Đại cương về chuyển hóa
Chuyển hoá protein có ý nghĩa vô cùng quan trọng đối với cơ thể sinh vật : protein là thành phần chủ yếu của mọi tế bào tổ chức người và động vật. Các men, các hormon cần thiết cho sự sống cũng như các chất cần cho vận chuyển các chất khác (vitamin, hormon, sắt, đồng,vv… ) hay các chất bảo vệ cơ thể (kháng thể ) cũng đều là protein.
Bất cứ protein nào cũng đều do trình tự kết hợp khác nhau của 22 loại axit amin cơ bản, mà đối với con người thì 7 thứ hoàn toàn phụ thuộc vào tự nhiên, nghĩa là cơ thể không tự tổng hợp được: isolơxin, lơxin, lysin, methionin, treonin, tryptophan và valin.
Protein của thức ăn được tiêu hoá ở ruột thành các axit amin, axit amin qua tĩnh mạch gánh tới gan, để vào hệ thống tuần hoàn chung. Mặt khác, các protein của các tổ chức cúng không ngừng thoái biến, đưa các axit amin vào máu. Tất cả các axit amin do tiêu hoá thức ăn (nguồn gốc ngoại sinh) và do thoái biến protein tổ chức (nguồn gốc nội sinh) hợp lại thành một nguồn axit amin để sử dụng chung cho mọi nhu cầu của cơ thể. Mọi tổ chức của cơ thể lấy trong nguồn axit amin trên những axit amin thích hợp để tổng hợp thành các protein riêng của mình (hình 1).
Đáng chú ý là protein với cấu trúc vô cùng phức tạp có đặc điểm là mang theo tính chất đặc biệt của từng loài, từng giống và thậm chí từng cá thể.
Cân bằng Nitơ
Với người cũng như động vật cao cấp, nguồn cung cấp N duy nhất là protein của thức ăn, nhằm đáp ứng hai nhu cầu:
Tái tạo lại những chất đã thoái biến xảy ra trong quá trình chuyển hoá của cơ thể.
Tạo ra những phân tử protein mới cho cơ thể trong thời kz cơ thể đang phát triển , có thai, hoặc cho con bú.
Bình thường, lương N ăn vào bằng lượng N đào thải ra (chủ yếu qua nước tiểu): hiện tượng này gọi là cân bằng N. Cân bằngương hay âm phụ thuộc vào lượng N đào thải ít hơn hay nhiều hơn lượng ăn vào.
Cân bằng N dương. Trong trường hợp này, N đào thải ít hơn so với N ăn vào. cân bằng N dương gặp trong những trường hợp cơ thể đang lớn, có thai, thời kỳ lại sức sau khi ốm. Ngoài ra còn gặp khi tăng tiết các hormon tiến biến (STH, hormon nam,vv… ) hoặc dùng nhiều các hormon này trong điều trị. Những hormon này có tác dụng tăng cường tổng hợp protein so với thoái biến. Insulin giúp cho axit amin thấm qua màng tế bào dễàng, đồng thời hoạt hoá men
tổng hợp protein, ngoài ra insilin còn hạn chế tân tạo glucose từ protein, do đó giảm thoái biến protein.
Cân bằng N âm. trong trường hợp này, N đào thải nhiều hơn so với N ăn vào. cân bằng N âm phát sinh khi đói ăn, protein niệu, bệnh nhiễm trùng, chấn thương, bỏng, mổ lớn, vv… Ngoài ra còn gặp khi tăng tiết các hormon thoái biến (ACTH, cortisol, thyroxin,vv… ) hoặc khi dùng nhiều hormon này trong điều trị.
Chuyển hoá axit amin
Khử amin: Ở động vật, quá trình khử amin bao giờ cúng là khử amin oxy hoá, tạo thành axit alpha xêtonic và NH3 . Đây là một phản ứng hai chiều : ngược với phản ứng khử amin là phản ứng amin hoá, nghĩa là tổng hợp axit amin từ axit alpha xêtonic và NH3 .
Phản ứng khử amin chịu ảnh hưởng của một số yếu tố: Men aminooxydaza, oxy, vitamin C, PP, B2,) thấy phản ứng khử amin bị kìm hãm, gây tăng đào thải axit amin theo nước tiểu, giảm tổng hợp ure.
Trao đổi amin: Trong phản ứng này, một axit amin chuyển gốc amin của nó cho một axit alpha xêtônic, biễn axit này thành một axit amin và axit amin đó mất gốc amin trở thành một axit alpha xêtônic. Sự trao đổi amin được thực hiện nhờ tác dụng xúc tác của các men trao đổi amin (transaminase) mà coenzym là pyridoxal photphat (vitiamin B6), phổ biến nhất và hoạt động mạnh nhất là men GOT và GPT. Hiện nay, được biết là tất cae các axit amin trong thiên nhiên đều có thể trao đổi amin được, tuy nhiên với mức độ khác nhau. Mạnh nhất là axit glutamic và axit aspatic, alanin,vv… Thiếu vitamin B86 gây rối loạn trao đổi amin.
Khử Cacboxyl: Đây là một phản ứng khá phôr biến ở các tổ chức động vật tạo ra những amin tương ứng. Men xúc tác phản ứng này làecacboxylaza cũng có coenzym là pyri oxal photphat. Men decacboxylaza của axit amin rất phổ biến ở các vi khuẩn đường ruột. Do đó ở ruột có nhiều sản phẩm khử cacboxyl: histamin từ histidin, tyramin từ tyroxin, serotonin từ 5-hydroxytryptophan, vv… Một phần các sản phẩm này được hấp thu qua màng ruột. Các amin là
những chất rất độc.
Trong điều kiện bình thường, các amin tạo thành được kịp thời khử amin oxy hoá, nhờ men aminooxy aza đủ tạo thành NH3 và aldehyt. Ngoài ra các amin còn bị trung hoà bằng cách kết hợp với protein.
Tăng lượng amin trong tổ chức và trong máu xảy ra trong trường hợp tăng hoati tính men decacboxylaza, giảm hoạt tính men aminooxydaza hoặc rối loạn kết hợp amin với protein.
Ngoài ra, tăng amin còn gặp trong thiếu oxy và huỷ hoại tổ chức. Trong các quá trình bệnh lý, có ức chế phản ứng khử amin oxy hoá, chuyển thành axit amin chủ yếu được thực hiện bằng con đường khử cacboxyl dẫn tới tăng amin.
Sản vật cuối cùng của quá trình thoái biến protein
Số phận của NH3. NH3 tự do rất độc đối với cơ thể, có rất ít trong máu.NH3 tạo thành được kịp thời kết hợp với axit glutamic để trở thành glutamin. Glutamin không độc mà là dạng vận chuyển NH3 trong máu. glutamin được tạo thành ở hầu hết các tổ chức, cần sự xúc tác của men tổng hợp glutamic và ATP. Glutamin được máu vận chuyển tới gan và thận, ở đó glutamin thuỷ phân thành axit glutamic và NH3 với sự có mặt của men glutaminaza, NH3 được giải phóng biến thành ure hoặc đào thải qua nước tiểuưới dạng muối amoni.
Ure được tạo thành ở gan, từ NH3, rồi vào máu, được vận chuyêủ tới thận để đào thải ra ngoài. Do gan là cơ quan chủ yếu để tạo thành ure, thận là cơ quan đào thải ure nên trong lâm sàng thường định lượng ure trong các bệnh gan và thận. Quá trình tạo ure qua 3 giai đoạn. quá trình này có thể bị đảo lộn do rối loạn hoạt động men có tính chất di truyền.
Acgiosucxinat niệu mà đặc điểm là tăng axit amin niệu và tinh thần thiểu năng do thiếu men acgiosucxinaza.
Amoniac máu tăng do thiếu men tổng hợp cacbonyl photphat mà men OCT (ocnitin cacbamyl transferaza); trong bệnh này thấy glutamin tăng đào thải theo nước tiểu.
Xitrunin niệu: Trong trường hợp này xitrunin máu có thể tăng gấp 50 lần so với bình thường sau 24 giờ. Cơ thể có thể đào thải tới 15 g xitrunin. Nguyên nhân là do thiếu men tổng hợp axit acgino sucxinic.
Hoạt tính của các men tổng hợp ure phát sinh rối loạn trong bệnh gan (viêm gan, xơ gan), giảm protein huyết tương, ức chế phản ứng photphoryl oxy hoá. Trong máu, NH3 tăng gây nhiễm độc. Mẫn cảm nhất với NH3 là tổ chức thần kinh.
Số phận của axit uric. Axit uric là sản phẩm thoái biến duy nhất của bazơ purin. Phần lớn axit uric ở người được đào thải qua thận. Nước tiểu và các dung dịch của cơ thể người lúc nào cũng có axit uric mặc dù không có purin trong thức ăn hoặc khi đói ăn. mặt khác, chế độ ăn nhiều purin (như các phủ tạng gan, thận,vv… ) làm tăng bìa xuật axit uric trong nước tiểu. Do đó, có thể cho rằng axit uric có 2 nguồn gốc: Nội sinh và ngoại sinh.
Trong bệnh lý, axit uric máu tăng trong viêm thận, bệnh bạch cầu, đặc biệt trong bệnh Gút (Goutte). Trong bệnh này axit uric đọng lại trong sụn, bao khớp, gân, đôi khi gặp cả ở da, cơ, thận, gây đau đớn, viêm các khớp bị méo mó, mất chức năng và cuối cùng bệnh nhân chết vì xơ thận. Muối urat có thể lắng đọng ở đường tiết niệu và tạo thành sỏi.
Về cơ chế bệnh sinh, có thể kể đến mấy nguyên nhân sau:
Tổng hợp quá nhiều axit uric do
Tăng cường tổng hợp trực tiếp qua inosin, hypoxanthin tới axit uric (trong gút thông thường). Tăng cường tổng hợp qua axit inosinic, axit guanilic, guanin, rồi xanthin. Con đường này thấy trong bệnh gút thứ phát với các bệnh về máu (hạ bạch cầu cấp).
Rối loạn men như rối loạn cơ chế phản hồi ức chế của các nucleotit, được hình thành đối với men amido transferaza trong khâu chuyển PRPP thành PRA, hay khi thiếu men bẩm sinh để chuyển hypoxanthin thành axit inosilic (men hypoxanthin guanin photphoribozyl transferaza).
Ăn nhiều purin quá (các chất có nhiều axit nhân).
Rối loạn thận không đào thải được urat. (xơ thận).
Hiện nay trong điều trị, người ta sử dụng những thuốc làm giảm tái hấp thu axit uric tại ống thận nhưng tốt hơn cả là dùng thuốc ức chế men xanthin oxydaza không cho chuyển thành axit uric nữa. Xanthin trong máu tăng nhưng nóễàng được đào thải do nó dễ hoà tan hơn.
Tổng hợp protein
Nhờ những công trình của Watson và Crick (giải thưởng Nobel năm 1962) mà vai trò của axit nucleic trong sinh tổng hợp protein đã được xác định. ADN trong nhân tế bào đóng vai trò cái khuôn sẵn có và di truyền về sau mà thứ tự các axit amin của mỗi protein riêng biệt đã được kí hiệu bằng thứ tự các bộ ba nucleotit trong mỗi gen ADN. Kí hiệu này sẽ được ARN thông tin (hay mARN) sao chép lại, đưa đến nơi tổng hợp là các ribosom ở trong bào tương. nguyên liệu xây dựng là các axit amin được một loại ARN khác (ARN hoà tan hay sARN) vận chuyển tới ribosom và xếp theo đúng trình tự đã quy định, sau đó chúng được nối với nhau bằng các dây nối peptit. Như vậy mỗi gen quyết định cấu trúc của một loại protein và điều kiện cần thiết để quá trình tổng hợp protein diễn biến bình thường là sự cung cấp đầy đủ và cân xứng các loại axit amin cũng như sự toàn vẹn của hệ thống thông tin, tức là ADN và ARN (hình 2). Những công trình nghiên cứu của Jacob và Monod (1968) cho thấy là gen cấu trúc còn bị chi phối bởi gen điều hoà nữa.
Theo khái niệm về operon mà các tác giả tìm thấy trên vi khuẩn , thì người ta có thể kết luận rằng , nhiều gen cấu trúc có liên quan với nhau nằm cạnh nhau và chỉ khi hoạt động khi được một gen khởi động ( Gen operateur ) nằm kề trên cùng một thể nhiễm sắc khởi phát . Gen khởi động cùng với các gen cấu trúc trực thuộc hình thành một operon. Sự hoạt động của đơn vị nay lại tuz thuộc xào một gen điều hoà, có nhiệm vụ thúc đẩy việc tổng hợp một chất ức chế (represseur) .
Chất này, khi kết hợp với gen khởi động , sẽ ức chế cả đơn vị operon không hoạt động. Dưới tác dụng của một cơ chất hay một sản phẩm chuyển hoá , chất
ức chế mất tác dụng và operon được giải ức chế sẽ hoạt động và các chất do các gen cấu trúc chỉ huy sẽ được tổng hợp . Đến lượt các sản phẩm mới được tổng hợp sẽ làm giảm cơ chất hay sẽ làm mất tác dụng giải ức chế là operon lại bị gen điều hoà ức chế trở lại . Quá trình cứ như vậy diễn đi diễn lại và các protein được hình thành theo nhu cầu của cơ thể sống .
Vai trò của protein huyết tương rất quan trọng
Giữ độ nhớt của huyết tương, cần thiết đối với máu, với sự hoạt động của bạch cầu, với tính thấm mao mạch, vv…
Giữ vững áp lực keo, rất cần cho việc đảm bảo chuyển hoá nước, điện giải được bình thường.
Vận chuyển các chất không tan trong nước với chức năng như các chất dễ hoà tan.
Vai trò đối với miễn dịch và sức đề kháng không đặc hiệu (kháng thể ..).
Đông máu: Trong huyết tương có nhiều yếu tố đông máu.
Vận chuyển các hormon và các men. Mặt khác cần biết là các men có bản chất là protein và bản thân các hormon là dẫn xuất của protein .
Là các chất đệm có vai trò quan trọng trong duy trì pH máu. vv…
Rối loạn chuyển hóa protein
Bao gồm
Rối loạn tiêu hoá và hấp thu protein.
Rối loạn thành phần protein huyết tương.
Rối loạn tổng hợp protein ở tế bào và tổ chức.
Rối loạn chuyển hoá trung gian axit amin.
Rối loạn giai đoạn cuối của chuyển hoá protein.
Rối loạn tiêu hóa và hấp thu protein
Rối loạn tiết dịch của dạ dày, nói chung không ảnh hưởng sâu sắc tới quá trình chuyển hoá protein. Quá trình tách các axit amin ở ống tiêu hoá diễn biến có khác, tuỳ thuộc loại axit amin. thí dụ : tyrosin và tryptophan bình thường đã được tách ngay trong dạ dày, còn các axit amin khác phải vào tới ruột non mới được tách ra. Rối loạn tách tyrosin và trypyophan phát sinh trong trường hợp thiếu dịch vị và cắt đoạn dạ dày.
Rối loạn hấp thu axit amin phát sinh trong viêm và phù niêm mạc ruột non.
Trong tế bào, dù chỉ thiếu một loại axit amin cần thiết cũng đủ gây rối loạn tổng hợp protein, đồng thời gây tăng tương đối các axit amin khác với hậu quả là ứ các sản vật trung gian của các axit amin này.
Tổng hợp axit amin phát sinh rối loạn không những do thiếu axit amin cần thiết mà còn do rối loạn tỉ lệ giữa lượng các axit amin cần thiết đưa vào cơ thể. Các axit amin đó cần thiết cho việc tổng hợp các hormon, các chất trung gian hoá học, các chất có hoạt tính sinh vật.
Có thể thiếu các axit amin cần thiết không những gây ra rối loạn chuyển hoá protein nói chung mà còn ảnh hưởng sâu sắc tới tổng hợp những protein nói riêng, gây ra những rối loạn đặc hiệu.
Thí dụ:
Thiếu tryptophan kéo dài gây đục tuỷ tinh thể ở chuột nhắt, giảm nồng độ protein huyết tương ỏ trẻ em.
Thiếu lysin gây buồn nôn, chóng mặt, đau đầu, và đã bị tiếng động kích thích.
Thiếu acginin gây ức chế tạo tinh trùng.
Thiếu histidin gây giảm nồng độ hemoglobin.
Thiếu methionin gây thoái hoá mỡ ở gan, do thiếu nguyên liệu để tổng hợp lexithin vv…
Thay đổi của protein huyết tương
Trong bệnh lý, thường phát sinh những thay đổi của protein toàn phần cũng như của từng loại protein nói riêng.
Thay đổi của protein toàn phần.
Danh từ protein toàn phần bao gồm tất cả các loại protein có trong máu, không kể các protein của huyết cầu đã bị loại bỏ. Protein toàn phần bình thường từ 7,1 – 8,3 % (phương pháp Gornall).
Trong những trường hợp bệnh lý khác nhau, tuz thuộc vào thể bệnh, giai đoạn bệnh mà có thể thấy protein tăng, giảm, hoặc không thay đỏi.
Đứng trước một trường hợp tăng hoặc giảm protein máu, cần xác định có tình trạng mất nước hoặc tăng ngấm nước ở máu, do đó gây sai lạc kết quả hay không ? Khi tăng lượng nước ở máu, protein máu sẽ giảm giảm tương đối, còn khi mất nước thì thấy tăng tương đối. Trong cả hai trường hợp này, lượng protein tuyệt đói không thay đổi.
Giảm protein máu thường bao giờ cùng gắn liền với giảm albumin máu và tăng protein máu thường kèm theo tăng globulin máu. tăng tuyệt đói albumin đến nay chưa gặp. Giảm albumin máu thường được bù đắp bằng tăng globulin máu (nếu hệ võng nội mô hoạt động tốt) để giữ vững áp lực keo. Trái lại, tăng globulin thường được bù đắp bằng giảm albumin.
Giảm protein toàn phần.
Giảm protein huyết tương có thể là dấu hiệu giảm protein toàn cơ thể vì protein huyết tương phản ánh tổng lương protein của cơ thể. Người ta đã tính được rằng giảm 1g protein huyết tương là giảm độ 30g protein tổ chức. Tuy nhiên, có trường hợp cơ thể mất protein nghiêm trọng song protein huyết tương vẫn bình thường.
Giảm protein huyết tương chủ yếu là giảm albumin. Những nguyên nhân gây giảm protein huyết tương có thể là rối loạn tổng hợp protein, tăng thoái biến protein, cơ thể mất protein.
Rối loạn tổng hợp protein: Do cung cấp thiếu, rối loạn tiêu hoá và hấp thu (bệnh đường ruột), không tổng hợp được (thiếu vitamin, cơ thể suy kiệt do nhiễm trùng, nhiễm độc kéo dài,vv… ) .Tổng hợp protein giảm khi phát sinh rối loạn chức năng các cơ quan tạo protein, đặc biệt là trong bệnh gan (viêm gan, xơ gan). Thấy giảm nồng độ albumin, fibrinogen, brothrombin huyết tương. ngoài ra, giảm tổng hợp protein huyết tương còn gặp trong những bệnh di truyền (rất hiếm) như giảm albumin máu, giảm fibrinogen máu, giảm globulin máu, vv…
Tăng thoái biến protein. Trong tất cả các bệnh có tăng thoái biến protein như sốt, nhiễm trùng, đái tháo đường, ưu năng tuyến giáp, u độc, vv… đều thấy giảm protein huyết tương.Đáng chú ý là ở bệnh nhân gãy xương , phải bất động thường phát sinh cân bằng N âm.
Tăng mất ra ngoài, gặp trong chảy máu, vết thương, rối loạn tiêu hoá: Nôn mửa, đi lỏng; protein niệu (trong thận hư nhiễm mỡ) ; tăng thẫm thành mao mạch, viêm, xung huyết tĩnh mạch (báng nước trong suy tim, tăng huyết áp gánh) ; vết thương chảy mủ lâu ngày, đặc biệt là apxe phổi (bệnh nhân có thể mất tới 200g mỗi ngày và bệnh nhân không thể nào khỏi được chừng nào trạng thái mất protein không được phát hiện ra và giải quyết tốt.)
Thoát huyết tương rộng lớn, đặc biệt trong bỏng rộng: Trong bỏng (diện độ sâu, lớn), nổi lên hàng đầu là hiện tượng giảm protein rõ rệt, tốc độ và mức độ giảm protein lệ thuộc vào diện bỏng. Trong bỏng nặng, protein có thể giảm tới 3,38 g% và ngay cả khi vết bỏng đã lành, owr đa số bệnh nhân bỏng nặng, protein huyết tương cũng chưa hồi phục. Một trong những nguyên nhân chủ yếu gây giảm protein huyết tương là mất protein qua vết bỏng, do tăng thấm thành mạch, thoát huyết tương ra ngoài (trong 24 giờ có thể thoát ra 3 lít huyết tương hoặc hơn), albumin thoát ra ngoài nhiều hơn globulin do phân tử lượng nhỏ hơn.
Giảm protein huyết tương thể hiện rõ trong trạng thái suy mòn do thương tích. Trong chiến tranh, giảm protein huyết tương ở thương binh thường do nhiều yếu tố kết hợp gây ra: Trạng thái căng thẳng và mệt mỏi khi hành quân chiến đấu (gây tiêu hao protein ), thức ăn tiếp tế không đều, chảy máu nhiều, lạnh kéo dài, nhiễm trùng ,vv… dẫn tới giảm protein huyết tương, ảnh hưởng sâu sắc tới diễn biến của vết thương.
Giảm protein huyết tương gây ra nhiều hậu quả:
Giảm protein huyết tương dẫn tới giảm áp lực keo của máu, gây ra phù. Phù chỉ xuất hiện khi lượng protein huyết tương giảm rõ rệt (có khi dưới 2,4 g%), vì trong bệnh sinh của phù, ngoài tác dụng của áp lực keo do protein huyết tương đảm nhiệm, còn nhiều yếu tố khác tham gia.
Trong thực tế, cho ăn theo một chế độ thiếu protein thấy nồng độ protein huyết tương vẫn bình thường tuy có phù xuất hiện; trái lại có trường hợp protein huyết tương giảm song không có phù kèm theo, hoặc protein huyết tương giảm rất thấp song mức độ phù lại vừa phải.
Giảm protein huyết tương gây rối loạn vận chuyển nhiều chất: Cation (Ca++, Mg++,vv… ), hormon (thyroxin…) bitiamin (đặc biệt nhóm B), bilirubin và nhiều chất khác,o đó gây ra một loạt các rối loạn chức năng : nổi bật lên hàng đầu là thiếu vitamin. Những biểu hiện sớm của giảm protein huyết tương là rối loạn hoạt động men chuyển hoá gluxit, lipit, và protein; trước tiên là giảm hoạt tính men khử amin, chuyển amin, và tổng hợp axit amin (đăc biệt rõ ở gan), ảnh hưởng tới tổng hợp protein ở gan và các cơ quan khác. hoạt tính men tạo ure giảm, nên ure máu giảm, NH3 máu tăng.
Khi thiếu haptoglobin – một loại alpha 2-globulin – gây rối loạn kết hợp và vận chuyển hemoglobin (do hồng cầu bị huỷ, giải phóng ra) , khiến cho hemoglobin bị huỷ, giải phóng theo nước tiểu.
Giảm tổng hợp các yếu tố đông máu (fibrinogen, brothrombin,vv… ) gây rối loạn đông máu.
Thiếu transferin – một loại beta 1-globulin – gây rối loạn vận chuyển sắt.
Giảm tổng hợp gamma globulin (kháng thể ) dễ gây nhiễm trùng và nhiễm trùng nặng.
Tăng protein toàn phần.
Thường là tăng tương đối (số lượng tuyệt đối không tăng) do máu cô, hậu quả của mất nước nghiêm trọng (nôn mửa, đi lỏng ra mồ hôi, vv… ), trong trường hợp này tăng không nhiều lắm, khoảng 10% và cao nhất là 12%.
Tăng tuyệt đối thường do tăng gamma globulin (kháng thể ), gặp trong các bệnh nhiễm trùng. Chú { là tăng globulin máu có thể phát sinh nhằm bù đắp thiếu albumin, như trong xơ gan,. Tăng globulin máu đồng thời giảm albumin dẫn tới giảm hệ số albumin / globulin của máu (bình thường là 2 đến 2,5).
Thay đổi các thành phần protein huyết tương
Bình thường, thành phần protein huyết tương ở người Việt Nam có thể tóm tắt trong bảng sau:
Trong bệnh lý, tỉ lệ các thành phần protein huyết tương có thể thay đổi.
Albumin giảm trong tất cả các trường hợp giảm protein huyết tương như giảm tổng hợp do cung cấp không đủ (đói ăn),o tổn thương cơ quan (xơ gan), tăng thoái biến (nhiễm trùng ), mất ra ngoài (bệnh thận, rối loạn tiêu hoá, vv… ).
Alpha globulin tăng trong tất cả các trường hợp viêm cấp cũng như mạn, trong hoại tử tổ chức (nhồi máu) hay trong một số bệnh chuyển hoá (thận hư nhiễm mỡ, nhiễm bột). Thành phần này làm tăng độ nhớt của máu và tăng tốc độ lắng máu.
Beta globulin ít thay đổi mà chỉ thấy tăng khi tăng mỡ trong máu như bệnh xơ mạch, tắc mật, thận hư nhiễm mỡ, vv… Cần tránh nhầm lẫn tăng beta globulin thực sự với tăng giả do tăng gamma globulin có tốc độ được đi sát beta globulin (IgA và IgM) (hình 3).
Gamma globulin tăng trong tất cả các trường hợp có tăng kháng thể như nhiễm trùng, miễn dịch, mẫn cảm, xơ gan, u tương bào, vv…
Cần chú ý bên cạnh sự tăng giảm tuyệt đối còn có sự tăng giảm tương đối. Một thành phần tăng hay giảm thực sự sẽ làm cho các thành phần khác có vẻ giảm hay tăng về tỉ lệ phần trăm.
Bình thường có một tỉ lệ cân đối giữa các thành phần protein huyết tương làm cho chúng khó tự kết tủa: Đó là cân bằng keo. Khi tỉ lệ này mất cân bằng, huyết tương dễ bị tủa , thí dụ như khi thêm muối kim loại nặng chẳng hạn. Đó là nguyên lý của nhiều phản ứng huyết thanh (Takata-Ara, Mac Lagan Weltmann, Wun erley, vv… ) thường dùng để thăm dò bệnh gan, tuy không đặc hiệu.
Rối loạn tổng hợp protein
Như đã nêu trên, những điều kiện cần thiết để quá trình tổng hợp protein diễn biến bình thường là sự cung cấp đầy đủ và cân xứng các loại axit amin cũng như sự toàn vẹn của hệ thống tin tức là ADN và ARN. Nếu thiếu một trong hai điều kiện đó thì sẽ phát sinh rối loạn tổng hợp protein về số lượng hoặc chất lượng.
Rối loạn tổng hợp protein đã được trình bày ở trên. sau đây đề cập tới những rối loạn về chất lượng. Tất cả các rối loạn tổng hợp protein về chất lượng đều liên quan tới sự thiếu sót của ADN trong nhân tế bào, do đó thường gặp trong những bệnh bẩm sinh và di truyền.
Qua tóm tắt rất đơn giản quá trình sinh tổng hợp protein trên đây, thấy rõ một đột biến có thể xảy ra:
Ở gen cấu trúc làm cho cấu trúc của chuỗi polypeptit, của phân tử protein, của men tổng hợp ra bị thay đổi.
Ở gen điều hoà làm cho cấu trúc của khoá hãm bị thay đổi, hoặc không hãm, hoặc không mở dưới tác dụng của chất cảm ứng.
Ở gen khởi động làm gen này không chịu ảnh hưởng của khoá hãm, dẫn tới tổng hợp men không điều hoà, vô tổ chức.
Trường hợp cấu trúc của protein bị thay đổi, có thể nói rằng đột biến ở gen cấu trúc là nguyên nhân gây ra bệnh. Nếu cấu trúc của phân tử protein không thay đổi song số lượng protein giảm rõ rệt có thể nghĩ tới đột biến ở gen điều hoà.
Rối loạn tổng hợp về chất lượng có thể phát sinh:
Do sai sót của một gen gây thiếu một men tương ứng khiến cho có thể thiếu hẳn một sản phẩm, đồng thời ứ đọng một sản phẩm chuyển hoá trong cơ thể.
Do sai sót của gen khiến cho cơ thể tổng hợp một sản phẩm khác thường. Điển hình cho loại bệnh này là bệnh loạn hemoglobin và loạn globulin (paraprotein).
Rối loạn tổng hợp protein do thiếu men gây ứ đọng một sản phẩm , đồng thời thiếu hẳn một sản phẩm khác:
Như đã biết, tất cả các quá trình chuyển hoá trong cơ thể đều chịu sự chi phối của yếu tố di truyền. Mỗi quá trình chuyển hoá gồm một chuỗi phản ứng ,mỗi phản ứng thực hiện được do hoạt động xúc tác của một men nhất định.Cờu tạo và chức năng của men lại do các gen nhất định chi phối. Đột biến ở một gen gây ra rối loạn tổng hợp protein men,o đó kìm hãm một phản ứng hoá học nhất định, có thể ảnh hưởng tới một loạt các quá trình sinh hoá khác. Đó là cơ chế di truyền của nhiều bệnh di truyền được xếp vào loại bệnh lý men.
Các chặng của một quá trình chuyển hoá có thể mô tả đơn giản như sau: Chất A biến thành chất D sau khi qua các chặng B và C. những phản ứng hoá học đó thực hiện được là nhờ các men a, b, g, hình thành dưới tác dụng của các gen a, b, g. Nếu một trong những gen đó bị đột biến, thì men tương ứng sẽ thay đổi về cấu trúc và chức năng, hoặc men đó không được tổng hợp và bấy giờ phản ứng do men đó chi phối bị kìm hãm, bị chẹn lại. chẹn có thể phát sinh ở bất kì chặng nào của quá trình chuyển hoá . thí dụ chẹn xảy ra ở chặng B –> C kết quả là:
Giảm hình thành sản vật của phản ứng đó (C) và những sản vật tiếp theo (D).
Cơ chất của phản ứng bị kìm hãm (B) và tiền thân của nó (A) ứ lại trong cơ thể.
Thay đổi hướng chủ yếu của phản ứng là tăng sản vật bình thường có rất ít (x, y, z).
Giảm hoạt tính men là cơ sở bệnh sinh của các bệnh về men, có tính chất di truyền. Sự phát sinh chẹn trong quá trình chuyển hoá axit amin là yếu tố gây ra một số bệnh di truyền. thí dụ chẹn trên đường chuyển hoá của phenylalanin và tyroxin .
Rối loạn tổng hợp protein do sai sót của gen điều khiển khiến cho cơ thể tổng hợp một sản phẩm:
Điển hình cho loại bệnh này là bệnh loạn hemoglobin và loạn globulin.
Bệnh loạn hemoglobin (Hb).
Trongphân tử Hb của người bình thường có 4 chuỗi polypeptit và 4 phân tử hem (H5). Các chuỗi polypeptit khác nhau về thành phần axit amin , chuỗi a (có 141 axit amin ), các chuỗi b, g, và d mỗi chuỗi có 146 axit amin . mỗi phân tử Hb gồm 2 đôi polypeptit giống nhau. Tuz thuộc vào sự kết hợp của các chuỗi polypeptit, Hb của người được chia thành 3 loại :
Hb A1 (kí hiệu là α2ß2) gồm 98% Hb của người trưởng thành.
Hb A2 (kí hiệu là α2δ2) chỉ chiếm 2% toàn bộ Hb của người lớn.
Hb F (kí hiệu là α2γ2) chỉ thấy ở trẻ sơ sinh và bình thường mất đi khi đứa trẻ lớn lên.
Tất cả các loại Hb đều chứa 2 chuỗi alpha và chỉ khác nhau ở đôi thứ 2 (H5).
Hiện nay đã rõ là trong nhiều bệnh thiếu máu di truyền có sự thay đổi về cấu tạo của phân tử Hb, trong đó một axit amin nhất định trong một chuỗi polypeptit được thay thế bằng một axit amin khác. Thí dụ trong bệnh thiếu máu hồng cầu hình liềm, có đột biến gen quyết định cấu tạo chuỗi của phân tử Hb , GAG bị thay thế bởi GUG, dẫn tới sự thay đổi của axit glutamic mang điện âm ở vị trí 6 bằngvalin trung tính. Kết quả tạo ra HbS bất thường.
Không phải tất cả các bệnh loạn di truyền đều do sự thay đổi vị trí của một axit amin trong phân tử Hb, như khi HbF tồn tại quá lâu, sẽ phát sinh thiếu máu hồng cầu bia. Trong bệnh này, tỉ lệ HbF có thể chiếm tới 15 – 100%.
Trong bệnh loạn Hb hồng cầu rất dễ bị vỡ, do cấu trúc thay đổi nên khả năng
kết hợp oxy càng giảm và hồng cầu thường biến hình như hồng cầu hình lưỡi liềm với HbS.
Hiện nay người ta đã phát hiện ra trên 40 thể loạn Hb khác nhau
Các protein bất thường.
Như đã biết, cấu trúc của kháng thể (globulin miễn dịch ) giống nhau ở chỗ chúng đều có đơn vị cuối cùng gồm 4 chuỗi polypeptit: 2 chuỗi nặng và 2 chuỗi nhẹ nối với nhau bằng nhiều cầu nối disulfua.
Trong một số trường hợp bệnh lý rất ít gặp, cơ thể tổng hợp những globulin bất thường, (gọilà loạn globulin ) hoặc chỉ gồm những chuỗi nhẹ, hoặc chỉ gồm các chuỗi nặng (của IgG hoặc IgA), hoặc tổng hợp những globulin phân tử lượng rất lớn (gọi là macroglobulin).
Thành viên Dieutri.vn
