پروتئین های پلاسما (Plasma Proteins): تعریف+ساختار و کارکردها!

پروتئین‌های پلاسما چیست؟

 

پروتئین‌های پلاسما، مجموعه‌ای از مولکول‌های پیچیده در پلاسمای خون ما هستند که نقش‌های فراوانی ایفا می‌کنند و بیشتر توسط کبد تولید می‌شوند. در این مقاله، ما به بررسی تعریف، اهداف، وظایف، فعالیت‌ها، مزایا و معایب پروتئین‌های پلاسما می‌پردازیم.

 

مولکول‌های پیچیده به نام پروتئین‌های پلاسما در پلاسمای خون ما وجود دارند که بیشتر توسط کبد تولید و سپس در پلاسما آزاد می‌شوند. آلبومین، گلوبولین‌ها و فیبرینوژن سه دسته اصلی از این پروتئین‌ها هستند که هر یک ویژگی‌های منحصر به فردی دارند.

ساختار پروتئین‌های پلاسما بسته به نوعشان متفاوت است. از یک سو، آلبومین که یک پروتئین ساده است، فقط از یک زنجیره واحد از اسیدهای آمینه تشکیل شده است. از سوی دیگر، گلوبولین‌ها که پیچیده‌تر هستند، ممکن است شامل زنجیره‌های متعددی از اسیدهای آمینه باشند. همچنین پروتئین پیچیده فیبرینوژن از زنجیره‌های آلفا، بتا و گاما تشکیل شده است. ساختار این پروتئین‌ها تعیین‌کننده‌ی قابلیت آنها برای اتصال به مولکول‌های دیگر و شرکت در فرآیندهای فیزیولوژیکی متعدد می‌باشد، که برای درک کامل عملکرد آنها اساسی است.

پروتئین‌های پلاسما: زندگی‌در سراسر خون

 

پروتئین‌های پلاسما، یکی از جوانترین عناصری هستند که انسان از آن‌ها مطلع شده است. این مولکول‌های پیچیده، مجموعه‌ای از کارگزاران فعالیت‌های حیاتی در پلاسمای خون ما هستند. در این مقاله، به معرفی و بررسی انواع و اثرات پروتئین‌های پلاسما می‌پردازیم.

 

دسته‌بندی پروتئین‌های پلاسما:

پروتئین‌های پلاسما را می‌توان به سه دسته اصلی تقسیم کرد: آلبومین، گلوبولین‌ها و فیبرینوژن.

 

1. آلبومین:

آلبومین که نخستین و شایع‌ترین پروتئین پلاسماست، حدود 60 درصد از کل پروتئین‌های خون را تشکیل می‌دهد. این پروتئین ساده از یک زنجیره اسید آمینه تشکیل شده است و نقش بسیار مهمی در حفظ فشار اسمزی خون، انتقال مولکول‌های چرب و هورمون‌ها دارد.

 

2. گلوبولین‌ها:

گلوبولین‌ها به دلیل پیچیدگی بیشتر خود از آلبومین، دارای زیرگروه‌های متنوعی می‌باشند که عبارتند از:

– آلفا گلوبولین‌ها: شامل آلفا فتوپروتئین و آلفا-1-آنتی‌تریپسین است که در تشخیص برخی سرطان‌ها مؤثرند.

– بتا گلوبولین‌ها: شامل پروتئین‌هایی همچون ترانسفرین می‌باشند که در حرکت آهن در بدن دخیل هستند.

– ایمونوگلوبولین‌ها: این گروه از پروتئین‌ها که به آن‌ها گاما گلوبولین نیز گفته می‌شود، در پاسخ ایمنی بدن نقش اساسی دارند.

 

3. فیبرینوژن:

فیبرینوژن، یک پروتئین پیچیده است که در فرآیند لخته شدن خون نقش دارد. این پروتئین توسط کبد سنتز می‌شود و در تشکیل لخته‌های خون برای جلوگیری از خونریزی حیاتی است.

کارکردهای پروتئین‌های پلاسما:

1. حفظ فشار اسمزی خون:

آلبومین، پروتئین اصلی پلاسما، نقش بسیار مهمی در حفظ فشار اسمزی خون دارد. این فشار برای حفظ تعادل الکترولیت و آب بدن لازم است و آلبومین با جلوگیری از تجمع مایعات اضافی در بافت‌ها به این مهم کمک می‌کند.

 

2. حمل و نقل:

پروتئین‌های پلاسما، مانند گلوبولین‌ها و آلبومین، به حمل و نقل هورمون‌ها، مواد غذایی و سایر مولکول‌های حیاتی در سراسر بدن کمک می‌کنند.

 

3. تشکیل لخته خون:

فیبرینوژن، پروتئینی که در فرآیند لخته شدن خون نقش دارد، از پروتئین‌های پلاسما است. این فرآیند ضروری است تا از خونریزی بیش از حد پس از آسیب به بدن جلوگیری شود.

 

4. ایمنی:

برخی از گلوبولین‌ها، به خصوص ایمونوگلوبولین‌ها، در پاسخ به عفونت‌ها نقش دارند و به دفاع از بدن در برابر آن‌ها کمک می‌کنند.

فرآیند تولید و استفاده از پروتئین‌های پلاسما:

بیشتر پروتئین‌های پلاسما در کبد تولید می‌شوند و کنترل تولید و تنظیم آن‌ها توسط ژن‌های موجود در سلول‌های کبدی انجام می‌شود. عوامل مختلفی از جمله هورمون‌ها، تغذیه و بیماری می‌توانند بر فرآیند تولید این پروتئین‌ها تأثیر بگذارند.

مزایا و معایب پروتئین‌های پلاسما

 

مزایا:

یکی از مزایای اساسی پروتئین‌های پلاسما این است که برای حفظ سلامت عمومی بدن ضروری هستند. آن‌ها به حفظ تعادل مناسب آب در بدن کمک کرده و مولکول‌های حیاتی را در سراسر بدن حمل و از عفونت‌ها محافظت می‌کنند. علاوه بر این، در برخی از روش‌های پزشکی مانند درمان سیستم ایمنی و مشکلات خونی نیز از پروتئین‌های پلاسما استفاده می‌شود.

 

معایب:

با این حال، پروتئین‌های پلاسما همچنین معایبی دارند. به عنوان مثال، سطوح پروتئین پلاسمای خون ممکن است در بیماری‌هایی مانند بیماری‌های کبد یا کلیوی نامتعادل شود که می‌تواند بر سلامت فرد تأثیر منفی بگذارد. همچنین، برخی از افراد ممکن است به پروتئین‌های پلاسما حساسیت داشته باشند که می‌تواند علائمی مانند کهیر، خارش و مشکل در تنفس را ایجاد کند.

 

کنترل ژنتیکی و کاربردها:

تحقیقات در حوزه کنترل ژنتیکی پروتئین‌های پلاسما در حال انجام است. محققان در حال کشف و تعیین فرآیندهای خاصی هستند که در تولید و کنترل این مولکول‌های مهم نقش دارند. همچنین از طریق پیشرفت‌های تکنولوژیکی مانند ویرایش ژن و ژن درمانی، امکان ایجاد درمان‌های جدید برای انواع بیماری‌ها از جمله بیماری‌های مرتبط با پروتئین‌های پلاسما فراهم می‌شود.

 

مطالعه ساختار پروتئین پلاسما:

تحقیقات در زمینه ساختار پروتئین پلاسما نیز از اهمیت بسیاری برخوردار است. از روش‌های مختلفی مانند کریستالوگرافی اشعه ایکس و طیف‌سنجی NMR برای درک چگونگی کنار هم قرار گرفتن و عملکرد این مولکول‌های پیچیده در بدن استفاده می‌شود.

تغییرات متوالی در پروتئین‌های پلاسما پس از جراحی

 

پروتئین‌های پلاسما

 

پروتئین‌های پلاسما نقش بسیار مهمی در پاسخ بدن به جراحی دارند، زیرا در التهاب، ترمیم بافت و عملکرد سیستم ایمنی نقش دارند. سطح و ترکیب پروتئین‌های پلاسما می‌تواند در پاسخ به جراحی تغییر کند و درک این تغییرات می‌تواند بینش‌های مهمی را در مورد پاسخ بدن به ترومای جراحی ارائه دهد.

 

تغییرات پی‌در‌پی در پروتئین‌های پلاسما پس از جراحی

 

تغییرات پروتئین‌های پلاسما پس از جراحی را می‌توان به سه فاز تقسیم کرد: پاسخ فاز حاد (Acute phase response)، فاز فرونشینی (Resolution phase) و پاسخ فاز دیررس (Late phase response).

 

پاسخ فاز حاد:

سطح پروتئین‌های واکنشی C، سرم آمیلوئید A (Amyloid A) و سطوح فیبرینوژن به عنوان بخشی از پاسخ فاز حاد که واکنش اولیه بدن به ترومای جراحی است، به سرعت افزایش می‌یابد. این پروتئین‌ها به بسیج پاسخ ایمنی بدن در محل آسیب کمک می‌کنند و در بهبود بافت و التهاب نقش دارند. واکنش فاز حاد پس از جراحی به طور معمول چند روز طول می‌کشد.

فاز فرونشینی و فاز دیررس:

فاز فرونشینی با کاهش سطح پروتئین‌های فاز حاد و افزایش سطح پروتئین‌های دخیل در ترمیم بافت مانند آلبومین و ترانسفرین، توصیف می‌شود. این دوره زمانی است که التهاب رو به کاهش است. این دوره که ممکن است چند هفته پس از جراحی باقی بماند، برای بهبود و تولید بافت بسیار مهم است. پس از جراحی ممکن است یک دوره طولانی از تغییر سطوح پروتئین پلاسما به نام “پاسخ فاز دیررس” وجود داشته باشد که ممکن است برای چندین ماه ادامه یابد. سطوح برخی از فاکتورهای رشد که در بازسازی بافت و تشکیل اسکار نقش دارند، مانند تبدیل فاکتور رشد بتا، در این دوره افزایش می‌یابد.

 

به طور کلی تنظیمات پروتئین‌های پلاسما پس از جراحی، واکنش بدن به تروما و همچنین روند احیا و ترمیم بافت را منعکس می‌کند. درک این تغییرات می‌تواند بینش‌های مهمی در مورد نحوه واکنش بدن به استرس جراحی ارائه دهد و می‌تواند به اهداف درمانی جدیدی برای ارتقای بهبودی و کاهش مشکلات پس از عمل اشاره کند.

کاهش پروتئین‌های فراوان پلاسما و محدودیت‌های پروتئومیکس (Proteomics) پلاسما

 

هدف از رشته مطالعاتی که به عنوان پروتئومیکس پلاسما شناخته می‌شود و به سرعت در حال توسعه است، شناسایی و شمارش پروتئین‌های موجود در پلاسمای خون می‌باشد.

 

وجود پروتئین‌هایی که به صورت فراوان وجود دارند و ممکن است از شناسایی پروتئین‌های مهم با فراوانی کم جلوگیری کند، یکی از مشکلات اصلی در پروتئومیکس پلاسما است. قبل از انجام آنالیز پروتئومی، محققان اغلب از تکنیک‌های کاهش برای خارج کردن رایج‌ترین پروتئین‌ها از پلاسما استفاده می‌کنند. این امر مستلزم حذف دقیق رایج‌ترین پروتئین‌های نمونه است و گاهی اوقات از آنتی‌بادی‌ها یا سایر تکنیک‌های مبتنی بر میل ترکیبی برای این کار استفاده می‌شود. این کار می‌تواند دامنه دینامیکی آنالیز را گسترش دهد و شناسایی پروتئین‌ها با فراوانی کمتر را افزایش دهد.

 

با این حال، این استراتژی دارای یک سری اشکالات است. استراتژی‌های کاهش ممکن است به طور کامل تمام پروتئین‌ها با فراوانی بالا را حذف نکنند، هر چند می‌توانند بخش قابل توجهی از آن‌ها را حذف کنند. این کاهش ممکن است باعث تداخل طولانی مدت در شناسایی پروتئین‌ها با فراوانی کمتر شود.

 

از دست دادن اطلاعات

 

تکنیک‌های کاهش ممکن است پروتئین‌هایی را که برای پاسخ به یک موضوع تحقیقاتی خاص مهم هستند و همانند پروتئین‌ها با فراوانی بالا را حذف کنند. به عنوان مثال برخی از تکنیک‌های کاهش می‌توانند سیتوکین‌های (Cytokine) خاص، فاکتورهای رشد یا سایر مولکول‌های زیست فعال (Bioactive) را که به ندرت وجود دارند و کارکردهای بیولوژیکی قابل‌توجهی دارند، حذف کنند.

 

عدم ثبات نمونه

 

پروتئومیکس پلاسما به شدت به کیفیت و قوام نمونه بستگی دارد و روش‌های کاهش می‌توانند عدم ثبات بیشتری را ایجاد کنند. تفاوت در جابجایی، ذخیره‌سازی یا آماده‌سازی نمونه می‌تواند بر کارایی کاهش تأثیر بگذارد و منجر به عدم ثبات بین نمونه‌ها شود.

محدودیت‌های فنی

 

برخی از روش‌های کاهش ممکن است با برخی از تکنیک‌های پروتئومی پایین‌دست سازگار نباشند یا ممکن است مصنوعاتی را ارائه دهند که بر دقت و تکرارپذیری آنالیز تأثیر می‌گذارند.

با راشا زیست همراه باشید…