Альбумин человеческий: белок плазмы крови¶

Альбумин человеческий — основной белок плазмы крови человека, относящийся к классу глобулярных водорастворимых белков (альбуминов). На его долю приходится около 50–60 % общего содержания белка в плазме. Молекула представляет собой одиночную полипептидную цепь из 585 аминокислотных остатков с молекулярной массой около 66,5 кДа. Синтезируется преимущественно в печени и выполняет ряд ключевых физиологических функций: поддержание онкотического давления плазмы, транспорт множества эндогенных и экзогенных веществ, регуляция кислотно-основного равновесия и антиоксидантная защита.

¶Структура и свойства

Молекула человеческого альбумина состоит из трёх гомологичных доменов (I, II, III), каждый из которых подразделён на два субдомена. Такая структура стабилизирована 17 дисульфидными связями, что придаёт белку высокую устойчивость к денатурации. Изоэлектрическая точка альбумина лежит в слабокислой области (около pH 4,7–5,0), поэтому в физиологических условиях (pH 7,4) молекула несёт суммарный отрицательный заряд. Именно этот заряд обеспечивает удержание катионов, в первую очередь ионов натрия и кальция, в сосудистом русле.

Альбумин хорошо растворим в воде и солевых растворах, осаждается при высоких концентрациях солей (высаливание). Период полужизни белка в плазме составляет около 19–20 суток. Средняя концентрация альбумина в сыворотке крови взрослого здорового человека — 35–50 г/л, что соответствует примерно 0,6 ммоль/л. Синтез белка в печени достигает порядка 10–15 г в сутки.

¶Физиологические функции

¶Поддержание онкотического давления

Альбумин создаёт около 75–80 % коллоидно-осмотического (онкотического) давления плазмы. Благодаря относительно низкой молекулярной массе и высокому содержанию он удерживает воду внутри сосудов, препятствуя её выходу в интерстициальное пространство. Снижение концентрации альбумина ведёт к отёкам, в том числе к асциту и отёку лёгких.

¶Транспортная функция

Белок связывает и переносит широкий спектр веществ:

• жирные кислоты (основной переносчик свободных жирных кислот в крови);
• билирубин (неконъюгированный);
• гормоны (тироксин, трийодтиронин, кортизол, альдостерон);
• лекарственные препараты (варфарин, диазепам, салицилаты, сульфаниламиды);
• ионы металлов (медь, цинк, кальций);
• токсины и метаболиты.

Связывание с альбумином определяет фармакокинетику многих лекарств: только несвязанная фракция препарата обладает биологической активностью.

¶Регуляция pH и антиоксидантное действие

Альбумин обладает буферными свойствами и участвует в поддержании кислотно-основного равновесия. Кроме того, он содержит свободную сульфгидрильную группу остатка цистеина (Cys34), которая связывает свободные радикалы и реактивные формы кислорода, выполняя роль внеклеточного антиоксиданта.

¶Клиническое значение

¶Гипоальбуминемия

Снижение уровня альбумина ниже 35 г/л называется гипоальбуминемией. Основные причины:

• заболевания печени (цирроз, гепатит) — нарушение синтеза;
• нефротический синдром — потеря белка с мочой;
• белково-энергетическая недостаточность;
• воспалительные и онкологические процессы (альбумин относится к негативным белкам острой фазы);
• обширные ожоги, кровопотери, экссудативные состояния.

Выраженная гипоальбуминемия сопровождается отёками, асцитом, снижением эффективности лекарственной терапии из-за изменения связывания препаратов.

¶Препараты альбумина

Растворы человеческого альбумина выпускаются в концентрациях 5 %, 10 % и 20 % и применяются для коррекции гиповолемии, шока, ожоговой болезни, при больших потерях жидкости, а также при терапевтическом плазмаферезе. Препарат получают из плазмы доноров методами фракционирования (метод Кона и его модификации) с последующей вирусной инактивацией (пастеризация, обработка растворителем-детергентом). Альбумин считается одним из наиболее безопасных препаратов крови в отношении передачи инфекций.

¶Лабораторное определение

Концентрацию альбумина в крови определяют колориметрическими методами, чаще всего с бромкрезоловым зелёным или бромкрезоловым пурпурным. Показатель входит в стандартную биохимическую панель и используется для оценки состояния печени, почек, питания и оценки рисков при хирургических вмешательствах.

¶Историческая справка

Альбумин был одним из первых белков, выделенных в кристаллическом виде. В 1940-х годах американский химик Эдвин Кон разработал метод фракционирования плазмы холодным этанолом, позволивший получать альбумин в промышленных масштабах. Во время Второй мировой войны растворы альбумина широко применялись для лечения раненых с шоком и кровопотерей. В 1975 году была определена полная аминокислотная последовательность белка, а позднее — его трёхмерная структура методом рентгеноструктурного анализа.

¶Интересные факты

• Альбумин — самый распространённый белок не только плазмы, но и синовиальной, спинномозговой и амниотической жидкостей.
• Благодаря способности связывать красители альбумин используется как стандарт в биохимических исследованиях.
• У пациентов с гипоальбуминемией дозировки некоторых лекарств требуют пересмотра из-за роста свободной фракции препарата.