Что такое белковые фракции в биохимическом анализе крови
Синонимы: Белковые фракции, Протеинограмма, Serum Protein Electrophoresis, SPE, SPEP
Научный редактор: М. Меркушева, ПСПбГМУ им. акад. Павлова, лечебное дело.
Октябрь, 2018.
Общие сведения
Одним из основных компонентов крови является белок, который состоит из фракций (альбумина и нескольких видов глобулинов), образующих определенную формулу количественного и структурного соотношения. При воспалительных (острых и хронических) процессах, а также при онкологических патологиях формула белковых фракций нарушается, что позволяет оценить физиологическое состояние организма и диагностировать ряд серьезных заболеваний.
Под действием электрического поля (на практике применяется электрофорез) белок разделяется на 5-6 фракций, которые отличаются по местоположению, подвижности, структуре и доле в общей белковой массе.
Самая главная фракция — альбумин — составляет более 40-60% объема общего белка сыворотки крови.
Другие фракции представляют собой глобулины:
Альфа-1
К ним относятся белки острой фазы (быстрого реагирования):
- антитрипсин — блокирует протеолитические ферменты (при воспалительном процессе в легочной ткани подавляет функцию эластазы, предотвращая деградацию эластина в стенках альвеол и развитие эмфиземы легких);
- кислый гликопротеин (орозомукоид) — способствует фибриллогенезу;
- липопротеины отвечают за доставку липидов к другим клеткам;
- транспортные белки связывают и перемещают важные гормоны организма (кортизол, тироксин).
Альфа-2
Также включают белки острой фазы:
- макроглобулин активизирует защитные процессы организма при инфекционных и воспалительных поражениях;
- гаптоглобин соединяется с гемоглобином;
- церулоплазмин определяет и связывает ионы меди, нейтрализует свободные радикалы и является окислительным ферментом для витамина С, адреналина;
- липопротеины обеспечивают перемещение жиров.
Бета
К этой группе относят белки:
- трансферрин — обеспечивает перемещение железа;
- гемопексин — препятствует потере железа, связывает гемоглобин, миоглобин, каталазу, доставляет их в печень, где происходит распад гема и связывание железа с ферритином.
- комплементы — участвуют в иммунном отклике;
- бета-липопротеины — перемещают фосфолипиды и холестерин;
- некоторые иммуноглобулины — также обеспечивают иммунную реакцию.
Гамма
Фракция включает важнейшие белки иммуноглобулины разных классов (IgА, IgМ, IgЕ, IgG), которые являются антителами и отвечают за местный и общий иммунитет организма.
В результате развития острых или обострения хронических воспалительных заболеваний соотношение белковых фракций изменяется. Уменьшение количества того или иного вида белка может наблюдаться при иммунодефицитах, которые свидетельствуют о серьезных процессах в организме (аутоиммунные заболевания, ВИЧ, онкология и т.д.). Избыток зачастую свидетельствует о моноклональной гаммапатии (производство аномальных типов иммуноглобулинов). К последствиям гаммапатии можно отнести множественную миелому (рак плазматических клеток), макроглобулинемию Вальденстрема (опухоль костного мозга) и т.д. Также может возникнуть поликлональная гаммапатия (секреция аномального количества иммуноглобулинов). Результатом являются инфекционные болезни, аутоиммунные патологии, заболевания печени (например, вирусные гепатиты) и другие хронические процессы.
Показания к анализу
Исследование белковых фракций позволяет диагностировать синдром иммунодефицита, онкологические и аутоиммунные процессы.
Также врач может назначить протеинограмму в следующих случаях:
- оценка тяжести течения воспалительных или инфекционных процессов (в острой и хронической форме);
- диагностика заболеваний печени (гепатиты) и почек (нефротический синдром);
- определение продолжительности заболевания, формы (острая, хроническая), стадии, а также контроль эффективности терапии;
- диагностика моно- и поликлональных гаммапатий;
- диагностика и лечение диффузных поражений соединительной ткани, в том числе коллагенозов (ее системное разрушение);
- наблюдение пациентов с нарушенным метаболизмом, режимом питания;
- мониторинг состояния больных с синдромом мальабсорбции (нарушение пищеварения и всасывания питательных компонентов);
- подозрение на множественную миелому, характеризующуюся симптомами: хроническая слабость, лихорадка, частые переломы и смещения, ломота в костях, инфекционные процессы в хронической форме.
- При отклонениях в лабораторных анализах, позволяющих заподозрить множественную миелому: гиперкальциемии, гипоальбуминемии, лейкопении и анемии.
- При подозрении на недостаточность альфа-1-антитрипсина, болезнь Брутона и другие иммунодефициты.
Исследование белковых фракций в крови (протеинограмма) выявляют концентрацию общего белка, количественное соотношение альбуминов и глобулинов.
Нормы для общего белка
Важно! Нормы различаются в зависимости от реактивов и оборудования, используемого в каждой конкретной лаборатории. Поэтому при интерпретации результатов необходимо пользоваться стандартами, принятыми именно в той лаборатории, где сдавался анализ. Также необходимо обращать внимание на единицы измерения.
| Возраст пациента | Общий белок, г/л |
| До 6 месяцев | 44 – 76 |
| До 1 года | 51 – 72 |
| До 3 лет | 56 – 75 |
| До 18 лет | 60 – 80 |
| Старше 18 лет | 64 – 83 |
Важно! Интерпретация результатов всегда проводится комплексно. Поставить точный диагноз на основании только одного анализа невозможно.
Нормы для белковых фракций
Референсный диапазон, используемый в лаборатории Инвитро1:
Возраст | Белковые фракции, г/л | ||||
| Альбумин | Альфа-1 | Альфа-2 | Бета | Гамма | |
| до 6 месяцев | 27,3 – 49,1 | 2,1 – 5,4 | 5,3 – 9,8 | 3,3 – 6,7 | 1,7 – 6,3 |
| 6 месяцев -1 год | 36,0 – 50,6 | 2,0 – 3,7 | 6,3 – 12,1 | 4,7 – 7,5 | 2,8 – 8,0 |
| 1-2 года | 38,7 – 51,1 | 2,4 – 4,0 | 7,8 – 11,6 | 5,3 – 7,9 | 4,2 – 8,8 |
| 2 года — 7 лет | 30,5 – 48,9 | 2,0 – 3,7 | 5,6 – 10,6 | 4,3 – 8,3 | 4,6 – 10,7 |
| 7 лет — 21 год | 30,9 – 49,5 | 1,7 – 3,7 | 4,8 – 9,7 | 4,4 – 9,1 | 6,0 – 12,7 |
| старше 21 года | 37,5 – 50,1 | 1,9 – 4,6 | 4,8 – 10,5 | 4,8 – 11,0 | 6,2 – 15,1 |
Нормы для белковых фракций в лаборатории Хеликс1:
| Компонент | Референсные значения |
| Альбумин, % | 55,8 — 66,1 % |
| Альфа-1-глобулин, % | 2,9 — 4,9 % |
| Альфа-2-глобулин, % | 7,1 — 11,8 % |
| Бета-1-глобулин, % | 4,7 — 7,2 % |
| Бета-2-глобулин, % | 3,2 — 6,5 % |
| Гамма-глобулин, % | 11,1 — 18,8 % |
Справочник Л.А.Даниловой, 20142:
| Белковые фракции | Количество, % | Функции |
| Альбумины | 50 — 70 | Поддержание коллоидно-осмотического давления, резерв белков, связывание и транспорт жирных кислот, билирубина, альдостерона |
| Глобулины | 20 — 30 | |
| альфа-1-глобулины: | 3 — 6 | |
| альфа-1-гликопротеин кислый (орозомукоид) | 0,5 — 1,4 | Концентрация возрастает при воспалительных процессах |
| альфа-1-антитрипсин | 2,0 — 4,0 | Ингибитор протеолитических ферментов |
| тироксинсвязывающий белок | 0,01 — 0,02 | Связывает и транспортирует тироксин |
| ретинолсвязывающий белок | 0,03 — 0,06 | Транспорт ретинола (витамин А) |
| транскортин | 0,03 — 0,035 | Связывает и транспортирует кортизол и кортикостерон |
| альфа-2-глобулины: | ||
| церулоплазмин | 9 — 15 | Транспорт меди |
| гаптоглобин | Связывает гемоглобин | |
| альфа-2-макроглобулин | Ингибитор эдопептидаз | |
| бета-глобулины: | ||
| трансферрин | 8 — 18 | Транспортирует железо |
| гемопексин | Связывание гема | |
| бета-липопротеины (ЛПНП) | Транспорт липидов | |
| С-реактивный белок | Появляется при воспалительных процессах | |
| гамма-глобулины: | Антитела | |
| IgG | 15—25 | Специфическая гуморальная защита; активизирует систему комплемента |
| IgM | Участвует в первичном иммунном ответе | |
| IgA | Препятствует адгезии и адсорбции микробов на слизистые оболочки | |
| IgE | Участвует в противопаразитарном иммунитете и в аллергических реакциях | |
| IgD | В-клеточные рецепторы | |
Отклонения от нормы
Факторы влияния на результат
- Экспериментальные исследования показывают, что даже умеренный психологический стресс небольшой продолжительности может привести к значимым изменениям белковых фракций3.
- Гемолиз (искусственное или природное разрушение эритроцитов) может увеличить количество бета-глобулинов;
- Лечение пенициллином приводит к расщеплению альбуминов, что снижает их концентрацию в общем белке;
- Исследование с радиоконтрастными компонентами (ложный результат);
- Гемодиализ (метод внепочечного очищения крови) препятствует интерпретации теста;
- Плазмаферез (очищение крови от токсинов) снижает количество гамма-глобулинов;
- Наличие множественной миеломы (в 10% случаев соотношение белковых фракций остается в нормальных пределах);
- Нарушение правил подготовки тесту и процедуры забора крови.
| Повышение значений | Понижение значений |
| Альбумин | |
|
|
| Альфа-глобулины | |
|
|
| Бета-глобулины | |
|
|
| Гамма-глобулины | |
|
|
Расшифровку результата анализа на белковые фракции может проводить врач-гематолог, а также онколог, терапевт, хирург и т.д.
Подготовка
Биоматериал для исследования – сыворотка венозной крови.
Метод забора – венепункция локтевой вены.
Время забора крови – утренние часы (до 11.00).
Обязательное требование – процедура проводится строго натощак!
Дополнительные требования к подготовке
- За 2 недели до теста необходимо исключить прием следующих лекарств:
- оральные контрацептивы;
- фенитоин;
- гормоны (тестостерон, эстроген, андрогены);
- аспарагиназа;
- глюкокортикоиды;
За 3 дня до теста нельзя менять меню и режим питания (запрещены диеты, голодания, посты, переход на вегетарианство и т.д.);
Накануне венепункции исключить из рациона жирные, копченые и острые продукты, жареные блюда, алкоголь и энергетики;
В день анализа можно пить только воду без газа;
За 1-3 часа до забора крови не рекомендуется курить.
Важно! Лечащему врачу необходимо заранее сообщить о текущем или недавно законченном приеме каких-либо лекарственных препаратов, витаминов, биологически активных добавок (с указанием их названия, дозировок, продолжительности лечения).
Источники:
- 1. Данные лабораторий Инвитро и Хеликс.
- 2. Л.А.Данилова, д.м.н., проф. Анализы крови, мочи и других биологических жидкостей человека в различные возрастные периоды, — СпецЛит, 2014г.
- 3. Van Hunsel F. The influence of psychological stress on total serum protein and patterns obtained in serum protein electrophoresis. — Psychological medicine, Mar, 1998.
- 4. Sherilyn Alvaran Tuazon, MD. Serum Protein Electrophoresis. — Medscape, Sep, 2014.
Источник
Белок и белковые фракции сыворотки крови – первое, с чего начинается список результатов биохимического анализа крови. Тот компонент, на который в первую очередь обращает внимание пациент, получивший листок анализов на руки.
Словосочетание «общий белок» обычно не вызывает никаких вопросов – многие воспринимают понятие «белок» просто: оно знакомо, часто встречается в жизни и быту. Иначе с так называемыми «белковыми фракциями» – альбуминами, глобулинами, фибриногеном. Эти названия непривычны и как-то не ассоциируются с белком вообще. В этой статье мы расскажем, что собой представляют протеиновые фракции, какие функции они выполняют в организме, как на основании их значений можно выявить опасные патологии в состоянии здоровья человека.
Альбумины
Альбумин довольно распространен в организме и составляет 55-60% всех белковых соединений. В основном он содержится в двух жидкостях – в сыворотке крови и спинномозговой жидкости. Соответственно, выделяют «сывороточный альбумин» – белок плазмы крови – и спинномозговой альбумин. Такое деление условно, используется для удобства медиков и большого значения для медицинской науки не имеет, так как происхождение спинномозгового альбумина тесно связанно с сывороточным.
Образуется альбумин в печени – это эндогенный продукт организма.
Основная функция альбумина – регуляция кровяного давления.
За счет миграции молекул воды, которую обеспечивает альбумин, происходит коллоидно-осмотическая детерминация давления крови. На рисунке под абзацем хорошо видно, как именно это происходит. Уменьшение размера эритроцитов снижает объем крови в целом и заставляет сердце работать чаще для компенсации утраченных габаритов нормальной кубатуры крови. Увеличение эритроцитов ведет к обратной ситуации – сердце работает реже, давление крови падает.
Вторичная функция альбуминов не менее важная – транспортировка различных веществ в человеческом организме. Это перемещение всех веществ, которые не растворяются в воде, в их числе такие опасные токсины, как соли тяжелых металлов, билирубин и его фракции, соли соляной и серной кислоты. Альбумин также способствует выводу из организма антибиотиков и продуктов их распада.
Главное физическое отличие альбумина от глобулинов и фибриногена – это его способность растворяться в воде. Второстепенное физическое отличие – его молекулярная масса, которая намного ниже, чем у других сывороточных белков.
Глобулины
Глобулины, в отличие от альбуминов, в воде растворяются плохо, лучше в слабосоленом и слабощелочном растворах. Глобулины, как и альбумины, синтезируются в печени, но не только – большая их часть появляется, благодаря работе органов иммунной системы.
Эти белки принимают активное участие в так называемом иммунном ответе – реакции на внешнюю или внутреннюю угрозу здоровью организма человека.
Глобулины делятся на белковые фракции: «альфа», «бета» и «гамма».
Альфа-глобулины
Современная биохимия делит альфа-глобулины на два подвида – альфа-1 и альфа-2. При внешней схожести белки достаточно сильно различаются между собой. В первую очередь это касается их функций.
- Альфа 1 – угнетает протеолитические активные вещества-катализаторы биохимических реакций; окисляет зону воспаления тканей организма; способствует транспорту тироксина (гормон щитовидной железы) и кортизола (гормон надпочечников).
- Альфа 2 – отвечает за регуляцию иммунологических реакций, формирование первичного ответа на антиген; помогает связыванию билирубина; способствует переносу «плохого» холестерина; увеличивает антиоксидантные возможности тканей организма.
Бета-глобулины
Бета-глобулинов, как и альфа, есть два подвида – бета-1 и бета-2. Различия между этими белковыми фракциями крови не столь значительны, чтобы рассматривать их раздельно. Бета-глобулины более тесно, чем глобулины группы «альфа», участвуют в работе иммунной системы. Основная задача глобулинов группы «бета» – способствование обмену липидов.
Гамма-глобулины
Гамма-глобулин – главный белок иммунной системы, без него невозможна работа гуморального иммунитета. Этот протеин входит в состав всех антител, вырабатываемых нашим организмом для борьбы с вражескими агентами-антигенами.
Фибриноген
Главная особенность фибриногена – участие в процессах свертываемости крови.
Поэтому значения анализов, связанных с этим видом белка, важны всем, кто собирается ложиться на операцию, ждет ребенка или готов забеременеть.
Нормы содержания белковых фракций в крови и патологии, связанные с их отклонением
Для того, чтобы правильно оценить значение параметров белковых фракций в биохимическом анализе крови, нужно знать диапазон значений, при которых содержание белковых фракций в крови будет считаться нормальным. Второе, что нужно знать для оценки состояния здоровья – какие патологии может вызвать изменение уровня содержания протеиновых соединений.
Нормы содержания белковых фракций
Белок для человека, не достигшего зрелого возраста (до 21 года) – это ценный строительный материал, который организм использует для роста тела. После взросления баланс белков становится более стабильным и устойчивым – любое отклонение от нормы будет сигналом, что в организме происходят патологические процессы. В таблице нормальных значений для протеиновых фракций можно ознакомиться с нормами для взрослых мужчин и женщин в возрастном диапазоне от 22 до 75 лет.
| Протеиновые фракции/пол | Возраст и годы | |||
| 22-34 | 35-59 | 60-74 | 75 и старше | |
| Мужчины | ||||
| Альбумины | 57,3-58,5 | 55,0-57,4 | 51,2-56,8 | 49,9-61,7 |
| Глобулины | 41,5-42,7 | 42,6-45,0 | 43,2-48,8 | 38,3-51,1 |
| Альфа1-глобулины | 5,2-5.5 | 4,6-5,6 | 5,3-6,3 | 3,0-5,4 |
| Альфа2-глобулины | 6,1-7,5 | 7,7-8,9 | 7,4-10,4 | 5,6-11,0 |
| Бета-глобулины | 8,2-10,6 | 12,6-14,2 | 11,2-13,6 | 11,1-12,7 |
| Гамма-глобулины | 20,3-20.5 | 14.9-18,9 | 16,3-19,7 | 19,8-20.6 |
| Женщины | ||||
| Альбумины | 58,3-61,8 | 55.1-57,5 | 53,0-56,0 | 48.8-54,6 |
| Глобулины | 38,3-41,8 | 42,5-44,9 | 43,9-46,9 | 45,7-51,5 |
| Альфа1-глобулины | 3,9-4,7 | 4,1-5,1 | 5,3-6,1 | 4,5-6,6 |
| Альфа2-глобулины | 6,7-7,9 | 7,5-8,7 | 9,0-10,6 | 8,0-11,0 |
| Бета-глобулины | 9,4-10,6 | 11,3-12,7 | 11,6-13.6 | 11,5-14,1 |
| Гамма-глобулины | 16,5-19,3 | 17,9-20,0 | 16,7-18,1 | 18,8-20,5 |
Возможные патологические состояния, связанные с отклонениями норм протеиновых фракций
Альбумин – белок регулирующий коллоидно-осмотический баланс. Если его будет мало, организм станет страдать от обезвоживания, если много – от отечности.
Глобулины – белки, принимающие участие в работе иммунной системы, их наличие или отсутствие будет маркером качества работы человеческого иммунитета. Более подробно о патологических состояниях, связанных с изменениями нормы содержания альбуминов и глобулинов, в таблице ниже.
| Уровень | Альбумины | Глобулины |
| Повышен |
| А-глобулины:
В- глобулины:
Υ- глобулины:
|
| Снижен |
| |
Норма содержания фибриногена в крови взрослого человека – 2-4 г/л. У новорожденных его меньше – 1,25-3 г/л. У беременных – больше – 3,5-6 г/л.
Снижение уровня содержания фибриногена в крови ниже указанных значений будет свидетельством белкового голодания человеческого организма. Повышение, возможно, связанно с тем, что пациент пережил тяжелую ожоговую или механическую травму, болеет инфекционным заболеванием, имеет внутренний сепсис, страдает патологией печени.
Источник