Krevní plasma
- 5 % tělesné hmotnosti:
- 55 % objemu krve
- 25 % objemu extracelulární tekutiny
- složení:
- 93 % = voda
- 6 % = organické látky (proteiny, fosfolipidy,
cholesterol, TAG, Glu, močovina, laktát…)
- 1% = anorganické látky, zejména
- Na+ = hlavní extracelulární kation,
osmotický tlak
- K+ = hlavní intracelulární kation, excitabilita
- Ca2+ = ionizovaná forma/forma vázaná
- Cl- = udržování objemu krevní plasmy, pH,
osmotický tlak
- HCO3- = pufrovací systém, transport oxidu
uhličitého
Proteiny krevní plasmy
- 65 – 80 g  l (<300 proteinů)
- 35 – 50 g/l = albumin
- 20 – 35 g/l = globuliny
- biosyntéza:
- játra (zejména)
- lymfocyty (imunoglobuliny)
- enterocyty (např. apoprotein B-48)
- degradace:
hepatocyty, mononukleární fagocytární systém (MFS) (antigen-protilátka, hemoglobin-haptoglobin)
Proteiny krevní plasmy
1. Albumin
2. Globuliny
a-globuliny : a1 a a2-globuliny
b-globuliny: b1 a b2-globuliny
g-globuliny
3. Fibrinogen
b1 b2
+ -
albumin
a1 a2
g-globuliny
Elfo frakce plasmatických proteinů
Frakce Relativní
zastoupení
(%)
c (g/l)
Albuminy: albumin
pre-albumin (transthyretin)
52 – 58 34 – 50
a1-globuliny: thyroxin-binding globulin, transkortin,
a1-kyselý glykoprotein, a1-antitrypsin, a1-lipoprotein
(HDL), a1-fetoprotein
2,4 – 4,4 2-4
a2-globuliny: haptoglobin, makroglobulin,
ceruloplasmin
6,1 – 10,1 5 – 9
b-globuliny: transferin, hemopexin, lipoprotein (LDL),
fibrinogen, C-reaktivní protein, C3 a C4 složky
komplementu
8,5 – 14,5 6 – 11
g-globuliny: IgG, IgM, IgA, IgD, IgE 10 – 21 8 – 15
Funkce plasmatických proteinů
• Transport:
• albumin – MK, bilirubin, vápník, léčiva
• transferin – železo
• ceruloplasmin – měď
• transkortin – kortizol, kortikosteron
• lipoproteiny – lipidy
• haptoglobin – volný hemoglobin
• tyroxin-binding globulin – tyroxin
• retinol vázající protein – retinol
• Osmotická regulace:
• Zajištění stabilního onkotického tlaku (Starlingovy síly) = udržování objemu krevní plasmy
(objemu tekutiny v cirkulaci)
• Albumin = nejvýznamnější protein v udržování onkotického tlaku.
• Hypoalbuminémie = ztráta tekutiny v cirkulaci a její prostup do intersticia = otoky
• Katalytická funkce (= enzymy):
• Např. lipázy
Funkce plasmatických proteinů
• Koagulační systém:
• Řada faktorů: IX, VIII, trombin, fibrinogen, atd.
• Nadbytek/nedostatek = patologie, např. hemofilie A/B (= absence/nedostatek
faktoru VIII/IX) formace trombů, atd.
• Fibrinolytický systém (trombolýza):
• Plasmin = serinová proteáza, fibrinolýza (+ další proteiny fibrinogen, fibronektin,
trombospondin, laminin a von Willebrandův faktor), aktivace kolagenázy
• Aktivace = působením vnitřních aktivátorů (faktor XII, prekalikrein,
vysokomolekulární kininogen) a vnějších aktivátorů (urokináza, tkáňový aktivátor
plazminogenu (tPA), streptokináza).
• Pufrovací kapacita:
• Bikarbonátový pufr/proteinový pufr
Obecné vlastnosti plasmatických proteinů
• Syntetizovány převážně v játrech
• Výjimka: g-globuliny – produkce plasmatickými buňkami
• Syntetizovány jako preproteiny, poté úprava v ER a
Golgiho aparátu
• Většina z nich jsou glykoproteiny
• Výjimka: albumin (globulární protein)
• Charakteristický poločas eliminace v cirkulaci (albumin –
20 dnů)
• Četné polymorfismy (imunoglobuliny, transferrin, atd…)
Reaktanty akutní fáze (APRs)
• Změny o více než 25 % během lokálního nebo
systémového zánětu, při traumatickém
poškození tkání, a dalších…
• Reakci akutní fáze vyvolávají změny, kdy
dochází k:
destrukci buněk
reverzibilnímu poškození buněk a jejich
následné reparaci
k metabolické aktivaci některých buněk
(zejména účastnících se imunitní odpovědi).
APRs:
•infekce
•chirurgické zákroky
•traumatické poškození tkání
•nádorová onemocnění
Albumin
 Koncentrace v krevní plasmě: 45 gl (30 – 50 g/l, resp. 3 – 5 g/kg
tělesné hmotnosti)
  60% všech plasmatických proteinů
 40 % albuminu v plasmě, 60 % v kůži
 Funkce:
• Udržování onkotického tlaku (hodnoty nižší než 20 g/l vedou
k otokům)
• „zdroj“ aminokyselin
• transport:
• Steroidní hormony
• Volné MK
• Bilirubin, žlučové kyseliny
• Léčiva (sulfonamidy, ASA)
• Ca2+
• Cu2+
Albumin
• Syntetizován jako preproprotein
• Alb –585 AA, 17 disulfidických vazeb
• Proteázy – štěpení do tří domén s rozdílnou
funkcí
• Elipsoidní tvar – nezvyšuje viskozitu krevní
plasmy
http://what-when-how.com/molecular-biology/serum-albumin-molecular-biology/
preproalbumin proalbumin
signal
peptide hexapeptide albumin+ +
furin
signal
peptidase
Příčiny hypoalbuminemie
• Pokles syntézy v játrech = jaterní choroby (cirhóza) – snížení
poměru albumin-globuliny
• Proteinová malnutrice
• Exkrece ledvinami (choroby ledvin – nefritidy, ztráty albuminu)
• Exsudativní enteropatie, celiakie
• Defekt syntézy albuminu = analbuminemie (i méně než 2 g/l,
klinické příznaky?)
Merlot AM, Kalinowski DS, Richardson DR: Unraveling the mysteries of serum albumin-more
than just a serum protein. Frontiers in Physiology 2014, 5.
a1-antitrypsin
• Hlavní globulin a1 frakce (90 %)
• Syntetizován hepatocyty a makrofágy
• glykoprotein, vysoce polymorfní (≈75
forem)
• Funkce:
• Hlavní plasmatický inhibitor serinových
proteáz (trypsin, elastáza...)
• Zvýšení během akutní fáze  inhibice
degradace pojivové tkáně elastázou
• Nedostatek  proteolytické poškození plic
(emfyzém)
Transferin
• Transferin = β-globulin
• Vazba volného železa
• Za fyziologických okolností je 1/3
saturována železem
• Snížení koncentrace transferinu:
• Jaterní choroby (např. cirhóza)
• Chronické infekce
• Nefróza
• Vrozená atransferinaemia –
mikrocytární hypochromní anémie, 16
jedinců/14 rodin
• Zvýšená hladina transferinu =
nedostatek železa, biosyntéza se
zvyšuje při nedostatku železa a klesá
naopak při nadbytku
The plasma protein transferrin (Tf) binds Fe(III) with high affinity. At the
neutral pH (7.2) in plasma, Tf–Fe(III) binds to the transferrin receptor
(TfR) on the cell surface from where it is internalized by receptormediated
endocytosis through clathrin-coated pits. The internalized
vesicle (an endosome) becomes acidified (pH 5.5) by the action of an
H+ ATPase (not shown). As the pH of the endosome decreases, the
structure of the Tf–TfR complex changes and Fe(III) is released from Tf–
Fe(III). Fe(III) is converted to Fe(II) by the endosomal reductase STEAP3
and is then transported out of the endosome into the cytosol by
divalent metal transporter-1 (DMT1). Fe(II) can be stored in ferritin in
non-erythroid cells or incorporated into haemoglobin in erythroid cells.
The Tf–TfR complex is exocytosed by a recycling endosome.
Transferin
• Volné Fe2+ ionty jsou vysoce toxické,
katalyzují Fentonovu reakci = tvorbu vysoce
reakticního a toxického hydroxylového
radikálu
H2O2 + Fe2+ → OH- + ˙OH + Fe3+
• Transferin spolu s některými dalšími
proteiny krevní plasmy, které váží železo
(hem) fungují jako antioxidanty = prevence
vzniku ROS
• Příčiny snížené hladiny transferinu:
• popáleniny, infekce, maligní procesy,
jaterní choroby a choroby ledvin
• Příčiny snížené hladiny transferinu:
nedostatek železa
Feritin
 Intracellularní protein; pouze malé množství v krevní
plasmě (většina v játrech, slezině, kostní dřeni, střevní
sliznici)
 24 podjednotek, 3000 - 4500 iontů Fe3+ (apoferritin +
Fe3+ = ferritin)
 Funkce: zásoba železa
 Primární hemochromatóza – geneticky podmíněná
choroba charakterizovaná zvýšenou absorpcí železa a
akumulací akumulaci nejprve v hepatocytech, následně
žlučovodech, Kuppferových buňkách, maktofázích 
nadprodukce hydroxylových radikálů, destrukce buněk.
Další poškozené orgány – myokard, pankreas, klouby,
varlata. Koncentrace ferritinu jsou zvýšené.
Ceruloplasmin
 Koncentrace v krevní plasmě: 300 mgl
 Funkce:
 Nese 90 % mědi v krevní plasmě
(měď – kofaktor celé řady enzymů)
1 molekula váže 6 atomů mědi
- k mědi má daleko větší afinitu než
albumin – albumin váže pouze 10 %
mědi  albumin může být daleko
významnější v transportu mědi,
uvolňuje atomy mědi daleko
pohotověji než ceruloplasmin
Haptoglobin (Hp)
 a2- globulin, tetramer, a2b2
 Existuje ve třech formách
 Funkce:
 Vazba volného hemoglobinu a jeho
doručení retikuloendoteliálním
buňkám
 Komplex Hb-Hp je příliš velký pro
glomerulární filtraci  prevence
ztráty volného Hb (a Fe)
Volný Hb je filtrován, má tendenci k
precipitaci v tubulech  poškození
ledvin
• Hp patří k APRs 
• zánět, infekce
• traumatická poranění
• Nádorové choroby
Příčiny zvýšení Hp
Causes of Hp decrease
• Hemolytická anemie:
• half-life Hp = 5 dní X ale komplexu Hp-Hb = 90 min
(komplex je velmi rychle eliminován z krevní plasmy)
 hladina Hp klesá, pokud je Hb kontinuálně
uvolňován z ery
Delanghe JR, Langlois MR: Hemopexin: a review of
biological aspects and the role in laboratory medicine.
Clinica Chimica Acta 2001, 312(1-2):13-23.
Plasmatické proteiny a jejich „antioxidační“
vlastnosti
Transferin
Feritin
Ceruloplasmin
Haptoglobin
Hemopexin (váže hem a následně jen transportuje do jater)
Působí jako „antioxidanty“:
váží Fe 2+, a tím zabraňují Fentonově reakci:
H2O2 + Fe2+ → HO• + OH− + Fe3+
C-reaktivní protein (CRP)
• jméno podle schopnosti precipitace s C-polysacharidem pneumokoků
• b2-globulin, hladiny signifikantně vzrůstají při zánětu
• Jeden z nejvýznamnějších reaktantů akutní fáze
• Vazba na fosfocholin, který je vystaven na povrchu mrtvých nebo
umírajících buněk (a na některých bakteriích)
• Fyziologické hladiny nižší než 2–8 mg/l
• Plazmatické hladiny velmi rychle (2 hodiny) vzrůstají, dosahují maxima
do 48 hodin:
• Akutní bakteriální infekce (60 mg/l)
• Mykotické infekce
• Virové infekce (pouze do 40 mg/l)
• Možné riziko pooperačních infekcí
• Mírný vzestup po infarktu myokardu (10 mg/l = marker rizika kardiovaskulárních
chorob)
• Autoimunní onemocnění
• Nízká specifita (x prokalcitonin = marker generalizovaných
bakteriálních, mykotických a protozoárních infekcích)
Fibrinogen
• Glykoprotein, b2-globulin (Mr 340 000)
• Plazmatická koncentrace - 1.5 – 4.5 g/l
• Složka kaskády koagulace – prekurzor
fibrinu
• Reaktant akutní fáze
• Rizikový faktor aterosklerózy
• Pozn. konečné produkty degradace fibrinu
= D-dimery
• (= markery tromboembolických stavů)
Imunoglobuliny
• Protilátky produkované B lymfocyty
v odpovědi na stimulaci antigenem
• Pozn. nejen protilátky! (adhezní
molekuly, HLA molekuly, specifické
receptory B a T lymfocytů, receptory
pro růstové faktory…)
• Volné molekuly/zabudované do
membrány
• Podmínka = imunoglobulinová
doména
• Reagují specificky s antigenními
determinanty (= specifická iunita)
• Struktury:
• Minimálně 4 polypeptidové
řetězce - 2 těžké (H) a 2 lehké (L),
které jsou spojeny disulfidickou
vazbou
• Lehké řetězce obsahují konstantní
(C) a variabilní (V) regiony COOH
NH2
Ag
COOH
NH2
IgG
Plasmatické enzymy
1. specifické:
cholinesteráza,
plasmatická superoxiddismutáza,
lecitin-cholesterol acyltransferáza,
seronové proteázy – inaktivní zymogeny koagulačních faktorů a faktorů
fibrinolýzy (protrombin, faktory VII, IX, XIII) a komponentů systému
komplementu, nespecifického imunitního systému (C1 – C9).
Plazmatické enzymy
Enzym zkratka Příčiny zvýšené hladiny
Alaninaminotransferáza ALT Poškození hepatocytů (jaterní choroby)
Poškození myokardu
(zvýšení propustnosti při poškození buněk)
Aspartátaminotransferáza AST Jaterní choroby
Poškození myokardu (akutní infarkt myokardu, operace srdce)
Poškození kosterního svalu (dlouhodobá fyzická námaha)
Alkalická fosfatáza ALP Cholestáza
Kostní choroby, kostní metastázy
Choroby jater (nádorové, virové)
Kreatinkináza CK Poškození myokardu (nespecifický marker)
Poškození kosterního svalstva (trauma, svalové dystrofie, intramuskulární injekce, resuscitace,
defibrilace), extrémní cvičení, chronická renální insuficience
Laktát dehydrogenáza LD1-5 Nespecifický marker rozpadu buněk
Pozdní zvýšení po infarktu myokardu (přetrvávající, až 15 dní)
g-glutamyltransferáza GMT Poškození hepatobiliárního traktu
Nádory jater a pankreatu