1
R A F
reaktanty akutní fáze
© Biochemický ústav LF MU (V.P.) 2008
2
Poškození organizmu :
1/ místní reakce - akutní zánět
2/ celková reakce - syntéza reaktantů akutní fáze
i
• sekreční proteiny jaterních bb.
• tvorba a uvolňování do cirkulace řízeny prozánětlivými cytokiny
t
(cytokiny jsou připomenuty na konci RAF souboru)
RAF = reaktanty akutní fáze
acute phase reactants / proteins+) ® „ APP "
bílkoviny akutní fáze
sekreční proteiny jaterních bb. posttranslačně upraveny ® glykoproteiny
(výjimka: prealbumin, albumin a CRP)
+) [9'kju:t feiz ri'aektsnts / 'prouti:ns]
4
A1AG = arkyselý glykoprotein = orosomukoid
A1AT = (Xj-antitrypsin = (Xj-proteinasový ihibitor (A1PI)
A1AC = aj-antichymotrypsin
FBG = fibrinogen
HPG = haptoglobin CPL = ceruloplasmin
C3 , C4 - složky komplementu CRP = C-reaktivní protein
5
APP -	časová závislost :	
1/	časné změny (do 6 - 12 h):	
	CRP, A1AC	
2/	střední (odpověď za 1 - 2 d):	
	HPG, A1AG, A1AT, C4, FBG	
3/	pozdní (změny za 3 -5 d):	
	CPL, C3	
		6
APP - dle změn koncentrace v krvi :
• pozitivní
1/ velmi silné, „nápadné" - zvýšeny 20 - 100krát:
CRP
2/ silné - obvykle zvýšeny 2 - 5krát:
A1AG, FBG, HPG, A1AC,
A1PI = A1AT
3/ slabé - obyčejně zvýšeny o 20 - 60 %:
CPL, C3, A2AP (a2-antiplasmin)+)
• neutrální - ani pravidelné, ani bezprostřední změny
A2M (a2-makroglobulin), HPX (hemopexin), všechny Ig
• negativní - obvykle sníženy o 30 -60 %
albumin, transferin, prealbumin, ...
+) plasmin = fibrinolysin, jeho proenzym je plasminogen v b-frakci bílkovin plasmy
APPl (proteiny akutní fáze - l. skupina) :
• syntéza stimulována TNFa, IL-1 a IL-6
(nezávisle, aditivně nebo synergicky)
• jsou indukovány během několika hodin po zánětlivém stimulu
• patří sem: C-reaktivní protein (CRP)
orosomukoid = a1-kyselý glykoprotein (A1AG)
CS složka komplementu
haptoglobin (HPG)
hemopexin (HPX) a j.
B
APP2 (proteiny akutní fáze - 2. skupina) :
IL-6
APP 2 výrazněji zvýšeny:
chronické záněty některé virózy
některé hematologické malignity 9
APP2 (proteiny akutní fáze - 2. skupina) :
• syntéza stimulována IL-6 a glukokortikoidy
(® APP2 někdy označovány „IL-6 specifické APP")
• TNFa a IL-1 zde nestimulují nebo dokonce inhibují syntézu !!
• exprese genů APP2 je obvykle zpočátku inhibována prostřednictvím TNFa a IL-1 ® APP2 mají většinou pozvolnější dynamiku než APP 1
• patří sem: fibrinogen (FBG)
a2-makroglobulin (A2MG) ceruloplasmin (CPL) serpiny+) a1-antitrypsin (A1AT)
= a1- proteinasový ihibitor (A1PI)
a1-antichymotrypsin (A1ACT)
inhibitor proteinu C
+) serpin = zkratka: SERine Protease INhibitor - ihibitor proteinasy, která má serin ve svém
aktivním centru. Asi 20 % proteinů krevní plasmy má povahu serpinů.   1 0
Znalost anamnézy
- předpoklad hodnocení některých APP :
	TRF
zánět / trauma	sn -*-
androgeny	zv
estrogeny+)	zv
negativní APP
) p.o.antikoncepce, těhotenství
11
Syntéza APP (1) :
• vlastní podnět = nástup infekce a/nebo tkáňové poškození
• signál pro hepatocyt zprostředkován cytokiny - hl. IL-6, IL-1 (interleukiny) a TNFa
• různé cytokiny indukují syntézu odlišných APP
• vlastní indukce syntézy = aktivace odpovídající RNA-nukleotidyl.transferasy (= RNA polymerasy)
RNA-nukleotidyl.trasferasa syntezuje mRNA podle DNA-templátu:
n XTP ® (XMP)n + n PPi     (kde X = Adenosin, Cytidin,
Guanosin, Uridin)
12
Syntéza APP (2) :
APP jsou glykoproteiny - glykosylace = posttranslační úprava, probíhající v endoplasmatickém retikulu a v Golgiho aparátu
Glykosylovány nejsou: CRP a z „negativních reaktantů" prealbumin a albumin. Tyto jsou pouze z aminokyselin.
Odlišuj:
glykosylace = enzymová reakce uskutečněná glykosyl.transferasami
glykace      = neenzymová reakce mezi aminoskupinou bílkoviny
a aldehydovou skupinou glukosy - viz např. glykované proteiny u diabetu (glykovaný Hb, ...)
13
Změny koncentrací APP i
• APP = bílkoviny, které po stimulu zvyšují („pozitivní APP") nebo snižují („negativní APP") svoji koncentraci alespoň
o 25 %
• s výjimkou HPG (haptoglobin) všechny APP vykazují roční
rytmus svých koncentrací
• nejnižší koncentrace jsou dosaženy v zimě (listopad až únor) - avšak TRF (transferin, negativní APP) je fázován opačně
14
Úloha APP v organizmu (1) :
• základ většiny funkcí APP v organizmu
= vytvoření komplexu „APP-ligand"
(s ligandy nejrůznějšího původu).
• komplexy jsou odstraňovány RES nebo hepatocyty
• takto se likvidují uvolněné proteinasy, toxické molekuly (Hb, superoxidový anion), nukleové kys., .... (viz dále)
• syntéza „pozitivních APP" je doprovázena poklesem „negativních APP" mj. albuminu ® snížení vazebných míst pro ligandy (mastné kys., hormony, vitaminy,
stopové prvky, ...) ® vazba těchto ligandů na „pozitivní APP"
15
Úloha APP v organizmu (2) :
1/ regulátory zánětlivého procesu
• zánět je také hojivý proces ® tvorba granulační tkáně
• nahromadění zánětlivých proteinů ® lokální venózní
vazodilatace
2/ mediátory biologických reakcí
např. CRP aktivuje komplementový systém ® lýza buněk
3/ inhibitory enzymů
• z fagocytů uvolňované proteolytické enzymy ® poškozování okolních tkání zabráněno vazbou enzymů na (inhibitory) A1AT (aj-antitrypsin), A1AC (aj-antichymotrypsin) aj.
16
Úloha APP v organizmu (3) :
4/ odstraňování nežádoucích látek
• CRP opsonizuje+) fragmenty nukleových kyselin
• sérum amyloid A protein odstraňuje cholesterol z rozpadlých membrán
• haptoglobin (HPG) váže hemoglobin (Hb) uvolněný při intravazální hemolýze ® rychlé vychytáváni v RES ® spolu s Hb odbourán (® snížení plasmatické koncentrace HPG)
5/ imunomodulační účinek
• A1AG (arkyselý glykoprotein = orosomukoid) má v části molekuly homologní sekvenci aminokyselin s Ig membrány imunokompetentních buněk
+) opsonin = molekula, která působí jako zesilovač fagocytosy [ř. opson = zákusek]. opsonizace: antigeny jsou vázány protilátkou a/nebo molekulami komplementu. Fagocytující bb. mají receptory, vázající molekuly opsoninu. Mnohé vazby zde nejsou možné bez opsonizace antigenu.
Úloha APP v organizmu (4) :
6/ kontrola bílkovin pojiva
A1AT a A1AC tvoří depozity na nových vláknech elastinu
7/ hojení ran
• fibrinogen (FBG) spolu s dalšími koagulačními faktory zesiluje hojení ran
8/ vazba kovů
kovy vázaj ící APP
• minimalizují ztráty železa z poškozených tkání
• snižují množství železa využitelného bakteriemi
• působí jako scavenger pro volné kyslíkové radikály
18
Hlavní APP u savců :
1/ SAA = sérový amyloid A
2/ CRP nebo (v závislosti na druhu)
SAP = komponenta sérového amyloidu P
• značný rozsah a rychlost jejich indukce
• krátké poločasy
• účast na samém začátku obranné reakce
• není znám živý organismus neschopný syntézy těchto APP ® mají pravděpodobně zcela zásadní klinický význam
ale: je o nich známo poměrně méně než o ostatních APP !!
19
SAA :
„sérový amyloid A" - APP plasmy ® může podmiňovat jednu z forem amyloidosy (AA-Amyloidosa) zvýšení SAA: stredomorská horečka (recesivně dědičná)
chronické infekce tuberkulosa
lepra
osteomyelitis chronické neinfekční záněty
colitis ulcerosa
Crohnovo onemocnění
psoriasa
Bechtěreva choroba kolagenosy
arthritis reheumatoides tumory morbus Hodgkin
karcinomy 20
SAA :
amyloidosa: „amylum + eidos" = škrobu podobný (barvitelnost
iodem, Rudolf Wirchow 1854)
• vznik extracelulárních uložení bílkovin
• původně rozpustné bílkoviny krevní plasmy za nadprodukce se dostávají do okolních tkání
• tkáňové enzymy je přemění na nerozpustný komplex bílkoviny s dalšími látkami
mikroskopicky: drobná vlákna - „fibrily"
• fibrily jsou resistentní vůči fagocytose a proteolyse (= nelze je odstranit)
• fibrily z původního sérového amyloidu A (SAA) ® AA-amyloidosa
(lokalizace hl. ledviny, slezina, játra a nadledviny)
21
CRP (1) :
• citlivý APP, nespecifický
• váže C polysacharid pneumokoka ® název (1930)
• Mr~ 140.000       (srovnání : albumin Mr= 66.290)
• patří mezi „pentraxiny" ® prstencový disk z 5 identických podjednotek, není glykosylován !!
• p-frakce bílkovin plasmy
• t1/2 = 2 - 4 h
• normální hodnoty < 10 mg . l-1
• ovlivnění: těhotenství, estrogeny (zv.)
tělesná zátěž, kouření, obezita (® zv.) dieta, poloha při odběru věk, nadmořská výška .... statiny (atorvastatin, ...) ® sn.
• mCRP je monomerem - zkoumá se jeho vztah k oxidaci LDL
a aktivaci komplementu 22
CRP (2) :
hsCRP = „high sensitivity",
ultrasenzitivní CRP
• normální hodnoty: novorozenec 0 d      < 0,6 mg . i"1
1 d      < 3,2 týden   < 1,6 od 15 iet < 5 mg . i"1
• veimi nízké hodnoty po narození ® CRP neprochází placentou,
není ovlivnění z krve matky
• u nedonosených dětí nižší hodnoty
23
CRP (3) :
diagnostika :
• CRP a Hey = nezávislé markery kardiovaskulárního rizika
• hsCRP jako marker zánětu: zv. u akutního koronárního syndromu, ale nikoliv u stabilní ischemické choroby
• zv. hsCRP spojeno se zv. LDLchol + zv. BMI
• zv. CRP spojeno se sn. paraoxonasa 1
(= PON1 - enzym na HDL s protizánětlivým účinkem ® index CRP / PON1
= ukazatel kardiovaskulárního rizika)
24
CRP (4) :
diagnostika :
zánět	bakteriální	virový
CRP	zv.	(n.)
mg . l-1	> 100	
úspěšná terapie antibiotiky se projevuje rychlým poklesem CRP, při neúspěšné léčbě zvýšení přetrvává
CRP = 50 - 100 mg . l-1 představuje „přechodnou zónu"
pro možný výskyt bakteriální i virové infekce 25
Používané symboly :	
zv. = zvýšen	
(zv.) = obvykle zvýšen	
sn. = snížen	
(sn.) = obvykle snížen	
n. =   normální hodnota	
(n.) =   obvykle normální hodnota	
	26
Mechanismus zánětllivé reakce :
Masopust J.: Požadování a hodnocení biochemických vyšetření, UK Praha 1996
(obr. ze str. 489 - scan 130 dpi, ostřeno, 85 % komprese ®  18 kB JPEG)
27
Cytokiny :
• malé sekreční proteiny
• zprostředkovávají a regulují: imunitu,
zánět,
hematopoezu
• účinek je vázán na malou vzdálenost od místa vzniku,
krátký poločas,
velmi nízkou koncentraci
• vazba na specifické membránové receptory
signál přenášen do buňky cestou „druhého posla", - většinou tyrosinové kinasy
• odpověď: změna exprese membránových proteinů,
proliferace a sekrece efektorových molekul
28
Cytokiny :
„cytokiny" = obecné pojmenování, zahrnuje:
• lymfokiny (cytokiny tvořené lymfocyty)
• monokiny       z monocytů)
• interleukiny „IL" (cytokiny tvořené jedním leukocytem
a působící na ostatní leukocyty)
inter = mezi leu = leukocyt
kin = cytokin     „mezi leukocyty působící cytokin"
pro klasifikaci cytokinů mají význam především IL-1 a IL-6
• interferony (inhibují replikaci viru v napadené buňce)
• chemokiny („přitahují" leukocyty k místům infekce
- chemotaxe)
cytokiny jsou tvořeny různými populacemi buněk,
ale především helperickými T buňkami a makrofágy
29
Cytokiny :
• pleotropní účinek
(1 cytokin působí na více buněčných typů)
• redundantní účinek („nadbytečnost")
(podobné funkce mohou být stimulovány různými cytokiny)
• synergický / antagonický účinek
receptory pro cytokiny - skupiny: hematopoetinová interferonová tumor necrosis factor chemokinová
30
31