Глава XIV белки мочи и плазмы крови

БЕЛКИ ПЛАЗМЫ КРОВИ

Плазма крови содержит смесь белков, различающихся по про­исхождению и функциям.

Метаболизм белков плазмы

Концентрация в плазме белков зависит от соотношения между их синтезом и катаболизмом, а также выведением из организма.

Многие белки плазмы синтезируются в печени, но плазмати­ческие клетки и лимфоциты иммунной системы синтезируют иммупоглобулипы; белкп системы комплемента синтезируются мак­рофагами, а также клетками печени.

Пассивная потеря белков с низкой молекулярной массой про­исходит через почечные клубочки и стенку кишечника. Некоторые из этих белков подвергаются реабсорбции либо непосредственно через клетки почечных канальцев, либо после переваривания в ки­шечнике. Некоторые белки распадаются в клетках почечных ка­нальцев. Большинство белков плазмы после их захвата путем пиноцитоза катаболизируются в клетках эндотелия капилляров или мононуклеарных фагоцитах.

Функции белков плазмы

В этом разделе приведены краткие сведения об основных функ­циях белков плазмы.

Воспалительная реакция и защита от инфекций. Иммуноглобулины и белки комплемента входят в состав иммунной системы ор­ганизма, а последняя в сочетании с группой белков, известных под названием реактанты острой фазы, вовлекается в ответную реак­цию на воспаление.

Транспорт. Альбумин и специфические связывающие белки осуществляют транспорт многих гормонов, витаминов, липидов, билирубина, кальция, микроэлементов и некоторых лекарствен­ных средств. В сочетании с белком эти вещества становятся раст­воримыми в плазме или физиологически неактивными.

Регуляция распределения внеклеточной жидкости. Концент­рация белков, особенно альбумина, в плазме влияет на распреде­ление воды между внутри и внесосудистыми пространствами.

Пептидные гормоны и факторы свертывания крови составляют количественно относительно небольшую, но физиологически важ­ную долю белков плазмы. Лишь немногие ферменты имеют функ­циональное значение в циркулирующей крови; как правило, они высвобождаются при распаде клеточных элементов.

Этот перечень совершенно не претендует на полноту. Функции многих белков, идентифицированных в плазме, остаются неизве­стными.

Методы исследования белков плазмы. Количественное содер­жание белков определяют либо суммарно (например, общее содер­жание белков), либо чаще после фракционирования (например, содержание альбумина).

После электрофоретического разделения белков сыворотки или плазмы можно визуально оценить изменения в соотношениях от­дельных групп белков.

Общее содержание белков

В норме альбумин составляет наибольшую белковую фракцию плазмы; гипопротеинемия почти всегда обусловлена гипоальбуминемией.

При чрезмерной потере безбелковой жидкости из сосудистого русла либо в результате дегидратации, либо в связи с застоем кро­ви в условиях венепункции происходит нарастание концентрации (но не фактического количества) белка.

Истинная гиперальбуминемия, по-видимому, не развивается. Гиперпротеинемия обычно обусловлена преимущественным нара­станием содержания одного или нескольких иммуноглобулинов. Если концентрация альбумина в пределах нормы или низкая, тог­да как общий уровень белков высокий, следует провести электрофоретическое исследование и при необходимости количественный анализ иммуноглобулинов.

Данные об общем содержании белков плазмы крови могут быть дезориентирующими; при общем уровне в пределах нормы кон­центрации отдельных белков бывают существенно изменены. На­пример, понижение уровня альбумина может быть приблизительно сбалансировано повышением содержания иммуноглобулинов. Та­кая ситуация встречается весьма часто. В отличие от альбумина большинство других индивидуальных белков плазмы составляют относительно небольшую долю от общей массы белка крови. Зна­чительное изменение концентраций одного из них может не ска­зываться на изменении общего содержания белка.

Электрофорез

Электрофорез, основанный на использовании разности элект­рических зарядов отдельных белков для их разделения, обычно проводят, нанося небольшое количество сыворотки крови на по­лоску из ацетата целлюлозы или агарозы с последующим пропу­сканием через них электрического тока в течение определенного интервала времени. После окрашивания можно различить 5 основ­ных белковых фракций. Их сравнивают с соответствующими фракциями контрольной сыворотки крови здорового человека.

В составе каждой из этих 5 фракций — альбумин, ₁, -₂,-  -и -глобулины — имеется множество белков (рис. 37). Изменения электрофореграммы наиболее наглядны при аномалиях в содер­жании белка, который в ворме имеется в плазме в высокой концентрации (например, альбумин), или когда в одной фракции происходят параллельные вариации уровня нескольких белков.

Рис. 37. Электрофореграмма белков плазмы и 12 основных белков плазмы (за исключением фибриногена). В этом примере -глобулин разделен на ₁ -и _{2 -} фракции. Такой результат воспроизводится не всегда, особенно при работе с материалом, который приходилось хранить перед анализом. 1. Альбумин: 2. липопротеин (ЛПВП); 3. ₁кислый гликопротеин; 4. ₁антитрипсин; 5. ₂макроглобулин; 6. Гаптоглобин; 7. липопротеин (ЛПНП); 8. Трансферрин; 9. Фракция Сз комплемента; 10. IgG; 11. IgA; 12. IgM.

Описание, приводимое ниже, основано на исследованиях мето­дом электрофореза на ацетате целлюлозы сыворотки крови взрос­лых здоровых людей.

Альбумин, обычно выявляемый в виде одного белка, составляет наиболее заметную фракцию.

Фракция ₁глобулина состоит почти исключительно из ₁антитрипсина.

Фракция ₂глобулина состоит преимущественно из ₂макроглобулина и гаптоглобина.

Фракция Рглобулина часто разделяется на 2 подфракции: 1, состоящую преимущественно из трансферрина в сочетании с не­которым количеством ЛПНП, и ₂, состоящую из фракции Сз комплемента.

Фракцию глобулина составляют иммуноглобулины. Некото­рые из них обнаруживают также в составе фракций ₂ и глобулинов.

Если вместо сыворотки исследуют плазму, то обнаруживают 6-ю фракцию (фибриноген), расположенную в - -области. В этих условиях интерпретация результатов бывает затруднена. Ес­ли показано электрофоретическое исследование, следует исполь­зовать свернувшуюся кровь.

Рис. 38. Электрофореграммы белков сыворотки крови при патологических состояниях.

Примечание. 1. Нефротический синдром. В этом типичном примере содержание всех фракций, за исключением аглобулина, низкое. В некоторых случаях содержа­ние фракции углобулина может быть в пределах нормы или повышено. 2. Парапротеинемии. Недостаточность иммунологических реакций воспроизводится не всегда.

Электрофореграммы при патологических состояниях. Для группы сходных между собой заболеваний относительно характерны некоторые аномалии электрофореграмм. Иногда обна­ружение таких аномалий может быть показанием к проведению дальнейших исследований (рис. 38).

Параллельные изменения во всех фракциях (на рис. 33 не по­казаны) . При отклонениях от нормы общего содержания белка в сыворотке крови подобные Электрофореграммы обычны. Повыше­ние содержания всех белковых фракций (включая иммуноглобу­лины) может быть обнаружено при дегидратации и застое крови во время венепункции; понижение — при чрезмерной гидратации или исследовании образцов крови, капавшей свободно из расслаб­ленной руки. Аналогичное понижение встречается также в тяже­лых случаях алиментарной белковой недостаточности и расстрой­стве всасывания, если они не сопровождаются инфекционными заболеваниями.

Электрофореграммы, характерные для острых заболеваний. Лю­бое повреждение тканей инициирует ряд биохимических и клеточ­ных явлений, связанных с воспалением. К числу биохимических изменений относится стимуляция синтеза так называемых белков острой фазы. Хотя вторичные процессы утилизации синтезирован­ного комплемента приводят к уменьшению его концентрации, со­держание этих белков в плазме крови указывает на активность воспалительной реакции. С наличием указанных белков связано повышение скорости оседания эритроцитов (СОЭ) и повышение вязкости плазмы, характерные для воспалительной реакции.

Некоторые белки острой фазы мы рассматриваем на с. 353. К их числу относятся преимущественно белки, входящие в состав Ci и 02глобулинов, видимых на обычных электрофореграммах.

Следовательно, повышенная концентрация ai и 0,2фракций, часто сочетающаяся с уменьшением содержания альбумина, обычно сопровождает такие патологические состояния, как инфек­ционные болезни, злокачественные новообразования (особенно aiфракция), травмы (в том число хирургические операции), аутоиммунные заболевания (например, ревматоидный артрит).

Электрофореграмма может указывать на необходимость кор­рекции уровней одного или нескольких белков острой фазы.

Хронические воспалительные процессы. При хронических вос­палительных процессах стимулируется биосинтез иммуноглобулинов. На электрофореграммах может быть заметно общее повыше­ние содержания углобулина. Если продолжается активный воспа­лительный процесс, такое повышение содержания углобулина сочетается с повышением концентраций ai и агфракций, харак­терных для реакций острой фазы.

Цирроз печени. Более подробное обсуждение изменений белков плазмы крови при заболеваниях печени представлено на с. 340. Эти изменения обычно неспецифичны, но при циррозе иногда от­мечают характерные сдвиги на электрофореграмме. Содержание альбумина (и зачастую ciiглобулина) понижено, тогда как кон­центрация углобулина значительно повышена с видимым слия­нием (3 и уфракций.

Нефротический синдром. Изменения белков плазмы крови за­висят от тяжести поражения почек. На ранних стадиях заболева­ния единственным отклонением от нормы может быть низкий уро­вень альбумина, но для уже развившегося патологического про­цесса характерно понижение концентрации альбумина, ai и •углобулинов с повышением уровня 02глобулина. Содержание (3глобулина обычно в пределах нормы. Если указанный синдром обус­ловлен системной красной волчанкой, то содержание углобулина может быть в пределах нормы или повышено.

Недостаточность aiантитрипсина. Поскольку видимая на целлюлозноацетатных электрофореграммах Ctiполоса соответствует почти исключительно aiантитрипсину, отсутствие или отчетливое уменьшение оптической плотности этой полосы указывает на не­достаточность aiантитрипсина.

Хотя изменения электрофореграммы обычно указывают на при­роду заболевания, они редко носят патогномоничный характер.

Белки, имеющие важное значение для клиники

При помощи иммунохимических или химических методов мож­но измерить концентрации многих белков плазмы крови. Из них липопротеиды и трансферрин рассмотрены в других главах. Неко­торые другие белки, имеющие важное значение для клиники, рассмотрены в этой главе. Изменения концентраций некоторых in них (но не всех) видны на электрофореграммах.

Альбумин

Альбумин, имеющий относительную молекулярную массу (ОММ) 65000, синтезируется в печени. В плазме крови в норме он имеет биологический период полураспада приблизительно 20 су­ток. Хотя примерно 60% внеклеточного альбумина находится в иптсрстициальпом пространстве, значительная доля которого при­ходится на подкожную клетчатку, концентрация альбумина в плазме крови существенно повышена благодаря относительной непроницаемости стенок кровеносных сосудов. Этот концентра­ционный градиент важен для поддержания постоянства объема плазмы крови.

Мы обсудим 2 группы редких врожденных аномалий синтеза альбумина. Существует несколько наследуемых вариантов синте­за альбумина, включая бисальбуминемию, при которой кодируется два типа альбумина. Эти явления представляют только академиче­ский интерес; какимилибо клиническими симптомами они обыч­но не сопровождаются. При недостаточности синтеза альбумина развивается анальбуминемия. Клинические проявления в таких случаях незначительны; отеки, хотя и наблюдаются, выражены очень слабо.

Чрезмерно высокая концентрация альбумина в плазме крови встречается только при дегидратации организма или как артефакт, если материал брали в условиях длительного застоя венозной кро­ви. Для клиники важное значение имеет только снижение кон­центрации альбумина в плазме крови.

Причины гипоальбуминемии. Понижение концентрации альбу­мина в плазме крови, несмотря на общее содержание альбумина в организме в пределах нормы, может быть обусловлено разбавле­нием избытком не содержащей белка жидкости или перераспреде­лением в интерстициальную жидкость вследствие повышения про­ницаемости капилляров. Истинная недостаточность альбумина может быть результатом уменьшения скорости его синтеза или увеличения скорости распада, а также потерь альбумина орга­низмом.

Гипоальбуминемия вследствие разбавления может быть обус­ловлена следующими причинами: 1) взятием крови из руки, в которую производили внутривенное вливание (артефакт); 2) вве­дением избытка не содержащей белка жидкости; 3) задержкой жидкости, обычно при отеках или на поздних стадиях беремен­ности.

Перераспределение альбумина из плазмы крови в интерстициальную жидкость может быть вызвано следующими причинами:

1) положением больного в позе лежа. Концентрация альбумина в плазме крови может понижаться на 5—10 г/л, если кровь взята у больного в положении лежа (а не стоя), что, по-видимому, обус­ловлено перераспределением воды; 2) повышенной проницаемо­стью капилляров. Вероятно, при шоке пмснно эта npiniina привидит к внезапному понижению уровня альбумина в плазме крови.

Небольшое понижение уровня альбумина в плазме, отмечаемое паже при умеренно острых патологических состояниях, может быть обусловлено сочетанием двух указанных выше факто­ров.

Понижение синтеза альбумина. В норме приблицительно 4% имеющегося в организме альбумина ежесуточно об­новляется за счет его синтеза в печени. Нарушение этого процесса приводит к гипоальбуминемии. Синтез альбумина зависит от адекватного поступления с пищей аминокислот, возмещающих по­тери азота (преимущественно в виде мочевины, экскретируемой почками), связанные с катаболизмом белков. Гипоальбуминемия, следовательно, может быть результатом хронической дисфункции печенп. нарушении питания или всасывания.

Повышение катаболизма альбумина. При многих заболеваниях повышены катаболизм альбумина и, следовательно, потери азота организмом. Этот фактор может усугублять гипоальбуминемию, обусловленную другими причинами.

Повышение потерь а льбумина организмом. Благодаря его относительно небольшой ОММ потери значитель­ных количеств альбумина происходят при условиях, для которых характерно повышение проницаемости биомембран, отделяющих плазму крови от окружающей среды. В плазме крови концентра­ция альбумина выше, чем концентрация других белков, обладаю­щих низкой ОММ. Поэтому последствия потери альбумина более очевидны. Условия, способствующие потерям белков, следующие:

1) потери через почечные клубочки при нефротическом синдроме;

2) потери через кожу при ожогах значительной поверхности тела и при таких заболеваниях кожи, как псориаз. В подкожной клет­чатке заключена значительная доля интерстициальной жидкости;

3) потери через стенку кишечника при энтеропатиях, сопровож­дающихся потерями белка.

Последствия гипоальбуминемии

Распределение жидкости. Альбумпн — количественно наибо­лее важный белок среди макромолекул, определяющих осмотиче­ское давление коллоидов плазмы крови. При резко выраженной гипоальбуминемии могут развиться отеки.

Функции связывания. Приблизительно половина кальция плаз­мы крови связана с альбумином, и Гипоальбуминемия сопровожда­ется гипокальциемией. При этом происходит уменьшение только связанной с белком (физиологически неактивной) фракции; симп­томы тетании не развиваются и препараты кальция или витамина D противопоказаны.

Альбумин связывает также билирубин, свободные жирные кис­лоты и многие лекарственные средства, например, салицплаты, пенициллин и сульфонамиды. Связанные с альбумином фракции физиологически и фармакологически неактивны. Значительное уменьшение альбумина плазмы, приводя к снижению связываю­щей способности, может повысить уровень свободных фракций указанных выше веществ, результатом чего могут быть токсичес­кие эффекты при обычных дозировках лекарственных средств. Ле­карства, связываемые альбумином, могут в условиях комбиниро­ванного применения конкурировать за центры связывания, что также приводит к повышению концентраций свободных фракций. Примером такого явления служит сочетапное введение салпцилатов и антикоагулянта уорфарина с усилением действия последнего.

БЕЛКИ ВОСПАЛИТЕЛЬНОГО ОЧАГА И ИММУННАЯ СИСТЕМА

Организм реагирует на повреждение тканей и присутствие па­тогенных микроорганизмов или других чужеродных веществ слож­ными взаимосвязанными последовательностями клеточных и био­химических ответов. Клетки и гуморальные факторы действуют совместно в процессах инициации и регуляции воспаления и та­ким образом удаляют поврежденные ткани и чужеродные ве­щества.

При недостаточности клеточных и гуморальных компонентов возможны изолированные или сочетанные нарушения как воспа­лительной реакции, так и способности уничтожать патогенные микроорганизмы. Неадекватные ответы могут, повреждая ткани организмахозяина, вызывать аутоиммунные заболевания.

В этой главе мы ограничимся кратким описанием некоторых биохимических ответов на повреждение тканей, включая ответ си­стемы комплемента и некоторые изменения иммуноглобулинов (синтезируемых в Влимфоцитах). Эти изменения со стороны им­муноглобулинов могут быть инициированы антигеном. Дальней­шие подробности и описание клеточного ответа (со стороны поли­морфноядерных лейкоцитов и Тлимфоцитов) можно найти в. учебниках иммунологии. Ссылка на один из таких учебников дана в конце этой главы.

БЕЛКИ, СВЯЗАННЫЕ С ОСТРЫМ ВОСПАЛИТЕЛЬНЫМ ПРОЦЕССОМ

Белки острой фазы

Мы уже упоминали об увеличении содержания Cti и азглобулинов, обусловленном ответной реакцией острой фазы. Большин­ство соединений, участвующих в ответной реакции острой фазы, синтезируется в печени. По-видимому, эти синтетические процес­сы инициируются медиаторами пептиднои природы (например, интерлейкином I), высвобождаемыми клетками воспалительного очага. К числу соединений, участвующих в ответных реакциях острой фазы, относятся: 1) активаторы других проявлений воспа­ления, в частности Среактивный белок (названный так потому. что он реагирует с Сполисахаридом пневмококков). Этот белок, соединяясь с бактериальными полисахаридами или фосфолипидами из поврежденных тканей, становится активатором системы комплемента; 2) ингибиторы (например, описанный ниже ctiантитрипсин), регулирующие воспалительную реакцию и обеспечиваю­щие таким образом минимальное повреждение тканей хозяина;

3) гаптоглобин, связывающий гемоглобин, высвобождаемый при локальном гемолизе во время воспалительной реакции.

Воспаление вызывает повышение уровней белков острой фазы. Уровень белков системы комплемента может понизиться в резуль­тате их вторичной утилизации; система комплемента будет рас­смотрена отдельно.

Поскольку данные ответные реакции по своей природе неспе­цифичны, определение содержания отдельных белков острой фазы лишь в редких случаях может быть полезно при диагностике. Однако скорости синтеза и величины периодов полураспада этих белков различны, и результаты определений изменения относи­тельных концентраций нескольких из них могут быть важны при мониторинге таких воспалительных заболеваний, как ревматоидный артрит.

Для обнаружения острого воспаления, на которое быстро реа­гирует Среактивный белок, может быть полезным определение его содержания. Результаты такого анализа представляются ме­нее надежными при мониторинге хронического воспаления; для этой последней цели рекомендуют исследования различных соче­таний других белков острой фазы. Прежде чем обращаться в ла­бораторию с просьбой о выполнении этих анализов, необходимо посоветоваться с ее сотрудниками о целесообразности проведения этих исследований.

Генетически детерминированное низкое содержание некоторых белков острой фазы может приводить к развитию клинических симптомов.

Недостаточность a iантитрипсина. В норме aiантитрипсиньт регулируют активность фагоцитарных протеаз (Ип, ингибиторы протеаз).

Существует приблизительно 30 генетических вариантов aiантитрипсина, наследуемых в виде аутосомальных кодоминантных аллелей. Нормальный аллель представляет собой ИпМ, а нормаль­ный генотип — ММ.

Наиболее важные аномальные аллели, приводящие к недоста­точности aiантитрипсина, называются нуль (не синтезируется ни один из белков) и Z (белок накапливается в печени потому, что не может быть секретирован после синтеза). Если на электрофореграмме белков сыворотки крови полоса Cti значительно ослаблена или отсутствует (рис. 38), можно предполагать, что имеется не­достаточность aiантитрипсина. Неконтролируемое действие про­теаз фагоцитов в легких может, разрушая эластическую ткань, приводить к базальной эмфиземе у молодых взрослых гомозиготов по любому из этих аномальных аллелей; данное патологическое со­стояние может усугубляться при курснпп спгарот плц ппфокцпонных болезнях. Поражение печени происходит у 10—20% боль­ных (например, при Ип ZZ), у которых гепатоциты не могут секретировать белок; у новорожденных проявлением этого патологи­ческого состояния может быть гепатит, у детей или молодых взрослых — цирроз печени.

Обычно диагноз подтверждается обнаружением пониженной концентрации aiантитрипсина, но иногда следует также иденти­фицировать фенотип. Необходимо исследовать кровных родствен­ников больных; рекомендуется воздержаться от курения всем ли­цам с аномальным содержанием aiантитрипсина.

Комплемент

Белки системы комплемента синтезируются макрофагами или гепатоцитами и из-за наличия ингибиторов в плазме обычно цир­кулируют в кровяном русле в неактивной форме. Последователь­ное активирование и утилизация белков системы комплемента в процессе воспаления приводит к снижению их концентрации в плазме крови. Образующиеся продукты активации притягивают фагоциты к очагу воспаления (хемотаксис) и, повышая проница­емость стенок капилляров для клеточных и химических компонен­тов, обеспечивают их поступление к пораженным клеткам; дейст­вуя в сочетании с иммуноглобулинами, они опсонизируют и лизируют чужеродные клетки. Другие белки острой фазы, синтез которых инициируют медиаторы, высвобождаемые из клеток вос­палительного очага, помогают регулировать и ограничивать ответ­ную реакцию организма (см. выше).

С точки зрения клинициста, наиболее важны группы белков си­стемы комплемента, обозначаемые символом Сз. Их активация приводит к хемотаксису. С активацией Сз связаны 2 главных пути превращения комплемента (рис. 39). Названия этих путей в боль­шей мере отражают историю их открытия, чем их значение. Акти­вация любого из них ведет к снижению концентрации Сз.

Рис. 39. Пути превращения комплемента (значительно упрощено).

Альтернативный путь — самый важный. В активации Сз уча­ствуют иммунные комплексы IgA, полисахариды поверхности па­тогенных микроорганизмов или продукты, возникающие при активировании классического пути. Образуется СзЬ, который в свою очередь способствует дальнейшей активации Сз. Другие продукты, возникающие при участии СзЬ, вызывают расширение кровенос­ных сосудов и лизис клеток. Этот циклический самоподдерживаю­щийся процесс приводит к понижению концентрации Сз. После удаления инициирующего фактора ингибиторы (например, обра­зуемые при реакции острой фазы) контролируют процесс и кон­центрация Сз нормализуется.

При классическом пути Ci обычно активируется связанными с антигеном IgG или IgM (иммунные комплексы). В развиваю­щихся затем превращениях участвуют С4 (и С2), активирующие альтернативный путь. Поэтому концентрации Сз и С4 понижаются. Как только прекращается образование иммунных комплексов, кон­центрации Сз и С4 нормализуются.

При заболеваниях, связанных с аномалиями иммунных комп­лексов (например, при системной красной волчанке, СКВ), пос­ледние сохраняются в кровяном русле. Продукты, образующиеся при участии Сз, высвобождающиеся в результате непрерывной ак­тивации классического пути, могут повреждать кровеносные сосу­ды, суставы и почки. Уровни Сз и С4 в плазме крови низкие, а ус­тойчиво низкие уровни Сз могут помочь дифференцировать хрони­ческий гломерулонефрит с поражением кровеносных капилляров среднего диаметра (для которого характерен плохой прогноз) от острого стрептококкового гломерулонефрита — менее опасного за­болевания, имеющего тенденцию к спонтанному излечению с нор­мализацией уровня Сз в течение нескольких месяцев.

При врожденном ангионевротическом отеке Ciингибитор (рис. 39) не функционирует или представлен в недостаточном ко­личестве. Для этого патологического состояния характерно перио­дическое повышение проницаемости капилляров с последующим развитием отеков подкожных тканей и мембран слизистых оболо­чек верхних дыхательных путей или желудочнокишечного трак­та. Отек гортани может привести к смертельному исходу. Уровень или иногда активность ингибитора можно измерить.

Это описание упрощенное.

ИММУНОГЛОБУЛИНЫ

Давно известно, что белки фракции 7глобулина плазмы кро­ви имеют свойства антител. Хотя термины антитело и •yглобулин часто используют как синонимы, антитела встречаются также в ри агфракциях (рис. 37), поэтому термин иммуноглобулин (Ig) предпочтительнее.

Структура

Частица иммуноглобулина представляет собой Уобразную молекулу, схематически изображенную на рис. 40.

Отметим следующие ее особенности: 1) обычно 4 полипептидные цепи соединены дисульфидными связями. В составе каждой молекулы имеются 2 тяжелые (Т) и 2 легкие (Л) цепи. В каж­дой молекуле Тцепи сходны и определяют принадлежность им­муноглобулина к определенному классу белков. В IgG, IgA, IgM, IgD и IgE встречаются соответственно Тцепи у, а, ц, 6 и s. Л-цепи бывают двух типов — к или К. В одной молекуле Лцепи одинако­вых типов, хотя класс Ig как таковой содержит оба типа Лцепей;

Рис. 40. Схематическоеизображение частицы Ig.

2) на каждую молекулу приходится 2 антигенсвязывающих цент­ра, называемь1х Р(аЬ)2участками. Они расположены на концах ветвей Y; для полного проявления активности антитела необходи­мы как Т, так и Лцепи. Аминокислотный состав этой части цепи в разных молекулах варьирует (варьирующая область). Когда оба эти участка взаимодействуют с антигеном, конформационные из­менения передаются через область шарнира (рис. 40) и Fcучасток молекулы активируется; 3) остальные части Т и Лцепей менее вариабельны (константная или Реобласть). Константная область Тцепей определяет такие свойства молекулы Ig, как способность связывать комплемент или активно проникать через плацентар­ный барьер. С Тцепями связаны различные количества углеводов, содержание которых особенно высоко в IgM.

Молекулы некоторых иммуноглобулинов могут содержать не­сколько частиц, связанных обычно между собой Jцепями. Так, например, молекула IgM состоит из 5 частиц. Благодаря различи­ям в размерах и, следовательно, в плотности эти классы молекул можно разделить путем ультрацентрифугирования. Их классифи­кация основана на величинах коэффициента Сведберга (S). Чем выше величина S, тем больше размеры молекулы.

В табл. 27 представлены величины S, наиболее важные функ­ции и другие свойства иммуноглобулинов. Они действуют как синергисты в сочетании с белками острой фазы, включая компле­мент.

Нормальный ответ иммуноглобулинов на инфицирование

Иммуноглобулины синтезируются в Влимфоцитах. Иммуноглобулины IgM синтезируются первыми в ответ на воздействие таких антигенов, как образующиеся в крови микроорганизмы. Благодаря своим большим размерам IgM встречаются почти иск­лючительно во внутрисосудистом пространстве. Этот факт, а так­же высокая скорость их синтеза придают IgM, по сравнению с другими иммуноглобулинами, роль первой линии защиты против переносимых с током крови патогенных микроорганизмов. Синтез IgM может происходить в тканях плода. Высокая концентрация IgM при рождении обычно свидетельствует о том, что была внутриматочная инфекция.

Содержание иммунолобулинов IgG нарастает несколько позже в ответ на воздействие таких растворимых антигенов, как бакте­риальные токсины. Благодаря своей относительно низкой ОММ IgG могут довольно свободно диффундировать в интерстицпальную жидкость и противодействовать инфекции в тканях. Через несколько недель после начала инфекционного заболевания мож­но обнаружить повышение содержания всех иммуноглобулинов, о чем свидетельствует диффузная уполоса на электрофореграмме.

IgA в значительной степени синтезируются под слизистыми оболочками и содержатся в секретах пищеварительного тракта и дыхательных путей, в поте, слезах, молозиве.

Таблица 28. Иммуноглобулины при патологических состояниях

Преоблада­ющий lg	Примеры патологических состояний
IgG	Аутоиммунные болезни, например, СКВ или хронический ак­тивный гепатит
IgA	Заболевания кишечника, например, болезнь Крона. Заболевания дыхательных путей, например, туберкулез, рас­ширение бронхов Ранний цирроз печени
IgM	Первичный билиарный цирроз Вирусный гепатит Паразитарная инвазия, особенно в случаях паразптемии. При рождении, что указывает на внутриматочное инфицирование

При заболеваниях пищеварительного тракта и дыхательных путей изменения IgA происходят в большен степени, чем других иммуноглобулинов. IgA секретируются в виде димера; в котором 2 субъединипы сое­динены пептидной Jцепью и, кроме того, имеют секреторную область, синтезируемую в эпителиальных клетках. Находящиеся в кровяном русле IgA этой секреторной области не содержат.

Как правило, инфекционные заболевания сопровождаются от­ветной реакцией со стороны всех иммуноглобулинов. При этом результаты определения содержания иммуноглобулинов дают ма­ло дополнительной информации по сравнению со сведениями об увеличении фракции углобулина на обычной электрофореграмме белков сыворотки крови. В определенных состояниях (часть из них перечислена в табл. 28) преобладает один или несколько клас­сов иммуноглобулинов. Хотя имеются значительные перекрывания, расчет отдельных lg может помочь в диагностике таких слу­чаев.

Ответ иммуноглобулинов на аллергическую реакцию

IgE синтезируются в плазматических клетках, находящихся под слизистыми оболочками пищеварительных и дыхательных пу­тей, а также в лимфоидной ткани носоглотки. IgE содержатся в секретах слизистой оболочки носа и бронхов. В кровяном русле IgE быстро связываются с поверхностями клеток, особенно туч­ных и базофилов циркулирующей крови, поэтому уровни IgE в илазме очень низкие. Взаимодействие между антигеном и этими связанными с клетками антителами приводит к высвобождению из клеток медиаторов, определяющих немедленное развитие реакций гиперсенсибилизации, как это происходит, например, при сенной лихорадке. Лечение аллергических расстройств путем десенсиби­лизации направлено на стимуляцию образования IgG, которые взаимодействовали бы с антигеном патогенного начала в кровотоке, предотвращая контакт этого антигена с IgE, связанными с клетками, и/или на угнетение синтеза IgE. Повышенные концен­трации IgE отмечают при ряде заболеваний, протекающих с уча­стием аллергического (атопического) компонента, как, например, в некоторых случаях экземы, астмы и паразитарных инвазий.

Недостаточность иммуноглобулинов

Восприимчивость к рецидивирующим инфекционным заболе­ваниям может быть результатом количественной или функцио­нальной недостаточности иммуноглобулинов, комплемента или клеток иммунной системы. Важно помнить, что наличие в сыворот­ке крови характерных для нормы концентраций иммуноглобулинов не исключает возможность недостаточности иммунитета.

Резкое уменьшение содержания иммуноглобулинов может вы­звать заметную гипогаммаглобулинемию.

Последствия недостаточности отдельных иммуноглобулинов оп­ределяются их функциями и распределением в организме. При недостаточности IgM часто встречается септицемия. Недостаточ­ность IgG может приводить к рецидивирующему гнойному инфицированию тканей (особенно легких и кожи) такими образующи­ми токсины микроорганизмами, как стафилококки и стрептококки. Недостаточность IgA может быть бессимптомной или связана с рецидивирующими легкими инфекционными заболеваниями дыха­тельных путей или пищеварительного тракта.

Первичная недостаточность иммуноглобулинов встречается ре­же, чем вторичная, связанная с другими заболеваниями.

Предложено несколько систем классификации этих явлений недостаточности. Мы рассмотрим в самых общих чертах три типа этого состояния.

Транзиторная недостаточность иммуноглобулинов. Имеющиеся в кровяном русле новорожденного ребенка IgG поступили из ор­ганизма матери через плацентарный барьер. Уровни IgG понижа­ются в течение первых 3—6 мес жизни, а затем постепенно нара­стают по мере повышения синтеза эндогенных lg. В некоторых случаях развитие этого синтеза задерживается, и физиологическая гипогаммаглобулинемия может сохраняться в течение еще не­скольких месяцев.

Транспорт IgG через плаценту происходит преимущественно в течение последних 3 мес беременности. Поэтому у недоношенных детей может развиться тяжелая недостаточность lg, обусловлен­ная уменьшением содержания поступивших из организма матери. IgG, прежде чем началось нарастание уровня эндогенных IgG.

Первичная недостаточность иммуноглобулинов. Первичная не­достаточность IgA в плазме крови, слюне и других продуктах секреции распространена довольно широко (частота в общей популя­ции приблизительно 1 на 500).

Описано несколько редких обычно наследуемых синдромов. При одном из них — связанной с полом агаммаглобулинемии у детей (синдром Джейнуэя), встречающейся только у лиц мужско­го пола, полностью отсутствуют В-клетки и циркулирующие иммуноглобулины, тогда как клеточный (Т-клетки) иммунитет соот­ветствует норме. Другие синдромы, характеризующиеся различной степенью недостаточности иммуноглобулинов и нарушением кле­точного иммунитета, могут наблюдаться у лиц любого пола.

Вторичная недостаточность иммуноглобулинов. Низкое содер­жание иммуноглобулинов в сыворотке крови очень часто встреча­ется при злокачественных новообразованиях, особенно в случаях поражения гемопоэтической и иммунной систем. Часто понижение уровня иммуноглобулинов усугубляется после химио или радио­терапии. При миеломатозе уменьшение концентрации иммуногло­булинов в крови обнаруживают почти во всех случаях. При тяже­лых заболеваниях, сопровождающихся потерей белка организмом (например, при нефротическом синдроме), понижение концентра­ции иммуноглобулинов, особенно IgG, обусловлено как потерей lg с относительно низкой ОММ, так и повышением катаболизма.

ДИСФУНКЦИЯ В-КЛЕТОК

Обычно ответ В-клеток на инфицирование является поликлональным. Многие различные группы (клоны) В-клеток синтези­руют ряд иммуноглобулинов, что сопровождается проявлениями диффузной гипергаммаглобулинемии на электрофореграммах.

Парапротеинемия

Каждая В-клетка специализирована и синтезирует иммуноглобулин одного класса и типа. Если, в противоположность обычной ответной реакции на инфицирование, одна из этих клеток пролиферирует с образованием клона, один из белков будет синтези­рован в избытке. Такая моноклональная пролиферация В-клеток часто, но не всегда, бывает злокачественной. Термином парапротеин пользуются для обозначения узкой четкой полосы на электрофореграмме, как правило, в уобласти, хотя такая полоса мо­жет быть всюду от ct2 до уобласти включительно (см. рис. 38). Часто можно видеть, что парапротеин моноклональный.

Парез иммунной системы

Моноклональная пролиферация может угнетать синтез имму­ноглобулинов в других клонах. В таких случаях утюлосъг на электрофореграмме, за исключением узкой полосы парапротеина, либо уменьшены, либо отсутствуют, и можно видеть понижение концентрации других иммуноглобулинов (см. рис. 38).

Белок БенсДжонса

Белок БенсДжонса содержится в моче многих больных со злокачественными новообразованиями, связанными с дисфункция­ми В-клеток. В отсутствие злокачественных новообразований ББД обнаруживают редко. Он состоит из свободных моноклональных легких цепей или их фрагментов, которые синтезируются в значи­тельном избытке по отношению к Тцепям, что указывает на оп­ределенную степень дифференцирования. Благодаря относительно низкой ОММ (от 20000 до 40000) этот белок фильтруется в по­чечных клубочках и накапливается в плазме крови только при недостаточности функций клубочков или в случае его полимериза­ции. ББД может повреждать клетки почечных канальцев и об­разовывать крупные цилиндры (что приводит к развитию миеломной почки), а также амилоидные отложения в тканях.

Сочетание парапротеинемии, пареза иммунной системы и на­личия ББД является веским доводом в пользу предположения о наличии злокачественного новообразования, связанного с дисфунк­циями В-клеток.

Причины парапротеинемии

Хотя наличие парапротеинемии — важное указание на воз­можность злокачественного новообразования, это не всегда так.

Парапротеины могут быть обнаружены при следующих пато­логических состояниях, в основе генеза которых лежат злокачест­венные новообразования: 1) миеломатоз (на долю которого при­ходится большинство случаев злокачественных парапротеинемии); 2) макроглобулинемия; 3) В-клеточные лимфомы (в том числе хронические лимфолейкозы); 4) заболевания, связанные с анома­лиями тяжелых цепей.

Следствия злокачественной пролиферации В-клеток

Результаты некоторых клинических и лабораторных исследо­ваний сходны при всех злокачественных новообразованиях, свя­занных с дисфункциями В-клеток. Содержание парапротеина, на­личие или отсутствие пареза иммунной системы, а также наличие или отсутствие ББД определяют характер клинической картины и результатов лабораторных исследований. Следует помнить, что злокачественные новообразования, связанные с дисфункцией В-клеток, могут существовать и без всех или в редких случаях од­ного из описанных ниже явлений.

Последствия наличия парапротеина. Описываемые явления наблюдают только при очень высоких уровнях парапротеина (что весьма убедительно свидетельствует о наличии злокачественного новообразования); эти уровни могут быть связаны с очень высо­кой СОЭ и вызывать следующие нарушения:

1) проявляющиеся in vivo последствия повышения вязкости плазмы крови с медленным кровотоком в сосудах небольшого диаметра; к их числу от­носятся тромбоз вен сетчатой оболочки с нарушением зрения, тромбоз кровеносных сосудов головного мозга или даже гангрена периферических тканей (синдром чрезмерно высокой вязкости);

2) повышенная вязкость крови, отмечаемая во время венепунк­ции. Кровь может свернуться в шприце. Приготовление мазков крови затруднено. (Чрезмерная высокая вязкость чаще всего встречается при макроглобулинемии, но иногда может быть при миеломе); 3) повышенное общее содержание белка в плазме кро­ви, несмотря на нормальный или низкий уровень альбумина;

4) ложная гипонатриемия, обусловленная тем, что часть объема оказывается занятой белком.

Последствия пареза иммунитета. Восприимчивость к инфек­ционным заболеваниям может быть повышенной в связи с анома­лиями набора иммуноглобулинов.

Эффекты белка БенсДжонса. При высокой концентрации бел­ка БенсДжонса особенно велика вероятность развития почечной недостаточности вследствие накопления ББД в клетках канальцев, а также амилоидоза.

Кроме того, при злокачественных новообразованиях, обуслов­ленных дисфункциями В-клеток, часто обнаруживают следующее:

1) нормохромную, нормоцитарную анемию, что является обычным клиническим проявлением любого злокачественного заболевания;

2) небольшие геморрагии, возможно, вследствие образования ком­плексных соединений между факторами свертывания крови и парапротеином; 3) синдром Рейно, если парапротеин представляет собой криоглобулин.

Миеломатоз (множественная миелома; миелома, состоящая из плазматических клеток)

Миеломатоз представляет собой патологическое состояние, ко­торое чаще встречается после 50 лет; до 30 лет оно наблюдается редко. Миеломатоз распространен в равной степени среди мужчин и женщин. Чаще всего встречается злокачественная пролифера­ция плазматических клеток в тканях костного м,озга. В этих случаях клинические симптомы и результаты лабораторных ис­следований определяются злокачественной пролиферацией плаз­матических клеток, нарушением синтеза иммуноглобулинов и/или их секреции из клеток.

Злокачественная пролиферация плазматических клеток. Боль в костях, которая может быть сильной, обусловлена давлением продиферирующих клеток. Рентгенологическое исследование мо­жет показать наличие отдельных, как бы перфорированных участ­ков, прозрачных для рентгеновских лучей, особенно в костях черепа, позвоночника, ребер и таза. Возможен генерализованный остеопороз. По данным гистологических исследований, деятель­ность остеобластов вокруг пораженных участков незначительна; поэтому активность щелочной фосфатазы плазмы крови в преде­лах нормы.

Могут быть патологические переломы.

Выше мы уже обсуждали эффекты, связанные с парапротеинемией, парезом иммунитета и ББД (который встречается в 70% случаев), а также другие возможные явления.

Другие результаты лабораторных исследований. Белки плазмы крови, содержание которых нарастает, обычно относятся к числу IgG, реже IgA (приблизительно 2,5:1) и совсем редко ББД (в случаях почечной недостаточности). Иногда обнаруживают IgD, IgM и IgE (два последних очень редко).

Приблизительно в 20% случаев (обычно при наличии ББД) в плазме крови не удается определить парапротеин. В редких случаях не находят ни парапротеина, ни ББД. В любом случае отмечают парез иммунитета.

При IgDмиеломе нарастание углобулина можно не обнару­жить при рутинном электрофоретическом исследовании.

Может развиться гиперкальциемия. Высокую концентрацию кальция в плазме крови обычно удается снизить гидрокортизоном (см. тест на угнетение стероидами),, и стероиды можно использо­вать для лечения таких гиперкальциемий.

Поскольку активность остеобластов невелика, уровень щелоч­ной фосфатазы в плазме крови будет в пределах нормы, если в патологический процесс не вовлечена печень. Если же она вовле­чена, то повышенный уровень щелочной фосфатазы обусловлен поражением печени, но не костей. Нормальный уровень активно­сти щелочной фосфатазы при поражениях костей может помочь дифференцировать миеломатоз от метастазов злокачественных но­вообразований в костную ткань.

Результаты исследований костного мозга. В тканях костного мозга нарастает доля плазматических клеток, многие из них яв­ляются атипичными (миеломные клетки). Исследование мазка костного мозга следует обязательно провести, прежде чем под­твердить или исключить диагноз миеломатоз.

Плазмоцитома мягких тканей. В редких случаях миелома по­ражает мягкие ткани, не изменяя костный мозг (экстрамедулляр­ная плазмоцитома). Хотя и в этих случаях часто находят харак­терные для миеломы аномалии со стороны белков, течение и прог­ноз при этих двух патологических состояниях различны. Плазмо­цитома мягких тканей растет медленно, проявляя тенденцию оставаться локализованной. Часто оказывается эффективным местное иссечение единичной опухоли. Следует идентифицировать тип парапротеина и контролировать его концентрацию по ходу заболевания.

Макроглобулинемия Вальденстрема

Подобно миеломе, макроглобулинемия обычно встречается у пожилых людей (от 60 до 80 лет), но чаще поражает мужчин чем женщин. Как и миелома, она обусловлена злокачественным перерождением В-клеток, которые, однако, в большей степени напоминают лимфоциты, чем плазматические клетки. Проявления синдрома чрезмерно высокой вязкости встречаются чаще, чем при миеломе, по-видимому, в связи с большими размерами молекулы IgM, но поражения скелета наблюдаются редко. Отмечают пато­логические процессы в лимфатических железах.

Результаты лабораторных исследований и диагностика. Изме­нения белков сыворотки крови. Парапротеин в -области можно идентифицировать как моноклональный IgM. Концентрация IgA в сыворотке крови обычно понижена, но содержание IgG может быть повышенным.

Атипичные лимфоцитарные клетки имеются в полученных пу­тем биопсии образцах тканей костного мозга или лимфатических желез.

Заболевания, связанные с накоплением тяжелых цепей

Этим термином обозначают редко встречающуюся группу за­болеваний, характеризующихся наличием в плазме крови или в моче аномального белка, идентифицируемого с фрагментом Тцепи (а, у или |л). Для клинической картины характерны признаки генерализованной лимфомы (заболевание, связанное с аномалией уцепи), лимфоматозных поражений кишечника с нарушением всасывания (заболевание, связанное с аномалией кцепи) или хронического лимфатического лейкоза (заболевание, связанное с аномалией )лцепи). В некоторых случаях в сыворотке крови может быть обнаружен парапротеин.

Криоглобулинемия

Криоглобулинами называют белки, выпадающие в осадок при охлаждении проб, ниже температуры тела человека. Они могут появляться при заболеваниях, связанных с образованием парапротеинов. Приблизительно половина криоглобулинов состоит из моноклональных иммуноглобулииов (обычно IgM или IgG). Как правило, у больного отмечают другие симптомы основного заболе­вания; наличие криоглобулина устанавливают в ходе обследова­ния. Иногда, особенно если концентрация белка высока, и он вы­падает в осадок при температуре выше 22 °С, внутрисосудистая преципитация может вызывать такие поражения кожи, как пур­пура и феномен Рейпо.

В ряде случаев анализ может показать поликлональность криоглобулина или наличие в данной фракции комплемента; эти случаи могут быть связаны с заболеванием иммунного комплекса, но иногда основная аномалия не обнаруживается (эссенциальная Криоглобулинемия).

Парапротеинемия без очевидных причин

В случае установления наличия парапротеина следует при­ступить к исследованиям, направленным на обнаружение одного из заболеваний, рассмотренных нами выше. У госпитализирован­ных больных в 10—30% таких случаев (и, по-видимому, значи­тельно чаще среди клинически здоровых лиц) причину появления парапротеина установить не удается. Термины доброкачественная или эссенциальная парапротеинемия, а также моноклональная гаммапатия неустановленного значения используют для обозначе­ния подобных состояний в тех случаях, когда они имеют транзиторный характер. Такой диагноз следует считать предваритель­ным; за больными следует установить наблюдение, поскольку в дальнейшем у них может развиться выраженная миелома или макроглобулинемия.

ПРОТЕИНУРИЯ

Потери большинства белков плазмы крови через почки огра­ничивает размер пор в базальной мембране клубочков и, возмож­но, ее отрицательный заряд, способствующий отталкиванию отри­цательно заряженных белковых молекул. При заболеваниях клу­бочков изменения любого из этих факторов могут создавать усло­вия для поступления в фильтрат альбумина и белков с большей ОММ. Белки с низкой ОММ фильтруются даже в норме. Клетки почечных канальцев осуществляют всасывание и метаболизм боль­шинства таких белков. Здоровый человек за сутки экскретирует с мочой до 0,08 г белка, количество, не определяемое обычными скрининговыми тестами. Если протеинурия превышает 0,15 г за сутки, то это почти всегда является свидетельством заболевания.

Протеинурия может быть обусловлена заболеванием почек. В более редких случаях она может быть результатом наличия в кровяном русле большого количества белков с низкой ОММ.

Важно помнить, что результаты тестов на белок будут поло­жительными, если в моче появляются кровь и гной.

Почечная протеинурия

Гломерулярная протеинурия обусловлена повышением прони­цаемости клубочков (нефротический синдром). Ниже мы обсуж­даем это патологическое состояние более подробно. Обычно пре­обладающим белком в моче является альбумин.

Ортостатическая (по с тура льна я) протеину­рия. Как правило, протеинурия более значительна, когда боль­ной находится в положении стоя, чем когда он лежит. Термин Ортостатическая или постуральная применяют для обозначения протеинурии (часто тяжелой), которая исчезает в ночные часы. Она представляется клубочковой по своему происхождению и обычно встречается среди подростков и молодых людей. Хотя та­кое состояние часто не является патологическим, через несколько лет могут развиться дисфункции почек.

Тубулярная протеинурия может быть обусловлена поражением почечных канальцев любой этиологии, особенно в связи с пиелонефритом. Если проницаемость почечных клубочков в пределах нормы, протеинурия обычно не превышает 1 г за сутки, причем экскретируются преимущественно белки с относительно низкой ОММ — Ст2 и рмикроглобулины.

Протеинурия при нормальной функции почек

Протеинурия может быть следствием образования белка БонсДжонса, тяжелого гемолиэа с гемоглобинурией или значительного поражения мышц (с миоглобинурией). В двух последних случаях моча будет красного или коричневого цвета.

Ложную протеинурию можно обнаружить добавлением в мочу белка куриного яйца.

Визуальная оценка электрофореграммы белков мочи позволяет определить наличие протеинурии БенсДжонса. ББД — единст­венный белок с ОММ ниже, чем у альбумина, который можно об­наружить в значительных количествах в неконцентрированной моче в отсутствие гемоглобинурии или миоглобинурии. Наличие на электрофореграмме белков мочи полосы (особенно если ее нет в сыворотке крови) с оптической плотностью, превышающей та­ковую альбумина, указывает на наличие ББД.

Нефротический синдром

Термином нефротический синдром обозначают такое патологи­ческое состояние, при котором в результате повышения проницае­мости почечных клубочков организм теряет за сутки более 6 г белка с последующим развитием гипоальбуминемии и отеков, а также гиперлипопротеинемии. Заболевание почек может быть как первичным, так и вторичным, обусловленным другим патологиче­ским процессом.

Имеются сообщения о развитии нефротического синдрома при большинстве типов гломерулонефрита, обычно вследствие отложе­ния в клубочках циркулирующих иммунных комплексов (прибли­зительно в 80% случаев нефроза). У детей наиболее распростра­ненной причиной нефротического синдрома является гломерулонефрит, протекающий с минимальными поражениями почек.

Вторичный нефротический синдром был описан в связи со сле­дующими заболеваниями: 1) сахарный диабет; 2) системная крас­ная волчанка (СКВ) (как следствие образования иммунных комп­лексов) ; 3) тромбоз нижней полой вены или почечных вен; 4) амилоидоз; 5) малярия, вызванная Р. malariae (как следствие образо­вания иммунных комплексов).

Результаты лабораторных исследований

Аномалии, связанные с белками. При нефротическом синдром»? возможна Протеинурия от 6 до 50 г за сутки. О тяжести пораже­ния почечных клубочков судят по соотношению теряемых организ­мом белков. Если заболевание протекает в легкой форме, в моче среди экскретируемых белков преобладают альбумин (ОММ 65000) и трансферрин (ОММ приблизительно 80000), а также присутствует ociантитрипсин (ОММ 50000). По мере повышения проницаемости клубочков в моче появляются IgG (ОММ 160000) и белки с еще большей ОММ.

Электрофореграмма белков сыворотки крови свидетельствует о потере белка организмом.

Результаты электрофореза белков мочи на ацетате целлюлозы дают некоторое представление о тяжести поражения почек. Более точное указание об избирательности такого поражения дает диф­ференцированный клиренс белков. Сопоставляют клиренс белков с низкой ОММ, таких как трансферрин или альбумин, и белков с более высокой ОММ, таких как IgG. Полученный результат обыч­но выражают в виде соотношения, избегая, таким образом, необ­ходимости собирать мочу в течение точно заданного времени. Если соотношение клиренсов IgG и трансферрина или альбумина мень­ше 0,2, то это указывает на высокую избирательность потери белков, имеющих низкую ОММ, и является более благоприятным прогностическим признаком по сравнению с теми случаями, когда величина дтого соотношения выше; такие случаи обычно хорошо поддаются лечению стероидами или циклофосфаном.

Последствиями указанных аномалий белков являются: 1) оте­ки, обусловленные гипоальбуминемией; 2) понижение концентра­ции связанных с белками веществ в результате потери белкано­сителя. Важно не допустить ошибки при интерпретации низких общих уровней кальция, тироксина, кортизола и железа.

Аномалии, связанные с липопротеинами. При заболеваниях, протекающих в легкой форме, нарастает содержание ЛПНП, вследствие чего развивается гиперхолестеринемия. В более тяже­лых случаях повышение содержания ЛПОНП (триглицеридов) может привести к помутнению плазмы крови. В полной мере причины этих изменений еще неясны.

В моче могут появиться цилиндры, содержащие жиры. Тесты функции почек. На ранних стадиях развития заболева­ний проницаемости клубочков высока и концентрация мочевины в плазме крови в пределах нормы. В дальнейшем может развить­ся недостаточность функций клубочков, сопровождающаяся уре­мией. На этой стадии развития патологических процессов потери белка уменьшаются и уровни белка и липидов в плазме крови могут нормализоваться. При наличии уремии такая картина не свидетельствует о выздоровлении.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Белки плазмы крови

1. Альбумин — белок плазмы крови, содержание которого оп­ределяют чаще всего. Его функции включают регуляцию распреде­ления жидкости между плазмой крови и внеклеточным простран­ством и связывание и последующая инактивация многих эндоген­ных веществ.

2. Методом электрофореза можно разделить группы белков. На электрофореграммах белков сыворотки крови здорового чело­века можно видеть 5 фракций: альбумин, cci, as, Р и глобулины. В плазме крови имеется шестая фракция — фибриноген.

3. Важные для клинициста изменения электрофореграмм бел­ков крови могут быть обнаружены при нефротическом синдроме, парапротеинемиях, гипогаммаглобулинемии, недостаточности osiантитрипсина и в некоторых случаях цирроза печени.

4. При многих патологических состояниях, связанных с про­цессами воспаления и повреждением тканей, имеется ответная реакция острой фазы. Она характеризуется повышенной оптиче­ской плотностью полос tti и стзфракций на электрофореграммах.

5. В некоторых случаях для мониторинга воспалительных про­цессов целесообразно измерять содержание отдельных белков острой фазы, таких как cxiантитрипсин, Среактивный белок и гаптоглобин. При этих патологических состояниях содержание фракции Сз комплемента может понижаться.

6. В присутствии чужеродных микроорганизмов иммуноглобулины, комплемент и другие белки острой фазы функционируют как синергисты.

7. Иммуноглобулины (Ig) представляют собой группу струк­турнородственных белков. Описано 5 классов Ig, из которых наиболее важны IgG, IgA и IgM. Парапротеины являются иммуноглобулинами; белок БенсДжонса близок к ним по свойствам.

8. Иммуноглобулины разных классов характеризуются различ­ными функциями, свойствами, особенностями ответной реакции на стимулирующее воздействие антигена. Для диагностики неко­торых патологических состояний может быть полезным определе­ние содержания IgG, IgA и IgM.

9. Дефицит иммуноглобулинов — только одно из проявлений недостаточности иммунитета. Нормальное содержание Ig не исклю­чает недостаточности иммунитета. Недостаточность Ig может быть первичной или вторичной и может касаться одного или всех клас­сов Ig.

10. Парапротеин на электрофореграмме выявляется в виде уз­кой полосы, обычно в области расположения 'глобулина. Как правило, парапротеин представлен моноклональными иммуноглобулинами и обычно, но не всегда, указывает на злокачественную пролиферацию В-клеток.

11. В большинстве случаев парапротеины обнаруживают при миеломах. Клинические проявления миеломы разнобразны; в их основе лежат нарушения структуры и функций костного мозга, а также концентраций белков плазмы крови. Лабораторная диаг­ностика миеломы основана на исследованиях костного мозга и обнаружении аномалий белков сыворотки крови и/или мочи.

12. Белок БенсДжонса, обнаруживаемый обычно только в мо­че, состоит из моноклональных свободных легких цепей. Обычно его наличие указывает на злокачественность В-клеток.

13. Криоглобулины представляют собой белки, выпадающие в осадок при охлаждении ниже температуры тела человека. С на­личием криоглобулинов связаны симптомы, наблюдаемые при переохлаждении организма. При заболеваниях, сопровождающихся парапротеинемией, можно обнаружить Криоглобулины.

Протеинурия

1. Протеинурия может быть обусловлена заболеванием клу­бочков или канальцев. Клубочковая Протеинурия встречается ча­ще. Массивная Протеинурия всегда имеет клубочковое происхож­дение.

2. Протеинурия возможна при нормальной функции почек, ес­ли в организме образуются чрезмерные количества белков с низ­кой ОММ.

3. Нефротический синдром характеризуется протеинурией, до­стигающей по крайней мере 6 г за сутки, снижением концентра­ции альбумина в сыворотке крови, отеками и гиперлипопротеинемией. При этом Протеинурия является клубочковой. Тяжесть поражений можно оценивать на основании данных о дифференци­рованном клиренсе белков.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Brenner В М. Hostetter Т. Н., Hames H. D. Molecular basis of proteinuria o{

glomerular origin. — New Engl. J. Med., 1978, 298, 826—833. Hobbs }. R; Myeloma. — Medicine (3rd series), 1980, 29, 1507—1512. Kyle R. A. Multiple myeloma. Review of 869 cases. — Mayo Clin. Proc., 1975,

50 29_4о_ Levinsky R J Role of circulating soluble immune complexes in disease. —

Arch. Dis. Childh., 1978, 53, 9&99. Parfrey P. S. The nephrotic syndrome. — Brit. J. Hosp. Med., 1982, 27, 15э—

162.

Roitt I. М. Essential immunology, 4th edit. — Oxford: Blackwell Scientific Pu­blications, 1960.

Tobin M J Hutchinson D. C. S. An overview on the pulmonary features of aiantitrypsin deficiency. — Arch. Intern. Med., 1982, 142, 1342—1348.

Whicher J. Т. The interpretation of electrophoresis. — Brit. J. Hosp. Med., 1980, 24, 348360.

ПОКАЗАНИЯ К ОПРЕДЕЛЕНИЮ СОДЕРЖАНИЯ БЕЛКА

Мы рассмотрели те изменения в содержании белков плазмы крови, ко­торые могут происходить при патологических состояниях. Обнаружение этих изменений не всегда имеет диагностическое значение. Прежде чем дать направление на анализ, следует в общих чертах оценить возможное значе­ние его результатов для диагностики или лечения.

Ниже перечислены обычные показания к определениям содержания белка.

Для оценки изменений гидратации. Развивающиеся в течение коротких промежутков времени сдвиги в общем содержании белков или концентра­ции альбумина в плазме крови почти определенно связаны с изменениями гидратации.

Для оценки концентраций, кажущихся аномальными, или изменении концентраций соединений, связанных с белками. Определения концентра­ции альбумина в плазме крови всегда должны сопровождать исследования содержания кальция. Если отмечен параллелизм изменений содержания связанных с белками соединений и альбумина, то эти изменения, по-видимому, обусловлены сдвигами концентрации белков.

Для исследования отеков. Очень низкое содержание альбумина в плаз­ме крови указывает на гипоальбуминемию как возможную причину отеков.

При наличии гвшоальбуминемии электрофореграмма белков сыворотки крови, типичная для случаев нефротического синдрома или цирроза пече­ни (см. рис. 38), позволяет установить ее причину. Если отеки обусловлены не гипоальбуминемией, а другими причинами, то разбавление крови при­водит к понижению концентрации альбумина и всех других белковых фрак­ций сыворотки крови.

Для исследований при подозрении на заболевания иммунной системы. Определение уровней Сз в плазме показано, если предполагают заболевание иммунной системы. Если это заболевание в активной фазе, уровни Сз обыч­но низкие. Высокие уровни Сз свидетельствуют о том, что повреждения тканей обусловлены не заболеваниями иммунной системы, а другими при­чинами.

При заболеваниях иммунной системы на электрофореграммах белков сыворотки крови можно обнаружить диффузное увеличение фракции углобулпнов. Следует помнить, что ато явление может быть обусловлено многи­ми заболеваниями других типов.

Для изучения причины рекуррентных инфекций. Определение концен­траций пммуноглобулинов в сыворотке крови должно быть частью оценки адекватности функционирования иммунной системы. Чтобы обнаружить на­следственную недостаточность комплемента, можно измерить общий гемолитический комплемент. Отметим, что эти тесты позволяют оценить только гуморальный иммунитет.

Результаты электрофоретического исследования белков сыворотки кро­ви могут указать причину понижения концентрации иммуноглобулинов (на­пример, можно получить электрофореграмму, характерную для случаев по­тери белка организмом, или электрофореграмму, указывающую на наличие парапротеина).

Определение потерь организмом белка за сутки с мочой показано, если такая причина представляется вероятной.

Для исследований при предполагаемых мпеломе или макроглобулинемпп. Следует провести электрофоретическое исследование белков сыворот­ки крови для обнаружения парапротеина и белков мочи — для обнаружения белка БенсДжонса. Необходимо подтвердить диагноз путем исследования мазка костного мозга или ткани, полученной методом биопсии.

Для оценки степени пареза иммунитета следует измерить содержание иммуноглобулпнов в плазме крови.

Для исследований при заболеваниях печени. При хронических заболева­ниях печени уровни альбумина в сыворотке крови могут быть низкими.

На электрофореграммах белков сыворотки крови можно обнаружить слияние |3 и уфракций при циррозе или диффузное увеличение фракции •углобулинов при хроническом активном гепатите.

Результаты исследований содержания иммуноглобулинов в сыворотке крови могут помочь при дифференциальной диагностике. При циррозе пре обладает повышение содержания IgA, при билиарном циррозе — IgM, а при хроническом активном гепатите — IgG.

При острых заболеваниях печени результаты определений концентра­ции белков обычно бесполезны.

ОТБОР КРОВИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЙ СОДЕРЖАНИЯ БЕЛКА

Чтобы избежать получения ошибочно завышенных результатов, кровь для определения содержания белков (в том числе иммуноглобулинов) сле­дует брать при таких условиях, когда гемостаз сведен к минимуму.

При обычных электрофоретических исследованиях необходимо исполь. вовать только свернувшуюся кровь, поскольку фибриноген может маскиро­вать аномальные белки или может быть ошибочно идентифицирован с ними.

Пробы, предназначенные для исследований комплемента, следует от­бирать и обрабатывать при таких условиях, которые сводят активацию in vitro к минимуму. Прежде чем брать кровь, важно установить контакт с лабораторией для уточнения методики отбора проб.

Кровь, предназначенную для исследования криоглобулинов, следует от­бирать при помощи шприца, подогретого до 37 °С; полученные пробы до на­чала исследования следует хранить при той же температуре, иначе можно получить ошибочные отрицательные результаты, поскольку криопреципитат при охлаждении включается в кровяной сгусток.

Тестирование белков мочи

Повседневно используют несколько быстрых скрининговых тестов. При этом существует 2 обычных ограничивающих фактора: 1) большинство те­стов было разработано для обнаружения альбумина; эти тесты могут давать отрицательные результаты в присутствии (даже больших количеств) дру­гих белков, например таких, как ББД; 2) поскольку результаты тестирова­ния зависят от концентрации белка, используя очень разбавленные образцы мочи, можно получить отрицательные результаты, несмотря на значитель­ную протеинурию.

Важно, чтобы исследуемые образцы были свежими. Альбустикс. Предназначенная для тестирования часть полоски фильтро­вальной бумаги пропитана буферным раствором индикатора тетрабромфенолового голубого при рН 3,0. При этом рН в отсутствие белка индикатор имеет желтый цвет. Поскольку белок образует комплекс с красителем, ста­билизируя его в форме, окрашенной в голубой цвет, в присутствии белка реагентная полоска становится зеленой или синезеленой. После тестиро­вания этот цвет сравнивают с прилагаемой цветной шкалой, на которой ука­заны приблизительные величины концентрации белка. Реагентные полоски следует хранить в плотно закрытых сосудах на холоде. Прилагаемые ин­струкции следует точно выполнять.

Ложноположительные результаты могут быть получены в следующих случаях: 1) при исследовании сильно щелочной (инфицированной или долго хранившейся) мочи, когда буферная емкость оказывается повышенной. В этом случае зеленая окраска свидетельствует о щелочном рН; 2) если кон­тейнер для сбора мочи был загрязнен следами дезинфицирующих средств, таких как хлоргексидин.

Ложноотрицательные результаты могут быть получены, если к моче в качестве консерванта была добавлена кислота (например, при определе­ниях содержания кальция в моче).

Тест с сульфосалпциловой кислотой. Если моча мутная, ее фильтруют. Приблизительно к 1 мл прозрачной мочи добавляют 2—3 капли 25% сульфосалициловой кислоты. Появление мутности или образование хлопьев ука­зывает на наличие белка.

Ложноположительные результаты могут быть следствием: 1) наличия рентгеноконтрастных средств, таких как соединения, используемые для вну­тривенной пиелографии; 2) наличия метаболитов бутамида; 3) введения вы­соких доз пенициллина; 4) наличия высоких концентраций уратов.

Ложноотрицательные результаты можно получить при исследовании сильно щелочных (долго хранившихся) образцов мочи.

Тест Брэдшоу на глобулины, включая белок БенсДжонса. Необходимо подчеркнуть, что подтвердить или исключить наличие ББД можно только в условиях лаборатории.

В пробирку вносят несколько миллилитров концентрированной соляной кислоты, на поверхность которой затем осторожно наслаивают мочу. Если в моче имеется глобулин (в большинстве случаев ББД), на поверхности раздела фаз образуется обильный белый осадок. Хотя альбумин не дает по­ложительной реакции, при тяжелом нефротическом синдроме наличие глобулинов может привести к позитивному результату тестирования. Этот тест положительный только в случаях резко выраженной протеинурии Бенс-Джонса.