OSOCZE /PLASMA/ – zasadniczy, płynny składnik krwi, w którym zawieszone są elementy morfotyczne krwi. Stanowi ok. 55-60% objętości krwi. Osocze uzyskuje się przez odwirowanie pełnej krwi.
SKŁAD OSOCZA
* WODA – 90%
* ZWIĄZKI ORGANICZNE – 9%
- BIAŁKA (albuminy, globuliny, fibrynogen) 6-7%
- INNE (hormony, witaminy, kwasy tłuszczowe, glukoza, cholesterol, triglicerydy, produkty
przemiany materii) 2-3%
* ZWIĄZKI NIEORGANICZNE (gazy oddechowe, sole mineralne) 1%
FUNKCJE OSOCZA (BIAŁEK OSOCZA)
* TRANSPORTOWA (gazy oddechowe, składniki odżywcze, produkty przemiany materii,
hormony, witaminy, leki)
* BUDULCOWA (przy silnym uszkodzeniu organizm korzysta z białek osocza, następnie
białek wątroby i mięśni)
* UTRZYMYWANIE HEMOSTAZY (fibrynogen)
* UTRZYMYWANIE CIŚNIENIA ONKOTYCZNEGO
* RÓWNOWAGA KWASOWO-ZASADOWA
* OBRONNA (Ig, układ dopełniacza, układ krzepnięcia, fibrynolizy i kininogenezy)
* WŁAŚCIWOŚCI AMFOTERYCZNE (wspomaganie buforów nieorganicznych)
* REAKCJE ZAPALNE (ograniczenie rozprzestrzeniania się stanu zapalnego, usuwanie
skutków stanu zapalnego)
* ODŻYWCZE (w przypadku głodu białka osocza są źródłem aminokwasów dla organizmu)
* REGULACJA DZIAŁANIA ENZYMÓW
SUROWICA /SERUM/ - płynny składnik krwi pozbawiony elementów morfotycznych, fibrynogenu i czynników krzepnięcia. Jest produktem krzepnięcia krwi i rozpuszczenia skrzepu. Surowicę uzyskuje się przez skrzepnięcie osocza i rozpuszczenie skrzepu.
BIAŁKO CAŁKOWITE – mieszanina albumin, globulin, fibrynogenu, glikoprotein, lipoprotein i innych białek.
TSP (ang. total serum protein) – białko całkowite osocza.
ZAWARTOŚĆ POSZCZEGÓLNYCH FRAKCJI BIAŁEK
* ALBUMINY – ok. 60%
* GLOBULINY
- α1-GLOBULINY – 3%
- α2-GLOBULINY – 6-10%
- β-GLOBULINY – 8-15%
- γ-GLOBULINY – 10-20%
* FIBRYNOGEN – 3-4,5%
BIAŁKA OSOCZA SĄ SYNTETYZOWANE PRZEZ HEPATOCYTY WĄTROBOWE
I WYDZIELANE DO KRWIOBIEGU.
ALBUMINY (ok. 60% białek osocza)
* okres półtrwania 2-3 tyg.,
* małe (20-60 kDa), hydrofilowe białka, mają ładunek ujemny (zapobiega to przedostawaniu
się z krwi do moczu),
* wiążą wodę,
* utrzymywanie ciśnienia onkotycznego, które jest niezbędne dla zachowania prawidłowych
proporcji między ilością wody zawartą we krwi, a ilością wody zawartą tkankach,
* działanie buforujące pH,
* transport hormonów, leków, kwasów tłuszczowych, leków, barwników żółciowych oraz wiązanie i transport CO2.
GLOBULINY
* nierozpuszczalne w wodzie, dobrze rozpuszczalne w roztworach soli,
* odpowiedzialne za mechanizmy obronne organizmu (γ-globuliny),
* wiązanie i transport tłuszczy, hormonów sterydowych i tłuszczy.
α1-GLOBULINY
* α1-antytrypsyna
* kwaśna glikoproteina
α2-GLOBULINY
* α2-globulina (angiotensynogen)
* α-makroglobulina
* haptoglobina
* ceruloplazmina
β-GLOBULINY
* β2-mikroglobulina
* transferyna
* czynniki krzepnięcia krwi
* enzymy (np. proteazy, fosfataza)
* angiotensyna
* bradykinina
* izoaglutyniny
γ-GLOBULINY (IMMUNOGLOBULINY – Ig)
* IgG – podstawowa klasa Ig, najważniejsze w walce z infekcją, warunkują odporność
* IgA – odporność błon śluzowych, obecne we wszystkich wydzielinach
* IgM – pojawiają się jako pierwsze w przebiegu reakcji odpornościowej, zanim zostaną
wyprodukowane odpowiednie ilości IgG
* IgD – podstawowe receptory na powierzchni limfocytów B
* IgE – reakcje obronne w odpowiedzi na alergen lub pasożyty
* CRP
* lizozym
FIBRYNOGEN
* syntetyzowany w wątrobie
* na pograniczu frakcji β- i γ-globulin
* I czynnik krzepnięcia krwi
* glikoproteina, monomer,
* później przekształcane w polimer – fibrynę (włóknik), która wchodzi w skład skrzepu
GLIKOPROTEINY
LIPOPROTEINY
INNE (ok. 100 białek)
Wzmożonej syntezie Ig towarzyszy spadek syntezy albumin (są one wykorzystywane do syntezy Ig).
NORMOPROTEINEMIA – prawidłowa zawartość białka całkowitego osocza,
wynosząca 65-80 g/l (6,5-8 g%) (u kur 40 g/l).
EUPROTEINEMIA – prawidłowa, fizjologiczna równowaga pomiędzy poszczególnymi frakcjami białek i prawidłowe stężenia białek w osoczu. Równowaga między procesami syntezy i degradacji poszczególnych frakcji białek.
ZABURZENIA JAKOŚCIOWE BIAŁEK SUROWICY
PARAPROTEINEMIA – pojawienie się nieprawidłowego białka we krwi, zespół kliniczny przebiegający z wytwarzaniem nieprawidłowych białek (tzw. paraprotein). Białka te mają zaburzoną funkcję, osłabioną lub wzmożoną aktywność. Najczęściej paraproteinemia o podłożu genetycznym.
Przykłady paraprotein:
* białko rakowo-płodowe (w nowotworach),
* fetuina (u płodów gospodarka P, Ca),
* białko Bence-Jonesa (białkomocz, nadmiar łańcuchów lekkich Ig, zlepianie się Ig).
PRZYKŁADY
* SZPICZAK MNOGI – nowotwór układu krwiotwórczego, rozplem komórek
plazmocytarnych w szpiku, które produkują immunoglobulinę monoklonalną (IgM).
* MAKROGLOBULINEMIA WALDENSTRÖMA – chłoniak, rozrost komórek
limfoplazmocytowych, które produkują immunoglobulinę o dużej masie cząsteczkowej w
szpiku kostnym, węzłach chłonnych i śledzionie; produkowane białko jest odczytywane
jako IgM i powoduje zlepianie się krwinek, unieczynnianie hormonów, odkładanie się w
tkankach.
* CHOROBA FRANKLINA (choroba łańcuchów ciężkich immunoglobulin) – zaburzenie
funkcji limfocytów B i plazmocytów, polega na uwalnianiu tylko łańcuchów ciężkich Ig,
zamiast pełnej cząsteczki Ig.
* CHOROBY NOWOTWOROWE – zmniejszenie produkcji immunoglobulin.
ZMIANY ILOŚCIOWE BIAŁEK SUROWICY – każda zmiana ilościowa jest jednocześnie dysproteinemią.
DYSPROTEINEMIA (zmiana jakościowa i/lub ilościowa) – zaburzenie w proporcji poszczególnych frakcji białek osocza, przy zachowaniu prawidłowej lub zmienionej (zmniejszonej, zwiększonej) ilości białka całkowitego.
HIPERPROTEINEMIA – zwiększona ilość białka całkowitego w osoczu (<80g/l). Najczęściej występuje zwiększona ilość immunoglobulin – hipergammaglobulinemia.
* hiperproteinemia bez zmian jakościowych białek osocza:
- nadczynność ukł. śródbłonkowo-siateczkowego (zapalenia bakteryjne, wirusowe,
alergia),
- uwolnienie białek ze zniszczonych tkanek,
* hiperproteinemia ze zmianą jakościową białek osocza (czyli paraproteinemia):
- szpiczak mnogi (immunoglobulina monoklonalna),
- makroglobulinemia Waldenströma (wielkocząsteczkowa immunoglobulina klasy IgM),
- choroba łańcuchów ciężkich immunoglobulin,
- krioglobulinemia (krioglobuliny – zmienione Ig),
- amyloidoza (odkładanie się zmienionych, nieaktywnych białek w tkankach).
Przyczyny:
* odwodnienie, zagęszczenie krwi,
* zwiększona synteza immunoglobulin (np. stany zapalne),
* choroby z autoagresji,
* nowotwory,
* przewlekłe choroby wątroby (nadczynność wątroby),
* wstrząs,
* choroby układu odpornościowego (np. gammapatie, szpiczak mnogi).
Skutki:
* wzrost lepkości krwi – utrudnienie krążenia,
* wzrost obciążenia układu krwionośnego,
* niedotlenienia,
* zakrzepica,
* wzrost do ponad 120 g/l powoduje mocny wzrost lepkości, wtórne upośledzenia krążenia w
mózgu mogą powodować przyćmienie i śpiączkę.
HIPOPROTEINEMIA – zmniejszona ilość białka całkowitego w osoczu (>60g/l).
Przyczyny:
* niedostateczna podaż białek:
- niedożywienie, głodzenie, dieta niskobiałkowa,
- choroby przewodu pokarmowego, zaburzenia trawienia i wchłaniania, biegunki,
uszkodzenie nabłonka jelit, wzmożona perystaltyka,
- zaburzenia syntezy białek (choroby genetyczne, uszkodzenia wątroby, zatrucia, pasożyty,
wirusy, marskość wątroby),
* nadmierne wykorzystanie białek: zwierzęta szybkorosnące, ciężko pracujące, ciężarne,
rekonwalescencja,
* nadmierny rozpad białek: choroby układu nerwowego, posocznice, zespół Cushinga,
nadczynność tarczycy, nowotwory, posocznice,
* nadmierna utrata białek z ustroju:
- przez przewód pokarmowy – biegunki, enteropatia wysiękowa, przewlekłe zapalenie jelit,
- przez płuca – rozstrzenie oskrzeli,
- choroby nerek, nadmierna utrata z moczem (białkomocz), zespół nerczycowy,
- krwotoki (np. z kałem: uszkodzenie żołądka, dwunastnicy – brunatny, uszkodzenie
jelit końcowych – czerwonobrunatny)
- choroby skóry, oparzenia, rozległe rany,
- obrzęki (wysięki, przesięki).
Skutki:
* spadek ciśnienia onkotycznego (obrzęki, zmniejszenie ilości osocza i krwi),
* spadek lepkości krwi (upośledzenie krzepnięcia),
* spadek odporności (za mało Ig),
* niedokrwistość (niedobór białek nośnikowych).
PROTEINOGRAM – badanie diagnostyczne polegające na elektroforetycznym rozdziale białek surowicy na poszczególne frakcje z ilościowym i jakościowym oznaczeniem ich składu. Wynik można przedstawić graficznie za pomocą krzywej elektroforetycznej.
Proteinogram dzieli białka surowicy na 5 grup:
* albuminy (frakcja najbliżej anody),
* α1-globuliny,
* α2-globuliny,
* β-globuliny,
* γglobuliny (frakcja najbliżej katody).
BIAŁKA OSTREJ FAZY (BOF)
* grupa białek surowicy, syntetyzowane w wątrobie,
* zmiana stężenia w przebiegu procesów zapalnych, tzw. odpowiedź ostrej fazy
(niespecyficzny, wczesny odczyn organizmu na patogen)
* syntetyzowane lub hamowane pod wpływem IL-1, 6, 8 i TNFα.
BOF POZYTYWNE – w procesie zapalnym ich stężenie we krwi wzrasta min. 25-30%
* CRP (białko C-reaktywne): głównie u Ho, Ca, Fe, produkowane przez hepatocyty i limf. T,
ułatwia wiązanie dopełniacza, co wspomaga opsonizację i fagocytozę, moduluje funkcje
granulocytów i monocytów, zdolność wiązania patogenów, białko I rzutu (wzrost do 24 h,
szczyt 3-5 dzień, spadek po 2-3 tyg.)
* SAA (surowiczy amyloid A): głównie u Fe, Eq, Bo, aktywacja dopełniacza, transport
tłuszczy, białko I rzutu,
* kwaśna glikoproteina: właściwości immunosupresyjne, wiąże leki, białko II rzutu,
* α1-ANTYTRYPSYNA: inhibitor proteaz serynowych, inaktywacja enzymów
proteolitycznych,
* HAPTOGLOBINA: wychwytuje wolną hemoglobinę, co zapobiega utracie żelaza, działanie
bakteriostatyczne, moduluje funkcje makrofagów, białko II rzutu (szczyt 3-5 dzień),
* CERULOPLAZMINA: bierze udział w homeostazie żelaza, mechanizmach stresu
oksydacyjnego, transportuje Cu (u Eq migruje do frakcji α1globulin, u Ca, Fe, Ho do α2),
* PLAZMINOGEN: prekursor plazminy, która rozkłada włóknik,
* FIBRYNOGEN: I czynnik krzepnięcia, przekształcane w końcowym etapie krzepnięcia w
fibrynę (włóknik), który wchodzi w skład skrzepu (spadek stężenia w uszkodzeniach
wątroby, DIC, wzrost w stanach zapalnych, zakażeniach, nowotworach)
* FERRYTYNA: kompleksuje jony Fe3+ i magazynuje je w wątrobie,
* C3 i C4 DOPEŁNIACZA.
BOF NEGATYWNE – w czasie procesu zapalnego ich stężenie spada min. 25-30%.
* ALBUMINY, PREALBUMINY,
* TRANSFERYNA,
* ANTYTROMBINA.
BIAŁKA I RZUTU – gwałtowny wzrost stężenia do 24 h od zadziałania bodźca.
BIAŁKA II RZUTU – wzrost do 48-72 h po zadziałaniu bodźca.
ROLA BOF
* pobudzają fagocytozę, ułatwiają eliminację patogenów,
* modyfikacja innych białek osocza,
* chronią przed niszczącym działaniem enzymów osoczowych i komórkowych.
REGULACJA
* czynnikiem indukującym zmiany stężeń BOF jest stres,
* cytokiny prozapalne (IL-6, TNFα) aktywują oś podwzgórzowo-przysadkowo-nadnerczową,
dochodzi do uwolnienia glikokortykoidów, które modulują syntezę i uwalnianie BOF przez
hepatocyty,
* wzrost BOF może być silny (1000x), umiarkowany (2-4x), słaby (1/2x).