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Proteínas Séricas Prof. Moacyr Barreto Departamento de Bioquímica Marcadores Plasmáticos Enorme numero de proteínas plasmáticas – Mais abundantes Maioria das proteínas plasmáticas Hepatócito – Disse – sinusóides hepáticos - Sangue Imunoglobulinas e hormônios Catabolismo Proteína plasmática – espaço intersticial Difusão passiva – entre as células do endotélio vascular Transporte ativo Medida quantitativa de proteína total Espectrofotometro Biureto – Cu+ Íon cúprico – ligações peptídicas das proteínas Ensaios quantitativos de proteína individual Pequena troca – grande alteração fisiológica Especificidade – Antígeno-Anticorpo Turbidimetria e nefelometria Proteínas séricas • Albumina – Proteína menor no plasma – Atua principalmente no transporte de substâncias – Responsável pela pressão oncótica do plasma – Produzida no fígado • Globinas – Apresentam funções variadas no plasma – Produzidas por vários tecidos Marcadores Plasmáticos Separação por eletroforese Estimativa semiquantitativa de grupo de proteínas Sistemas modernos na prática laboratorial Fita de acetato de celulose como suporte Coloração da fita – Bandas – Scaning da fita - Densitometro Grupos de proteínas é uma limitação do uso Gamopatias monoclonais, cirrose e síndrome nefrótica Fração albumina – 52 – 85% Fração Alfa-1 – 2,4 – 4,4% AAT, AGA, aLp e fetoproteína Fração Alfa-2 – 6,1 – 10,1% HAP, CER e AMG Fração Beta – 8,5 – 14,5% TRF, Hx, b-Lp, C3 e C4 Fração gama – 10 – 21% IgG, IgM, IgA, PCR Proteína total 6-8 g/dL Albumina – 3,5 – 5,5 g/dL Globulina – 2,0 – 3,6 g/dL Eletroforese de proteínas A eletroforese é uma técnica de separação de proteínas a partir de suas cargas elétricas. As globinas são fracionadas de acordo com a mobilidade eletroforética: Bandas Alfa Beta Gama Técnicas como a imunoeletroforese também podem separar globinas individuais. O densitômetro quantifica proteínas - padrão linear Análise Laboratorial de Proteínas Plasmáticas Padrão eletroforético de proteínas plasmáticas em pH8,6 Marcadores Plasmáticos Albumina Pequena, globular – 40-60% das proteínas do plasma Principal proteína dos fluidos extravasculares – Liquido Intersticial Manutenção da pressão coloidosmótica – controla sua síntese Transporte e armazenamento de ligantes – Muitos sítios de ligação Apolares – Ácidos Graxos de cadeia Longa, bilirrubina e hormônios Reservatório – Inativas – rapidamente mobilizadas – T3, T4, Ca+2, cortisol, aldosterona e medicamentos Todos os tecidos podem cataboliza-la – aa Proteína de faze aguda NEGATIVA Poucos valor diagnóstico – Manejo Hiperalbuminemia – Desidratação Hipoalbuminemia Inflamação - Inibição de síntese por citocinas e vasodilatação Cirrose ou secundariamente – Pobres estados nutricionais Perda urinária – Microalbuminúria – Doneças renais em indivíduos DM e Hipertensão, LES, síndrome nefrótica Perda gastrointestinal, edema e ascite Aminoácidos Tiroxina Bilirrubina Penicilina Cortisol Estrogênio Ácidos graxos livres Magnésio Cálcio Heme Albumina Proteína mais abundante no plasma humano Responsável pela pressão oncótica do plasma Menor proteína do plasma Produzida pelo fígado Albumina Glomerulo Arteriola Aferente Arteriola eferente Urina 1) Filtração glomerular: passagem de substâncias do sangue para a urina 2) Túbulo proximal: secreção de algumas susbâncias (eletrolitos fracos) da urina para o sangue 3) Túbulo distal: reabsorção de substâncias lipossoluveis passivamente 4) Excreção: urina 1 2 3 Nefron 4 -Perda urinária: devido ao fato da albumina ser relativamente pequena e globular, quantidades significativas são filtradas pelo glomerulo. Todavia a maior parte é reabsorvida no túbulo proximal. Excreção aumentada da albumina sugere aumento da filtração glomerular ou lesão tubular. Ex: maior filtração: observada no exercício físico e febre. Albumina Doenças que cursam com albuminúria significativa: - Síndrome nefrótica - Glomerulonefrite crônica - Diabetes mellitus - LES - Perda gastrintestinal (enteropatias resultantes de inflamação ou neoplasia) - Edema - Ascite Alfa-1 glicopoteína ácida (AGA) Encontrada no plasma tem mobilidade na eletroforese como uma alfa 1 Possui um elevado teor de glicídeos e por isso não é muito visível na eletroforese de proteínas plasmáticas Possui muitos resíduos de serina, o que lhe confere elevada carga global negativa Funções Liga-se e inativa um grande número de compostos lipofílicos, incluindo progesterona e outros hormônios Liga-se em medicamentos e diminui a disponibilidade destes Ex: propanolol, quinidina, a cocaína e os benzodiazepínicos (quando seus níveis estiverem elevados, uma quantidade adicional de medicamento deve ser acrescentada) Inibe vírus e parasitas Participa na formação de fibras colágenas É um co-fator da lipotroteína lipase Alfa-1 glicopoteína ácida (AGA) Importância Cínica: Níveis elevados: Processos inflamatórios – Infecicoso, autoimune e neoplásico Acomphamento de colite ucerativa gravidez, neoplasias e terapia com corticóides (prednisona ou dexametasona) síndrome de Cushing Níveis diminuidos: síndrome nefrótica, terapia com estrógenos e enteropatia perdedora de proteínas => Observa-se perda pela urina e fezes, Hepatopatias graves. Soro – Jejum de 8h Masculino: 50 a 135 mg/dL Feminino: 40 a 120 mg/dL Alfa-1 antitripsina(AAT) É um inibidor de proteases (produzidas pelas células inflamatórias para a destruição de agentes nocivos, quebram a ligação peptídicas) Funções: É um inibidor de protease com maior concentração no plasma É o mais importante inibidor da enzima elastase, (liberada no processo de fagositose por leucócitos polimorfonucleares) Cliva a elastina da árvore traqueobrônquica e do endotélio vascular 103,0 a 202,0 mg/dL Importância Clínica: Níveis diminuídos: estão associados ao desenvolvimento de enfisema, doenças hepáticas como colestase e cirrose Níveis elevados: infecções, artrites, vasculites, gravidez, terapia com estrógenos ou corticóides, neoplasias e pós-operatórios Fração alfa 1 e alfa 2 Ceruloplasmina (Cer) Contém aproximadamente 95% do cobre total do plasma (globulina alfa2) Sua função principal, no entanto, não é de transportar cobre para os tecidos; e sim de propiciar reações plasmáticas de óxi-redução Desenpenha um papel fundamental na incorporação do ferro à transferritina É sintetisada pelas células hepáticas Cu+2 – ATPase dependente – Doença de wilson Degeneração hepática, cérebro e íris Está diminuída nas anemias e aumentada em neoplasias malignas; proteína de fase aguda tardia Adultos : 21,0 a 53,0 mg/dL Fração Alfa 2 Transportadora de Hb para o retículo endotelial para ser degradada. – 10% da hemoglobina – impede filtração glomerular – Células de Kupffer Recaptação de aminoácidos e Fe – Diminuição de Haptoglobina livre – Hemólise • Anemia hemolítica e malária – Painel para avaliação de hemólise • Haptoglobina, LD e Hemoglobina • 30 a 200 mg/dLHepatoglobina (Hpt) Marcadores Plasmáticos Alfa2 – Macroglobulina (AMG) Enorme inibidor de protease Cicinas, complemento, coagulação e fibrinolítico Atividade inibidora diminui com oxidantes e aumenta com antioxidantes Transpotadora de pequenos pepitídeos Citocinas, fatores de crescimento e cátion divalentes Modula reações inflamatórias e imunologicas Ligação a citocinas – reduz síntese de proteínas plasmáticas pelo fígado Inibo liberação de H202 pelos PMN Níveis plasmáticos aumentados – Crianças e estrogênios Síndrome nefrótica – Enorme não passa pelo glomérulo lesado Estresse, Coagulação Intravascular Disseminada e Infarto cerebral Níveis plasmáticos diminuídos Pancreatite, MM, DM Carcinoma prostático e Doença pulmonar Alfa-2 macroglobulina (AMG) Importância Clínica - Níveis plasmáticos aumentados: os estrogênios aumentam os níveis de AMG. Os níveis em crianças são de duas a três vezes maiores que em adultos. Síndrome nefrótica: o enorme tamanho da AMG garante a sua permanência dentro do vaso na síndrome nefrótica e comparativamente às outras proteínas plasmáticas menores que saem pelo gromérulo lesado. O perfil característico da síndrome nefrótica apresenta um aumento da fração alfa-2 e uma diminuição das demais proteínas Normal Alfa-2 macroglobulina (AMG) Enteropatia com perda proteíca: perda anormal de proteínas pelo trato digestivo, ou incapacidade de absorver proteínas pelo trato gastrointestinal. - 130-300 mg/dl Fração Beta 1 Transferrina Principal proteína transportadora do ferro no plasma do intestino até a medula óssea É uma proteína plasmática de fase aguda negativa, sua concentração decrece na inflamação ou neoplasia O ferro não circula na forma de íon livre no plasma; está sempre ligado à transferritina e apenas 1/3 das moléculas de transferrina (30 a 38%) circulantes no plasma carreiam ferro e cada molécula leva no máximo dois íons férricos A afinidade das moléculas de transferritina pelo ferro é sempre a mesma Transferrina O aumento da transferrina sérica é um indicador sensível da deficiência de ferro (beta 1) 200,0 a 360,0 mg/dL Fração Beta 2 Beta2-microglobulina (BMG) É uma proteína de baixo peso molecular encontrada na superfície de todas as células nucleadas Funções: a BMG é a cadeia beta ou leve da molécula de HLA (Human Leukocyte Antigen: name of the major histocompatibility complex (MHC) in humans) Soro - Marcador de atividade imune celular e tumores linfocitários LLC, MM e Não- Hodcking Urina – Função renal Acompanhanento de transplantes - renais Vr – 1010 – 2730 ng/ml Aumenta em doenças mediadas Por linfócitos: Vasculites, Hepatites doença de Crohn e Sarcoidose Beta2-microglobulina (BMG) Funções: - parte da BMG é lançada no plasma por linfócitos e células tumorais - o pequeno tamanho da molécula de BMG permite que ela atravesse a membrana glomerular, mas normalmente pequeníssima quantidade é excretada na urina, a maior parte é reabsorvida e nos túbulos proximais dos rins Glomerulo Arteriola Aferente Arteriola eferente Urina 1 2 3 Nefron 4 Beta2-microglobulina (BMG) Importância Clínica: Níveis plasmáticos elevados: insuficiência renal, inflamação, neoplasia O principal valor clínico da dosagem da BMG é para testar a função tubular renal É um importante marcador tumoral – Monitoramento de tumores de ´celulas beta Proteína C reativa (CRP) É a proteína plasmática que sofre maior elevação na inflamação e é uma das primeiras a aparescer Na presença de Ca+2, CRP se liga a polissacarídeos (LPS)presentes em: bactérias, fungos e protozoários => uma vez complexada ela ativa a via clássica do complemento Como os anticorpos, a CRP inicia a opsonização, fagositose e lise do organismo invasor Também é capaz de reconhecer substâncias tóxicas liberadas de tecidos lesados, ligar-se a elas para elimina-las do sangue É a proteína plasmática de fase aguda de escolha para acompanhar processos inflamatórios Inflamação – 0,5 Risco cardiovascular e cerebral 0,1 / 0,3 mg/dl Segmento terapêutico de Doenças Reumáticas Complemento C1q, C1r, C1s, C3, C4 e C5 A deficiência resulta na redução da resposta a infecções. Complemento C1q, C1r, C1s, C3, C4 e C5 10,0 a 34,0 mg/dL 90,0 a 180,0 mg/dL 90,0 a 180,0 mg/dL Imunoglobulinas Classes de imunoglobulinas: IgA: Encontrada em áreas de mucosas, como os intestinos, trato respiratório e trato urogenital, prevenindo sua colonização por patógenos IgG: Proporciona a principal imunidade baseada em anticorpos contra os patógenos que invadem o corpo IgM: Expressa na superfície das células B. Elimina patógenos nos estágios iniciais da imunidade mediada pelas células B antes que haja IgG suficiente IgE: Se liga a alérgenos e desencadeia a liberação de histaminas dos mastócitos, também estando envolvidas na alergia. Também protege contra vermes parasitas IgD: Funciona principalmente como uma receptor de antígeno nas células B IgG 85% das Ig totais, atravessa a barreira placentária VR:800-1800mg/dL IgM 5-10% das Ig totais VR: 50-150mg/dL IgE importante papel na atopia e imunidade antiparasitária VR:0-0,2mg/dL Imunoglobulinas Imunoglobulinas O fragmento Fab se liga a antígenos, e a extremidade N-terminal de suas cadeias possui composição de aminoácidos variáveis segundo a natureza proteíca do antígeno Cada fragmento Fab é constituido por duas cadeias: a cadeia pesada e a cadeia leve A fração Fc, composta por duas cadeias pesadas, possui composição em aminoácidos constante para uma dada classe de imunoglobulinas Papaína: 3 fragmentos (2 Fab e 1Fc) Pepsina: 2 fragmentos (F(ab)2 e 1Fc) Podem ser enzimaticamente clivadas em três frações: duas frações que se ligam ao antígeno (Fab) e uma fração cristalina (Fc) Imunoglobulinas Imunoglobulinas Na eletroforese de proteínas plasmáticas, a heterogeneidade das moléculas de anticorpo sintetizadas por diferentes plasmócitos causa o aparecimento de uma banda difusa na leitura densiométrica Uma bactéria possui muitas proteínas de superfície. Cada proteína possui muitas determinantes antigênicas e cada determinante antigênica estimula a produção de um anticorpo específico para si. Assim, as imunoglobulinas apresentam resposta ampla ao antígeno (resposta policlonais). Isto é, inúmeros clones de plasmócitos estão produzindo e secretando IgGs com estruturas discretamente diferentes em suas regiões variáveis e, conseqüentemente, em suas mobilidades eletroforéticas Um clone único de plasmócitos produz moléculas de imunoglobulina com estruturas idênticas Imunoglobulinas Se um clone passa por um processo tumoral (multiplicação intensa). A concentração da imunoglobulina específica que ele produz se torna tão grande que na eletroforese aparece como um pico estreito e pontudo Essa imunoglobulina monoclonal, resultante do processo tumoral, é também chamanda de protína M ou paraproteína Imunoglobulinas monoclonais ou paraproteínas ou Proteínas M Imunoglobulinas monoclonais ou paraproteínas ou Proteínas M As paraproteínas podem ser polímeros, monômeros ou fragmentos de moléculas de imunoglobulinas. quando fragmentos são constituidos apenas de cadeias leves, são conhecidos comoas proteínas de Bence-Jones A maior parte das paraproteínas possui peso molecular semelhante ao de sua classe, e assim não atravessam a membrana glomerular As proteínas de Bence-Jones, no entanto, atravessam essa membrana, sendo detectadas na eletroforese de proteínas urinárias Cristal da proteínas de Bence-Jones Imunoglobulinas monoclonais ou paraproteínas ou Proteínas M Mieloma múltiplo: O mieloma múltiplo é uma neoplasia de plasmócitos, células derivadas dos linfócitos B Embora plasmócitos também se proliferem nos linfonodos e baço, esses órgãos raramente estão aumentados no mieloma múltiplo Ele pode ser causado pelas seguintes paraproteínas: do tipo IgG (50% dos casos), do tipo IgA (25%), apenas proteínas de Bence-Jones (20%) A grande maioria dos pacientes com mieloma múltiplo apresenta proteinúria de Bence-Jones A insidência máxima da doença ocorre na faixa etária de 60 a 65 anos, sendo responsável por 1% de todas as neoplasias em brancos e 2% em negros Mieloma múltiplo: Aspecto clínico: dor óssea nas costelas e na coluna vertebral é a principal queixa em aproximadamente 70% dos pacientes As lesões ósseas nos mielomas são causadas por proliferação espraiada das células tumorais pela medula ou ativação de osteoclastos que destroem o osso Os fatores ativadores de osteoclastos (OAF) são secretados pelas próprias células tumorais, levando a hipercalcemia pela destruição óssea Um achado laboratorial muito característico é o valor normal de fosfatase alcalina em um indivíduo com lesões ósseas Imunoglobulinas monoclonais ou paraproteínas ou Proteínas M Mieloma múltiplo: A maioria dos pacientes apresentam um pico monoclonal na região beta ou na região gama Os pacientes com mieloma do tipo proteína de Bence-Jones não apresentarão paraproteínemia desmonstrável na eletroforese do soro, e sim na urina Imunoglobulinas monoclonais ou paraproteínas ou Proteínas M Tipagem da Paraproteína: é importante identificar a classe da paraproteína em questão O prognóstico baseia-se: no tipo de classe encontrada; na concentração da paraproteína no momento do diagóstico; na velocidade do seu aumento A imunoeletroforese permite a tipagem da imunoglobulina Imunoglobulinas Hipogamaglobulinemia Imunodeficiências hereditárias Imunodeficiência adquirida neoplasias linfóides, terapia imunossupressiva Leucemia linfocítica crônica Crianças prematuras Fármacos Imunoglobulinas Gamopatias policlonais Aumentos difusos das gamaglobulinas Causados por: lepra, tuberculose, cirrose biliar primária, cirrose portal, hepatite crônica ativa, doença de Crohn, lúpus eritematoso sistêmico Proteínas Plasmáticas de Fase Aguda Participam das linhas iniciais de defesa contra os micróbios Consiste de mecanismos inatos ao sistema do indivíduo que existem antes da infecção A reação de fase aguda é uma resposta não específica à inflamação (infecção, doenças auto-imunes...) ou lesão tecidual (trauma, cirurgia, infarto do miocárdio ou tumores) As proteínas alfa-1-antitripsina, alfa 1- glicoproteína ácida, haptoglobina, ceruloplasmina, C4, C3 e preteína C reativa são positivas por aumentarem suas concentrações na resposta de fase aguda A Albumina e a transferrina são negativas por diminuírem suas concentrações Proteínas Plasmáticas de Fase Aguda Os níveis plasmáticos das proteínas de fase aguda se elevam em tempos diferentes em relação o início do processo inflamatório Todas atigem seu máximo em cerca de dois a cinco dias, a proteína C reativa é uma das primeiras a subir Os reativos de fase aguda são proteínas que migram nas frações eletroforéticas alfa e beta, com exceção da proteínas C reativa, que migra na fração gama Sua produção é estimulada por citocinas Respostas imunes tardias Os mecanismos de defesa mais altamente evoluídos são estimulados pela exposição aos agentes infecciosos Aumentam em magnitude e capacidade defensiva em cada exposição sucessiva a um micróbio particular Marcadores Plasmáticos Proteína que se liga ao retinol (RBP) e Trasntirretina Migram a frente da albumina Meia vida curta – 12-48h Níveis plasmáticos – Avaliação + recente e sensível – má-nutrição Prematuros e pacientes com Câncer e Cirurgiados RBP – Transportador monomérico para todos os retinóis Complexo 1:1 com transtiterrina – evita filtração glomerular de RBP Células alvo – liberação do retinol – apo-RBP Aumento de RBP plasmática – Doença renal crônica Diminuição: Doenças hepáticas, má nutrição proteíca Transtiterrina – Tetramêrica – subunidades idênticas 10% de T3 e T4 Fase aguda negativa Doenças hepáticas e renais e enteropatias perdedoras deproteínas Aumento: Linfoma de Hodgkin Transtirretina Tempo de meia vida: 24h É uma variante da pré-albumina humana Transporta cerca de 10% da tiroxina e da triiodotironina plasmática É uma proteína de fase aguda negativa e, portanto, seus níveis diminuem na inflamação e neoplasia, doenças hepáticas, enteropatias perdedoras de proteínas e doenças renais Concentrações elevadas são encontradas em casos de tumor produtor de transtirretina ou doença de de Hodgkin É um excelente indicador do estado de nutrição protéica, pois possui uma elevada concentração tanto de aminoácidos essenciais como não-essenciais Tem mobilidade na eletroforese como pré-albumina
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