ביוכימיה 5- חלבונים בנסיוב Flashcards
נסיוב
- ההרכב שלו דומה לזה של הפלסמה, חוץ מכך שבנסיוב אין פקטורי קרישה.
- נסיוב הוא מרכיב של הדם, המופרד ממשקע המרכיבים התאיים וללא חומרי קרישה. הנסיוב כולל את כל החלבונים שאינם משמשים לקרישה, בהם אנטיגנים, נוגדנים, הורמונים ואלקטרוליטים. וגם חומרים ממקור חיצוני (תרופות ומיקרוארגניזמים).
היחידות המקובלות לציון הריכוז
גרמים או מ”ג ל 100 מ”ל, גרם או מ”ג/דצ”ל.
ריכוזים של יונים מבוטאים בדרך כלל
במילימול לליטר
בנסיוב נורמלי יש בסה”כ
שבע גרם חלבון
לליטר
אלבומין
- מהווה את רוב החלבון בנסיוב (שני שליש)
- תפקידיו: שמירה על פוטנציאל אוסמוטי בדם, הובלה-למשל של חומצות שומן ובילירובין ושימוש כמחסן של חומצות אמינו.
- אלבומין נוצר בכבד.
גלובולין
קבוצה המכילה סוגים שונים של חלבונים, בינהם:
נוגדנים, ליפופרוטאינים וחלבונים מובילים.
הריכוז של סך כל החלבונים בנסיוב
ושל האלבומין והגלובומין
הוא 6.3-8.2 גרם לדציליטר.
ריכוז האלבומים: 3.6-5.5 (כ55-68 אחוז מחלבוני הנסיוב)
ריכז גלובולין: 2.3-3.5
דציליטר- עשירית הליטר
שינויים בריכוזים הנורמלים במצבי מחלה:
מחלת כבד
- כאשר הכבד לוקה בתפקודו, מסונתז פחות אלבומין.
- בד בבד יכולה להיות עלייה ברמת הגלובולינים.
- נוצר מצב בו סך כל חלבוני הנסיוב נמר פחות או יותר בנורמה, אך היחס בין האלבומין לגלובולין יורד, עד שלעתים מתקבל יחס הפוך.
- בדיקה זו (היחס של אלבומין וגלובולין) אינה רגישה לאבחון מחלת כבד, אך משאובחנה המחלה היא מתאימה למעקב ולהערכת חומרת המחלת הכבד.
Nephrotib syndrome-
- מחלת כליות עם נזק גלומרולי המתבטאת בעיקר בהפרשת אלבומין בשתן.
- תהיה ירדה של יחס אלבומין לגלובולין. ובשתן ימצא חלבון.
דהידרציה
- איבוד נוזלים שמקורו יכול להיות התייבשות, שלשולים או הקאות.
- כמות חלבוני הנסיוב נשמרת אל ריכוזם עולה.
אלקטרופורזה של חלבונים
- שיטת מעבדה להפרדה וכימות יחסי של קבוצות חלבונים, המבוססת על נידות המולקולות בשדה חשמלי.
- ברמת חומציות נתונה, כל חלבון יהיה טעון מטען חשמלי.
- באלקטרופורזה של חלבוני הנסיוב משתמשים בבופר עם
PH=8.6.
זהו
PH
בו חלבוני הנסיוב יהיו טעונים שלילית, אך לחלבונים דרגת טעינה שונה. - באלקטרופורזה משתמשים בתומך (לוח דק) העשוי מחומרים סינטטים עליו מבצעים את ההפרדה. על התומך טוענים את הנסיוב בצורה נקודה או פס, טובלים אותו בבופר ומעמידים בשדה חשמלי. החלבונים הנודדים לאנודה (בגלל המטען השלילי) נודדים במהירות שונה כפונקציה של מטען המולקולה, גודל מולקולה וצורתה.
- בסוף התהליך מקבלים חמש קבוצות של חלבונים הקרויים מקטעים, פרקציות.
- לזיהוי מקטעי החלבונים צובעים את הלוח עם חומר צבע הנקשר לחלבונים. הפרקציות השונות נראות כחמישה כתמי צבע.
- הכתם החזק ביותר הוא של
אלבומין. גמא גלובולין נראה ככתם מפוזר על פני שטח רחב יותר, דבר המעיד על פרקציה המכילה חלבונים שונים עם נידות דומה. - עוצמת הצבע נמדדת על ידי מכשיר אופטי. התוצאה היא עקומה המתארת את עוצמת הצבע והפיזור של כל מקטע ומחושבת כאחוז של כל מקטע מסך כל חלבוני הנסיוב.
הגובה של כל מקטע מתאר את עוצמת הצבע, כלומר את ריכוז החלבון במקטע
והרוחב את פיזור המקטע.
אימונוגלובולינים
בנסיוב קבוצה גדולה של חלבונים הפועלים כנוגדנים ונקראים אימונוגלובולינים. חלבוני חיסון, או
Ig.
איך אימונוגלובולינים נוצרים
- חדירת חומר זר- אנטיגן
- כתוצאה מחדירה של אנטיגן מתרבים
B lymphocytes- סוג של תא דם לבן
המתפתחים לתאי פלסמה. - תאי פלסמה יוצרים נוגדנים.
- לימפוציט יחיד המתרבה ויוצר תאי פלסמה אחידים יוצר שבט-
clone. - כל תאי השבט יוצרים כמות גדולה של אותו נוגדן כנגד אותו אנטיגן.
- האימונוגלובולינים משתחררים מהתאים לפלסמה ולכן הנוגדנים הם בעצם חלבונים חוץ תאיים.
כל יחידת נוגדן בנויה מ-
- מארבע שרשראות פוליפפטידיות
- שתיים בעלות משקל מולקולרי נמוך, ולכן נקראות
light chains
והן מסומנות כ-
L - שתיים בעלות משקל מולקולרי גבוה הנקראות
heavy chains ומסומנות כ
H. - ארבעת השרשראות יוצרות יחידת נוגדן בעל שלוש זרועות שצורתו
Y
. על שתיים מהזרועות יש אתרי קשירה, כל אתר קשירה קושר מולקולת אנטיגן אחת. - כל יחידת נוגדן בנויה מאיזורים קבועים, המשותפים לנוגדנים רבים, ואזורים משתנים בהם נמצאים אתרי הקשירה.
איזור משתנה מסומן ב
V
, איזור בשרשרת קלה יסומן ב
VL
ובשרשרת כבדה ב
VH.
איזור קבוע מסומן ב
C
IgG
רב נוגדני הפלסמה. כל נוגדן בנוי מיחידה אחת. (מונומר)
IgA-
נמצאים בהפרשות חיצוניות (דמעות, רוק, ריר אף, דרכי נשימה, דרכי עיכול וחלב אם). בנויים מ1-2 יחידות. (ממונומר ודימר)
IgM
נוגדני ענק. כל אחד מהם בנוי מפנטמר. אלה הם הנוגדנם הראשונים הנוצרים לאחר מפגש עם אנטיגן. זאת צורת הנוגדן הראשונה בתינוקות.
IgE
משתתפים בתגובות לאלרגיות וחשיפה לטפילים.
IgD-
נמצאים בפלסמה בריכוז נמוך.
Immunoassays- בדיקות אימונולוגיות
בדיקות בהן נעשה שימוש בנוגדנים
השימושים הם רבים, כמו: קביעת סוגי דם, קביעת רמות של חלבונים שונים (ברפואה ובמחקר), זיהוי נוגדנים.
העיקרון מבוסס על הספציפיות הרבה בהתקשרות בין אנטיגן לנוגדן היחודי לו ליצירת התצמיד בינהם. בעקבות ההתקשרות נוצר תצמיד שניתן לזיהוי.
על בסי זה פותחו שיטות שונות בתנאי מעבדה לזיהוי ישיר או עקיף של תצמיד האנטיגן עם הנוגדן.
Eliza- enzyme-linked immunosorbent assay
אחת השיטות לבדיקה אימונולוגית
הקישור של הנוגדן לאנטיגן מפעיל אנזים. האנזים המופעל יוצר תרכובת צבעונית שאת רמתה אנו מודדים.
יתרונות הבדיקות האימונולוגיות
מהימנות- זיהוי ודאי של החומר הנבדק בגלל ייחודיות הקשירה בין הנוגדנים לאנטיגנים.
זיהוי כמויות זהירות של חומרים ללא צורך בהפרדה לקבלת החומר הנבדק
מהירות.
מבחינים בשתי קבוצות אנזימים הנמצאים בנסיוב.
אנזימים פונקציונליים- ריכוזם התקין בנסיוב גבוה מאשר ברקמות.
אנזימים לא פונקציונליים- אנזימים הפועלים בתאים ולא בדם. ריכוזם של אנזימים אלה גבוה יותר הרקמות והימצאותם בדם מקורה בהרס של תאים.
עלייה ברמת האנזימים הרקמתיים בדם מקורה ב:
הרס של תאים על ידי מחלה, נגיף, גידול או חבלה.
ירידה ברמת החמצן המביאה לפגיעה בממברנה.
תרופות, רעלים וזיהומים.
רמת העלייה של האנזימים מושפעת מ:
מידת הנזק לרקמה
מיקום האנזים בתא
מידת פינויו מהדם.
פרופיל אנזימטי
- לכל רקמה פרופיל אנזימטי אופייני, לכן לפי סוג האנזימים הלא פונקציונליים שרמתם בדם עולה אפשר ללמוד על הרקמה שניזוקה.
- בנוסף לאנזימים מצויים בדם חלבונים רקמתיים אחרים המשמשים כסמנים למחלות ספציפיות ברקמות.
- בדיקת אנזימים וסמנים אחרים מסייעים באבחנה של מצבים קליניים שונים.
הבדיקות של האנזימים השונים שונות ברגישות ובספציפיות שלהן:
- רגישות- היכולת של בדיקה מסויימת של רמת אנזים לאבחן את כל המקרים כולל מקרים קלים או התחלתיים.
-
סגוליות,
specificity - היכולת של בדיקה מסוימת לעשות אבחנה מבדלת בדיקת אנזים או סמן בעלת ספציפיות גבוהה מראה תוצאות חיוביות רק למצב קליני מסוים ספציפי.
איזואנזימים- איזוזומים
- צורות מולקולריות שונות של אותו אנזים.
- מולקולות אלה מבצעות את אותה פעילות אנזימטית. הן נבדלות במבנה ולכן בתכונות הפיזיקליות.
- איזואנזימים שונים נבדלים ברגישות לויסות. בתנאים זהים איזואנזים אחד יהיה פעיל יותר מהשני.
- ברקמות שונות הרכב שונה של איזואנזימים.
יחידות אנזימים
בדיקת האנזימים מבוצעת בנסיוב והריכוז מבוטא ביחידות בינ”ל של פעילות האנזים הנבדל לליטר נסיוב.
International unit of enzyme activity-U
יחידה אחת מוגדרת ככמות האנזים הגורמת לפירוק של 1 מיקרומול סובסטרט או ליצירת 1 מיקרומול תוצר במשך דקה בתנאים מוגדרים של רמת חומציות
ריכוזי אנזימים יבוטא ביחידות אנזימים לליטר
CPK, CK- creatine kinase
- האנזים נמצא בשרירים- נמצא בשריר הלב, שרירי השלד.
- ריכוזו עולה במצב של פגיעה בשריר, חבלה, חום, ניתוח, פעילות גופנית ותרופות.
- ידועים שלושה איזואנזימים ל
CK
. כל איזואנזים בנוי משתי תת יחידות
(יש שני סוגים של תת יחידות muscle-m, brain-b):
(CK3) MM – ספציפיות נמוכה כי הוא עולה גם מאוטם שריר לב וגם מפגיעה בשרירי השלד.
(CK2) MB – יותר ספציפי ללב.
BB (CK1)- מקורו במח ואינו מצוי בדם.
AST-Aspartate Aminotransferase
האנזים מעביר קבוצת אמינו מאספרטט לאלפא קטו-גלוטרט.
Aspartate + α ketoglutatare↔ Oxaloacetate + glutamate
מצוי ברקמות רבות כמו: שרירי השלד, שריר לב, כליות מח תאי דם אדומים.
ALT-Alanine Aminotransferase
נקרא בעבר
sGPT-serum glutamic-pyruvic transaminase
מעביר קבוצה אמינית מאלנין לאלפא קטו-גלוטרט
- Alanine + α ketoglutatare↔ pyruvate + glutamate
אנזים ספציפי לכבד ומאוד רגיש. עולה כאשר יש נזק לכבד.
GGT-gamma glutamyl transpeptidase
נמצא באפיתל של דרכי המרה (עלייה בחסימה של מרה)
נמצא גם ברקמות אחרות לכן למרות שרגיש הוא לא ספציפי. (עולה גם במחלות כבד, לבלב כליות)
LDH-lactate dehydrogenase
- מזרז תגובה של יצירת פירובט מלקטט, תגובה דו כיוונית
נמצא בהרבה רקמות. אם יש קושי בזיהוי רקמה פגומה נעזרים באיתור איזואנזימים ספציפיים.
ל
LDH
יש 5 איזואנזימים שבנויים מני סוגי תת יחידות
muscle-M, heart-H
כל איזואנזים בנוי מ-4 תת יחידות שהיחס בינהם קובי את סוגי האיזואנזימים.
Alkaline phosphtase- פוספטזה בסיסית.
מצוי באפיתל שמרפד את צינור המרה, עצמות, מעי ושליה.
עולה במחלה חסימתית של מרה ומחלות עצם.
5’ Nucleotidase
מוריד פוספט מנוקליאוטידים.
מצוי ברוב הרקמות.
עולה בחסימת דרכי מרה ולא ביצירת עצם, לכן עוזר באבחנה במקרים בהם לא ברור מקור העלייה של פוספטזה בסיסית. ערכים נורמלים אינם שוללים חסימה בדרכי המרה.
α-amylase
מצוי בעיקר בלבלב ובבלוטות הרוק.
לאנזים זה שני איזואנזימים:
- איזואנזים P- מצוי בלבלב.
- איזואנזים S- מקורות שאינם בלבלב.
שימוש עקרי באבחון דלקת חריפה של לבלב.
ליפזה וטריפסינוגן
אנזימים העולים בדלקת חריפה של לבלב- ספציפים יותר מהעמילזה למצב זה.
CA-125
סמן חלבוני שאינו אנזים.
גליקופרוטאין שיכול לעזור באבחנה של סוג מסוים של סרטן שחלות.
לא מתאים לסריקה באוכלוסיה אך מתאים לניטור חולות
אוטם שריר הלב.
חסימה בעורקים הכלילים המספקים דם ללב. עקב חוסר חמצן יכול להגרם נזק קשה לתאי הלב.
אבחנה מיידית של אוטם שריר הלב נעשית על ידי סימנים קליניים ושינויים באקג.
בדיקת אנזימים וסמנים אחרים באוטם שריר לב עוזרת לאשר או לשלול אבחנה במקרים בהם אין שינויים אופיניים בא.ק.ג
זמן הופעת האנזימים בדם בצורה מוגברת נותנת הערכה גסה בלבד מכיוון שיש הבדלים בחולים שונים.
באוטם שריר הלב עולים:
- האנזים קריאטים קינזה CK
- האנזים הראשון שריכוזו עולה בדם (2-4 שעות לאחר ההתקף)
- לא מספיק ספציפי (כל חבלה או פגיעה בשריר מביאה לעליה ברמתו)
- בדיקה של איזואנזים
CK-MB, היא רגישה וספציפית יותר לשריר הלב. - עולה אחרי 2-4 שעות לאחר ההתקף ויורד אחרי יומיים לערכים נורמלים בדומה לבדיקת ס”הכ האנזים
CK.
- האנזים AST
- מתחיל לעלות 8-12 שעות לאחר
MI
. מגיע לשיא אחרי 36-48 שעות.
- מתחיל לעלות 8-12 שעות לאחר
- האנזים LDH
- הנדידה שלו מאיזור הלב איטית, לכן רמתו מתחילה לעלות בשלב מאוחר יותר, 8-12 שעות לאחר
MI
וחוזרת לנורמה אחרי 7-12 יום.
העלייה היא באיזואנזימים מסוג 1 ו2.
- חשוב באבחנה של חולה שהגיע מספר ימים אחרי אירוע שחשוד כMI.
- טרופונין T
- ריכוזים נמוכים שלו הם משמעותיים כי לא מצוי בדם נורמלי.
עולה 4-8 שעות לאחר התקף לב ונעלם מהדם אחרי10-14 יום. יש מאמץ לפיתוח שיטות מעבדה רגישות כדי לזהותו בשלב המוקדם ביותר האפשרי.
אי נוכחות של טרופונין לאחר 8 שעות מאפשרת שלילה של MI.
מחלות כבד
- עלייה ספציפית ב
- ALT, AST
- LDH
- ובאיזואנזימים LDH-5 וסוג 4
- אין עלייה ב
- CK
- לעתים עלייה ב
- GGT
מחלות שרירים
- ראשוניות (מחלת שרירים) או משניות (מחלת עצבים)
- ניוון שרירי ראשוני מלווה בעליה של האנזימים
- CK
- AST
- LDH
במחלות שרירים משניות, ריכוז האנזימים יהיה נורמלי או גבוה קצת.
במחלת ניוון שרירים על שם דושן
(אחוזה בכרומום X)
עולה ה
CK
לרמות הגבוהות פי 50-100 מהרמה הנורמליות. במקרים קלים בהם המחלה מופיע בגיל מבוגר יותר, עליית
CK
מתונה.
מחלה חסימתית של דרכי מרה
עלייה בפוספטזה בסיסית,
GGT
ו-5 נוקליאוטידזה.
אנזימים אלה לא ספציפים רק למרה, לכן במקרה של ספק צריך לבדוק איזואנזימים ספציפי של פוספטזה בסיסית או לבדוק את הפוספטזה הבסיסית עם 5 נוקליאוטידזה.
מחלות עצם
- עלייה בפוספטזה בסיסית באיזואנזים ספציפי לעצמות
- אין עלייה ב
GGT
דלקת חריפה של הלבלב
רמה גבוהה של אלפא עמילזה, ליפזה וטריפסינוגן.
