protein huyết tương

PROTEIN HUYẾT TƯƠNG         

ThS.Trần Khánh Chi

Email: trankhanhchi@hmu.edu.vn

MỤC TIÊU

1. Trình bày được một số thành phần protein chính trong huyết tương, nguồn gốc và chức năng sinh lý của chúng

2. Trình bày được thay đổi điển hình của một số protein huyết tương chính trong bệnh lý

ĐẠI CƯƠNG VỀ XÉT NGHIỆM HÓA SINH LÂM SÀNG

+ Ý nghĩa của xét nghiệm hóa sinh trong lâm sàng:

- Quyết định chẩn đoán: đái tháo đường, rối loạn thăng bằng acid-base, rối loạn điện giải.

- Góp phần chẩn đoán: kết hợp với các xét nghiệm cận lâm sàng khác để chẩn đoán bệnh

- Chẩn đoán phân biệt: những bệnh có triệu chứng lâm sàng giống nhau nhưng do những nguyên nhân khác nhau

- Chẩn đoán sớm: chẩn đoán bệnh trong thời kỳ ủ bệnh khi chưa có triệu chứng lâm sàng

- Sàng lọc, theo dõi tiến triển, theo dõi điều trị và tiên lượng bệnh

+ Giải thích các kết quả xét nghiệm trên lâm sàng:

- Nắm vững các yếu tố gây biến thiên sinh học các kết quả xét nghiệm: tuổi, giới, hoạt động, tình trạng dinh dưỡng…

- Nắm được sự thay đổi của các xét nghiệm tùy theo các quá trình bệnh lý

- Nắm được các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả xét nghiệm

=> Xét nghiệm không chỉ sử dụng 1 lần để chẩn đoán bệnh mà còn được sử dụng để theo dõi tiến triển của bệnh.

PROTEIN TOÀN PHẦN HUYẾT TƯƠNG

+ Protein huyết tương: vô cùng đa dạng phong phú với >300 loại đã được xác định.

+ Nguồn gốc: chủ yếu do gan tổng hợp, một phần các globulin do hệ thống miễn dịch và các hormone do các tuyến nội tiết tạo ra.

+ Vai trò: tạo áp suất keo huyết tương, tham gia hệ thống đệm của cơ thể, tham gia hệ thống đông máu, vận chuyển các chất kém hòa tan trong máu, bảo vệ cơ thể chống lại các tác nhân lạ xâm nhập....

+ Bình thường: 73,1 ± 6,06 g/L

+ Gồm nhiều loại, nếu điện di trên giấy tách được 5 loại là: albumin, globulin α1, α2, β, γ.

+ Với các kỹ thuật điện di khác như trên gel polyacrylamide, điện di mao quản còn tách ra được khoảng 20 loại protein khác nhau trong huyết tương.

CÁC LOẠI PROTEIN CHÍNH TRONG HUYẾT TƯƠNG

1. Prealbumin

2. Albumin

3. Globulins

α-globulins : α1 & α2-globulins

β-globulins: β1 & β2-globulins

ɣ-globulins

4. Fibrinogen

Giá trị protein thay đổi so với bình thường trong các điều kiện bệnh lý khác nhau

CÁC PHÂN ĐOẠN PROTEIN HUYẾT TƯƠNG

Phân đoạn	Tỷ lệ (%)	Nồng độ (g/l)
Albumins: albumin, pre-albumin (transthyretin)	52 – 58	34 – 50
α1-globulins: thyroxin-binding globulin, transcortin, α1-acid glycoprotein, α1-antitrypsin, α1-lipoprotein (HDL), α1-fetoprotein	2,4 – 4,4	2-4
α2-globulins: haptoglobin, macroglobulin, ceruloplasmin	6,1 – 10,1	5 – 9
b-globulins: transferrin, hemopexin, lipoprotein  (LDL), fibrinogen, C-reactive protein, C3 and C4 components of the complement system	8,5 – 14,5	6 – 11
g-globulins: IgG, IgM, IgA, IgD, IgE	10 – 21	8 – 15

VAI TRÒ CỦA CÁC PROTEIN HUYẾT TƯƠNG

+ Vận chuyển:

- Albumin: acid béo, bilirubin, calcium, thuốc

- Transferin: sắt

- Ceruloplasmin: đồng

- Transcortin: cortisol, corticosteron

- Lipoproteins: lipids

- Haptoglobin: hemoglobin tự do

- Thyroxin binding globulin: thyroxin

- Retinol binding protein: retinol

+ Duy trì áp suất keo:

- Protein huyết thanh là thành phần chính tạo nên áp suất keo giúp duy trì thể tích máu và dịch trong hệ thống tuần hoàn, tổ chức kẽ và các cơ quan khác của cơ thể.

- Thành phần albumin đóng vai trò quan trọng nhất trong điều hoà áp suất keo. Giảm nồng độ albumin  gây thoát dịch từ lòng mạch vào khoang kẽ gây phù.

+ Chức năng xúc tác (enzyme):

- Cholinesterase

+ Chức năng bảo vệ:

- Immunoglobulins kết hợp với kháng nguyên lạ và loại bỏ chúng.

- Hệ thống bổ thể loại bỏ các kháng nguyên tế bào.

- Chất ức chế enzym loại bỏ enzyme bằng cách tạo phức hợp với chúng: a1-antitrypsin kết hợp với elastase, trypsin và bảo vệ các cơ quan không bị tổn thương.

- Một vài protein tăng trong phản ứng viêm cấp và bảo vệ cơ thể: a1-antitrypsin, a2-macroglobulins.

+ Đông máu:

- Nhiều yếu tố tham gia vào cơ chế đông máu: yếu tố IX, VIII, thrombin, fibrinogen.

- Rối loạn các yếu tố này dẫn đến các bệnh lý khác nhau như: hemophilia

+ Chống đông máu (thrombolysis):

- Plasmin phá vỡ thrombin và làm tan cục máu

+ Điều hoà thăng bằng acid-base:

- Proteins huyết thanh giúp điều hoà thăng bằng acid-base

THAY ĐỔI NỒNG ĐỘ PROTEIN TOÀN PHẦN HUYẾT TƯƠNG

+ Tăng:

- Cô đặc máu: mất nước trầm trọng (nôn, tiêu chảy nặng, đái tháo nhạt…)

- Xuất hiện protein bất thường: đa u tủy xương (Kahler)

- Tăng gama globulin: bệnh đa u tủy xương, leucemi

+ Giảm:

- Giảm cung cấp: suy dinh dưỡng, rối loạn hấp thu

- Giảm tổng hợp: suy giảm chức năng gan

- Tăng phân hủy: bệnh đái tháo đường, nhiễm độc giáp nặng, ung thư

- Mất: bệnh thận (viêm cầu thận cấp hoặc mạn, hội chứng thận hư), mất máu, bỏng nặng

+ Do máu loãng: có thai, ứ nước ngoại bào

=>Thay đổi trị số các phân đoạn protein có ý nghĩa quan trọng trên lâm sàng

PREALBUMIN (Transthyretin) VÀ PROTEIN GẮN RETINOL-RBP

+ Protein vận chuyển: hormone thyroid và vitamin A (retinol), di chuyển cùng nhau theo tỷ lệ 1:1 ngăn cản sự thanh lọc của RBP bởi thận

+ Prealbumin: 55kda, RBP: 21kda

+ Di chuyển nhanh hơn albumin trong điện trường

+ Kỹ thuật xác định: điện di miễn dịch

+ Giảm trong: bệnh gan, HCTH, đáp ứng viêm cấp, suy dinh dưỡng

+ Thời gian bán hủy ngắn: 2 ngày

ALBUMIN

+ Alb – chuỗi 585 aa, 17 cầu nối disulfide

+ TLPT: 66,3KDa.

+ Nồng độ trong huyết thanh: 45 g/l

+ ~ 60% protein huyết thanh

+ Chức năng:

- Duy trì áp suất keo huyết tương

- protein dự trữ, nguồn dự trữ các amino acids

- Vận chuyển:

. steroid hormones

. Acid béo tự do

. bilirubin

. Thuốc (sulfonamides, aspirin)

. Ca2+

. vitamin

NGUYÊN NHÂN THIẾU HỤT ALBUMIN

+ Giảm tổng hợp: di truyền (hội chứng albumin huyết thanh thấp-analbuminemia) hay mắc phải (xơ gan, suy dinh dưỡng)

(!) Hội chứng albumin huyết thanh thấp: di truyền trội liên quan đến NST thường: NST số 4, có tính chất gia đình, biểu hiện lâm sàng: phù sau 40 tuổi, RL lipid, albumin huyết thanh 0,5g/l

+ Tăng mất albumin:

- Tăng giáng hóa trong nhiễm trùng

- Tăng mất qua thận (HCTH)

- Mất qua đường ruột

- Bỏng nặng

HẬU QUẢ DO THIẾU HỤT ALBUMIN

+ Phù: do giảm áp suất keo huyết tương, dịch đi vào khoảng kẽ gây phù

+ Giảm vận chuyển thuốc và các chất kém hòa tan khác trong máu

+ Giảm lượng Ca tạo phức với protein

- Giảm Ca toàn phần huyết tương

- Mức Ca ion hóa có thể bình thường

CÁC PROTEIN PHẢN ỨNG VIÊM PHA CẤP (Acute phase reactants-APPs)

+ Giá trị của chúng thay đổi trong đáp ứng viêm cấp

+ Nguyên nhân:

- Phá huỷ tế bào

- Sửa chữa, hồi phục tế bào bị tổn thương

- Hoạt động chuyển hoá của một vài tế bào (TB miễn dịch)

+ Nồng độ APRs thay đổi trong:

- Nhiễm khuẩn

- Phẫu thuật

- Tổn thương

- Ung thư

 

Positive:

C-reactive protein: ~1000-fold increase!

α1-antitrypsin

fibrinogen

haptoglobin (HP)

C3, C4

serum amyloid A (SAA)

Negative:

albumin

transferrin

antithrombin

transcortin

retinol binding protein

TẦM QUAN TRỌNG CỦA CÁC APPs

+ Thành phần của đáp ứng miễn dịch

- C-reactive protein, thành phần bổ thể (C3 a C4),TNF-a, IL-1, IL-6

+ Bảo vệ các cơ quan không bị tổn thương

- Dọn dẹp các ROS (Reactive Oxygen Species - ROS) và ổn định các phức hợp protein vận chuyển:

. haptoglobin

. hemopexin

. feritin

. ceruloplasmin

- Ức chế các proteases

. a1-antitrypsin

. a1-antichymotrypsin

. a2-macroglobulin

+ Vận chuyển các sản phẩm cần loại bỏ trong quá trình viêm :

- hemoglobin

- hemopexin

- serum amyloid A (SAA)

+ Yếu tố đông máu và các protein liên quan đến sự tái tạo mô-cơ quan :

- fibrinogen

- prothrombin

- factor VIII

- Von Willebrandt factor

- plasminogen

+ Tiêu chuẩn để xác định quá trình viêm

+ Tiêu chuẩn cho quá trình tổng hợp protein ở gan

a1-antitrypsin

+ Thành phần của phân đoạn α1-globulin

+ Được tổng hợp ở gan trong tế bào gan và macrophages

+ Chuỗi polypeptide có 394aa, TLPT 51kDa

+ Chức năng:

- Ức chế serine proteases trong huyết thanh (trypsin, elastase...)

(Serin protease: enzyme thủy phân liên kết peptid với đặc trưng có serin ở trung tâm hoạt động)

- Trong đáp ứng viêm cấp: ức chế sự phá huỷ mô liên kết bởi elastase giải phóng từ bạch cầu vùng viêm

+ Kỹ thuật xác định: điện di, điện di đẳng điện, hóa miễn dịch hay miễn dịch đo độ đục

a1-antitrypsin - ý nghĩa lâm sàng:

+ Tăng: phản ứng viêm pha cấp (cytokine kích thích tổng hợp), viêm gan hay giai đoạn cuối của thai ỳ (do estrogen kích thích tổng hợp AAT)

+ Giảm:

- Tổn thương gen mã hóa AAT dẫn đến có thể thiếu hụt tuyệt đối hay 1 phần AAT.

- Có tới 75 biến thể di truyền của AAT khác nhau được ký hiệu là các Pi từ B đến Z.

- Tăng sử dụng: hội chứng suy hô hấp sơ sinh, viêm gan sơ sinh hay viêm tụy cấp

- Mất qua đường nước tiểu: hội chứng thận hư hoặc đường tiêu hóa

TRANSFERRIN

+ Transferrin là 1 β-globulin, tổng hợp chủ yếu ở gan

+ Bám vào sắt tự do trong huyết thanh chuyển đến gan hoặc hệ thống lưới nội mạc

+ Nồng độ Transferrin giảm trong:

- Bệnh gan mạn (xơ gan)

- Viêm mạn, suy dinh dưỡng

- Bệnh lý thận

- Thiếu hụt bẩm sinh

+ Transferrin huyết thanh tăng trong quá trình tăng tổng hợp nguyên nhân do thiếu máu, thiếu sắt.

FERRITIN

- Protein nội bào; một lượng nhỏ trong huyết thanh

- Chức năng: dự trữ sắt,

- Tăng: Viêm mạn tính, ung thư, viêm khớp dạng khớp, thiếu máu không do thiếu sắt

- Giảm: thiếu máu thiếu sắt, suy dinh dưỡng, có thai

CERULOPLASMIN

+ Nồng độ trong huyết thanh: 300 mg/l

+ Chức năng:

- Vận chuyển 90% đồng trong huyết thanh:

. 1 phân tử bám với 6 nguyên tử đồng

. Gắn với đồng chặt hơn albumin (mang 10% đồng còn lại trong huyết thanh)

=> Quan trọng với việc hấp thụ đồng từ ruột non.

+ Bệnh Wilson:

- Nồng độ Ceruloplasmin huyết thanh giảm

- Lắng đọng đồng ở mắt, não, gan…

HAPTOGLOBIN

+ α2- globulin, tetramer α2β2 chains

+ Chức năng:

- Gắn với hemoglobin tự do và vận chuyển tới tế bào lưới nội mô

- Phức hợp Hb-Hp quá lớn để có thể di chuyển qua cầu thận =>  ngăn chặn mất Hb tự do (và Fe)

(!) Hb tự do qua được cầu thận, đi vào ống thận và xu hướng kết tủa gây tổn thương thận

+ Hp thuộc nhóm APRs => Tăng

- Viêm, nhiễm khuẩn

- Tổn thương

- Ung thư

+ Giảm: tan máu

β2–Microglobulin

+ Là thành phần của kháng nguyên bạch cầu người (human leukocyte antigen - HLA)

+ Có trên bề mặt của tế bào bạch cầu lympho và hầu hết tế bào có nhân khác

+ Lọc qua cầu thận, được tái hấp thu gần như hoàn toàn (>99%)

+ Nồng độ huyết thanh tăng trong:

- Suy giảm chức năng thận

- Bệnh lý tăng sản xuất

+ Là tumor marker:

- Leukemia, lymphomas, multiple myeloma

C-reactive protein (CRP)

+ Thuộc nhóm b2-globulin, được tổng hợp ở gan, nồng độ tăng trong các phản ứng viêm

+ Tăng cao trong các phản ứng viêm cấp

+ Chức năng sinh lý là bám vào phosphocholine, biểu hiện trên bề mặt của các tế bào bị chết hoặc đang chết (và một số loại vi khuẩn)

+ Nồng độ trong huyết thanh của CRP tăng nhanh chóng sau 2h của phản ứng viêm cấp, đạt đỉnh sau 48h (vi khuẩn, virus, nhiễm nấm, ….), mức độ tăng tỷ lệ thuận với mức độ tổn thương của mô

Fibrinogen

+ Glycoprotein, thuộc nhóm b2-globulins (TLPT 340 000)

+ Nồng độ trong huyết thanh - 1.5 – 4.5 g/l

+ Tham gia vào phức hợp đông máu

+ Là protein viêm cấp: tăng trong phản ứng viêm cấp

+ Giảm: đông máu nội mạc rải rác, suy giảm chức năng gan

Immunoglobulins

+ Kháng thể được sản xuất bởI tế bào lympho B trong đáp ứng với kháng nguyên

+ Bản chất là các γ- globulin, tham gia vào các quá trình miễn dịch của cơ thể

+ Nguồn gốc: do tế bào lympho B tổng hợp

+ Cấu trúc: gồm 2 chuỗi nặng và 2 chuỗi nhẹ giống nhau

+ Có nhiều loại Ig khác nhau: IgA, IgD, IgE, IgG và IgM

+ Các kháng thể này tham gia trực tiếp trong các phản ứng kháng nguyên – kháng thể.

IgG:

+ Chiếm tỷ lệ cao nhất trong các Ig, khuếch tán được qua thành mạch và qua được hàng rào rau thai.

+ Chức năng: trung hòa chất độc, gắn với kháng nguyên và hoạt hóa bổ thể

+ Liên quan đến các đáp ứng miễn dịch trong bệnh mạn tính

+ Tăng trong các bệnh gan, bệnh collagen, bệnh lao

Các γ- globulin:

IgM:

+ Là kháng thể đầu tiên được sản xuất trong quá trình đáp ứng miễn dịch của cơ thể

+ Tăng cao trong giai đoạn cấp của bệnh lý nhiễm trùng

IgA:

+ Có vai trò bảo vệ ngăn chặn sự xâm nhập của vi khuẩn vào cơ thể (có trong nước bọt, nước mắt, dịch mũi, dịch ruột…)

+ Tăng trong bệnh gan mạn, hen phế quản, lao phổi

IgD và IgE:

+ Chiếm tỷ lệ rất ít trong huyết tương (1%)

+ Chức năng của IgD chưa rõ ràng

+ IgE gắn với tế bào mast và liên quan đến các phản ứng dị ứng, do đó tăng trong các bệnh dị ứng

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Hoá sinh lâm sàng, NXB Y học 2011

2. Lehninger's Principles of Biochemistry, David L. Nelson, 2008

3. Marks' Basic Medical Biochemistry, Michael Lieberman, 2013