Сыворотка крови: состав и применение¶

Сыворотка (лат. serum) — жидкая часть крови, плазмы или лимфы, остающаяся после удаления форменных элементов и фактора свёртывания (фибриногена). Представляет собой прозрачную или слегка опалесцирующую жидкость жёлтого оттенка, содержащую растворённые белки, электролиты, антитела, гормоны, метаболиты и продукты жизнедеятельности клеток. Сыворотка широко используется в медицине, биологии, иммунологии и ветеринарии — как диагностический материал, лечебное средство и питательная среда для культивирования клеток.

¶Отличие от плазмы

Плазма и сыворотка близки по составу, но не тождественны. Плазма получается при центрифугировании крови с добавлением антикоагулянтов (гепарина, цитрата натрия, ЭДТА) и сохраняет фибриноген. Сыворотку получают из крови, которой дали свернуться: в процессе коагуляции фибриноген превращается в нерастворимый фибрин, образующий сгусток. После отделения сгустка остаётся сыворотка, лишённая фибриногена и части факторов свёртывания, но обогащённая продуктами их расщепления.

¶Состав

Основу сыворотки составляет вода (около 90 %). Сухой остаток включает:

• Белки — альбумины, глобулины (в том числе иммуноглобулины), липопротеины, ферменты.
• Электролиты — натрий, калий, кальций, хлориды, фосфаты, бикарбонаты.
• Низкомолекулярные вещества — глюкоза, аминокислоты, липиды, мочевина, креатинин, гормоны, витамины.
• Иммунные компоненты — антитела, комплемент, цитокины.

Именно наличие антител делает сыворотку ключевым объектом иммунологических исследований.

¶Получение

Процедура получения сыворотки включает несколько этапов. Кровь набирают в сухую пробирку без антикоагулянта, оставляют при комнатной температуре или в термостате при 37 °C до формирования сгустка (30–60 минут), затем отделяют сгусток от стенок с помощью стерильной петли и центрифугируют при 1500–3000 оборотах в минуту. Надосадочную жидкость отбирают пипеткой. При необходимости сыворотку инактивируют нагреванием (56 °C, 30 минут) для разрушения комплемента или консервируют замораживанием при −20…−70 °C. Повторное замораживание и оттаивание нежелательно: оно ведёт к выпадению осадка и потере активности белков.

¶Виды

Различают несколько категорий сывороток:

• Нативная (нормальная) — получена от здорового организма; используется как источник факторов роста.
• Иммунная (гипериммунная) — от животного или человека, перенёсшего инфекцию либо иммунизированного; содержит специфические антитела.
• Реконвалесцентная — от переболевших; применялась, в частности, при терапии инфекционных заболеваний.
• Аглютенирующая, преципитирующая, антитоксическая — по типу иммунологической реакции.

¶Применение

¶Диагностика

Сыворотка — стандартный материал для биохимического анализа крови (определение глюкозы, холестерина, ферментов, электролитов), серологических реакций (реакция агглютинации, ИФА, РСК) и определения групп крови. Сыворотка пациента позволяет выявить антитела к возбудителям инфекций и оценить напряжённость иммунитета.

¶Терапия

Лечебные сыворотки содержат готовые антитела и вводятся для создания пассивного иммунитета. К ним относятся противодифтерийная, противостолбнячная, противоботулиническая, противогангренозная сыворотки, а также препараты против яда змей и пауков. Их получают путём гипериммунизации лошадей или других животных с последующей очисткой и концентрированием глобулиновой фракции. Поскольку чужеродный белок может вызывать анафилаксию и сывороточную болезнь, препараты вводят дробно по методу Безредки.

¶Биотехнология

Эмбриональная бычья сыворотка — распространённый компонент питательных сред для культивирования клеточных линий. Она снабжает клетки гормонами, факторами роста и питательными веществами. Из-за вариабельности состава и этических ограничений ведутся поиски синтетических заменителей.

¶Безопасность и риски

Применение сывороток животного происхождения сопряжено с риском аллергических реакций, вплоть до анафилактического шока, и сывороточной болезни, развивающейся через 7–12 дней после введения. Возможна передача инфекционных агентов, поэтому современные препараты проходят многоступенчатую очистку и вирусную инактивацию. При работе с образцами крови соблюдают правила биобезопасности.

¶Историческая справка

Сывороточная терапия зародилась в конце XIX века. В 1890 году Эмиль фон Беринг и Китасато Сибасабуро показали, что сыворотка крови животных, иммунизированных дифтерийным токсином, нейтрализует токсин и защищает от заболевания. За эти работы Беринг в 1901 году получил первую Нобелевскую премию по физиологии или медицине. Метод серодиагностики, основанный на взаимодействии антигенов и антител в сыворотке, развил в 1896 году Жюль Борде, а реакцию агглютинации для диагностики брюшного тифа предложил Фернан Видаль.

¶Сыворотка в культуре и языке

Слово «сыворотка» обозначает также молочную сыворотку — жидкость, остающуюся после свёртывания молока при производстве сыра и творога, и сыворотку молочнокислых продуктов. Это омонимия, а не родство понятий: молочная сыворотка имеет иной состав и происхождение. В переносном смысле «сывороткой правды» называют вещества, применяемые для получения информации от человека.