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Proteínas plasmáticas de interesse clínico Farm. Leonardo Albuquerque O que é uma proteína? O esqueleto de todas as moléculas de proteína consiste em uma cadeia de átomos de carbono e nitrogênio que permanecem unidos por ligações peptídicas estabelecidas entre aminoácidos adjacentes. Em uma das extremidades dessa cadeia (a porção aminoterminal) existe um grupo amino (–NH2) livre, enquanto na outra (a porção carboxiterminal) há um grupo carboxila (–COOH) livre. O que é uma proteína? A sequência linear de aminoácidos de uma proteína é denominada estrutura primária. A estrutura secundária se refere à conformação tridimensional na qual se dobram partes da cadeia polipeptídica. A estrutura tridimensional real (ou padrão de dobramento da proteína) – determinada exclusivamente pela sequência de aminoácidos – é denominada estrutura terciária. Proteínas individuais ou subunidades monoméricas podem formar complexos mais estáveis, como dímeros, trímeros e tetrâmeros, que são denominados estrutura quarternária. Funções biológicas atribuídas às proteínas Enzimas: São proteínas altamente especializadas com atividade catalítica; praticamente todas as reações químicas celulares de que participam biomoléculas orgânicas são catalisadas por enzimas. Proteínas transportadoras: São proteínas que se ligam a íons ou moléculas específicos, as quais são transportadas de um órgão para outro. Transportam hormônios, vitaminas, metais, drogas e oxigênio, e solubilizam os lipídios(apoproteínas). Proteínas de armazenamento: Atuam no armazenamento de certas substâncias, como a ferritina, que armazena átomos de ferro. Funções biológicas atribuídas às proteínas Proteínas contráteis ou de motilidade: Proteínas que modificam sua forma ou se contraem: actina e miosina. Proteínas estruturais: São proteínas que servem como filamentos de suporte, cabos ou lâminas para fornecer proteção ou resistência a estruturas biológicas: queratinas, colágeno e elastina. Proteínas de defesa: Um grande número de proteínas defende o organismo contra a invasão de outras espécies ou o protege em caso de ferimentos. (Imunoglobulinas e fatores da coagulação) Metabolismo das proteínas plasmáticas Síntese: A maioria das proteínas plasmáticas é sintetizada no fígado, enquanto algumas são pro- duzidas em outros locais, como imunoglobulinas, pelos linfócitos, apolipoproteínas, pelos enterócitos. Distribuição: Normalmente, a concentração de proteínas totais no plasma está ao redor de 7 g/ dL e, aproximadamente, 250 g de proteínas são encontrados no compartimento vascular de um homem adulto de 70 kg. A água atravessa mais li- vremente as paredes capilares que as proteínas e, portanto, a concentração das proteínas no espaço vascular é afetada pela distribuição líquida. Proteínas totais e frações Albumina + globinas Informação do status nutricional Capacidade de síntese hepática Nefropatia ou enteropatia perdedora de proteínas Suspeição de outras alterações patológicas (mieloma) Métodos para detecção de proteínas • Os métodos existentes para quantificar e fracionar as proteínas baseiam-se em turbidimetria, colorimetria, absorção espectrofotométrica, ligação a corantes, cromatografia em coluna, eletroforese e imunoensaios. • ELETROFORESE é a migração de solutos ou partículas dotadas de carga em um campo elétrico • A eletroforese de proteínas separa as moléculas proteicas de acordo com suas cargas elétricas (usualmente em pH 8,6). • Eletroforese de zona X Eletroforese capilar Tipos de eletroforese I. Eletroforese de zona: Técnica tradicionalmente utilizada na qual ocorre a migração das partículas como zonas, usualmente em um meio de suporte poroso como acetato de celulose, gel de agarose ou poliacrilamida, após a amostra ser misturada com uma solução tampão. Geração de um eletroforetograma → corado → quantificação de proteínas por densitômetro (converte as bandas em picos) Eletroforese de zona Eletroforese capilar II. Eletroforese capilar: Mais recente método de separação baseado no fluxo através de um tubo capilar confeccionado para diferenciar diversas moléculas de acordo com o seu tamanho e outras propriedades físico-químicas Permite análise automatizada que detecta e quantifica as bandas de proteínas sem a necessidade de densitometria Alta resolução → permite a separação dos picos de Beta1 (transferrina e hemopexina) e Beta2 (Complemento C3) → resulta em um padrão de seis bandas Eletroforese capilar Tipos de eletroforese II. Eletroforese capilar: Quando se compara a eletroforese capilar com gel de agarose, observa-se que a primeira é mais eficaz em detectar pequenas concentrações de componentes monoclonais, especialmente IgA ou cadeias leves, que estão escondidas na eletroforese em gel agarose devido à co-migração com a transferrina e C3 A eletroforese capilar de proteínas está estabelecida, na literatura médica, como um método que permite aumento de sensibilidade, melhor quantificação, análise em amostras menores, com operação simples e rápida Uso clínico da eletroforese de proteínas séricas Diagnóstico de processos inflamatórios, gamopatias e disproteinemias Suspeita de mieloma múltiplo Presença de osteoporose, lesões osteolíticas ou hipercalcemia; Quadros de má-absorção em maiores de 50 anos Quadros de anemia e hepatoesplenomegalia Avaliação de doença hepática crônica Pacientes com VHS elevado Elevação da creatinina Quadros de infecções recorrentes Neuropatia periférica inexplicável Síndrome nefrótica Principais proteínas encontradas nas bandas eletroforéticas • A interpretação clínica da eletroforese é baseada nas variações das frações e na detecção de paraproteínas • Em um soro normal, utilizando técnica sensível como a eletroforese capilar, identifica-se seis bandas: albumina, alfa1, alfa2, beta1, beta2 e gama I. Albumina • Proteína mais abundante no plasma, sendo sua função principal a manutenção da pressão oncótica intravascular • A albumina também serve de repositório móvel de aminoácidos para incorporação a outras proteínas. • Uma terceira função é a de transporte geral ou de proteína transportadora. • É sintetizada pelas células do parênquima hepático e apresenta meia vida de 15 a 19 dias • Níveis elevados podem ocorrer na desidratação aguda sem significado clínico I. Albumina • Diminuição dos níveis é encontrada em algumas condições: • analbuminemia; inflamação aguda ou crônica; doença hepática; glomerulopatias; lesão tubular; enteropatia perdedora de proteínas; doença inflamatória intestinal; desnutrição proteica; linfomas; leucemia; hipertireoidismo; uso de corticoide I. Albumina • Na gravidez, níveis diminuem até 8ª semana e retornam ao normal 8 semanas após o parto • Em quadros agudos, infecciosos severos e traumas, a diminuição da albumina se inicia com 12 a 36h, apresentando queda máxima em 5 dias I. Albumina • A bisalbuminemia é uma anormalidade caracterizada pela presença de dupla banda de albumina à eletroforese, podendo ser congênita ou adquirida • Bisalbuminemia familiar é uma anormalidade rara, sem consequências patológicas ou necessidade de tratamento • Ao contrário, a detecção de bisalbuminemia adquirida pode significar uso de antibióticos, corticóides ou a presença de ascite I. Albumina II. Alfa1-globulinas: • Esta banda é principalmente composta por alfa1- antitripsina • O restante (10%) se deve à alfa1-glicoproteína ácida, alfa- fetoproteína e certas proteínas carreadoras II. Alfa1-globulinas: • Incrementos desta zona são encontrados nas seguintes situações: • Reação de fase aguda, cirrose, disproteinemia familiar idiopática, gravidez, enteropatia perdedora de proteína, estresse, colite ulcerativa, uso de estrógenos, corticoides e anti-inflamatórios II. Alfa1-globulinas: • Diminuição dessa banda ocorre em: Hepatite viral aguda, má-absorção, enfisema pulmonar,síndrome nefrótica e no jejum prolongado II. Alfa1-globulinas: • A alfa1-antitripsina, sintetizada no fígado, é o mais importante inibidor da elastase leucocitária no processo de fagocitose dos polimorfonucleados • A eletroforese geralmente detecta apenas os indivíduos homozigóticos com deficiência de alfa1-antitripsina, sendo usualmente normal em heterozigóticos • Sua deficiência está associada a quadro de enfisema pulmonar precoce II. Alfa1-globulinas: • A Alfa1-glicoproteína ácida, também conhecida como orosomucoide, contém alta percentagem de carboidratos, sendo produzida pelas células do parênquima hepático • Aumenta na reação inflamatória de fase aguda, especialmente nas inflamações gastrointestinais e neoplasias malignas III. Alfa2-globulinas: • Inclui a Haptoglobina, Alfa2-macroglobulina e Ceruloplasmina • Esta área eletroforética raramente está deprimida (hepatite viral aguda, hipohaptoglobulinemia congênita, doença hepática, hemólise intravascular) uma vez que a diminuição de um componente geralmente é mascarada pelos demais. III. Alfa2-globulinas: Haptoglobina → glicoproteína de síntese hepática que se liga, irreversivelmente à hemoglobina após sua hemólise, formando um complexo grande o suficiente para reduzir a perda de hemoglobina e a lesão renal É um reator fraco e tardio da reação de fase aguda Valores baixos de haptoglobina são os indicadores mais sensíveis de hemólise III. Alfa2-globulinas: • Alfa2-macroglobulina → principal inibidor das proteinases plasmáticas • A AMG é a maior proteína não Ig exitente no plasma, com peso molecular de 725.000 Da • A concentração de AMG aumenta cerca de 10 vezes (ou mais) na síndrome nefrótica, quando há perda de outras proteínas plasmáticas de peso molecular inferior III. Alfa2-globulinas: Ceruloplasmina → contém 95% do cobre sérico, podendo estar aumentada nas reações de fase aguda Níveis diminuídos da ceruloplasmina ocorrem na doença de Wilson, desnutrição, síndrome nefrótica e enteropatia perdedora de proteínas III. Alfa2-globulinas: Encontram-se aumentadas em alguns casos: Febre reumática, senilidade, analbuminemia, hipoalbuminemia, glomerulonefrite, cirrose, diabetes, disproteinemia familiar idiopática, síndrome nefrótica, enteropatia perdedora de proteínas, artrite reumatoide, estresse e uso de corticoides IV. Beta-globulinas: • Esta zona é melhor avaliada de forma separada: 1. Beta1 (transferrina, hemopexina) 2. Beta2 (Complemento C3) IV. Beta-globulinas: • Transferrina → transferrina é sintetizada nas células hepáticas e sua função é o transporte do ferro plasmático, portanto, a elevação de sua concentração com reflexo no aumento da fração beta globulina é indicativo de carência de ferro. A diminuição da transferrina se observa nas hepatopatias crônicas. • Nos casos de anemia ferropriva seus níveis estão elevados, embora esteja menos saturada • Níveis baixos são encontrados na reação de fase aguda, neoplasias, desnutrição proteico-calórica e na perda de proteínas (síndrome nefrótica, enteropatias perdedoras) IV. Beta-globulinas: • Complemento C3 → é um reator de fase aguda fraco e tardio • elevação do complemento C3 induz o aumento de beta globulina em processos infecciosos crônicos • Também se eleva na obstrução biliar • Podem ocorrer deficiências genéticas, embora as deficiências adquiridas, secundárias ao seu consumo sejam mais comuns: doenças infecciosas e inflamatórias agudas e crônicas V. Gamaglobulinas: • Predominantemente composta de imunoglobulinas do tipo IgG • As imunoglobulinas IgA, IgM, IgD e IgE se sobrepõem à junção Beta- Gama V. Gamaglobulinas: e Diminuição dessa banda ocorre na Hipogamaglobulinemia e na Agamaglobulinemia, que podem ser primárias ou secundárias (uso de corticóides, síndrome nefrótica, infecções, leucemia linfocítica crônica, linfomas, mieloma múltiplo de cadeia leve) V. Gamaglobulinas: • Picos policlonais decorrem da produção heterogênea de anticorpos que produzem elevação difusa das gamaglobulinas na resposta a quadros infecciosos e inflamatórios crônicos, doenças hepáticas e neoplasias • Bandas oligoclonais (dois ou mais picos monoclonais) estão presentes ocasionalmente na hepatite aguda fulminante, infecções virais crônicas, infecções bacterianas e imunodeficiências • Os picos monoclonais são resultado de uma única classe ou subclasse de imunoglobulinas produzidas por uma única linhagem de plasmócitos ou linfócitos B V. Gamaglobulinas Aumento dos níveis de imunoglobulinas pode ocorrer de forma policlonal; monoclonal ou oligoclonal
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