Исследование белкового обмена крови при вирусных инфекциях

Исследование содержания общего белка и белковых фракций.

Белки — органические полимеры, состоящие из аминокислот и поступающие в организм человека с пищей. В строении молекул белка участвуют более 20 аминокислот, соблюдая в каждом белке строгую последовательность и количество. Синтез белка происходит в печени. Общее содержание белка в сыворотке крови отражает состояние белкового обмена. Белки преобладают в составе плотного остатка сыворотки крови, они служат основным строительным материалом для всех клеток и тканей тела. Из белков построены ферменты, многие гормоны, антитела и факторы свертывания крови. Помимо этого, они выполняют функцию переносчиков гормонов, витаминов, минералов, жироподобных субстанций и других компонентов обмена, а также обеспечивают их транспортировку внутрь клеток. От количества белков в сыворотке зависит осмотическое давление крови, благодаря которому поддерживается баланс между содержанием воды в тканях тела и внутри сосудистого русла. Оно определяет способность воды удерживаться в составе циркулирующей крови и поддерживать упругость тканей. Белки также ответственны за обеспечение правильного кислотно-щелочного равновесия. Белки — это источник энергии при недоедании или голодании. Общий белок крови — это суммарная концентрация всех белков, находящихся в сыворотке крови. Определение концентрации общего белка позволяет оценить тяжесть нарушения белкового обмена у больного и назначить адекватную терапию.

Возрастные нормы содержания белка в сыворотке крови составляют у новорожденных 48 — 73г/л; у детей до одного года 47 — 72г/л; у детей от года до 15 лет 61 — 76г/л; у взрослых 65 — 84г/л.

Гипопротеинемия — снижение общего количества белка, наблюдается при повышенной потере белка, при заболеваниях почек, при геморрагических синдромах, вследствие кровопотери, при нарушении синтеза белка, при заболеваниях печени, при недостаточном введении белка.

Гиперпротеинемия — повышение общего количества белка, наблюдается при острых инфекциях, при обезвоживании организма и одновременного возрастания синтеза белков острой фазы. При хронических инфекциях содержание общего белка в крови может нарастать в результате активации иммунологических процессов и повышенного образования иммуноглобулинов в сыворотке крови.

При исследовании белков крови наряду с общим белком определяют белковые фракции. Разделение на фракции основано на разной подвижности белков в разделяющей среде под действием электрического поля. Обычно методом электрофореза выделяют пять или шесть стандартных фракций: альбумины, альфа1-глобулины, альфа2-глобулины, бета-глобулины (иногда разделяют на бета1-глобулины и бета2-глобулины) и гамма-глобулины. Альбумин поддерживает коллоидно-осмотическое давление плазмы и объем циркулирующей крови. Он является резервом белка при длительном голодании, расходуется в первую очередь. Гипоальбуминемия и гиперальбуминемия встречаются в тех же случаях, что и гипопротеинемия и гиперпротеинемия. Гипоальбуминемия наблюдается при увеличении катаболизма белков, при воспалении и повреждении тканей, при снижении общего белка наблюдается параллельное снижение альбуминов.

Повышение альфа1-глобулинов и альфа2-глобулинов наиболее часто отмечается при воспалительных процессах. Альфа1-фракция состоит из белков острой фазы, главным компонентом является альфа1-антитрипсин, также составным компонентом является альфа1-липопротеин, тироксинсвязывающий глобулин, кислый альфа1-гликопротеин (орозомукоид). Альфа два фракция содержит альфа два — макроглобулин, гаптоглобин, аполипопротеины — А, В, С, церулоплазмин. Увеличение этой фракции наблюдается при всех видах острых воспалительных процессов, например при острой пневмонии, остром бронхите, при острых вирусных инфекциях, остром пиелонефрите. К альфа-глобулинам относится основная масса белков острой фазы. Увеличение их содержания отражает интенсивность стрессовой реакции и воспалительных процессов при перечисленных видах патологии.

Фракция бета-глобулинов содержит трансферрин, гемопексин, компоненты комплемента, бета-липопротеины, часть иммуноглобулинов.

Гамма-фракция содержит Ig (иммуноглобулины) (IgG, IgA, IgM, IgD, IgE), поэтому повышение содержания фракции отмечают при реакции системы иммунитета, когда происходит выработка антител и аутоантител: при вирусных и бактериальных инфекциях, воспалении.

Нормальное содержание белковых фракций в организме человека: преальбумины 2 — 7%; альбумины 52 — 65%; альфа1-глобулины 2,5 — 5%; альфа2-глобулины 7 — 13%; бета-глобулины 8 — 14%; гамма-глобулины 12 — 22%.

Исследование содержания С — реактивного белка.

С — реактивный белок определяется у большинства больных в сыворотке крови при различных некротических и воспалительных процессах и является показателем острой фазы их течения. Свое название он получил благодаря способности преципитировать С-полисахарид клеточной стенки пневмококка. Синтез СРБ, как белка острой фазы происходит в печени под влиянием цитокинов. СРБ относится к «главным» белкам острой фазы сыворотки крови, входит в состав альфа1-глобулиновой фракции. СРБ связывает широкий спектр лигандов — компонентов микроорганизмов, токсинов, частиц поврежденных тканей и препятствует тем самым их распространению. Продукты такого взаимодействия активируют комплемент по классическому пути, стимулируя процессы фагоцитоза и удаляя вредные продукты. СРБ может также взаимодействовать и с Т-лимфоцитами, фагоцитами и тромбоцитами, регулируя их функции в условиях воспаления. Повышение концентрации СРБ в крови начинается в течение первых четырех часов от момента тканевого повреждения, достигает максимума через 24 — 72 ч. и снижается в ходе реконвалесценции. Его повышение — самый ранний признак инфекции, а эффективная терапия проявляется ее снижением. СРБ отражает интенсивность воспалительного процесса, его контроль важен для мониторинга этих заболеваний. Содержание СРБ при воспалении может повышаться в 20 раз и более. Определение этого показателя применяется в диагностике бактериальной и вирусной инфекции. При вирусной инфекции СРБ повышается незначительно, в отличие от бактериальной инфекции. Значительное повышение СРБ наблюдается при лихорадочных состояниях [Лифшиц, Сидельникова, 2003]. СРБ при вирусной пневмонии, осложненной бактериальной инфекцией, является показателем, для назначения антибиотиков. Показатель повышается при обострении хронических воспалительных заболеваний, при хронических вялотекущих процессах, связанных с повышенным риском сердечно-сосудистых заболеваний и их осложнений. В норме СРБ в крови не обнаруживается.

Исследование содержания фибриногена.

Фибриноген по международной номенклатуре — фактор I (первый) свертывающей системы плазмы крови. Он вырабатывается печенью и выбрасывается в кровь вместе с несколькими другими веществами, влияющими на ее свертывание. Фибриноген относится к классу бета-глобулинов. Наиболее значимой функцией фибриногена является участие в формировании тромба и остановке кровотечения. Под влиянием тромбина он превращается в фибрин. Повышенная концентрация фибриногена и фибрина в поврежденной ткани усиливает миграцию в нее гранулоцитов. В интерстициальной ткани фибриноген формирует основу для роста фибробластов и гистиоцитов, что важно для восстановления поврежденной ткани. Продукты деградации фибриногена и фибрина обладают противосвертывающей активностью, способны подавлять процесс формирования фибрина. Это способствует восстановлению кровотока в поврежденной ткани и усиливает его дренажные функции.

Фибриноген — не только важнейший из белков свертывания крови, но также источник образования фибринопептидов, обладающих противовоспалительной активностью. Фибриноген способен действовать как опсонины, а также вызывать склеивание микроорганизмов.

Содержание фибриногена в сыворотке крови увеличивается при острых воспалительны, инфекционных заболеваниях (грипп, прарагрипп, РС-инфекция, пневмония, бронхит), при обострении хронических заболеваний (хронический пиелонефрит). Повышенный уровень фибриногена может указывать на риск тромботических осложнений. При лихорадочных состояниях период биологического полураспада фибриногена происходит быстрее, сокращается на 50%. Референтные значения фибриногена 2 — 4 г/л.

Исследование концентрации мочевины.

Мочевина — это конечный продукт метаболизма белков и аминокислот, который синтезируется в печени. Синтез мочевины зависит от эндогенного метаболизма белка и дневного поступления белка. Большая часть мочевины, которая образовывается в результате этих метаболических процессов, выводится мочой путем клубочковой фильтрации обратно в кровь с диффузией 40 — 60% независимо от скорости тока в проксимальных канальцах. Повторная диффузия в дистальных канальцах регулируется антидиуретическим гормоном и зависит от тока мочи. Во время диуреза существует минимальная повторная диффузия мочевины в кровь. Концентрация мочевины в плазме крови падает, а большее количество мочевины выводится с мочой. Мочевина повторно диффундирует с повышенной скоростью во время антидиуреза, которая имеет место в случае олигурической сердечной недостаточности, жажды или обезвоживании организма, вызывая тем самым увеличение концентрации мочевины в плазме крови. При постренальной и преренальной почечной недостаточности снижается ток мочи в канальцах, вызывая увеличение секреции креатинина и увеличение повторной диффузии мочевины. Преренальное увеличение уровня мочевины встречается при декомпенсации заболеваний сердца, недостаточном поступлении воды и повышенном метаболизме белка.

Анализ крови на мочевину позволяет определить концентрацию мочевины в плазме, которая зависит от ренальной перфузии, скорости клубочковой фильтрации и скорости синтеза мочевины. При патологии сдвиги в концентрации мочевины в крови зависят от соотношения процессов ее образования и выделения. Возрастные нормы концентрации мочевины в сыворотке крови у детей первого года жизни — 3,3 ммоль/л; у детей от одного года до шести лет 4,3 — 6,8 ммоль/л; у взрослых 2,5 — 8,3 ммоль/л. Повышение концентрации мочевины в сыворотке крови наблюдается при почечной недостаточности за счет ослабления выделительной функции почек при нормальном ее поступлении в кровь, также при таких заболеваниях, как гломерулонефрит и пиелонефрит, повышение мочевины при внепочечной азотемии — сердечная недостаточность, большая кровопотеря; при избыточном поступлении мочевины в кровь за счет усиленного катаболизма белка, такое повышение мочевины наблюдается при лихорадочных состояниях и интоксикации.

Исследование концентрации креатинина.

Креатинин — это остаточный продукт, получаемый в мышцах при разрушении вещества под названием креатин. Креатин входит в цикл, обеспечивающий организм энергией для сокращения мышц. После семи секунд интенсивной физической активности креатинфосфат превращается в креатин, затем переходящий в креатинин, фильтрующийся в почках и выделяющийся с мочой. Креатин и креатинин стабильно продуцируются нашим телом в постоянном количестве. Почти весь креатинин выделяется почками, поэтому его концентрация в крови является хорошим показателем их функции. Количество продуцируемого креатинина зависит от общей массы тела и, в частности, мышечной массы. Поэтому, например, уровень креатинина у мужчин будет значительно выше, чем у женщин и детей. Его незначительная часть (15%) секретируется канальцами, но в основном он производится благодаря фильтрации в клубочках. Уровень креатинина не выходит за рамки нормы до тех пор, пока клубочковая фильтрация не снизится до критических значений, в особенности у пациентов с низкой мышечной массой. Референтные значения содержания креатинина в сыворотке крови: у мужчин 44 — 100 мкмоль/л, у женщин 44 — 88 мкмоль/л, у детей до 14 лет 27 — 62 мкмоль/л.

Анализ на креатинин проводится для диагностики заболеваний почек, является важным показателем при определении тяжести течения некоторых заболеваний, таких как воспалительные заболевания легких (пневмония), обострение хронического пиелонефрита, повышение содержания креатинина может наблюдается при лихорадочных состояниях. При мышечном повреждении может наблюдаться снижение уровня креатинина.

Исследование активности аминотрансфераз.

Аминотрансферазы, трансаминазы — ферменты класса трансфераз, катализирующие обратимые реакции трансаминирования, осуществляющие перенос аминогруппы и водорода от одной молекулы субстрата к другой без промежуточного образования аммиака. Коферменты аминотрансферазы — пиридоксальфосфат и пиридоксаминофосфат. Аминотрансферазы участвуют в азотистом обмене, особенно в обмене аминокислот. Определение аланиновой и аспарагиновой аминотрансфераз в сыворотке крови человека используют при диагностике заболеваний печени, сердца и других органов, в которых содержатся эти ферменты. Фермент аспартатаминотрансфераза широко распространен в органах и тканях человека. Наибольшее содержание АСТ обнаружено в сердечной мышце, затем последовательно в убывающем количестве в печени, скелетной мускулатуре, головном мозге, почках, семенниках. Фермент, катализирующий обратимый перенос аминогруппы с аланина, на альфа-кетоглутаровую кислоту, с образованием пировиноградной кислоты и глутаминовой кислоты получил название аланинаминотрансферазы. Наиболее высокая активность АЛТ обнаруживается в печени, поджелудочной железе, сердце и скелетной мускулатуре.

АЛТ и АСТ являются внутриклеточными ферментами, их содержание в сыворотке крови здоровых людей невелико. Но при повреждении или разрушении клеток, богатых этими ферментами, происходит выброс этих ферментов в кровяное русло, что приводит к повышению их активности в крови. Наиболее резкие изменения в активности АСТ возникают при поражении сердечной мышцы, в активности АЛТ при поражении печени, мышцы сердца, скелетной мускулатуры. Нормальные содержания ферментов аланинаминотрансферазы и аспартатаминотрасферазы в сыворотке крови у мужчин до 40 Ед/л, у женщин до 32 Ед/л, у детей до 40 Ед/л. Коэффициент де Ритиса (известный как соотношение АСТ к АЛТ) — это соотношение активности АСТ и АЛТ в сыворотке крови. Значение коэффициента в норме составляет 1,33+0,42. Расчёт Коэффициента де Ритиса целесообразен только при выходе АСТ и/или АЛТ за пределы референтных значений.