Slide 1

METABOLISM PROTEIC - I

UNIVERSITATEA DE MEDICIN I FARMACIE CAROL DAVILA din BucurestiMihaela PANDURUmihaela_panduru@yahoo.comMETABOLISMUL PROTEIC IPROTEINE SERICE TOTALE

ELECTROFOREZA PROTEINELOR SERICE

PROTEINE SERICE ANORMALE

PROTEINE URINAREA. Structural:Holoproteine Proteine globulare (sferoproteine) sunt de regul substane solubile n ap sau n soluii saline: globuline, albumine, histone Proteinele fibrilare (scleroproteinele) caracteristice regnului animal, cu rol de susinere, protecie i rezisten mecanic: colagen, keratina, elastinaHeteroproteine glicoproteine lipoproteine nucleoproteine

B. Functional:Proteine normaleProteine anormale

TIPURI DE PROTEINEROLURILE PROTEINELOR NORMALESuport plastic si nutritional pentru tesuturiTransportul diferitelor substante ( hormoni, vitamine, metale, lipide, medicamente);Enzime: active in plasmainactive in plasmaHormoni;Factori de coagulare; Imunologic;Echilibrul acido-bazic; Mentinerea presiunii coloid-osmotice; Vascozitatea si densitatea sangelui; Moduleaza viteza de sedimentare a hematiilor.

Condiii de recoltare:Dimineaa dup repaus alimentar nocturn de cel putin 8 oreRecoltare fr staz prelungit la aplicarea garoului (presiunea hidrostatic crescut n vas duce la extravazarea lichidului n interstiiu i apariia hemoconcentraiei)Se va evita punctia venoasa imediat deasupra locului de perfuzare (hemodilutie locala)Metode de determinare:Reactia biuretului;Spectrofotometrica (colorimetrica)Valori normale:6,5 -8,5 g/l proteine totale sericealbumine/globuline=1,3 - 1,5

PROTEINE TOTALE SERICEReactia biuretului: Proteina+CuSO4 in mediu basic => culoare albastru-violet5Hiperproteinemiareal aport alimentar proteic crescut, plasmocitoame, tumori secretante de paraproteine (macroglobulinemie Waldenstrom, mielom multiplu), colagenoze, sarcoidoza;pseudohiperproteinemia sindrom de hemoconcentraie (deshidratare);

Hipoproteinemiareal scderea aportului (low protein diet, malnutritie), scderea absorbiei intestinale (malabsorbtie), scderea sintezei hepatice (ciroza), pierderi proteice (S. nefrotic, enteropatii exudative, boala Crohn, arsuri), hipercatabolism proteic (neoplasme, boli cronice);pseudohipoproteinemia hiperhidratri, sdr. de hemodiluie, valori mari ale: bilirubinei (peste 5mg/dl), hemoglobinei i trigliceridelor (peste 1000 mg /dl).

PROTEINE TOTALE SERICE

PROTEINE TOTALE SERICESunt modificate toate proteinele global sau doar unele grupe de proteine?SCAZUTE / CRESCUTEELECTROFOREZA PROTEINELORAlbumine Alfa 1 globuline Alfa 2 globulineBeta globuline Gama globulineFibrinogenulCare proteine ?DETERMINARE INDIVIDUALA SPECIFICAAnaliz 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 molecularOrdinea fraciunilor proteice va fi dinspre A spre K albumine, globuline, alfa1, alfa2, beta, gama.

Mediile 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 filtruELECTROFOREZA PROTEINELOR SERICEUn 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/dlAlbumine 1 2 ELECTROFOREZA PROTEINELOR SERICEZona albumine :

Prealbumina;Albumina;HDL.

ELECTROFOREZA PROTEINELORse sintetizeaz hepatic

60% din totalul proteinelor serice

principalul determinant al presiunii coloid-osmotice

rol de transportor pentru diverse medicamente, hormoni i enzime

T al albuminei este de 21 zile - afectarea hepatic cu afectarea sintezei albuminei se va evidenia dup cteva sptmni de la instalare

ALBUMINA3,5-5,5 g sau 50-60%

11Modificri patologice:

Hiperalbuminemie:nu exist hiperalbuminemie fiziologicorice afeciune care determin scderea volumului plasmatic (de exemplu deshidratrile) va avea ca i consecin o cretere a concentraiei tuturor proteinelor plasmatice, inclusiv a albuminei (pseudohiperalbuminemie)

ALBUMINAALBUMINAHipoalbuminemie:inflamaia acut i cronic: boli reumaticemajoritatea infeciilor bacterienenecroze tisulare (mai ales n tumori maligne)infecii virale nsoite de distrucii tisularearsuri termicevasculitescderea sintezei hepatice: boli hepatice severemalnutriietumoripierderi crescute: pierderi renale (proteinurie glomerular i tubular)leziuni traumaticearsuri termicefistule gastrointestinale enteropatii cu pierdere de proteineevacuarea repetat a lichidelor de ascit timp de njumtire de 1,9 zile

nivelele sale serice sunt un indicator mai bun al afectrii funciei hepatice dect cele ale albuminei (21 zile) monitorizarea statusului nutriional, n terapia nutriional parenteral

este o protein negativ reactiv de faz acut (scade n inflamaii, neoplasme)

PREALBUMINA14Zona alfa1 globuline :

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

ELECTROFOREZA PROTEINELOR SERICEALFA 1-GLOBULINELE0,2-0,4 g% sau 3-4%

Modificri patologice:

1-antitripsinei- 1-antitripsinei = protein de faz acut - n majoritatea proceselor inflamatorii acute i cronice, n neoplazii - deficitul ereditar de 1-antitripsin - asociat cu anumite boli pulmonare (emfizem cu debut precoce) si hepatice (hepatita neonatala)

1-fetoproteina - 1-fetoproteinei = test screening pentru evidenierea malformaiilor congenitale de tub neural

1-glicoproteina acid (Orosomucoidul) - este o protein de faz acut sintetizat la nivel hepatic ca rspuns la injuria tisular, inflamaie sau infecie i poate avea i rol de imunomodulator

Zona alfa2:

HaptoglobinaAlfa2 macroglobulina;Ceruloplasmina; Colinesteraza;EritropoietinaTranscortina; Alfa2 antitrombina;Plasminogenul;Componentele C1,C4,C6,C9 ale complementului;Lipoproteine.

ELECTROFOREZA PROTEINELOR SERICEALFA 2-GLOBULINELE0,5-0,9 g sau 6-9 %

Haptoglobina - are capacitatea de a fixa hemoglobina n caz de hemoliz intravascular, nu permite filtrarea glomerular a acesteia - scade n hemolizele acute, fiind util diagnosticului unei hemolize subclinice - crete n sindroamele inflamatorii, acute sau cronice

Alfa2 macroglobulina - este una din proteinele de faza acuta - crete - sindrom nefrotic, ciroza hepatica - scade - insuficienta hepatica severa si pancreatita acuta ALFA 2-GLOBULINELECeruloplasmina

enzim cu rol n transportul cupruluiscade - boala Wilson (degenerescenta hepatolenticulara), o afectiune cu transmitere autozomal recesiva. Scderea determin depuneri patologice de cupru la nivel hepatic (cu dezvoltarea progresiva a cirozei), cerebral (cu simptome neurologice), cornean (inelul Kayser-Fleischer) si renal (hematurie, proteinurie, aminoacidurie)- creste - in cursul proceselor inflamatorii acute sau cronice ALFA 2-GLOBULINELEColinesteraza - scade- in cazurile de intoxicatie cu insecticide organofosforice, hepatita cronica, ciroza, infarct miocardic, crete in perioada de vindecare a unei hepatite acute, sindrom nefrotic (datorita exagerarii functiilor proteosintetice hepatice)

Eritropoietina - este un hormon glicoproteic secretat in principal in rinichi, intervine in controlul eritropoiezei - scade anemie asociat cu insuficien renal- crete tumori renale productoare de eritropoietinZona beta :

Beta2 microglobulina;Transferina;Lizozim;Beta-lipoproteineleProteina C reactiv.

ELECTROFOREZA PROTEINELOR SERICEBETA GLOBULINELE0,5-1,1 g sau 10-12 %

Beta 2 microglobulina - este o proteina ce constituie lantul usor al antigenelor complexului major de histocompatibilitate (HLA) clasa I - crete - infectii virale, bolile imune, mielomul multiplu, leucemiile limfocitare cronice, limfoamele Hodgkin si non Hodgkin

Transferina - reprezinta proteina de legare plasmatica a fierului - crete - anemie feripriva, sarcina, - scade - anemia din bolile cronice, deficit proteic: malnutritie sau pierderi crescute (arsuri, sindrom nefrotic, boli hepatice), boli hepatice acute, hemocromatoza

Proteina C reactiv - este un reactant de faza acuta - creste rapid, dar nespecific, ca raspuns la leziuni tisulare si inflamatie

Zona gama:

FibrinogenulImunoglobuline

ELECTROFOREZA PROTEINELOR SERICEGAMA-GLOBULINELEFraciunea -globulinelor conine:IgAIgGIgM IgE IgD

IMUNOGLOBULINA Aimunoglobulina major din secreii

joac un rol important n aprarea antiinfecioas a tractului respirator, genitourinar i gastrointestinal

Modificri patologice:Valori crescute: boli hepatice croniceinfecii cronice ale tractului gastrointestinal i respiratorcolon iritabilneoplazia tractului gastrointestinal inferiormielom multiplulimfoameValori sczute: deficit izolat de IgAdeficitul dobndit de IgA se ntlnete n:mielomul multiplu non IgAmacroglobulinemie sindrom nefrotic

IMUNOGLOBULINA Msunt anticorpii majori produsi in timpul raspunsului imun primar

reprezinta tipul de anticorpi produsi initial in cursul raspunsului imun si prima clasa de imunoglobuline sintetizate de fat sau nou-nascut

nu traverseaza placenta

demonstrarea anticorpilor IgM specifici este utila in evaluarea - stadiului infectiei (infectie acuta: sunt prezenti anticorpii IgM; infectie cronica: predomina anticorpii IgG) - a probabilitatii infectiei congenitale (un nou-nascut cu anticorpi IgM este infectat; un nou-nascut cu anticorpi IgG a dobandit pasiv, transplacentar, anticorpi materni).

valori crescute afectiuni hepatice, infectii acute/cronice acutizate

valori scazute hipoproteinemii, mielom nonIgM, nou nascut

IMUNOGLOBULINA Gconstituie 75% din cantitatea totala de imunoglobuline,

este implicata in raspunsul imun secundar

se disting 4 subclase: IgG1, IgG2, IgG3 si IgG4

subclasele prezinta o variabilitate considerabila a proprietatii de fixare a complementului, de legare a macrofagelor si traversare a placentei

singura Ig care traverseaz membrana placentar, avnd un rol important n aprarea antiinfecioas a nou-nscutului

IMUNOGLOBULINA GModificri patologice:Valori crescute: boli hepatice cronice (hepatit i ciroz)infecii cronice sau recurenteboli autoimunemielom multiplu

Valori sczute: la nou nscui, IgG-ul derivat de la mam este catabolizat n decursul primei luni de via (perioad n care copilul ncepe s sintetizeze propriile imunoglobuline) valorile serice ajung la limita inferioar a normalului la o vrst de aproximativ 3 luni, iar valorile cresc gradat pn aproape de valorile normale ale adultului, n jurul vrstei de 2 anideficit genetic de IgGdeficit dobndit de IgG (SIDA)arsuri termicesarcin (scdere diluional)catabolism crescut (anticorpi anti-imunoglobulinici cum este factorul reumatoid un anticorp de tip IgM anti-IgG - din artrita reumatoid), terapia imunosupresiv

IMUNOGLOBULINA E sunt imunoglobuline fixate prin fragmentul Fc pe suprafata mastocitelor

cuplarea lor cu antigenul produce degranularea mastocitului cu declansarea reactiei alergice (tip I, imediat, anafilactic

IMUNOGLOBULINA E

Modificri patologice

Valori crescute

astm bronsic extrinsec, febra fanului,eczema atopica, parazitoze, mielomul Ig E

Valori scazute

deficiente ereditare, imunodeficienta dobandita, sindromul ataxie-telengiectazie, mielom non-Ig E

IMUNOGLOBULINA Dexprimata pe suprafata LB imature (nu au fost expuse la antigeni) alaturi de IgM sau regasita libera in ser ca monomer

rol 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

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 sczute

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- 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;

catabolism sczut i untarea pasajului hepatic;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.

PROTEINE ANORMALEAlfa fetoproteinaeste o glicoproteina omoloaga albuminei

sintetizata in cursul perioadei fetale in tractul gastrointestinal, ficat si sacul vitelin

ajunge pe cale transplacentara in circulatia materna, atingand un maxim de concentratie in saptamanile 32-36

dupa nastere, nivelul seric de AFP scade progresiv, dar cu fluctuatii mari, astfel ca valori similare cu ale adultului normal sunt atinse abia dupa aproximativ 10 luni

la adult se intalnesc concentratii crescute de AFP

- tranzitorii sau persistente in afectiuni hepatice benigne si in procese de regenerare hepatica; - niveluri foarte crescute se asociaza cu dezvoltarea carcinomului primitiv hepatic si cu tumori germinative de origine testiculara, ovariana sau extragonadala

marker de monitorizare in sarcina - screening-ul prenatal pentru depistarea afectiunilor de tip anencefalie, spina bifida, boala Langdon Down, trisomie 21, trisomie 18 - momentul ideal pentru recoltare fiind saptamanile 16-18 de sarcina

PROTEINE ANORMALEAlfa fetoproteinaPROTEINE ANORMALEAntigenul carcinoembrionar apartine grupului antigenelor oncofetale care sunt produse in perioada embrionara si fetala

n timpul dezvoltarii embrionului, CEA se formeaza in pancreas si in tractul gastrointestinal ca un antigen de suprafata celulara dupa nastere sinteza CEA este supresata

cresteri semnificative ale concentratiei CEA sunt intalnite in diverse neoplazii (cancer colorectal, pancreatic, gastric, pulmonar, mamar, cervical, ovarian)

PROTEINE ANORMALE Gonadotropina corionica umana hormon de natura glicoproteica produs in mod normal de placenta si in mod aberant de unele tumori cu celule germinale

marker de sarcina: diagnostic precoce de sarcina,

marker tumoral: detectarea si monitorizarea tumorilor HCG secretante de origine placentara, ovariana sau testiculara; - in cazul tumorilor testiculare HCG se va determina impreuna cu AFP

PROTEINE ANORMALE Antigenul CA 125 glicoproteina prezent in epiteliul urmatoarelor organe: ovar, pancreas, vezica biliara, stomac, bronhii, rinichi, colon.

se gaseste in cantitati crescute in lichidul amniotic , laptele matern si in serul femeilor gravide

prezinta relevanta diagnostica majora in cancerul ovarian seros

poate fi folosit ca marker secundar in cancerul pancreatic, dupa CA 19-9. PROTEINE URINAREn conditii normale, urina nu contine decat urme fine de proteine

acestea sunt reprezentate de - proteine derivate din plasma care au fost filtrate de glomeruli si nu au fost reabsorbite de tubii proximali - proteine secretate de tubii renali sau alte glande accesorii

o treime din cantitatea de proteine urinare este data de albumina, restul fiind constituit din globuline plasmatice si glicoproteina Tamm-Horsfall secretata de celulele tubulare renale.

PROTEINE URINAREprezenta unei cantitati crescute de proteine in urina poate fi un indicator important al disfunctiei renale

constituie adesea primul semn de boala si poate sa apara inaintea simptomelor clinice

exista si conditii fiziologice precum si alte conditii patologice (afectiuni non-renale) care pot asocia proteinurie

exista si unele afectiuni renale in care proteinuria este absenta

PROTEINE URINARECondiii de recoltare evitarea exercitiilor fizice inainte de recoltare

Determinarea se face din: - urina din 24 ore - o proba de urina spontanaValori de referinta urina din 24 ore < 140 mg/24h;proba de urina spontana < 150 mg/L.

Proteinuria > 3500 mg/24h indica un sidrom nefrotic

45PROTEINE URINARECreterea proteinelor n urin poate fi:

Fiziologic (funcional, benign):n timpul zileidup exerciiu fizic intens (crete pierderea proteinelor cu mas molecular 70.000)expunere la frigproteinurie postural (ortostatic)sarcin PROTEINE URINAREPatologic:proteinurie extrarenal: insuficien cardiac congestivhipertensiunediabetproteinurie renal poate fi de cauze:glomerulare (glomerulonefrite, nefrit asociat cu lupus eritematos sistemic, amiloidoz) tubulare (pielonefrit, nefropatii induse de fenacetin, sindrom Fanconi)