Proteine Plasmatiche

Le proteine plasmatiche

Plasma sanguigno

Liquido di composizione complessa costituito da una quantità di sostanze organiche e inorganiche di varia natura e proprietà, disperse in una fase acquosa.

Sostanze solide disciolte

Proteine >80% (concentrazione totale 6-8 g/dL). Le proteine plasmatiche comprendono più di 100 tipi di proteine diverse le quali, secondo una prima (grossolana) suddivisione possono essere distinte in albumine e globuline.

Le proteine plasmatiche

Gruppo eterogeneo di proteine normalmente presenti nel sangue con funzioni specifiche:

• Sintetizzate dal fegato come pre-proteine (eccetto immunoglobuline e ormoni)
• Convertite in proteine attive dagli enzimi proteolitici del plasma
• Tutte glicoproteine (eccetto albumina)

La misura della concentrazione delle proteine plasmatiche ha valore diagnostico e nel monitoraggio di diverse condizioni fisiopatologiche (modificazioni dei singoli elementi o variazioni multiple).

Classificazione

• "Storica": basata sulla solubilità in acqua (albumina/non albumine)
• Funzionale: trasporto, inibitori proteasi, coagulazione, ecc.
• Elettroforetica: albumina, α1, α2, β, γ

Funzioni delle proteine plasmatiche

• Enzimi: antitripsina, antitrombina III, macroglobulina
• Proteine di trasporto: retinol binding protein, lipoproteine, prealbumina globuline leganti ormoni
• Trasporto e metabolismo del ferro: transferrina, aptoglobina, emopessina
• Funzioni miste: albumina (trasporto, equilibrio acido-base, pressione colloido-osmotica)
• Funzione immunitaria: immunoglobuline, proteine del complemento, PCR
• Coagulazione: fattori della coagulazione, fibrinogeno, α-fetoproteina
• Proteine fetali: antigene carcino-embrionale, β2 microglobulina
• Altro: ceruloplasmina

La concentrazione delle proteine plasmatiche (6-8 g/dL) è la risultante di un equilibrio dinamico tra:

• Sintesi
• Ripartizione tra plasma e liquido interstiziale
• Eliminazione (perdite esterne/catabolismo endogeno)

Sintesi

Prevalentemente epatica. Fanno eccezione le immunoglobuline, prodotte dalle plasmacellule, e piccole quantità di altre proteine che possono avere diversa origine.

Scambi plasma-liquido interstiziale

Avvengono a livello dei capillari per processi di filtrazione o di diacitosi. Dipendono da:

• Dal gradiente di pressione idrostatica
• Dal gradiente di concentrazione
• Dalle dimensioni molecolari

Normalmente la concentrazione proteica nel liquido interstiziale è circa 2/3 di quella plasmatica.

Eliminazione esterna e catabolismo

Eliminazione esterna: a livello enterico e renale.

Catabolismo: sia in queste che in altre sedi, specialmente nel fegato e nei macrofagi.

Eliminazione esterna delle proteine plasmatiche

A livello enterico: passaggio attraverso gli enterociti e poi nel lume intestinale. Quindi eliminate come tali o digerite in aminoacidi (AA) e gli AA assorbiti.

A livello renale: oltre ai fattori visti a proposito degli scambi plasma-liquido interstiziale, il passaggio delle proteine plasmatiche nel filtrato glomerulare è fortemente influenzato dalla loro carica elettrica. A parità di altre condizioni, quanto più una proteina risulta carica negativamente tanto più viene respinta dalle cariche negative abbondantemente presenti nelle membrane glomerulari. In condizioni fisiologiche il filtro glomerulare è impermeabile a proteine con Mr > 70000. Proteine con Mr inferiore filtrano tanto più facilmente quanto minori sono le loro dimensioni molecolari e quanto meno, al pH del sangue, risultano provviste di carica negativa.

β2 Microglobulina e lisozima: filtrano facilmente (bassa Mr). Mr 11000 Mr 14000. Albumina: scarsa filtrazione (dimensioni e ripulsione elettrostatica dovuta alla sua Mr 66000: forte carica negativa). Hb: eventualmente presente in forma libera nel plasma, pur avendo quasi la stessa Mr dell’albumina (65000) filtra più facilmente perché meno carica negativamente.

Eliminazione urinaria delle proteine plasmatiche

18 g/die di proteine passano nel filtrato glomerulare (1/1000 di tutte le proteine plasmatiche che giornalmente fluiscono attraverso il rene; infatti, poiché il flusso plasmatico renale è di circa 650 mL/min, ogni min passano attraverso il rene circa 45g di proteine, quindi in 24 h circa 65 kg). Dopo riassorbimento tubulare meno di 100 mg di proteine plasmatiche sono escreti giornalmente con le urine in un soggetto adulto normale (*). Nelle cellule tubulari le proteine riassorbite sono degradate ad AA che vengono quindi riversati in circolo.

(*) Le proteine complessivamente eliminate con le urine possono arrivare a 150 mg/die ma questa quantità comprende anche proteine provenienti dalle vie urinarie.

Turnover delle proteine plasmatiche

Valore stimato medio: 20-25 g/die. Ogni giorno 20-25g di proteine plasmatiche sono eliminate e sostituite da proteine neoformate. Circa il 10% di tutte le proteine plasmatiche presenti nell’organismo.

Indagini di laboratorio relative alle proteine plasmatiche

• Determinazione delle proteine totali del plasma, eseguita con metodi fotometrici, sfruttando alcune reazioni colorate tipiche delle proteine (Metodo del Biureto, Coomassie, Lowry)
• Separazione elettroforetica, la quale risolve le proteine plasmatiche in un certo numero (variabile a seconda del potere risolutivo della metodica usata) di frazioni, ciascuna delle quali può comprendere varie proteine
• La determinazione di singole proteine eseguibile con metodi immunometrici (EIA, RIA, LIA ...)

Metodi di analisi delle proteine del sangue

• Metodi qualitativi
• Elettroforesi
• Immunoelettroforesi
• Elettroforesi bidimensionale
• Metodi quantitativi
• Determinazione delle proteine totali
• Frazionamento
• Tecniche immunochimiche

Proteine plasma = proteine del siero + 3-5% 60% albumina + 40% globuline Fibrinogeno

Elettroforesi delle sieroproteine

L'elettroforesi su acetato di cellulosa delle proteine del siero mette in evidenza, dopo opportune colorazioni, 5 bande corrispondenti ad altrettante frazioni proteiche. Ogni banda comprende numerose proteine (ad eccezione della banda dell’albumina) che, pur diverse, hanno una mobilità elettroforetica simile. Le bande sono, secondo un ordine di velocità di migrazione anodica decrescente:

• Albumina
• α1
• α2
• β
• γ

Elettroforesi delle sieroproteine: la tecnica

Elettroforesi = metodo per separare molecole cariche in base alla loro mobilità in un campo elettrico. Fase solida: agarosio, acetato di cellulosa. Fase mobile: soluzione ionica (pH 8.6) a cui viene applicato il campo elettrico. Molecole con carica netta positiva → catodo (-). Molecole con carica netta negativa → anodo (+). Mobilità elettroforetica dipende da:

• Intensità del campo elettrico
• Carica della proteina (struttura amminoacidica, presenza di gruppi carichi)
• pH della soluzione salina
• Punto isoelettrico della proteina (pH al quale la somma delle cariche positive e negative della molecola è = 0)

pH < P.I. = la proteina è carica + migrazione verso il catodo. Migrazione verso l’anodo pH > P.I. = la proteina è carica -

Elettroforesi delle sieroproteine: supporto solido

Acetato di cellulosa/gel d’agarosio, pH 8,6. In queste condizioni tutte le proteine migrano verso l’anodo. L’EF su acetato di cellulosa mette in evidenza, dopo opportune colorazioni (rosso Ponceau).