁-ANTYTRYPSYNA (AAT)

• główna serpina osocza (serine proteinaze inhibitor) – unieczynnia proteazy (głównie strukturalnie podobne do trypsyny)

- najważniejszy inhibitor elastazy leukocytarnej (uwalnianej podczas fagocytozy przez granulocyty obojętnochłonne)

- oddziaływuje z elastyną (w śródbłonku naczyniowym i drzewie oskrzelowym)

• syntetyzowana w wątrobie

• katabolizowana w wątrobie - 2 drogi

- kompleksy z enzymem

- desjalizowane cząsteczki AAT

• znanych jest 75 genetycznych wariantów AAT

- kilka z nich jest związanych z niewielkim stężeniem AAT w osoczu

- powszechny typ dziki fenotypu to Pi MM

- najważniejszymi fenotypami o znaczeniu

klinicznym są Pi ZZ (bardzo niski poziom AAT) i Pi SZ

- inne fenotypy: Pi MZ (75% prawidłowego stężenia AAT)

Pi SS

Znaczenie kliniczne AAT

Zwiększenie stężenia AAT:

• reakcje ostrej fazy

• estrogeny (ciąża, doustna antykoncepcja)

Zmniejszenie stężenia AAT:

• zespół ostrej niewydolności oddechowej u noworodków

• zapalenie trzustki o ciężkim przebiegu

• choroby, którym towarzyszy utrata białka

• niedobory uwarunkowane genetycznie

α₁-FETOPROTEINA (AFP)

• jedna z pierwszych α-globulin pojawiających się w czasie rozwoju embrionalnego – jest podstawowym białkiem surowicy w okresie płodowym

• syntetyzowana w pęcherzyku żółciowym i wątrobie płodu

• u osób dorosłych pojawia się w stanach patologicznych

• analog albuminy, zawiera ok. 4% węglowodanów

Znaczenie kliniczne AFP

Zwiększone stężenie AFP

• w płynie owodniowym/surowicy matki – może wskazywać na:

- wady cewy nerwowej płodu

- wady budowy jamy brzusznej płodu

- śmierć płodu

- krwawienie matczyno-płodowe

- nieprawidłowe oszacowanie wieku ciąży

- ciążę mnogą

• w surowicy

- choroby wątroby (marskość, wirusowe zapalenie wątroby, pierwotny rak wątroby)

- nowotwory zarodkowe jądra i jajników

Zmniejszone stężenie AFP

• u kobiet po 10 tygodniu ciąży – wskaźnik zespołu Downa

α₂-MAKROGLOBULINA (AMG)

• duża cząsteczka

• serpina

- działa wyłącznie w łożysku naczyniowym

- hamuje różne proteazy

• syntetyzowana w wątrobie

Znaczenie kliniczne AMG

! Nie uczestniczy w reakcjach ostrej fazy u ludzi !

Zwiększone stężenie w surowicy:

• estrogeny

- wyższe stężenia u kobiet w wieku rozrodczym

• niemowlęta i dzieci - 2-3-krotnie wyższe stężenia niż u dorosłych

- wzmożona ochrona przed proteazami bakteryjnymi/leukocytarnymi

• zespół nerczycowy

Zmniejszone stężenie w surowicy:

• ostre zapalenie trzustki

• zaawansowany rak prostaty

CERULOPLAZMINA (Cp)

• zawiera ok. 95% jonów miedzi zawartych w surowicy

• syntetyzowana w wątrobie

- Cu⁺² są wbudowywane dzięki aktywności wewnątrzkomórkowej ATP-azy

- ApoCp jest syntetyzowana także w nieobecności Cu⁺² oraz braku aktywności ATP-

azy (większość cząsteczek nie opuszcza wtedy komórki)

• uczestniczy w reakcjach utleniania i redukcji (aktywność ferroksydazowa)

Znaczenie kliniczne Cp

Zwiększone stężenie w surowicy:

• białko ostrej fazy – reaguje słabo i z opóźnieniem

• estrogeny – ciąża i doustna antykoncepcja

Zmniejszone stężenie w surowicy:

• pierwotny wrodzony niedobór Cp – kliniczne objawy hemochromatozy

• zmniejszone stężenie Cu⁺² w surowicy

- niedostateczna podaż w diecie

- niezdolność uwalniania miedzi przez enterocyty do krwi (np. w chorobie Menkesa)

- niezdolność wbudowania miedzi do cząsteczki Cp (choroba Wilsona)

- zespoły utraty białka (jelitowe lub nerkowe)

HAPTOGLOBINA (Hp)

• α₂-glikoproteina

• odwracalnie wiąże wolną hemoglobinę

• syntetyzowana w wątrobie

• zbudowana z 4 łańcuchów polipeptydowych połączonych wiązaniami disulfidowymi tworząc 2 pary monomerów o konfiguracji podobnej do hemoglobiny np. (αβ)₂

• fenotypy Hp1-1, Hp2-1, Hp2-2

• każdy monomer Hp wiąże 1 cząsteczkę hemoglobiny (ochrona Hb i żelaza przed utratą)

• kompleksy Hp-Hb

- są wychwytywane przez komórki Kuppfera

- mogą odgrywać rolę w kontroli lokalnego procesu zapalnego

- mają właściwości peroksydazowe (rozkładają nadtlenek wodoru uwalniany przez

granulocyty obojętnochłonne podczas fagocytozy)

Znaczenie kliniczne Hp

Zwiększenie stężenia Hp:

• hormony kortykosteroidowe

• większość niesteroidowych leków przeciwzapalnych

• reakcje ostrej fazy – reaguje słabo lub z opóźnieniem

• selektywne zespoły utraty białka (fenotypy Hp1-2 i Hp2-2)

• cholestaza pozawątrobowa

Zmniejszenie stężenia Hp:

• hemoliza

• estrogeny – zmniejszają syntezę

• większość ostrych i przewlekłych chorób wątroby

• selektywne zespoły utraty białka (fenotyp Hp1-1)

β₂-MIKROGLOBULINA (BMG)

• białko na powierzchni wszystkich komórek jądrzastych

• stanowi łańcuch lekki lub łańcuch b antygenów układu HLA

• pojedynczy łańcuch polipeptydowy z jednym wewnętrznym mostkiem disulfidowym

• jest „zrzucana” do osocza – szczególnie przez limfocyty i komórki nowotworowe

• filtrowana do moczu pierwotnego jest prawie całkowicie resorbowana zwrotnie i ulega katabolizmowi w komórkach cewek proksymalnych

Znaczenie kliniczne BMG

Zwiększenie stężenia BMG:

• niewydolność nerek

• zapalenie

• nowotwory (szczególnie z limfocytów B)

BMG jest wskaźnikiem czynności kanalików nerkowych

- po ekspozycji na metale ciężkie

- po przeszczepieniu nerki

IMMUNOGLOBULINY

Główne funkcje immunoglobulin

IgG

- główne przeciwciało wtórnej odpowiedzi immunologicznej

- bierze udział w opsonizacji bakterii (ułatwia fagocytozę)

- wiąże dopełniacz

- neutralizuje toksyny bakteryjne i wirusy

IgA

- bariera ochronna na błonach śluzowych – wydzielnicza IgA

IgM

- przeciwciało pierwotnej odpowiedzi immunologicznej

- wiąże dopełniacz

- tworzy receptor antygenowy na powierzchni limfocytów B

IgD

- występuje na powierzchni limfocytów B i w surowicy

- funkcja nie jest znana

IgE

- pośredniczy w rozwoju reakcji nadwrażliwości = powoduje uwalnianie mediatorów z komórek tucznych i granulocytów zasadochłonnych po ich kontakcie z antygenem (alergenem)

- bierze udział w reakcji obronnej przeciwko pasożytom = uwalnia enzymy z granulocytów kwasochłonnych

- stanowi główny mechanizm obronny przed infestacją robakami jelitowymi

Właściwość	IgG	IgA	IgM	IgD	IgE
Zawartość w odniesieniu do wszystkich Ig w surowicy [%]	75	15	9	0,2	0,004
Stężenie w surowicy [g/L] (przybliżone)	10	2	1,2	0,3	0,0005
Masa cząsteczkowa [kDa]	150	170 lub 400	900	180	190
Łańcuch ciężki	γ	α	µ	δ	ε
Wiązanie dopełniacza	+		+
Przechodzenie przez łożysko	+			?
Udział w reakcji alergicznej					+
Występowanie w wydzielinach		+
Opsonizacja bakterii	+		+
Receptor antygenowy na limfocytach B			+	?
Forma polimeryczna (z łańcuchem J)		+	+

Znaczenie kliniczne immunoglobulin (Ig)

Zmniejszone stężenie immunoglobulin w surowicy (hipoimmunoglobulinemie)

• pierwotne (wrodzone)

- izolowane niedobory IgA lub IgM

- agammaglobulinemia związana z płcią (zmniejszone stężenie wszystkich klas

immunoglobulin)

• nabyte niedobory immunoglobulin

- nowotwory układu chłonnego i RES

- usunięcie śledziony

- zespoły utraty białka (jelitowe i nerkowe)

- leczenie cytostatykami

- alkoholizm

- sterydy

Hiperimmunoglobulinemia poliklonalna

Ig dominujące w odpowiedzi:

IgG IgA IgM

autoimmunologicznej infekcjach: infekcjach:

- skóry - pierwotnych - jelitowych wirusowych

- zarażeniu pasożytami krwi

Zwiększone stężenie immunoglobulin w surowicy (hiperimmunoglobulinemie)

1. Hiperimmunoglobulinemie poliklonalne

– naturalna reakcja na infekcję

- pobudzenie wielu klonów komórek plazmatycznych

IgM

- ostre stany zapalne

- ostre wirusowe zapalenie wątroby

- pierwotna marskość żółciowa wątroby

- zakażenie pasożytami krwi (malaria)

IgG

- przewlekłe stany zapalne (podostre/przewlekłe wirusowe

zapalenie wątroby)

- marskość wątroby

- choroby autoimmunizacyjne (toczeń rumieniowaty, choroby reumatoidalne)

- sarkoidoza

IgA

- przewlekłe stany zapalne

- wrotna marskość wątroby

- choroby autoimmunizacyjne

- enteropatie

- choroby dróg oddechowych

- kobiety w okresie laktacji

IgE

- astma

- stany nadwrażliwości

! Przewlekłe infekcje bakteryjne mogą powodować wzrost stężenia w surowicy wszystkich klas immunoglobulin !

Odpowiedź poliklonalna nie zawsze się pojawia!

Typ I reakcji – reakcja wolna

- angina

- płonica

- błonica

- dur brzuszny

- paradury A i B

- gorączka Q

- krętkowice

- malaria

Typ II reakcji – reakcja szybka

- wirusowe zapalenie wątroby

- dur plamisty

- mononukleoza zakaźna

- gorączka falista

Typ III reakcji – brak reakcji

- różyczka

- zapalenie przyusznic

2. Hiperimmunoglobulinemie monoklonalne

- pobudzenie jednego klonu komórek plazmatycznych = produkcja immunoglobulin o identycznej cząsteczce

• szpiczak mnogi (IgG, IgA, IgD)

• makroglobulinemia Waldenstroma (IgM)

• choroba ciężkich łańcuchów (IgA, IgG)

Monoklonalne innunoglobuliny (paraproteiny) mogą być:

- monomerami

- polimerami

- fragmentami cząsteczek immunoglobulin

łańcuchów lekkich = białko Bence-Jonesa

łańcuchów ciężkich

połową cząsteczki Ig

Krioglobuliny – paraproteiny precypitujące w temperaturze niższej od temperatury ciała

- kompleksy immunoglobulin poliklonalnych

- immunoglobuliny monoklonalne (gł. IgM)

Amyloidoza – nierozpuszczalne fibrylarne kompleksy białkowe odkładają się w różnych tkankach (często łańcuchy lekkie).

Oznaczanie immunoglobulin

1. Metody immunochemiczne

- immunonefelometryczna

- immunoturbidymetryczna

2. Elektroforeza

3. Immunofiksacja

TRANSTYRETYNA (TTR) I BIAŁKO WIĄŻĄCE RETINOL (RBP)

• białka transportowe – tworzą kompleks (1:1)

• trantyretyna (34,98 kDa)

- dawniej: prealbumina wiążąca tyroksynę

- syntetyzowana w wątrobie i w mniejszym stopniu w

splotach naczyniówkowych w OUN

- synteza jest pobudzana przez glikokortykosteroidy,

androgeny, niesteroidowe leki przeciwzapalne

- 2 podjednostki

- transportuje ok. 10% T₃ i T₄ ( ma większe powinowactwo do

T₃)

- wiąże tylko 1 cząsteczkę hormonu (ujemna kooperacja

pomiędzy podjednostkami)

RBP

• monomeryczne białko transportujące całkowicie trans retinol (aktywną postać witaminy A)

• syntetyzowane w wątrobie

• transtyretyna

- chroni RBP przed ucieczką przez nerki (21 kDa)

- stabilizuje wiązanie RBP z retinolem

- po oddzieleniu się retinolu RBP oddysocjowuje z kompleksu

z TTR

Znaczenie kliniczne TTR i RBP

Zwiększone stężenie RBP:

• przewlekłe choroby nerek

Zwiększone stężenie TTR i RBP:

• kortykosteroidy

• NSAID

• choroba Hodkina

Zmniejszone stężenie RBP:

• choroby wątroby

• niedożywienie białkowe

• reakcje ostrej fazy

• niedobory cynku

Zmniejszone stężenie TTR:

• zły stan odżywienia

• reakcje ostrej fazy

• marskość wątroby

• zespoły utraty białka (przez przewód pokarmowy, przez nerki)

Oznaczanie TTR i RBP

1. Elektroforeza – RBP oddysocjowuje i wędruje anodalnie w stosunku do transferyny

2. Metody immunochemiczne

BIAŁKO CAŁKOWITE

Wartości referencyjne stężenia białka całkowitego w surowicy

• dorośli: 6,5-8,5 g/dL

• dzieci powyżej 1 roku życia: 6,0-8,0 g/dL

• dzieci poniżej 1 roku życia: 4,8-7,6 g/dL

• noworodki: 4,6-6,8 g/dL g/dL

Prawidłowe stężenie albuminy: 3,5-5,2 g/dL

Krytyczny poziom białka całkowitego: <4,5 g/dL (poziom albuminy <2,0 g/dL) – dochodzi do powstawania obrzęków, przesięków do jam ciała i hipowolemii

Prawidłowy poziom białka całkowitego zależy głównie od równowagi pomiędzy syntezą i degradacją dwóch głównych frakcji białkowych: albuminy i immunoglobulin

Przyczyny hipoproteinemii

1. Zahamowanie syntezy białek w wątrobie

• niedobory białek w diecie, niedożywienie, Kwashiorkor

• zaburzenia wchłaniania (zakażenia przewodu pokarmowego, choroba trzewna, wrodzony przerost odźwiernika, zespoły poresekcyjne)

• uszkodzenie wątroby (marskość, zanik, uszkodzenie toksyczne, przerzuty nowotworowe, nowotwory pierwotne)

2. Zespoły utraty białka

• nerkowe zespoły utraty białka - zespół nerczycowy, kłębkowe zapalenie nerek, cukrzyca, toczeń rumieniowaty trzewny, skrobiawica, zakrzepica żył nerkowych lub żyły głównej górnej)

• jelitowe zespoły utraty białka - stany zapalne błony śluzowej jelit i żołądka, choroba Leśniowskiego-Crohna, przewlwkłe wrzodziejące zapalenie jelit, zwężenie jelit, nowotwory złośliwe jelit i żołądka, polipowatość jelit, uchyłki jelita, choroba trzewna, choroba popromienna, zaburzenia odpływu chłonki (rozszerzenie naczyń, ucisk naczyń chłonnych, zmiany zapalne krezki),

• skórne zespoły utraty białka - rozległe oparzenia, dermatozy (łuszczyca, pęcherzyca)

• wysiękowe zespoły utraty białka – rozległe obrzęki, zapalenia opłucnej, płuc

• stany kataboliczne – ciężka sepsa, wysoka gorączka, urazy, choroby nowotworowe

• krwawienia

3. Niedobory immunoglobulin

4. Zmiany objętości przestrzeni pozakomórkowej

• przewodnienia

• redystrybucja wody i białek osocza – spadek ciśnienia krwi (odpoczynek, pozycja leżąca, hospitalizacja), stany zapalne (wzrost przepuszczalności naczyń włosowatych)

• artefakty – pobranie krwi z kończyny, do której podawana jest infuzja płynu nie zawierającego białka

W większości chorób prowadzących do hipoproteinemii dochodzi do zmian stosunków stężeń poszczególnych białek osocza - wyraża się to zmianą stosunku stężeń albuminy do globulin i zmianami w obrazie elektroforetycznym (hipoproteinemie z dysproteinemią)

W hipoproteinemiach z redystrybucji wody stosunki między albuminą a innymi białkami surowicy przeważnie nie ulegają zmianie.

Przyczyny hiperproteinemii

1. Hipergammaglobulinemie

• poliklonalne

• monoklonalne

2. Odwodnienia

3. Artefakty – błędy w pobieraniu krwi

Hipeproteinemia w wielu chorobach jest objawem przejściowym – wzrastającemu stężeniu immunoglobulin towarzyszy zmniejszenie stężenia albuminy = przy znacznej hipergammaglobulinemii stężenie białka może być prawidłowe lub obniżone (późne stadia marskości, rozwój zespołu nerczycowego w przebiegu chorób kolagenowych)

ODCZYN BIERNACKIEGO (OB)

Szybkość opadania krwinek czerwonych – we krwi pobranej na antykoagulant (cytrynian sodu; v/v 1:4) krwinki czerwone opadają wskutek większego ciężaru właściwego (1,095 g/cm³) niż osocze (1,027 g/cm³).

Szybkość OB jest wypadkową składu osocza i właściwości erytrocytów – jego zwiększenie powodują:

- zwiększenie stężenia fibrynogenu i innych białek ostrej fazy

- zmniejszenie stężenia albumin

- niedokrwistości (mało erytrocytów, mniejsza objętość erytrocytów)

Niektóre przyczyny zmian szybkości opadania krwinek czerwonych:

Stan chorobowy	Zmiana OB	Przyczyny
Ostre stany zapalne	↑	Fibrynogen ↑, albumina ↓
Przewlekłe zakażenia	↑	Immunoglobuliny ↑
Kolagenozy	↑	Fibrynogen ↑, Immunoglobuliny ↑
Marskość wątroby	↑	Immunoglobuliny ↑, albumina ↓
Zespół nerczycowy	↑	Albumina ↓
Ciąża, połóg	↑	Fibrynogen ↑
Gammapatie monoklonalne	↑	Immunoglobuliny ↑
Nowotwory	↑	Fibrynogen ↑, albumina ↓, erytrocyty ↓
Urazy, martwica tkanek	↑	Fibrynogen ↑, albumina ↓
Niedokrwistość	↑	Erytrocyty ↓
Noworodki	↓	Erytrocyty ↑
Czerwienica	↓	Erytrocyty ↑
Nadkrwistości objawowe	↓	Erytrocyty ↑
Anemia sierpowata	↓	Nieprawidłowe erytrocyty
Krioglobulinemia	↓	Nieprawidłowe immunoglobuliny monoklonalne

Wartości referencyjne dla OB

• mężczyźni: do 8 mm/h (po 60 roku życia do 15 mm/h)

• kobiety: do 12mm/h (po 60 roku życia do 20 mm/h)

• noworodki: do2 mm/h

• niemowlęta do 6 miesiąca życia: 12-17 mm/h

• fizjologicznie przyspieszony w ciąży, połogu, podczas miesiączki

BIAŁKO CRP

• obecne w surowicy pacjentów w ostrej fazie wielu chorób

• wykazuje zdolność wiązania polisacharydu C ścianie Streptococcus pneumoniae

• jest jednym z pierwszych białek reagujących podczas reakcji ostrej fazy – wykazuje największy wzrost stężenia (do 100x w ciągu 24-48 godzin)

• syntetyzowane głównie w wątrobie (IL-6)

• pentamer

• w obecności jonów Ca⁺² wiąże

- polisacharydy bakteryjne, wirusowe, grzybicze,

pierwotniakowe

- fosfocholinę i fosfatydylocholinę (lecytynę)

- polianiony (np. kwasy nukleinowe)

• w nieobecności jonów Ca⁺² wiąże polikationy (np. histony)

• CRP w postaci kompleksów:

- aktywuje dopełniacz (droga klasyczna)

- inicjuje opsonizację, fagocytozę, lizę drobnoustrojów

• CRP posiada zdolność rozpoznawania potencjalnie szkodliwych substancji endogennych (wiąże się z nimi)

• u osób zdrowych stężenie CRP zależy od masy ciała, wieku, rasy – nie przekracza 5 mg/L (najczęściej 0,1-3,0 mg/L)

• wzrost po 2 godzinach od wystąpienia urazu lub zakażenia

• maksimum po ok. 48 godzinach

• stężenie >10mg/L przemawia za obecnością lokalnego stanu zapalnego

• stężenie >100 mg/L – infekcje bakteryjne lub rozległy proces zapalny

• najwyższe stężenia 300-500 mg/L obserwuje się w;

- ostrym martwiczym zapaleniu trzustki

- uszkodzeniach wielonarządowych

- rozległych oparzeniach

• spadek po 24 godzinach – jeżeli proces uszkadzania tkanek ustaje i odczyn zapalny nie rozszerza się

Znaczenie kliniczne

CRP jest najbardziej czułym białkiem ostrej fazy!

Zwiększenie stężenia CRP (w odpowiedzi na zwiększone stężenie IL-6):

• zawał serca

• stres

• uraz

• zakażenia

• stany zapalne

• zabiegi chirurgiczne

• proliferacja nowotworowa

CRP – klinicznie użyteczne oznaczanie:

• w badaniach przesiewowych chorób organicznych

• określenie aktywności choroby zapalnej

• stwierdzenie powikłań zakaźnych

- w SLE (układowym toczniu rumieniowatym)

- w przebiegu białaczki

- po zabiegach chirurgicznych (wtórny wzrost)

- w posocznicy i zapaleniu opon mózgowo-rdzeniowych u

noworodków

Podwyższone stężenie CRP może stanowić niezależny (słaby) czynnik ryzyka dla chorób sercowo-naczyniowych!

Oznaczanie CRP

Metody immunochemiczne

- immunoturbidymetria

- immunonefelometria

- immunofluorescencja

- immunochemiluminescencja

REAKCJA OSTREJ FAZY - nieswoista odpowiedź na cytokiny uwalniane w miejscach uszkodzenia:

- na zapalenie (infekcje, choroby autoimmunologiczne)

- uszkodzenie tkanek (urazy, zabiegi chirurgiczne, zawał mięśnia sercowego,

nowotwory)

W odpowiedzi na reakcje ostrej fazy – zwiększa się stężenie białek (tzw. dodatnich

białek ostrej fazy):

- CRP

- a₁-antytrypsyna

- a₁-kwaśna glikoproteina

- haptoglobina

- ceruloplazmina

- C4

- C3

- fibrynogen

Ujemne białka ostrej fazy – ich stężenie zmniejsza się podczas reakcji ostrej fazy:

- albumina

- prealbumina

- transferyna

Indukowane przez IL-6	Indukowane przez IL-6, Il-1 i TNF
Fibrynogen	α1-kwaśna glikoproteina
α1-antytrypsyna	Hemopeksyna
α1-inhibitor proteinazy	C3
Ceruloplazmina	Amyloid A i amyloid B
Haptoglobina	CRP
Inhibitor C-esterazy	Haptoglobina
Lp(a) ?	Lp(a) ?

BIAŁKA OSTREJ FAZY

Silnie reagujące białka ostrej fazy

• CRP

• Surowicze amyloidowe białko A (SAA)

- prekursor amyloidu A

- wartość prawidłowa 7 mg/L

- wzrost do 2 g/L po ok. 8 godzinach od wystąpienia infekcji

- związane z HDL-ami

- po stymulacji zapalnej indukuje aktywność metaloproteiaz

matrycowych (MMP) i działa chemotaktycznie na fagocyty

- silnie wzrasta w infekcjach wirusowych

Pośrednio reagujące białka ostrej fazy

• Kwaśna a₁-glikoproteina (AAG)

• a₁-antytrypsyna (AAT)

• Haptoglobina

• Fibrynogen

Słabo reagujące białka ostrej fazy

• Laktoferryna

• Ceruloplazmina

• Hemopeksyna

• Białka układu dopełniacza

BIOCHEMICZNE MARKERY KARDIOLOGICZNE

UWALNIANIE BIAŁEK Z KARDIOMIOCYTÓW

• apoptoza – programowana, samobójcza śmierć komórki

• niedokrwienie - odwracalne

• martwica

- nieodwracalne uszkodzenie kardiomiocytów (zawał mięśnia

sercowego)

- najczęściej w wyniku przedłużającego się niedokrwienia

PROFIL MARKERÓW BIOCHEMICZNYCH W POSZCZEGÓLNYCH STADIACH ROZWOJU NIEWYDOLNOŚCI MIĘŚNIA SERCOWEGO

Choroba niedokrwienna Czynniki ryzyka: np. cholesterol

serca

Stan zapalny Cytokiny zapalne: IL-6, a-TNF

w naczyniu sercowym Markery destabilizacji blaszki

miażdżycowej: MPO

Niestabilność/uszkodzenie Markery uszkodzenia blaszki

blaszki miażdżycowej miażdżycowej: sCD40L (sCD154) Białka ostrej fazy: CRP

Niedokrwienie Markery niedokrwienia: IMA, FFA

Martwica Markery martwicy: cTnT, cTnI, CK-MB

Przeciążenie komór Markery dysfunkcji miokardium: BNP

MARKERY MARTWICY KARDIOMIOCYTÓW

TROPONINY

• 3 białka C, T i I

• biorą udział w regulacji skurczu mięśniowego (interakcja troponin z tropomiozyną)

- troponina T – oddziałuje z tropomiozyną

- troponina C – wiąże jony Ca⁺² inicjując skurcz

- troponina I – hamuje skurcz w nieobecności jonów Ca⁺²

• cTnT i cTnI – izoformy sercowe

• uwalnianie troponin z kardiomiocytów przebiega dwufazowo

- najpierw pula cytoplazmatyczna

- potem pula troponin związanych z aparatem kurczliwym

niedokrwienie

zmniejszenie pH w kardiomiocytach

dysocjacja troponin aktywacja proteaz

związanych z aparatem gł. kalpainy

kurczliwym

modyfikacja i degradacja

rozpuszczalnych

podjednostek troponin

transport troponin

do krążenia

• troponiny uwalniane do krążenia w wyniku zawału mięśnia sercowego

- kompleksy potrójne (cTnI-cTnT-TnC)

- kompleksy podwójne (cTnI-cTnT)

- wolna cTnT

• sercowe troponiny ulegają modyfikacjom (proteolizie, fosforylacji, utlenianiu)

- w kardiomiocytach

- we krwi

• troponiny charakteryzują się wysoką swoistością kliniczną

• czułość diagnostyczna w świeżym zawale (do 12 godzin) wynosi 80% (92% powyżej 12 godzin)

• poziom troponiny w 12 godzinie od początku zawału lub 6-12 godzinie po leczeniu reperfuzyjnym korelują dodatnio z obszarem zawału ocenionym w badaniu NMR i innymi markerami martwicy

• nie są dobrymi markerami „dorzutu zawału”

• pozwalają na rozpoznanie niestabilnej dusznicy bolesnej z minimalną martwicą mięśnia sercowego

• pozwalają na określenie zagrożenia i rokowania dla chorego

- wartości cTnT > 0,1 pg/L oraz cTnI >0,4 pg/L = minimalne uszkodzenie mięśnia sercowego (pacjenci stanowią grupę wysokiego ryzyka zgonu)

- wartości cTnT < 0,1 pg/L – grupa niskiego ryzyka

- wartości cTnT >0,2 wskazują na zawał serca

cTnT

• maksimum

- 40-60 razy wyższe wartości od wartości prawidłowych

- pomiędzy 2 i 4 dniem

• powrót do wartości wyjściowych – po 9-10 dniach

• T_1/2 ok. 2 godzin

• może służyć do oceny efektów terapii fibrynolitycznej

- masywny wzrost poziomu cTnT po rozpoczęciu terapii i gwałtowne obniżenie świadczy o powodzeniu terapii = znacznie niższy poziom cTnT w 2-4 dobie w porównaniu z wartością wyjściową (przed terapią)

cTnI

• pojawia się 1-2 godziny po cTnT

• maksimum

- 40-50 krotność wartości referencyjnej (<0,4 pg/L)

- po 24 godzinach

• powrót do wartości wyjściowych – 7 doba

Troponiny są czułymi wskaźnikami uszkodzenia mięśnia sercowego, niezależnie od mechanizmu wywołującego martwicę kardiomiocytów!

Stany kliniczne, w których stwierdza się podwyższone poziomy troponin:

- zawał mięśnia sercowego

- ostra i przewlekła ciężka niewydolność serca

- rozwarstwienie aorty

- wada aortalna

- kardiomopatia przerostowa

- zapalenie mięśnia sercowego

- uraz serca

- ablacja

- kardiowersja

- zatorowość płucna

- tachy- i bradyarytmie

Przyczyny pozasercowe wzrostu stężenia troponin:

- niedoczynność tarczycy

- choroby przebiegające z nacieczeniem mięśnia sercowego

(skrobiawica, hemochromatoza)

- toksyczne działanie leków (5-fluorouracyl, adriamycyna)

- odrzucanie przeszczepionego serca

- przewlekła lub ostra niewydolność nerek

- udar mózgu i krwotok podpajęczynówkowy

- oparzenia >30% powierzchni ciała

- rabdomioliza

- sepsa

CK-MB

• aktywność CK-MB

- rośnie po 3-6 godzinach od wystąpienia zawału

- może wzrosnąć do 30% całkowitej aktywności CK

• CK-MB_mass

- poziom referencyjny do 5 mg/L

- ≥10 mg/L stanowi pewne rozpoznanie zawału

- już po 0,5 – 3 godzinach od zawału występują istotne zmiany stężenia (jeszcze

mieszczące się w zakresie wartości referencyjnych)

- potwierdzenie zawału przez stwierdzenie wzrostu

CK-MB_mass jest możliwe po 2-6 godzinach

- maksimum po 12 godzinach (CK całkowita po 24 godzinach!)

- powrót do wartości prawidłowych po 24 godzinach

MIOGLOBINA

• białko wiążące tlen

• występuje w mięśniach szkieletowych i mięśniu sercowym

• masa cząsteczkowa 17000 kDa

• wartość referencyjna 6-90 mg/L (wykazuje zależność od płci i wieku)

• stężenie wzrasta po 1,5-2 godzin od początku niedokrwienia

• maksimum (10-15-krotność wartości referencyjnej) 6-8 godzina (>95% czułości w ciągu pierwszych 6 godzin)

• normalizacja po 24 godzinach

• nie jest swoista dla mięśnia sercowego - zaleca się oznaczanie

- z testem bardziej swoistym dla miokardium (cTnI czy

CK-Mb_mass)

- z anhydrazą węglanową III (CA III) – występującą tylko w mięśniach szkieletowych (prawidłowo CA III/MYO ≈ 1,5, a w niedokrwieniu >5)

Marker	Czułość diagnosty-czna	Swoistość diagnosty-czna	Początek wzrostu [h]	Czas osiągnięcia maksimum [h]	Czas powrotu do wartości prawidłowych
cTnI /cTnT	++	+++	3-9	12-24	7-10 dni
CK-MBmass	++	++	2-6	12-24	24-72 godz.
Mioglobina	+++	+	2-4	8-12	12-24 godz.

Cechy idealnego markera martwicy miokardium

• umożliwia wczesne rozpoznanie zawału mięśnia sercowego

• występuje w dużych stężeniach w mięśniu sercowym i jest szybko wykrywany w badaniu krwi obwodowej

• charakteryzuje się dużą czułością i swoistością diagnostyczną w ostrych zespołach wieńcowych

• przyrost jego stężenia powinien być proporcjonalny do rozległości obszaru niedokrwienia

• charakteryzuje się prostą, szybką i niedrogą metodą oznaczania

Definicja zawału mięśnia sercowego (WHO)

Rozpoznanie zawału mięśnia sercowego wymaga spełnienia co najmniej dwóch z trzech kryteriów:

• ból w klatce piersiowej

• znamienne zmiany w EKG

• wyniki badań laboratoryjnych wskazujących na uszkodzenie miokardium

Definicja zawału mięśnia sercowego ESC/ACC 2000

Kryteria dla świeżego lub niedawno przebytego zawału mięśnia sercowego => typowy wzrost, a następnie stopniowy spadek cTnT lub gwałtowny wzrost i spadek poziomu CK-MB wraz ze stwierdzeniem:

• objawów niedotlenienia

• powstania patologicznego odcinka Q w EKG

• zmian w zapisie EKG sugerujących niedotlenienie mięśnia sercowego (zmiany odcinka ST)

• interwencji na tętnicach wieńcowych (PCI)

Ogólnoświatowa klasyfikacja zawału serca (2007/2008)

• zakłada rozpoznanie zawału w sytuacji:

- wzrostu stężenia troponiny (przy braku Tn akceptowalne jest oznaczenie

CK-MB_mass)

- przedłużonego niedokrwienia kardiomiocytów objawiającego się bólem wieńcowym,

zmianami w EKG lub odchyleniami w zakresie badań obrazowych

- poziom odcięcia Tn dla martwicy mięśnia sercowego przyjęto na poziomie 10%

współczynnika zmienności (CV) pomiaru => norma dla troponin: 99 percentyl

dla populacji osób zdrowych + błąd analityczny na poziomie 10% CV!!!

W klasyfikacji wyróżnia się 5 typów zawału:

- typ 1 – spontaniczny zawał serca

- typ 2 – zawał wtórny w stosunku do innych stanów

patologicznych (np. hipertyreoza, niedokrwistość)

- typ 3 – zawał związany z nagłym zgonem sercowym bez

możliwości potwierdzenia go markerami biochemicznymi

- typ 4 – zawał związany z przezskórnymi zabiegami

interwencyjnymi w krążeniu wieńcowym (koronarografia,

angioplastyka wieńcowa, implantacje stentów) – wzrost

markerów >3-krotności normy

- typ 5 – zawał wikłający operacje kardiochirurgiczne – wzrost

markerów >5-krotność normy

WCZESNE MARKERY OSTREGO NIEDOKRWIENIA MIĘŚNIA SERCOWEGO

Marker martwicy mięśnia sercowego	Czas od początku ostrego zawału
	wzrost
Mioglobina	1,5-2 godz.
Łańcuchy lekkie miozyny	2 godz.
Troponina T	3-4 godz.
Troponina I	4-6 godz.
Tropomiozyna	7-8 godz.
CK-MBmass	4-6 godz.

OCENA REPERFUZJI MIĘŚNIA SERCOWEGO

Wskaźniki reperfuzji:

mioglobina, cTnT, cTnI, CK-Mb_mass, CK-MB, CK-MM

Powodzenie terapii:

- wzrost stężenia mioglobiny i cTnT lub cTnI w pierwszej

godzinie od wdrożenia leczenia

- szczyt po 3-4 godzinach

- obniżenie po ok. 5 godzinach od wdrożenia leczenia (im

niższe wartości w stosunku do wyjściowego tym lepsze

rokowanie)

Utrzymywanie się wysokich stężeń po 4-6 godzinach świadczy o niepowodzeniu terapii.

Inne wskaźniki reperfuzji:

• CK-MB2/CK-MB1

• CK-MM3/CK-MM1

Wzrost po upływie 4-5 godzin od rozpoczęcia reperfuzji świadczy o jej powodzeniu.

PÓŹNE MARKERY NIEDOKRWIENIA MIĘŚNIA SERCOWEGO

LDH

- wzrost aktywności po 18-24 godzinach od zawału mięśnia

sercowego

- maksymalne wartości (2-10-krotność przedziału

referencyjnego) po 2-2,5 doby

- podwyższony poziom utrzymuje się 7-12 dni

- odwrócenie stosunku LDH1/LDH2

- aktywność HBDH (dehydrogenazy a-hydroksymaślanowej) = LDH1- wzrasta po 6-

12 godzinach od zawału; wraca do wartości prawidłowych po 10-20 dniach

AST

- aktywność wzrasta po 8-12 godzinach

- maksimum aktywności (2-10-krotność wartości referencyjnych) po 1-1,5 doby

- powrót do wartości prawidłowych po 4-6 dobach

- wskaźnik de Ritisa w zawale zwykle >2,0

NOWE MARKERY – KANDYDACI DO WYKRYWANIA USZKODZENIA KARDIOMIOCYTÓW

• białko wiążące kwasy tłuszczowe (FABP)

• białko S100a (z grupy białek wiążących jony Ca⁺²)

• fosforylaza glikogenu

• łańcuchy lekkie miozyny, łańcuchy ciężkie miozyny, aktyna