Биохимический анализ крови сиаловые кислоты что это
Что такое сиаловые кислоты?
Сиаловые кислоты участвуют в формировании секрета слизистых
Сиаловые кислоты (СК) — полифункциональные соединения, ацилированные производные нейраминовой кислоты. Это бесцветные кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде. Содержатся в слизистых оболочках и тканях внутренних органов, секретах слюнных желез, спинномозговой жидкости, плазме крови.
СК обнаруживаются преимущественно в связанном состоянии, входят в состав гликопротеинов, гликолипидов, олигосахаридов, придавая оболочкам клеток отрицательный заряд. Способствуют формированию вязкости в секретах слизистых ротовой полости, желудочно-кишечного тракта, половых и дыхательных органов. От СК зависят рецепторные и антигенные свойства клеток, также кислоты влияют на жизнеспособность ряда гормонов и белков — при отщеплении от них СК, гормоны и белки поглощаются клетками печени. Снижение концентрации СК в оболочках эритроцитов сопровождает процесс старения форменных элементов крови.
СК присутствуют в кровеносном русле в небольшом количестве, активно участвуя в биохимических процессах. Но их концентрация значительно возрастает во время воспалительного явления, так как кислоты входят в состав белковых и углеводных комплексов, подвергающихся распаду во время воспаления. Высвобождаясь в кровоток, СК деактивируют болезнетворные вирусы и бактерии. Анализ на уровень СК позволяет выявить воспаление при некоторых заболеваниях, однако является не специфичным и не всегда отражает остроту воспалительного процесса.
Причины повышенного уровня
Уровень показателя растет при воспалении аппендикса
Уровень СК растёт по следующим причинам:
- ревматоидный артрит,
- опухоли мозга,
- лейкоз,
- лимфома Ходжкина,
- воспаление сердечной оболочки,
- интраторакальный туберкулёз,
- ангина,
- острый гастрит,
- острый аппендицит,
- паренхиматозная желтуха,
- инфаркт миокарда,
- сиалидоз.
Причины снижения сиаловых кислот
Уровень сиаловых кислот снижается при анемии
Концентрация СК снижается при патологиях:
- В12-дефицитная анемия;
- наследственное нарушение обмена железа;
- врождённое нарушение метаболизма меди;
- деструктивные процессы в ЦНС.
Показания к проведению анализа
Скованность в суставах может стать показанием к анализу
Исследование на уровень СК назначается преимущественно при ревматоидном артрите для оценки развития заболевания. Показаниями для теста являются:
- снижение подвижности суставов;
- покраснение и припухлость тканей в области сочленений;
- скованность в суставах в утренние часы после пробуждения.
Повышение уровня СК ассоциируется и со злокачественным процессом, тест на концентрацию кислот относят к онкомаркерам.
Анализ служит показателем перехода болезни из хронической стадии в активную, поэтому его могут назначать в процессе развития различных заболеваний. Также показатели СК позволяют следить за течением болезни в динамике.
Подготовка и особенности проведения анализа
Перед тестом не рекомендуется употреблять напитки
Перед проведением исследования необходимо подготовиться.
- За сутки до сдачи образца крови исключить жирные продукты и алкоголь.
- Последний приём пищи должен завершиться за 8 — 10 часов до анализа.
- В день сдачи анализа не следует употреблять кофе, чай либо другие напитки. Можно пить чистую воду в небольшом количестве.
- Физические и эмоциональные нагрузки необходимо свести к минимуму.
- Все иные исследования рекомендуется проводить после изъятия крови.
- Процедура забора крови назначается на утреннее время.
Для определения уровня СК используют преимущественно метод колориметрии Гесса. Кислоты выделяют при помощи гидролиза безбелковой части сыворотки. Затем поочерёдно добавляют серную и уксусную кислоты, подогревая смеси на водяной бане. В результате образуются соединения с окраской различных оттенков: от розоватого до фиолетового. Интенсивность цвета зависит от концентрации СК.
Расшифровка результатов
Тест на сиаловые кислоты сменяют новые методы диагностики
Нормативными значениями являются показатели:
- 620 — 730 мг/л либо 2,0 — 2,33 ммоль/л.
Превышение значения свидетельствует о воспалительном процессе либо онкологическом заболевании. Снижение может быть показателем ряда врождённых патологий, связанных с нарушением обмена веществ. Также пониженный уровень сопровождает нарушение процесса синтеза белков печенью.
Тест на СК считается устаревшим, и часть современных лабораторий отказались от данного исследования. К недостаткам анализа относится приблизительность результатов, а также его низкая специфичность. Тест на СК может быть вспомогательным при ряде других исследований.
Коррекция показателей
Отклонение показателя — путь к дообследованию пациента
Корректировка показателей требует выяснения причины патологии, для этого назначаются дополнительные анализы. После устранения причины уровень кислот постепенно нормализуется. Не всегда значения СК у пациентов с лёгкой формой болезни отличаются от показателей тяжелобольных, но чаще всего скорость снижения концентрации кислот при воспалительном процессе зависит от степени тяжести заболевания. Например, при лёгкой степени ангины уровень СК уменьшается к моменту выздоровления пациента, при тяжёлой степени может оставаться повышенным ещё 2 месяца.
Врождённые заболевания, провоцирующие низкую концентрацию СК, обычно сопровождаются пожизненной медикаментозной терапией и профилактикой возможных осложнений.
Лечение мегалобластной анемии, образующейся при недостатке витамина В12, включает восполнение витамина и устранение причин, вызвавших его дефицит.
Причина изменения показателя определяет лечебную тактику
Если изменение уровня кислот происходит из-за злокачественных образований, в каждом отдельном случае назначаются специфичные курсы лечения, чаще всего, включающие лучевую и химиотерапию. В настоящее время ведутся разработки по созданию лекарственного средства, направленного против разрастания раковых клеток, при помощи регулирования уровня СК. Чаще всего опухолевые клетки содержат большое число СК. Кислоты придают раковым клеткам отрицательный заряд, что способствует их продвижению. Воздействуя на концентрацию СК, можно остановить распространение метастазов.
Источник
При выдаче направления на проведение анализа на содержание сиаловых кислот в сыворотке крови большинство пациентов пугаются, поскольку не знают, для чего назначается такое исследование.
Анализ на сиаловые кислоты – простой тест, который помогает выявить развитие ревматоидного артрита и внутренних воспалительных процессов на начальной стадии. Если назначен такой анализ, пациенту обязательно нужно знать, как подготовиться к нему, в противном случае результат тестирования может быть недостоверным.
За что отвечает данный компонент
Сиаловые кислоты – подвид химических веществ, содержащихся в тканях и биологических жидкостях. Наибольшее их количество содержится в слюне и секрете, продуцируемом железами слизистых оболочек. Благодаря этому компоненту биологические жидкости, продуцируемые слизистыми оболочками, приобретают нужную вязкость и структуру.
В первую очередь это касается секрета, вырабатываемого железами дыхательных органов, пищеварительной и половой систем. За счет нормализации консистенции секрета это вещество также снижает вероятность негативного химического воздействия и механического травмирования. Определить содержание компонента помогает анализ крови (даже несмотря на то, что в сыворотке они присутствуют в минимальном количестве).
Объединяясь с белками и некоторыми гормонами, кислоты обеспечивают более продолжительную циркуляцию этих веществ по венам и капиллярам. Кроме того, они оказывают воздействие на транспортировку эритроцитов и лимфоцитов. Присутствие таких кислот на поверхности эритроцитов также оказывает действие на их жизненный цикл. Обычно такой анализ назначается ревматологом.
Показаниями к его поведению являются следующие жалобы пациента:
- дискомфорт и боли в сочленениях, которые присутствуют даже при нахождении в состоянии покоя;
- ухудшение подвижности суставов;
- отечность и покраснение тканей в области сочленений.
Причины повышенного содержания
Врачи предупреждают, что спровоцировать повышение сиаловой кислоты в крови могут самые разные факторы. Если лабораторное исследование покажет повышенный уровень, назначаются дополнительные лабораторные и инструментальные обследования, которые помогут выявить общую клиническую картину и определить, с какой патологией столкнулся пациент.
На профессиональном языке повышенное содержание этих структурных компонентов называется сиалидоз. Чаще всего причиной его возникновения являются генетические нарушения в обмене веществ и метаболизме. Также данная патология может развиться вследствие дефекта сиалидазы – этот фермент обеспечивает выведение сиаловых кислот.
Кроме того, сиалидоз может быть симптомом таких заболеваний и нарушений:
- инфаркт миокарда;
- наличие опухолей злокачественного происхождения в структурах головного мозга;
- онкологическое поражение лимфоидных тканей;
- активная форма туберкулеза;
- паренхиматозная желтуха;
- обострение артрита;
- деструктивные изменения в почках;
- остеомиелит.
Если анализ крови покажет недостаточное содержание компонента, это может быть признаком дегенеративных процессов, протекающих в центральной нервной системе, а также свидетельствовать о болезни Вильсона.
Особенности проведения анализа
Анализ крови на выявление количества данного соединения осуществляется только путем забора крови из вены и проведения дальнейшего лабораторного исследования.
Другие методы определения этого структурного компонента являются малоэффективными. В зависимости от своих предпочтений, пациент может сдавать кровь как в городской больнице, так и в частной клинике.
При записи на процедуру администратор обязательно должен рассказать пациенту о том, как проводится подготовка. Забор биологического материала осуществляется исключительно на голодный желудок (чаще всего в утренние часы). Чтобы свести к минимуму риск неправильной расшифровки результатов, за несколько часов до процедуры пациенту нужно отказаться от еды, курения и повышенных физических нагрузок.
Спровоцировать временное повышение сиаловых кислот также могут стресс и эмоциональная нестабильность. Вне зависимости от того, где именно проводилось исследование, расшифровка обычно занимает не более 2 суток. По истечении этого времени бланк с результатами выдается на руки пациенту.
Анализы можно сдавать как в государственных, так и в частых лабораториях
Расшифровка результатов
В норме содержание сиаловых кислот должно варьироваться в пределах 2-2,4 ммоль/л. Но, если показатели незначительно отклонились от нормы, это не является поводом для беспокойства, поскольку такое нарушение может быть спровоцировано и внешними факторами. В любом случае, делать выводы должен только опытный врач.
Заключение
В настоящее время данный анализ постепенно утрачивает свою актуальность и все реже применяется в биохимической диагностике. Частично это обусловлено его специфичностью и отсутствием возможности постановки точного диагноза. Единственный вывод, который может сделать врач, увидев заключение о повышенном содержании этого компонента, – присутствие в организме воспалительного процесса.
Источник
Срок выполнения, дней: 1
Код исследования: В80
Сиаловые кислоты — ациальные производные нейраминовой кислоты, присутствуют во всех тканях и жидкостях организма животных и человека и у некоторых микроорганизмов. У человека в норме наибольшее количество сиаловых кислот обнаруживается в слюнных железах, в секретах различных слизистых оболочек, а также в сыворотке крови, где их содержание резко повышается при ряде заболеваний.
Сиаловые кислоты являются полифункциональными соединениями с сильными кислотными свойствами. Как правило, в свободном виде в норме они не встречаются, а входят в состав различных углеводсодержащих веществ, таких как гликопротеины, гликолипиды (ганглиозиды), олигосахариды. Занимая в молекулах этих веществ концевое положение, сиаловые кислоты оказывают значительное влияние на их физико-химические свойства и биологическую активность. Определяя отрицательный заряд молекул гликопротеинов, сиаловые кислоты обусловливают вытянутую форму их молекул и как следствие высокую вязкость содержащих эти гликопротеины секретов слизистых оболочек дыхательного, кишечного и полового трактов. Это обеспечивает защиту слизистых оболочек от механических и химических повреждений. Наличие Сиаловых кислот в составе белков крови (церулоплазмина, кислого a1-гликопротеина и др.) и некоторых гормонов (хорионического гонадотропина, фолликулостимулирующего и лютеинизирующего гормонов) определяет длительность циркуляции этих соединений в кровотоке. После отщепления сиаловых кислот, когда концевым сахаром в молекулах гликопротеинов становится галактоза, эти белки поглощаются клетками печени. Именно этим объясняется потеря гормонами биологической активности. Длительность циркуляции в кровотоке некоторых клеток крови (эритроцитов, лимфоцитов) также зависит от наличия или отсутствия сиаловых кислот на их поверхности. Процесс старения эритроцитов связан с уменьшением количества сиаловых кислот в их оболочке. Находясь в составе углеводной части гликопротеинов, сиаловые кислоты маскируют остатки сахаров, являющихся антигенными детерминантами и таким образом, играют важную роль в иммунных реакциях, снижая иммуногенные свойства нормальных и опухолевых клеток. Установлено, что сиаловые кислоты являются компонентом клеточных рецепторов, специфичных для вирусов гриппа.
Подготовка пациента: Сдача крови натощак.
Материал: Сыворотка крови.
Стабильность пробы:
0 — 4°C в течение 7 суток;
— 20°C в течение 4 недель.
Метод: Фотометрический.
Анализатор: Полуавтоматический анализатор Screen Master (HOSPITEX DIAGNOSTICS), (Щвейцария-Италия).
Тест – система: СиалоТест, ЭКО сервис.
Референсные значения (норма): 1.8 – 2.7 ммоль/л.
Основные показания к назначению анализа:
1. Ревматоидный артрит.
Интерпретация результатов:
Повышение значения:
1. Рематоидный артрит;
2. Полиартрит;
3. Инфаркт миокарда;
4. Опухоли;
5. Острый аппендицит;
6. Деструктивные процессы.
Понижение значения:
1. Пернициозная анемиея;
2. Гипохроматоз;
3. Дегенеративные процессы в центральной нервной системе.
Источник
Сиаловые кислоты (от др.-греч. σίαλον «слюна») — общее название N- и O-замещённых производных нейраминовой кислоты, моносахарида с девятиатомной углеродной цепью. Наиболее распространённого представителя этого класса — N-ацетилнейраминовую кислоту (НАНК, Neu5Ac) — также часто называют сиаловой кислотой. Широко распространены в тканях животных, однако встречаются также у растений, грибов и бактерий. Впервые были обнаружены в 1930-е годы Гуннаром Бликсом[sv], Эрнстом Кленком[de] и другими в качестве преобладающих продуктов мягкого кислотного гидролиза гликолипидов мозга и муцинов слюны, от чего и получили своё название[1]. К 1980-м годам были идентифицированы более 30 различных производных НАНК. Другой ряд сиаловых кислот включает в себя метаболиты 2-кето-3-деоксинононовой кислоты (Kdn); с их учётом общее число сиаловых кислот достигает 50[1].
Структура[править | править код]
Из-за влияния карбоксильной группы на кетозидную связь сиаловые кислоты неустойчивы, эта связь легко подвергается гидролитическому расщеплению.
Нумерация структуры сиаловой кислоты начинается с карбоксильного атома углерода. Конфигурация, в которой карбоксилат-анион находится в аксиальном положении, является α-аномером.
В растворе сиаловая кислота преимущественно находится в β-форме (более 90 %), а в состав гликанов входит α-аномер.
Разнообразие сиаловых кислот определяется, во-первых, природой и позицией замещения углевода, к которому гликозидной связью присоединён фрагмент сиаловой кислоты, а во-вторых, характером модификации заместителей при атомах углерода C-1, C-4, C-5, C-7, C-8 и C-9. Гликозидные связи создаются ферментами сиалилтрансферазами[en], чаще всего с позициями C-3 и C-6 остатков галактозы и C-6 N-ацетилгалактозамина[en][1].
Варьирование заместителей при атоме C-5 определяет строение четырёх ключевых сиаловых кислот: Neu5Ac (N-ацетил), Kdn (гидроксил), N-гликолилнейраминовой кислоты (Neu5Gc), N-(гидроксиацетил)), а также нейраминовой кислоты (Neu, аминогруппа). Карбоксильная группа при C-1 обычно депротонирована, однако может образовывать лактоны с соседними сахаридами, а также лактамы в случае Neu. Среди заместителей при остальных атомах углерода обычно встречаются O-метил, O-ацетил, O-сульфат, O-лактил, а также фосфатная группа. Встречаются также ненасыщенные и дегидрированные производные сиаловых кислот, наиболее распространённое среди которых — Neu2en5Ac (2-деокси-2,3-дидегидро-НАНК)[1].
Полимерные и олигомерные формы сиаловых кислот встречаются в гликопротеинах животных (в частности, в клетках мозга и рыбьей икры), характерны для некоторых патогенных бактерий[1]. Концентрация полисиаловых кислот в мозге значительно снижается при постнатальном развитии; повышение концентрации сопряжено с нейропластичностью[1].
Физико-химические свойства[править | править код]
Сиаловые кислоты — бесцветные кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде, слабо растворимые в растворах спирта и эфира и нерастворимые в неполярных органических растворителях. Имеют низкие температуры плавления. При нагревании выше 130—160° C большинство сиаловых кислот разлагаются. Весьма неустойчивы: при хранении водных растворов наблюдается их распад. Разлагаются под действием минеральных и некоторых органических кислот, а также при взаимодействии с основаниями[2]. По своей природе сиаловые кислоты являются полифункциональными соединениями с ярко выраженной кислотностью (pKa = 2,6), образуют метиловые эфиры.
Специфические реакции[править | править код]
Сиаловые кислоты имеют ряд специфических реакций:
- прямая реакция Эрлиха;
- реакция Уоррена с тиобарбитуровой кислотой.
Первая реакция широко применяется при исследовании гликопротеинов, так как другие компоненты этих биополимеров в этих условиях не дают окрашенных соединений. Данная реакция основана на превращении сиаловых кислот в производные пиррола, которые дают окрашивание при взаимодействии N-диметиламинобензальдегидом.
Вторая основана на образовании формилпировиноградной кислоты, которая даёт цветную реакцию при взаимодействии с тиобарбитуровой кислотой.
Методы обнаружения[править | править код]
Для идентификации сиаловых кислот применяется хроматография на бумаге, в тонком слое силикагеля, электрофорез на бумаге.
Распространение[править | править код]
Сиаловые кислоты широко распространены в природе. Встречаются в составе гликокаликса животной клетки (в том числе человека), клеточных оболочках бактерий, клеточных стенках растений, являются структурными компонентами гликопротеинов и гликолипопротеинов, входят в состав структурных компонентов олигосахаридов женского молока, простетической группы мукопротеина подчелюстной железы, ганглиозидов мозга, участвующих в проведении нервных импульсов, часто встречаются в составе спинномозговой жидкости (в свободном состоянии), секретов слюнных желез, слизей, в мембранах митохондрий, микросом[3].
Биосинтез[править | править код]
В бактериальных системах сиаловые кислоты синтезируются с помощью фермента альдолазы.
Фермент в качестве субстрата использует производное маннозы, вставляя три атома углерода от молекулы пирувата в полученную структуру сиаловой кислоты. Альдолазы могут использоваться также для химико-ферментативного синтеза производных сиаловой кислоты[4].
Функции[править | править код]
Сиаловые кислоты представляют собой важный строительный блок гликанов и гликолипидов. Их типичное расположение — на концах N-гликанов, O-гликанов и ганглиозидов, но они также могут быть промежуточными звеньями полисахаридов (преимущественно бактериальных), а также формировать олиго- и полисиаловые кислоты[1]. Наличие сиаловых кислот на концах олигосахаридных цепей животных гликопротеинов обеспечивает возможность циркуляции последних в кровотоке, предотвращая захват их клетками печени. Входя в состав биополимеров животных клеток, сиаловые кислоты во многом определяют свойства клеточной поверхности. Находясь на невосстанавливающем конце олигосахаридных цепей гликолипидов и гликопротеинов, сиаловые кислоты маскируют антигенные детерминанты биополимера[5].
Сиаловые кислоты связывают селектин в организме человека и других организмах.
Играют значительную роль в патологических процессах: воспаления, иммунного ответа, канцерогенеза (некоторые из сиаловых кислот, например, N-ацетилнейраминовая кислота участвует в проникновении метастазов в кровеносные сосуды[6]), проникновения вирусов, бактерий и грибков в организм человека итд.
Метастатические клетки рака часто имеют высокую экспрессию сиаловой кислоты, которой богаты гликопротеины. Именно избыточная экспрессия сиаловой кислоты на поверхности создает отрицательный заряд, действующий на клеточные мембраны. Это создает отталкивание между здоровыми клетками (образуя, так называемые клетки оппозиции)[6] и помогает метастазам на поздних стадиях рака попадать в кровеносные сосуды.
В 1940-е годы было обнаружено, что сиаловая кислота является клеточным рецептором вирусов гриппа и разрушается под действием фермента, впоследствии названного нейраминидазой[1]. Широко используемые лекарственные средства против гриппа (осельтамивир и занамивир) являются аналогами сиаловой кислоты и мешают проникновению вируса в клетку путём ингибирования нейраминидазы.
Регионы, богатые сиаловыми кислотами, создают отрицательный заряд на поверхности клеток. Поскольку вода является полярной молекулой с частичным положительным зарядом на обоих атомах водорода, она притягивается к поверхности клеток и мембран. Это также способствует поглощению жидкости клетками.
Патология обмена сиаловых кислот[править | править код]
Патология обмена включает группу наследственных заболеваний — сиалидозов. Сиалидоз I типа или муколипидоз — наследственное (аутосомно-рецессивное) заболевание, вызванное накоплением сиаловых кислот в кровотоке, вследствие дефицита лизосомного фермента — нейраминидазы (сиалидазы)[7], который способствует выведению сиаловых кислот из организма.
См. также[править | править код]
- Сиалидоз
- Сиалогликопротеины[en]
- Ортомиксовирусы
Примечания[править | править код]
- ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Varki, A. Chapter 14. Sialic Acids // Essentials of Glycobiology : [англ.] / A. Varki, R. Schauer. — 2nd Edition. — Cold Spring Harbor (NY) : Cold Spring Harbor Laboratory Press. — 784 p. — ISBN 978-087969770-9. — PMID 20301246.
- ↑ Кочетков Н.К. Химия углеводов. — М.: Химия, 1967. — 674 с.
- ↑ Сиаловая кислота
- ↑ Hai Yu, Harshal Chokhawala, Shengshu Huang, Xi Chen. One-pot three-enzyme chemoenzymatic approach to the synthesis of sialosides containing natural and non-natural functionalities // Nature Protocols. — 2006. — Vol. 1. — P. 2485—2492. — doi:10.1038/nprot.2006.401. — PMID 17406495.
- ↑ Овчинников Ю.А. Биоорганическая химия. — М.: Просвещение, 1987. — 815 с.
- ↑ 1 2 Mark M. Fuster, Jeffrey D. Esko. The sweet and sour of cancer: Glycans as novel therapeutic targets // Nature Reviews Cancer. — 2005. — Vol. 5. — P. 526-542. — doi:10.1038/nrc1649. — PMID 16069816.
- ↑ James, William D.; Berger, Timothy G.; et al. Andrews’ Diseases of the Skin: clinical Dermatology (англ.). — Saunders Elsevier, 2006. — P. 538. — ISBN 0-7216-2921-0. (англ.)
Источник
