Альбумин: белок плазмы крови¶

Альбумин — общее название группы водорастворимых глобулярных белков, составляющих значительную долю белков плазмы крови и других биологических жидкостей. Наиболее изученным представителем является сывороточный альбумин человека (HSA), синтезируемый в печени и выполняющий транспортную, регуляторную и онкотическую функции. Молекулярная масса альбумина составляет около 66,5 кДа, изоэлектрическая точка — около 4,7, что обусловливает его подвижность в электрическом поле при нейтральных значениях pH.

¶Химическая структура

Молекула сывороточного альбумина человека представляет собой одиночную полипептидную цепь из 585 аминокислотных остатков, свёрнутую в компактную глобулу. Она организована в три гомологичных домена (I, II и III), каждый из которых делится на два субдомена. Стабилизация третичной структуры обеспечивается 17 дисульфидными связями. Белок содержит большое число заряженных и полярных остатков, что объясняет его высокую растворимость в воде и устойчивость к денатурации в физиологических условиях.

Альбумин отличается способностью связывать широкий спектр лигандов: жирные кислоты, билирубин, гормоны (тироксин, кортизол), лекарственные препараты (варфарин, ибупрофен, диазепам), ионы металлов. Связывание происходит в нескольких гидрофобных карманах, локализованных преимущественно в субдоменах IIA и IIIA.

¶Функции в организме

Основные функции альбумина:

• Поддержание онкотического давления. На долю альбумина приходится около 80 % коллоидно-осмотического давления плазмы, что обеспечивает удержание воды в сосудистом русле и препятствует развитию отёков.
• Транспортная функция. Белок переносит нерастворимые в воде вещества — свободные жирные кислоты, билирубин, стероидные гормоны, ряд витаминов и большинство лекарств.
• Резерв аминокислот. При голодании альбумин расщепляется, поставляя аминокислоты тканям.
• Буферная функция. Альбумин участвует в поддержании постоянства pH крови благодаря наличию множества ионизируемых групп.
• Антиоксидантное действие. Связывает ионы меди и свободные радикалы, ограничивая перекисное окисление липидов.

¶Синтез и метаболизм

Синтез альбумина происходит в гепатоцитах со скоростью примерно 10–15 г в сутки у взрослого человека. Период полужизни белка в плазме составляет около 19–20 суток. Общий пул альбумина у взрослого — порядка 300–350 г, из которых около 40 % находится в сосудистом русле, а остальное — в интерстициальном пространстве. Катаболизм происходит в эндотелиальных клетках, печени, мышцах и почках.

Концентрация альбумина в сыворотке крови здорового взрослого человека составляет 35–50 г/л. Снижение этого показателя называется гипоальбуминемией, повышение — гипер-альбуминемией (встречается редко, обычно при дегидратации).

¶Клиническое значение

Определение уровня альбумина — один из стандартных биохимических тестов. Отклонения от нормы служат диагностическим признаком:

Гипоальбуминемия ведёт к падению онкотического давления, следствием чего становятся отёки, асцит и снижение эффективности транспорта лекарств. При тяжёлых состояниях применяют инфузии раствора человеческого альбумина, получаемого фракционированием плазмы донорской крови.

¶Альбумины в других системах

Помимо сывороточного, к альбуминам относят:

• Овальбумин — основной белок яичного белка (около 60 % его массы), источник аминокислот для развивающегося эмбриона.
• Лактоальбумин — фракция белков молока.
• Растительные альбумины — запасные белки семян злаков и бобовых.
• α-лактальбумин — компонент молочной сыворотки, участвующий в синтезе лактозы.

Все они объединены общими физико-химическими свойствами: растворимостью в воде, осаждением при насыщении сульфатом аммония, относительно малой молекулярной массой по сравнению с глобулинами.

¶Методы определения

Для количественного определения альбумина применяют:

1. Колориметрические методы — реакция с бромкрезоловым зелёным или бромкрезоловым пурпурным, дающая окрашенный комплекс.
2. Электрофорез — разделение белков сыворотки с выделением альбуминовой фракции.
3. Иммунотурбидиметрия — определение с помощью специфических антител.
4. Нефелометрия — измерение светорассеяния комплекса антиген–антитело.

Референсные значения зависят от метода и лаборатории, поэтому результат всегда интерпретируют с учётом местных норм.

¶Историческая справка

Термин «альбумин» происходит от латинского albus — «белый». Впервые белок был выделен из яичного белка в XVIII веке; сывороточный альбумин описан в XIX столетии в работах по фракционированию плазмы. Метод спиртового фракционирования, разработанный Эдвином Коном в 1940-х годах, позволил получать очищенный человеческий альбумин в промышленных масштабах, что нашло применение в военной медицине и трансфузиологии.

¶Применение

Помимо клинической диагностики, альбумин используется:

• как компонент питательных сред в микробиологии и клеточных культурах;
• в качестве стабилизатора вакцин и лекарственных форм;
• в биохимических исследованиях как модельный белок для изучения связывания лигандов;
• в пищевой промышленности (яичный альбумин как пенообразователь и структурообразователь).

Альбумин остаётся одним из наиболее изученных белков человека; его структура, динамика связывания и метаболизм служат моделью для понимания поведения глобулярных белков в целом.