hemopexin

hemopexin je glykoproteín, ktorý viaže voľný hem a tým pôsobí proti oxidačnému poškodeniu tkaniva. Pečeň absorbuje kombinovaný hemato-hemopexínový komplex a robí ho neškodným. Abnormálne hodnoty hemopexínu sa môžu vyskytnúť napríklad pri malígnom melanóme a hemolytickej anémii.

Čo je hemopexín?

Proteínový hemopexín má silnú schopnosť viazať sa na hem, ktorý sa vyskytuje v hemoglobíne, enzýmoch a myoglobíne. Nenaviazaná hém môže viesť k oxidačnému stresu, a preto ho musí telo regulovať. Hemopexín je tiež pod menom Beta-18 glykoproteín známe.

Glykoproteíny pozostávajú nielen z bielkovín, ale obsahujú aj obsah uhľohydrátov. Hemopexín je tiež jedným z beta globulínov, ktoré sú podskupinou globulínov. Tieto proteíny sa nachádzajú v krvnom sére a nie sú rozpustné vo vode. Ich úlohy súvisia okrem iného s imunitným systémom. Okrem toho majú početné špecifické funkcie ako enzýmy, biologické transportné molekuly alebo regulátory krvných vlastností, napríklad hodnota pH. Okrem beta globulínov existujú v ľudskom tele ďalšie tri skupiny, ktoré biológia nazýva alfa-1, alfa-2 a gama globulíny.

Funkcia, účinok a úlohy pre telo a zdravie

Keď sa hemopexín v krvi stretne s voľnou molekulou hemu, tieto dve látky sa navzájom spoja. V krvi sa hem vyskytuje ako súčasť hemoglobínu z červeného krvného pigmentu, ktorý obsahuje železo a je súčasťou červených krviniek (erytrocytov). Ich hlavnou úlohou je transport kyslíka. Vo svaloch hemoglobín zodpovedá myoglobínu, ktorý však môže oveľa silnejšie viazať kyslík.

Vytvorením komplexu hem-hemopexín, hemopexín chráni organizmus pred poškodením spôsobeným voľným hémom, ktoré môže spôsobiť škodlivú oxidáciu tkaniva. Tento proces sprostredkujú tzv. Reaktívne druhy kyslíka. Medzi tieto látky patria radikály, ako sú alkoxylové zvyšky, hydroxylové zvyšky a peroxidové zvyšky, ale tiež hydroperoxid, chlórnanový anión, ozón a peroxid vodíka. V kontrolovaných podmienkach ľudské telo používa takéto reaktívne kyslíkové formy na boj proti parazitom, baktériám a vírusom.

Premena energie v mitochondriách tiež uvoľňuje malé množstvá reaktívnych druhov kyslíka. Najmä pri vyšších koncentráciách však vedú k oxidačnému stresu, ktorý ovplyvňuje nielen proteíny a enzýmy, ale môže tiež ovplyvniť cytomembránu a gény. Ak je oxidácia spôsobená voľným hémom, hemopexín môže pomôcť obmedziť poškodenie alebo preventívne zastaviť proces skôr, ako dôjde k závažným poškodeniam.

Podľa niektorých štúdií hrá hemopexín úlohu aj pri zápalových procesoch. Vedci však dokázali určiť ako zvýšené, tak aj znížené hodnoty hemopexínu ako korelácie. Presné pravidlá, ktoré sa riadia základnými procesmi, ešte neboli objasnené.

Vzdelávanie, výskyt, vlastnosti a optimálne hodnoty

Vo svojej primárnej štruktúre hemopexín pozostáva zo 462 aminokyselín, ktoré sú spolu spojené ako stavebné bloky v dlhom reťazci pomocou peptidových väzieb. Gén HPX, ktorý sa nachádza na jedenástom chromozóme u ľudí, je zodpovedný za syntézu proteínu.

Podobne ako plán, genetický kód definuje sekvenciu aminokyselín v takom reťazci. Ribozómy používajú kópiu DNA (messenger RNA alebo mRNA) na preklad genetickej informácie do polypeptidu. Po dokončení translácie sa aminokyselinový reťazec zložil a nakoniec prevzal priestorovú štruktúru hemopexínu. Iba v tejto trojrozmernej forme je bioproteín plne funkčný.

Hemopexín sa vyrába v pečeni, ktorá tiež syntetizuje väčšinu ostatných globulínov. Okrem toho je pečeň zodpovedná za produkciu hemu a absorbuje hemopexín, keď sa naviazala na heme. Tento proces je súčasťou prirodzeného čistenia krvi v ľudskom tele. Hodnota hemopexínu v krvnom sére je u zdravých ľudí v rozmedzí od 50 do 115 mg na deciliter.

Choroby a poruchy

Abnormálne hladiny hemopexínu sa môžu vyskytnúť v súvislosti s rôznymi chorobami. V prítomnosti zhubného melanómu sa môže nameraná koncentrácia zvýšiť. Zhubné melanómy sú zhubné nádory, ktoré rastú z melanocytov.

Melanocyty sú kožné bunky, ktoré obsahujú pigment melanín. Táto látka nie je zodpovedná iba za farbu pokožky, ale tiež absorbuje UV žiarenie. Aj keď absorpcia nie je úplná, tento mechanizmus je dôležitou ochranou proti potenciálne škodlivému žiareniu UV žiarenie je súčasťou prirodzeného slnečného žiarenia. Nadmerné opaľovanie a spálenie slnkom patria preto medzi rizikové faktory spojené s vývojom melanómu.

Malígny melanóm je známy aj ako rakovina čiernej kože, pretože choroba sa prejavuje ako tmavý nádor hnedej až čiernej farby na koži. Zo štatistického hľadiska však zvonka rozpoznateľný melanóm zmizne u približne 20% postihnutých. Tento druh rakoviny sa však často šíri v ranom štádiu a vedie k ďalším vredom v iných regiónoch. Možnosti liečby zahŕňajú chirurgické odstránenie nádoru a v prípade potreby ožarovanie alebo chemoterapiu. Ak malígny melanóm už metastázoval, terapia to tiež berie do úvahy.

Pri hemolytickej anémii hladina hemopexínu v krvi zvyčajne klesá, pretože táto forma anémie sa vyznačuje rozkladom červených krviniek (erytrocytov), ​​ktoré obsahujú hém. Hemopexín viaže uvoľnený hem a tým dostáva inú celkovú štruktúru so zmenenými vlastnosťami ako nezaťažený hemopexín. Počas analýzy preto môžu laboratórne testy určiť zníženú hodnotu hemopexínu v krvnom sére - v niektorých prípadoch už nie je možné bielkovinu vôbec zistiť. Patologická hemolýza sa vyskytuje v súvislosti s rôznymi chorobami vrátane kosáčikovitej a globulárnej anémie buniek, nekompatibility makaka alebo malárie.