Proteine Plasmatiche: Transferrina e Beta-2-Microglobulina, Presentazione Università San Raffaele

Università San Raffaele Roma

Professore
Valeria D'Argenio

Proteine Plasmatiche

Proteine (dal greco protos: principale)

• Sono sostanze organiche formate da aminoacidi uniti con legame peptidico e
  da composti, diversi dagli aminoacidi (carboidrati nelle glicoproteine, lipidi
  nelle lipoproteine, ecc.) legati con legame covalente

La luciferina delle lucciole
L'emoglobina degli eritrociti
La cheratina di capelli,
squame, corna, lana, unghie

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Valeria D'Argenio - Proteine Plasmatiche

• Sono costituite da una mescolanza di specie molecolari diverse per
  natura chimica, origine e funzioni
• In particolare, nel siero si trovano:

V
proteine semplici, costituite unicamente da aminoacidi, come
l'albumina
proteine complesse o coniugate nelle quali sono presenti
zuccheri, lipidi o loro derivati, legati alla catena proteica con
legame di natura covalente e, quindi, sufficientemente stabile

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Valeria D'Argenio - Caratteristiche chimico-fisiche

In base alla solubilità, le proteine sieriche sono frazionabili in:

• Albumine, solubili in acqua
• Globuline, solubili in soluzioni saline

In condizioni fisiologiche,le proteine sieriche costituiscono una soluzione
colloidale* sufficientemente stabile
Tale soluzione diventa progressivamente instabile quando la concentrazione
dell'albumina è al di sotto del 50% del totale e la frazione globulinica aumenta
*contenente sostanze diverse tra loro presenti in uno stato finemente disperse
Es .: il latte è costituito da una soluzione acquosa di sali, carboidrati, lipidi in
emulsione e una miscela di proteine in dispersione colloidale

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Valeria D'Argenio - Funzioni biologiche delle Proteine Plasmatiche

Alcune proteine rivestono precise funzioni biologiche nel plasma:

• Funzione nutritiva (frazione albuminica)
• Capacità tampone (nonostante l'effetto tampone dovuto all'emoglobina sia preponderante, le
  proteine plasmatiche ne prendono parte)
• Coagulazione e fibrinolosi (molte proteine coinvolte sono già presenti allo stato attivo nel plasma,
  altre sono in uno stato inattivo o vengono liberate in conseguenza alla cascata emocoagulativa)
• Fattori di difesa (immunoglobuline e fattori del complemento)
• Funzioni di trasporto (le proteine plasmatiche rendono biodisponibili molte sostanze insolubili in
  acqua-lipidi ormoni steroidei, vitamina, bilirubina, sostanze tossiche, farmaci, alcuni metalli , creando
  con le stesse dei lagami differenti per affinità e specificità
• Mantenimento della pressione colloidoosmotica (l'albumina, sia per la sua concentrazione che per il
  basso peso molecolare, gioca un ruolo chiave nella distribuzione dei fluidi extracellulari)

Altre proteine, come gli ormoni, alcuni enzimi, presentano una localizzazione plasmatica transitoria, ma
non esplicano funzioni biologiche

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Valeria D'Argenio - Sintesi delle Proteine Plasmatiche

• Sono sintetizzate prevalentemente dal fegato, ad eccezione delle immunoglobuline
  (sintetizzate dalle plasmacellule), di alcuni costituenti del sistema del complemento
  (sintetizzati dai macrofagi), di alcune lipoproteine (sintetizzate dalle cellule intestinali) e
  da altre proteine endoteliali

Immunoglobuline
Linfocita B
Plasmacellula
Anticorpi
Nel plasma sono contenuti
6-8 g/dl di proteine
Fattore VIII
kidney
cortex
renal
vein
renal
artery
renal
pelvis
"ureter
lobo sinistro
legamento
lobo destro
cistifellea
Cellule di Kupffer del fegato

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Valeria D'Argenio - Equilibrio e Turnover delle Proteine Plasmatiche

• Le proteine plasmatiche sono in equilibrio dinamico con le
  componenti dei tessuti e dei liquidi biologici
• La sintesi delle proteine plasmatiche è influenzata da fattori ormonali
  (tiroxina e cortisolo aumentano la velocità di sintesi dell'albumina),
  stato nutrizionale e condizioni generali di salute
• Presentano un turnover peculiare per ogni frazione e sono degradate
  ed eliminate, principalmente, a livello epatico e gastrointestinale

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Valeria D'Argenio - Concentrazione totale delle proteine

La concentrazione totale delle proteine
è determinata da:

Fattori primari

• Velocità di sintesi proteica
  • Aumento (ipergammaglobulinemia e
    paraproteinemia)
  • Diminuzione (malnutrizione, malassorbimento,
    sindromi epatiche, immunodeficienze)
• Velocità di rimozione
  • Aumento (perdita di proteine, stati catabolici)
• Volume del plasma
  • Diminuzione (disidratazione)
  • Aumento (eccessiva idratazione, aumento della
    permeabilità capillare)

Fattori secondari

• Posizione al momento del prelievo
• Presenza di flebo
• Aumenti transitori di permeabilità capillare
  (setticemia o infiammazioni)
• Stasi:
  • Aumento di proteine totali, ferro, lipidi,
    colesterolo, alcuni enzimi, bilirubina
  • Diminuzione di potassio
  • Diffusione di fluidi dalla circolazione
    all'interstizio

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Valeria D'Argenio - Turn-over delle Proteine Totali

20-25 g al giorno
Può essere accelerato per:

• Aumento delle perdite (emorragie, proteinuria, ustioni, ecc.)
• Aumento del consumo in condizioni di esaltata funzione biologica di alcune
  frazioni (aptoglobina nelle anemie emolitiche, fibrinogeno nella coagulazione,
  ecc.)
• Aumento del catabolismo nelle cellule dei tessuti (albumina e transferrina nelle
  flogosi e neoplasie)

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Valeria D'Argenio - Utilità delle proteine in biochimica clinica

• Rivestono una posizione "strategica" a causa delle strette relazioni tra il
  metabolismo proteico del fegato e quello degli altri organi e tessuti
• Sono facilmente analizzabili e consentono di ottenere informazioni sul
  metabolismo proteico dell'intero organismo

Per esempio:

• del fegato, che produce la maggior parte delle proteine
• dei reni, in quanto in condizioni patologiche le proteine possono essere perse con le urine
• del sistema immunitario (le gamma globuline possono essere diminuite nelle immunodeficienze
  o aumentate nel mieloma multiplo)

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Valeria D'Argenio - Alterazioni delle proteine del plasma

• Alterazioni nella concentrazione plasmatica delle proteine possono
  riscontrarsi sia in condizioni patologiche a carico del metabolismo
  proteico, sia in situazioni che alterano la volemia

il valore assoluto della concentrazione non è indicativo, e NON
riflette generalmente le variazioni quantitative di singole entità
proteiche

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Valeria D'Argenio - Aumento delle proteine totali

L'aumento delle proteine totali può essere
causato da

• Disidratazione o processi di emoconcentrazione
  sia fisiopatologici che legati a fenomeni di stasi durante il prelievo: in
  questi casi si ha un aumento proporzionale di tutte le frazioni proteiche
• Un aumento delle gamma-globuline, in alcune malattie croniche (es.,
  cirrosi epatica, malattie autoimmuni)
• Presenza di proteine abnormi (derivate da cloni unicellulari)

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Valeria D'Argenio - Diminuzione delle proteine totali

La diminuzione delle proteine totali è un
fenomeno di più frequente riscontro, e può
essere causata da:

• Durante la gravidanza, a causa dei fenomeni di iperidratazione, si
  riscontra una diminuzione della protidemia generale, che però non
  indica una diminuzione delle proteine in senso assoluto
• Una reale diminuzione della protidemia si riscontra in seguito a
  diminuita sintesi proteica (per insufficiente apporto proteico alimentare,
  malassorbimento, ecc.), o ad aumentata perdita proteica (attraverso il
  rene, l'intestino, per emorragie, in seguito ad ustioni o neoplasie)

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Valeria D'Argenio - Dosaggio delle proteine

• Proteine totali
• Albumina
  Routine biochimica
• Proteine specifiche
  Indagini speciali

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Valeria D'Argenio - Tipologia di Campione

• Sangue intero
• Plasma
• Siero

L
AUTAIND
IVACUTAN
--
2 ml
5ml
ESMATCH
6ml

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Valeria D'Argenio - Proteine Totali

• Il laboratorio di biochimica misura le concentrazioni di "proteine totali" e
  "albumina" in un campione di siero
  Le variazioni nella concentrazione totale di proteine sono frequenti
• Paraprotinemia
• Disidratazione o
• Emoconcentrazione
• Cambiamenti posturali
• Diminuita sintesi
• Aumento delle gamma-globuline
• Proteine abnormi
• Bassa concentrazione
  di albumina
• Iperidratazione (gravidanza)
• Perdita renale, intestinale,
  nelle ferite o nelle ustioni

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Valeria D'Argenio - Elettroforesi delle Proteine Plasmatiche

Le principali frazioni proteiche vengono separate in base alla loro diversa velocità di
migrazione su gel (di acetato di cellulosa o di agarosio) nel caratteristico tracciato a "cinque
bande", poi sottoposto a lettura densitometrica

• Permette di ottenere la loro separazione qualitativa e la loro analisi quantitativa

A α1 α2
β
γ
Albumina
a1-antitripsina
Immunoglobuline
a2-macroglobulina
aptoglobina
Transferrina
C3 del complemento

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Valeria D'Argenio - Elettroforesi delle proteine

• Si definisce la migrazione di particelle dotate di carica elettrica attraverso un
  mezzo fluido e sotto l'influenza di un campo elettrico
• Studio delle macro molecole al fine di ottenere la loro separazione qualitativa
  e la loro analisi quantitativa

Mobilità elettroforetica

• Massa molecolare
• Conformazione della proteina
• Punto isoelettrico (pl)

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Valeria D'Argenio - Elettroforesi delle proteine del siero

• Campione: prelievo di sangue venoso (provetta da siero) sottoposto ad una
  centrifuga che separa la frazione corpuscolata dalla parte liquida (siero)
• Tecnica: le proteine sottoposte ad un campo elettrico costante, tendono a
  migrare verso il polo positivo con una differente velocità di migrazione
  (direttamente proporzionale alla carica elettrica ed inversamente proporzionale
  alla massa molecolare), dividendosi in "bande" o "zone" di migrazione
• Siero, non plasma, per eliminare l'interferenza del fibrinogeno
• Separazione delle proteine in base alla loro carica

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