lezione proteine plasmatiche prof. bono 30/03/2011 - Aulett@'99

Proteine del plasma

COMPOSIZIONE DEL SANGUE

Il plasma consente alle cellule dell'organismo di
disporre di acqua e di sostanze nutritive derivanti
dagli alimenti. Esso contiene proteine, sostanze
minerali ed ormoni essenziali per il normale
sviluppo organico, inoltre trasporta i vari prodotti
di degradazione al rene e al fegato perchè vengano
eliminati.
IL plasma è la parte liquida del sangue. Si ottiene dopo aver
messo il sangue in una provetta con un anticoagulante e
successiva separazione per centrifugazione
Bisogna tenere distinti plasma e siero:
il siero ematico si differenzia dal plasma per la mancanza di
fattori della coagulazione (fondamentalmente fibrinogeno),
si ottiene lasciando coagulare il plasma: si forma una
massa gelatinosa che si coarta spremendo fuori il siero.

Sangue
intero
Sangue anticoagulato
Centrifugazione
Plasma
Globuli
rossi
Ematocrito=volume Ematocrito=volume
dei globuli rossi/volume del
sangue
Valore normale 35-48% 35 48%
Siero: residuo della coagulazione del sangue,
privo di fibrinogeno (si ottiene tramite
centrifugazione di sangue non anticoagulato)
anticoagulato

Ematocrito e provetta
Ematocriti elevati
si hanno nel
colera; valori di
ematocrito inferiori
alla norma stanno
ad indicare una
riduzione degli
eritrociti circolanti
Ematocrito (dal greco = "separatore"). Il sangue ha una parte acquosa, chiamata plasma, nella quale troviamo, in
soluzione, vitamine, sali minerali, proteine (albumine, globuline, fibrinogeno) e una parte corpuscolata, di cellule.
Queste sono: globuli rossi (5.000.000 per mm3), globuli bianchi (7.000 per mm3) e piastrine (220.000 per mm3). E'
quindi evidente che la grande maggioranza è costituita dai globuli rossi. Se preleviamo una provetta di sangue, la
chiudiamo e la facciamo centrifugare a 1.500 giri per 3 minuti, la parte corpuscolata (più pesante del plasma) si
depositerà sul fondo, separandosi dalla parte plasmatica. Abbiamo quindi il valore normale di ematocrito (circa 40%).
In caso di anemia, e quindi di dininuito numero di globuli rossi,avremo un valore molto più basso. In caso di
policitemia (una malattia dove il midollo osseo produce troppi globuli rossi, una specie di "leucemia rossa"), il valore
sarà più alto. Infine in certi soggetti che hanno una produzione midollare di globuli rossi, quasi sempre genetica,
troveremo nel sangue un numero maggiore di essi e quindi un valore di ematocrito più alto, che si chiama pletora. Il
sangue di questi soggetti ha una viscosità maggiore del normale ed essi sono conosciuti come persone dal "sangue
grosso"

Anticoagulanti
ossalato (complessa Ca ++ ), fluoruro e
iodoacetato (inibitori della glicolisi) glicolisi
eparina (proteoglicano
( proteoglicano, , accelera l’azione di
antitrombina III)
citrato (complessa Ca ++ )
EDTA (complessa Ca
Ca ++
++ )

015 - Ematocrito ed ESF (EPO)
Che cos'è la EPO (Eritropoietina), diventata celebre nelle cronache sportive per certi abusi, e come funziona? In
realtà il suo nome corretto è ESF (Erythropoietic Stimulating Factor). Si tratta di una proteina che funziona come
meccanismo di compenso in caso di anemie. Essa "ordina" alle cellule staminali del midollo osseo (le cellule di
"partenza", indifferenziate) di produrre un maggior numero di globuli rossi. Si può vedere nell'immaginel'intervento di
compenso nelle sue varie tappe.
Per potere aumentare l'ossigenazione dei propri tessuti e ottenere prestazioni fisico-atletiche maggiori consentite da un
maggior numero di globuli rossi e quindi da una maggiore ossigenazione tissutale in alcuni casi si è assunta la
eritropoietina dall'esterno. La conseguenza è stata, naturalmente, un aumento del numero dei globuli rossi e quindi un
aumento del valore di Ematocrito, che è stato trovato con facilità, in questi casi, superiorea 50. Purtroppo il sangue,
diventando più viscoso provoca un maggior rischio per malattie vascolari. Tipica è la trombosi.

Funzioni del sangue
trasporta gas disciolti portando ossigeno dai polmoni ai tessuti e anidride carbonica dai
tessuti ai polmoni;
distribuisce le sostanze nutritive assorbite nel tubo digerente o rilasciate dai depositi del
tessuto adiposo o dal fegato;
trasporta i prodotti del catabolismo dai tessuti periferici ai siti di eliminazione come i reni;
consegna enzimi e ormoni a specifici tessuti-bersaglio;
regola il pH e la composizione elettrolitica dei liquidi interstiziali in ogni parte del corpo;
riduce le perdite dei liquidi attraverso i vasi danneggiati o ad altri lesionati. Le reazioni di coagulazione
bloccano le interruzioni nelle pareti vascolari prevenendo modificazioni nel volume del sangue che
possono intaccare seriamente la funzione cardiovascolare;
difende il corpo dalle tossine e dagli agenti patogeni: infatti trasporta globuli bianchi, cellule
specializzate che migrano nei tessuti periferici per "combattere" infezioni o rimuovere detriti e apporta
anticorpi, proteine speciali che attaccano micro-organismi o agenti estranei. Il sangue, inoltre, riceve
tossine prodotte da infezioni, danni fisici o attività metaboliche e le consegna al fegato e ai reni dove
possono venire inattivate o espulse;
aiuta a regolare la temperatura del corpo assorbendo e ridistribuendo calore.
Il sangue, quasi al 50%, è fatto di acqua che ha una capacità straordinariamente elevata di trattenere
calore.

Proteine del plasma
Tutti i fluidi del corpo contengono proteine,
ma quelle del plasma sono esaminate più
di frequente per scopi diagnostici

Proteine del plasma
Tutte le proteine del plasma, eccetto
immunoglobuline ed ormoni, sono sintetizzate
nel FEGATO come pre-proteine
pre proteine
Gli enzimi proteolitici del plasma hanno due
funzioni:
– Convertono le pre-proteine pre proteine a proteine attive
– Degradano le proteine
Ogni proteina del plasma ha un suo tempo di
semivita caratteristico
Quasi tutte glicoproteine
I livelli plasmatici di alcune proteine del plasma
aumentano durante gli stati infiammatori (acute
phase protein)
protein

Proteine totali (v.n. 60-80 60 80 g/l)
Le variazioni sono dovute a fattori primari:
– Velocità di sintesi proteica
– Velocità di rimozione
– Volume plasmatico
…e a fattori secondari:
– Posizione (seduta, in piedi o sdraiata) al momento del
prelievo
– Stasi (diffusione di fluidi dalla vascolatura al
compartimento interstiziale)
– Presenza di linee flebo
– Disidratazione
– Aumenti transitori di permeabilità capillare dovuti a
setticemia o infiammazioni

Cause di aumento delle proteine
totali
Ipergammaglobulinemia e
paraproteinemia:
paraproteinemia:
aumento della sintesi
proteica
Artifattuale (stasi)
Disidratazione: diminuzione del volume di
distribuzione plasmatica

Cause di diminuzione delle
proteine totali
Malnutrizione, malassorbimento, malassorbimento,
sindromi
epatiche, immunodeficienza: diminuzione
della sintesi proteica
Eccessiva idratazione, aumento della
permeabilità capillare: aumento del
volume di distribuzione plasmatica
Perdita di proteine, stati catabolici: catabolici:
aumento del catabolismo e/o
dell’escrezione

Funzione principale delle
proteine del plasma
Regolazione della distribuzione dei liquidi fra
sangue e tessuti

Pressione osmotica
Movimento di H 2O O
causato da differenze di
concentrazione dei soluti
Dipende dalla
concentrazione delle
particelle non diffusibili
e non dalla loro massa
Pressione osmotica:
somma algebrica della
concentrazione di tutti i
soluti disciolti
Indice di funzionalità
renale
Membrana semipermeabile
H 2O
∆π = RT ∆C
H 2O
NaCl

Pressione oncotica
Porzione della pressione osmotica dovuta
alle macromolecole
Indice di funzionalità epatica
Nel plasma umano:
Proteina PM, kDa Concentr Press oncotica
g/L mmHg
Albumina 69 45 21.8
Globuline 140 25 6.0
Fibrinogeno 400 3 0.2
Totale 73 28.0

All'interno del capillare fluisce il liquido plasmatico, costituito
dallo stesso liquido esterno, con l'aggiunta di un soluto
(proteine del sangue) per le quali la parete del capillare è
impermeabile.
Forze di Starling
a
P idrostatica = 37 mmHg
Pi intestiziale = 1 mmHg
P oncotica (prot)= 25 mmHg
Forza netta diretta
verso gli intestizi =11 mmHg
liquido intestiziale
v
P idrostatica = 17 mmHg
Pi intestiziale = 1 mmHg
P oncotica (prot)= 25 mmHg
Forza netta diretta
verso il vaso =9 mmHg

ALBUMINA
pm 69kDa; 3,6-4,7 g/dl; 18 cariche -;

Albumina
Maggior costituente (80%) e responsabile della
pressione oncotica del sangue
Trasportatore di acidi grassi, Ca, Ca,
ormoni tiroidei,
bilirubina e alcuni tipi di farmaci
Ipoalbuminemia provoca edema
– Diminuita sintesi: malnutrizione, malassorbimento,
malassorbimento,
malattie epatiche
– Aumento del volume plasmatico: plasmatico:
idratazione, aumento
della permeabilità capillare
– Aumento di escrezione o degradazione: sindrome
nefrotica, nefrotica,
enteropatie con perdita di proteine,
emorragie, stati catabolici (sepsi, febbre, traumi,
tumori)
Iperalbuminemia: Iperalbuminemia:
quasi sempre un artefatto
Test di funzionalità epatica

Edema: ritenzione di liquidi
nell’interstizio
Aumento della pressione idrostatica
capillare
Aumento della permeabilità capillare per
infiammazioni, infezioni
Blocco linfatico
Diminuzione delle proteine totali e della
pressione colloidale del plasma

Una diminuizione di albumina plasmatica
può esser causata da insuffifiente sintesi
nel fegato, come nella cirrosi epatica o nella
malnutrizione proteica , o per eccessiva
eliminazione con le urine causata da alterazioni
Kwashiorkor
del “filtro glomerulare”, come
nelle glomerulonefriti.

α1-antitripsina antitripsina
Inibitore delle proteasi (elastasi ( elastasi)
L’eccesso di elastasi causa distruzione del
tessuto polmonare (enfisema)
Acute phase protein
Livelli bassi:
– Fumo (rompe un gruppo -S-S-)
– Deficienza congenita (malattia autosomica recessiva,
frequenza 1:3000)
Livelli alti:
– Stati infiammatori acuti

Aptoglobina
Lega l’emoglobina libera (non nei globuli rossi)
I complessi aptoglobina-emoglobina aptoglobina emoglobina sono
rimossi dal reticolo endoteliale e dalla milza
Acute phase protein
Livelli bassi:
– emolisi intravascolare
– sindromi epatiche croniche
– metastasi
– sepsi

Altre proteine del plasma
α1-glicoproteina
glicoproteina: : Prodotta da tessuti tumorali
α 1-fetoproteina
fetoproteina: : Per diagnosi prenatale di
malformazioni
α 2-macroglobulina: macroglobulina: Inibitore di proteasi
Ceruloplasmina: Ceruloplasmina:
Trasportatore di ioni rame,
basso in alcuni tumori, alto con contraccettivi
orali
Transferrina: Transferrina:
Trasportatore di ioni ferro
Proteina C-reattiva C reattiva: : acute phase protein
Immunoglobuline
Paraproteine

Elettroforesi delle proteine del
siero
Normalmente la elettroforesi proteica viene effettuata
a pH 8.6 dando così luogo ad una migrazione anodica
di tutte le proteine

I componenti proteici
che si separano in base
alla velocità sono (in
ordine decrescente) l'
albumina e le globuline
(divise nelle frazioni
alfa1, alfa2, beta1, beta2,
gamma).
I protidi plasmatici si
rinnovano con un ritmo
pari a circa il 5% ogni 3
giorni

Siero, non plasma, per eliminare
l’interferenza di fibrinogeno con banda β2
Separazione delle proteine in base alla loro
carica (negativa a pH 8.6)

Bande α e β

Bande γ

Diagnosi
differenziata

Diagnosi
differenziata

Hb electrophoresis