Белтъци - градивните единици на живота

Белтъците спадат към най-важните градивни елементи на всички живи същества. Те са изградени предимно от по-малки единици, аминокиселини. Един протеин се състои от най-малко 100 отделни аминокиселини, като последователността на аминокиселините е генетично определена и специфична за всеки вид белтък. В човешкия организъм са известни 25 аминокиселини. Част от тях се произвеждат в черния дроб от захари и мазнини, а други се получават от разграждане на собствени протеини. Някои пък не могат да се произвеждат в организма, за това е необходимо да се приемат с храната. Тези така наречени есенциални аминокиселини се съдържат предимно в храните с животински произход.

Какви задачи изпълняват?

В човешкия организъм белтъците изпълняват многобройни задачи. Белтъчните молекули могат да свързват много молекули, например кръвни липиди или хормони и така играят важна роля в тези молекули в кръвта. Белтъците, намиращи се в кръвта се наричат плазмени протеини. Чрез способността си да задържат вода белтъците участват и във водния баланс, както и в обмена на течности между кръвта и тъканите. Също така повечето ензими се състоят от протеини. Те регулират и ускоряват обмяната на веществата в организма. Други примери за белтъчни съединения са кератина, като важна съставка на косата и ноктите или колагена, който е градивен елемент на кожата.

Общ белтък

В кръвта се съдържат много белтъци, които се различават по строеж и функции. Количеството протеини в кръвния серум се нарича общ белтък. Концентрацията на общия белтък сама по себе си представя груба ориентация за отклоненията в количеството белтък в организма. За да се снабдим с повече информация, е необходимо да се разшифроват отделните групи белтъчни молекули, както и подгрупите им. Това става с помощта на електрофорезата.

Какво представлява белтъчната електрофореза?

С нейна помощ белтъчните молекули могат да се разделят на различни групи, така наречените фракции, в зависимост от големината и физикохимичните им свойства. Сред големите групи са албумините, алфа-, бета- и гама-глобулините.

Кривите на електрофорезата имат характерен вид. Всеки максимум отговаря на една фракция, тоест на една група белтъци. Специалистът може от пръв поглед да установи дали се наблюдават отклонения от нормата. По-конкретни данни дава процентното съотношение на отделните фракции.

В особени случаи различните фракции от електрофорезата могат да бъдат разделени допълнително с различни методи.

Тъй като при алфа- и бета-фракцията на електрофорезата става въпрос само за обобщени белтъчни групи, от този показател може само приблизително да се съди за болестни изменения. В особени случаи трябва да се назначат други специални изследвания, за да се установят отделните видове белтъци.

Нормални стойности на белтъчната обмяна

Общ белтък в серума 60-80 g/l
Албумин 55-65 %
Алфа 1-глобулини 2-6 %
Алфа-глобулини 6-12 %
Бета-глобулини 8-15 %
Гама-глобулини 11-20 %
Уреа 10-50 mg/dl

За какво служи албуминът?

Албуминът е относително голяма белтъчна молекула. Служи за транспорт на хранителни вещества, витамини, хормони или също медикаменти в кръвта и участва във водообмена между кръвта и тъканите.

Стойностите му намаляват при хроничен недостиг на белтък или загуба на белтък в следствие на смущения на бъбречната функция, след изгаряния и кръвозагуба или при туморни заболявания. Друга причина може да е увреждане на черния дроб.

Алфа1- и Алфа2-глобулини

Във фракцията на алфа-глобулините попадат многобройни и различни белтъци, които изпълняват функции предимно при транспорта на вещества, при кръвосъсирването и при възпаления в организма.

До увеличаването им се стига при възпалителни процеси и разграждане на тъканта, например в следствие от тумори. При алфа2-глобулините може да има съмнение и за бъбречни заболявания.

Причина за намаляването им са най-често увреждания на черния дроб.

Бета-глобулин

Фракцията на бета-глобулините също обхваща много и разнообразни протеини, чиито задачи в общи линии съвпадат с тези на алфа-глобулините. Тук попадат феритинът и трансферинът, които имат значение за свързването и транспорта на желязото.

Възможните причини за увеличаването на концентрацията им са бъбречни заболявания, остри увреждания на черния дроб или други остри възпалителни процеси, както и тумори.

До намаляване се стига при хронични заболявания на черния дроб. Спадането им може да е във връзка с недостиг на желязо или при нарушено кръвосъсирване, тъй като много фактори на съсирването попадат в тази група.

Гама-глобулини

Групата на гама-глобулините е позната още като антитела или имуноглобулини.

Увеличаването им може да се предизвика от възпалителни процеси, хронични заболявания или увреждания на черния дроб. По рядко срещана причина е болестно масивно намножаване на определен вид имуноглобулини.

Възможни причини за намаляването им са остри възпаления, бъбречни заболявания, хронична лимфатична левкемия или рядко така наречения имунодефицит.

Урея (пикочна киселина)

Уреата е краен продукт от белтъчния метаболизъм и се отделя чрез бъбреците. Концентрацията на уреа в кръвния серум дава информация за бъбречната функция, но зависи също така и от състава на храната.

Повишените стойности на пикочната киселина се наблюдават на първо място при бъбречна недостатъчност, както и при всички процеси, свързани с ускорено разграждане на тъкани, съответно и с разграждане на белтъци като тежки инфекции или туморни заболявания. Състояния на треска, изгаряния и тежки наранявания също водят до повишени стойности на уреа. При нормална белтъчна обмяна до повишаване на нивата на уреа се стига едва при чувствително ограничаване на бъбречната функция.

Твърде ниската стойност на уреа обикновено не е индикатор на болестно състояние. Тя може да е следствие от недостиг на белтък, при много бедна на белтъчини храна, при продължителна диета или при бременност.

Плазмени протеини

Определянето на различните плазмени протеини може да даде ценни указания при диагностиката и лечението на многобройни заболявания. Съществуват около 100 плазмени протеини. Към най-важните спадат албуминът, участващият в обмяната на желязото трансферин, липопротеините като участници в липидната обмяна, имуноглобулините и протеините на острата фаза на заболяванията. Изброените белтъци притежават концентрация в кръвния серум, която се покачва многократно в рамките на няколко часа при възпалителни процеси. Техните най-важни представители са CRP, фибриноген, 61-антитрипсин, кисел б1-гликопротеин, хаптоглобин, церулоплазмин и други различни фактори.

С-реактивен протеин (CRP)

С-реактивния протеин е един от най-важните протеини на острата фаза при възпаление. Високото ниво на CRP в срума характеризира степента на възпалението и протичането на заболяването. При подобрение нивото бързо спада, което е индикатор за успешно лечение. Тъй като реагира значително по-бързо от други показатели, подсказващи възпаление, нивото на CRP е много надежден критерий за възпалителен процес.

Нормалните стойности на С-реактивния протеин са по-малки или равни на 5 mg/l

Стойностите силно се повишават при тежки възпаления, например при изгаряния или операции, след бактериални инфекции, туморни заболявания с метастази, активни ревматични заболявания и хронично възпалително заболяване на червата. При леки възпаления се стига до незначително повишаване.

Ензимна диагностика

Ензимите са протеини, които регулират и ускоряват като катализатор протичането на химичните реакции, без самите те да се променят. Те участват в цялата обмяна на веществата на организма. Всяка клетка съдържа големи количества ензими, за да поддържа собствената си обмяна. Всеки вид ензим има специфична биохимична задача. Общо са известни около 2500 вида ензими.

Някои ензими служат като туморни маркери, чиято повишена концентрация може да подсказва доброкачествени или злокачествени заболявания. Тук например спадат LDH или ЛДХ (лактатдехидрогеназа), Неврон-специфична енолаза (NSE) и простатно специфичната кисела фосфатаза.

Ензимната активност обикновено се изразява с международна мерна единица юнит (U) на литър (U/l) серум. Това отговаря на количеството ензим, което може да превърне определено количество вещество за една минута.

Органно-специфичен набор ензими

Всеки вид тъкан или всеки орган има определен набор ензими. Тази характеристика е полезна при диагностика на болести на органите. Когато даден орган е увреден, клетките отделят ензими, които попадат в кръвта и се откриват в серума. В лабораторията ензимната активност се измерва посредством определени химични реакции. Тя е мярката за количество ензим в серума. Колкото по-сериозно е увреждането на клетките, толкова по-висока е ензимната активност, съответно количеството на ензими в серума. Така може да се установи дори степента и произходът на увреждането.

Никоя ензимна стойност не бива да се разглежда самостоятелно, а винаги в контекста на други показатели.

Изследването на нивото на ензимите е от значение преди всичко при следните органи:
Черен дроб – при възпаление, увреждане на клетките на черния дроб или жлъчни нарушения.
Сърце – увреждания на сърдечния мускул, например при инфаркт.
Задстомашна жлеза – при възпаления и нарушения в секрецията.
Скелетна мускулатура и кости – при наранявания, туморни заболявания и възпаления.
Простата – предимно при туморни заболявания.

Най-важните ензими и техните нормални стойности

Мъже

КК – около или равно на 80 U/l
GOT (ASAT) – около или равно на 18 U/l
GPT (ALAT) – около или равно на 20 U/l
Gamma-GT – около или равно на 28 U/l
АФ – около или равно на 170 U/l
LDH – около или равно на 80-240 U/l
ChE – около или равно на 3000-8500 U/l
SP – около или равно на 11 U/l
Алфа-амилаза – около или равно на 150 U/l
Липаза – около или равно на 20-180 U/l

Жени

КК – около или равно на 70 U/l
GOT (ASAT) – около или равно на 18 U/l
GPT (ALAT) – около или равно на 20 U/l
Gamma-GT – около или равно на 18 U/l
АФ – около или равно на 170 U/l
LDH – около или равно на 80-240 U/l
ChE – около или равно на 3000-8500 U/l
SP – около или равно на 11 U/l
Алфа-амилаза – около или равно на 150 U/l
Липаза – около или равно на 20-180 U/l

КК или СРК

КК е съкращение за креатинкиназа или СРК – креатинфосфокиназа. Този ензим участва в снабдяването на клетките с енергия и катализира синтеза и разграждането на креатин-фосфата.

В човешкия организъм са доказани три изоензима на креатинкиназата. Всеки един от тях е съставен от две основни субединици – В и М. Те са застъпени в различна степен в различните тъкани.

Първият изоензим се състои от две събединици В (изоензим-ВВ). Той е концентриран най-вече в главния мозък, простатната жлеза и белите дробове. В кръвта на здрави хора изоензим-ВВ не се среща. Новото му в серума се повишава след инсулт или епилептичен припадък.

Вторият изоензим е съставен от по една субединица М и В (изоензим-МВ). Изоеинзимът-МВ е застъпен най-много в миокарда. В кръвта на здрави хора активността му е от 0 до 6 % от тоталната активност на КК. Стойността му се повишава след инфаркт.

Третият изоензим е изграден от две субединици М (изоензим-ММ). Намира се най-вече в скелетната мускулатура. В кръвта на здрави хора по-голямата част от активността на КК – от 94 до 100 % се обуславя от изоензима-ММ.

GOT (ASA2T) и GPT (ALAT)

Тези два ензима имат сходно значение. GOT или ASAT са съкращения за Глутамат-Оксалацетат-Трансаминаза или Аспартатаминотрансфераза (АсАТ). GPT или ALAT означава Глутамат-Пируват – Трансаминаза или Аланинаминотрансераза (АлАТ). Понякога тези два ензима се наричат общо трансаминази, тъй като участват в превръщането на аминокиселините. Те са разпространени повсеместно, но особено висока активност имат в черния дроб, сърцето и мускулите. При увреждане на тези органи нивото на двата ензима в кръвта се повишава.

Причината може да бъде възпаление или чернодробна цироза. Докато GPT се среща почти само в черния дроб, GOT се среща в големи количества и в сърдечния мускул. Затова неговото покачване може да говори за сърдечен инфаркт. Трансаминазите са най-често изследваните ензими в клиничната лаборатория.

АФ

Алкалната фосфатаза (АФ) се произвежда в черния дроб и служи за подпомагане на храносмилането в червата. Най-висока активност на АФ има в черния дроб, кости, плацента и чревен епител.

Концентрацията на този ензим в серума се повишава при чернодробни заболявания, придружени със задържане на жлъчен сок. Тъй като Аф се среща и в костите, нейното повишаване може да означава и заболяване на костите.

Референтните стойности зависят от метода на изследване и имат изразени възрастови особености.

Гама-ГТ (ГГТ)

ГГТ е съкращение за Гама-Глутамил трансфераза. Този ензим също се среща предимно в черния дроб.

Концентрацията му се повишава при много чернодробни заболявания, съпроводени със задържане на жлъчен сок. Референтните граници при жените са до 35 U/l и при мъжете 7-50 U/l, но са зависими от метода.

LDH (ЛДХ)

Лактат-Дехидрогеназата (LDH) се среща във всички телесни тъкани, в по-големи количества се намира в сърцето, както и в сърдечната и скелетната мускулатура и чревните кръвни клетки. Затова повишенитестойности сами по себе си говорят трърде малко. В много тъкани, както и в серума, ЛДХ се среща като 5 изоензима, поради съществуването на хибридни форми с по-ниска електрофоретична подвижност от Н4 (ЛДХ1); Н3М ( ЛДХ2 ), Н2М2 (ЛДХ3), НМ3 (ЛДХ4) и М4 (ЛДХ5).

Те са разпределени в различни органи, така че тяхното определяне, в комбинация с други показатели, дава възможност за по-конкретни предположения. LDH1 се нарича още HBDH (= Хидроксибутират-Дехидрогеназа) и се среща предимно в сърдечни мускул и еритроцитите.

Покачване на стойностите на LDH може да подсказва заболявания на черния дроб, както и сърдечен инфаркт или повишено разграждане на червени кръвни клетки.

Показание за изследване: LDH и HBDH са добър ректроспективен показател за инфаркт на миокарда. Потвърждават наличието на мускулни увреждания, мегалобластни и хемолитични анемии.

Покачването на LDH1 и LDH2 е признък преди всичко за изменения в сърдечния мускул, бъбреците или еритроцитите. Покачване на LDH3 показва изменения в лимфните органи или тромбоцитите или туморни заболявания. LDH4 и LDH5 сочат изменения в черния дроб или скелетната мускулатура или туморни заболявания.

Референтните граници са: ЛДХ на 370С има граници 200-460 U/l и почти два пъти по-ниски при използване на лактат за субстрат. Границите на ХБДХ са 100-200 U/l. Процентът на изоензимите в серума силно зависят от използваната техника и е приблизително за Н4 – 20-35 %, за Н3М – 32-40 %, за Н2М2 – 17-20 %, за НМ3 – 3-12 % и за М4 – 4-12 %.

Холинестераза (ХЕ)

Холинестеразата (ХЕ, ChE) се образува в черния дроб и нейната концентрация в серума представлява мярка за функционалността на черния дроб по отношение на белтъчната продукция, която всъщност представлява синез на протеини. При измерването на ХЕ се дава информация за синтезната функция на черния дроб, а от тук и намалението му в серума. Референтните граници са: 5300-12900 U/l.

Причините за погресивното намаляне на ХЕ могат да бъдат:

след прекаран вирусен хепатит, който насочва към развитите на чернодробна цироза, особено ако е прешествано от тласъци на хепатоцитолиза.
Отравяния с инсектициди

Причините за покачването на стойностите са:

Повишена синтеза на протеини в черния дроб
Захарен диабет
Коронарно сърдечно заболяване
Увреждане на черния дроб от алкохол
Наследствено заболяване, съпроводено с повишен риск при наркоза

КФ

Киселата фосфатаза в кръвта най-често произхожда от простата, еритроцити или тромбоцити. Намира се още и в костите, черния дроб и слезката. Основното показание е съмнение за рак или постоперативен рецидив на простатната жлеза.

Референтни граници:

На 370С, обща КФ до 7.4 U/l, непростатна до 3.9 U/l. При напреднал карцином на простатата, костните тумори, метастазите и болестта на Гоше има увеличена КФ.

Алфа-амилаза

Образува се предимно от слюнните жлези в устната кухина и в задстомашната жлеза и играе важна роля при разграждането на скорбялата.

Референтни граници:

При субстрат пара-нитрофенил-малтохептаозид границите в серума са до 96 U/l, а в урината – до 460 U/l.

При възпаления или нарушена секреция на органи от храносмилателната система, като хронична или остра бъбречна недостатъчност, язва има наличие на повишени стойности на алфа-амилазата.