Белок сестрин что это такое
Одна мутация отучила мух получать пользу от физкультуры
The Simpsons / 20th Century Fox Television
В мышцах животных обнаружили белки, которые отвечают за реакцию организма на физические упражнения — рост мышц и перестройку обмена веществ. Они называются сестринами. Их нокаут сводит эффект физкультуры на нет. Добавление сестринов в клетки, напротив, позволяет предотвратить атрофию мышц, даже если животное их не тренирует. Две дополняющие друг друга работы, посвященные сестринам, опубликованы в журнале Nature Communications.
Физические упражнения — самый простой способ поддерживать здоровье в пожилом возрасте и не дать мышцам атрофироваться. Однако далеко не все люди способны им воспользоваться, кому-то мешает работа, кому-то — здоровье, а кто-то просто не может собраться. Поэтому было бы удобно найти какой-нибудь медикаментозный заменитель физкультуры, который позволил бы избежать возрастной атрофии мышц даже тем, кто не может делать упражнения. Но для этого необходимо сначала выяснить, какой механизм связывает физкультуру и здоровье мышечной ткани.
Две группы исследователей — из Университета Мичигана и Университета Помпеу Фабра в Барселоне — предложили рассмотреть в качестве такого связующего звена белки сестрины. У млекопитающих их три типа, у мух и червей — по одному. Сестрины работают в основном в мышцах, накапливаются в клетках при стрессе и отвечают за регуляцию обмена веществ: снижают уровень окислительного стресса, подавляют синтез белка (блокируя белковый комплекс TOR) и запускают аутофагию — переваривание и обновление отдельных частей клетки.
Чтобы проверить, действительно ли сестрины отвечают за эффект от физических упражнений, ученые из Университета Мичигана разработали комплекс физкультуры для дрозофил. Они с определенной периодичностью стряхивали мух на дно пробирки, откуда они, повинуясь своему отрицательному геотаксису, ползли наверх, где их снова стряхивали. После трех недель таких тренировок подопытные мухи действительно стали сильнее: например, они могли бегать без устали 500 минут вместо обычных 400. Однако на нокаутных мух тренировки не оказали никакого действия: животные, у которых ген сестрина был выключен, после занятий уставали так же быстро, как и до.
Затем исследователи подтвердили, что сестрин работает именно в мышцах. Для этого они избирательно блокировали его экспрессию у здоровых животных — и они оказались так же нечувствительны к тренировкам, как и нокаутные мухи. И наоборот: если нокаутным мухам в мышцы добавить рабочий ген сестрина, физкультура начинала приносить плоды, несмотря на то, что во всех остальных клетках организма сестрин не работал.
Дальше ученые переключились на мышей и выяснили, что из трех сестринов у них за эффект от физкультуры отвечает сестрин-1: только его нокаут делал мышей нечувствительным к тренировкам. Изучив физиологию нокаутных по сестрину-1 мышей подробнее, исследователи заметили, что у них после тренировок остается неизменной не только скорость, с которой они устают, но также чувствительность к инсулину, интенсивность дыхания и количество митохондрий. Таким образом, сестрин подошел на роль белка, который изменяет обмен веществ в мышцах, влияя тем самым и на другие системы органов.
В то же время исследователи из Барселоны работали только с мышами и проверяли, как у них сестрины участвуют в разных типах мышечной атрофии. Они обнаружили, что во всех случаях атрофии — вызванной неподвижностью, отмиранием мышечных нервов или возрастом — оверэкспрессиия сестринов позволяет снизить потери в мышечной ткани. Они подтвердили, что это происходит за счет аутофагии: как правило, в деградирующей мышце ее уровень снижается, а сестрины, наоборот, ее стимулируют и поддерживают жизнеспособность мышечных волокон.
Таким образом, сестрины можно было бы использовать как молекулярные аналоги физических упражнений. Тем не менее, поскольку это крупные молекулы, их довольно сложно доставить избирательно в мышечную ткань взрослого человека. Поэтому для того, чтобы создать таблетку-«имитатор физкультуры» — подобно тому, как появились имитаторы голодания — придется найти небольшие молекулы, способны запустить работу сестринов в мышцах.
Ученые то и дело находят у физических упражнений самые неожиданные эффекты. Так, например, мы рассказывали о том, что физкультура помогает не только снизить риск смерти от всех причин, но также уменьшить количество мутаций в митохондриях, предотвратить депрессию и «прокачать» память.
Исследование свободного Протеина S
Протеин S: анализ и результаты Анализ на свободный протеин S — это определение количественного содержания протеина в крови человека. Проводится при подозрении на тромбофилию, поскольку протеин S способствует рассасыванию тромбов в кровеносной системе.
Метод исследования и биоматериал
Для исследования производят забор венозной крови.
Метод проведения анализа — иммунотурбидиметрия, при котором исследуемое вещество подкрашивается поглощаемой им суспензией. Затем через материал пропускается световая волна и определяется результат по количеству прошедших лучей. Метод позволяет максимально точно установить количество протеина в процентном отношении.
Что такое протеин S и для чего он нужен
Протеин S — это синтезируемый в печени жирорастворимый белок, зависимый от гликопротеин плазмы. Является кофактором (производной и катализатором) протеина С. Формируется в печени, эндотелиальных клетках (внутренняя поверхность сосудов) и мегакариоцитах (клетках костного мозга), откуда поступает в кровяное русло. В кровотоке присутствует в двух формах: свободной и сложной, связанной с белком C4BP. Активен протеин только в свободной форме, в которой выполняет следующие функции:
участвует в апоптозе — удалении поврежденных клеток из тканей;
защищает от воспаления при отмирании клеток.
Достаточно высокий уровень протеина S предотвращает образование тромбов. Снижает риск развития инфаркта миокарда, инсульта, тромбофлебитов, атеросклероза и других болезней. Работает при взаимодействии с протеином С, усиливает его свойства при разращении дефектных клеток и сгустков, что в итоге приводит к угнетению тромбообразования. Протеины С и S зависят от витамина К, участвующего в синтезе этих протеинов. Негативно сказывается как недостаток витамина, так и его избыток. Производится витамин К кишечными бактериями, в природе не встречается. Поэтому длительные дисбактериозы способны не только снизить уровень витамина, но и привести к недостатку протеинов.
Когда назначают анализ на протеин S
Направить на исследование крови на количество свободного протеина S семейный врач, терапевт, гематолог, генетик, акушер-гинеколог, ангиохирург. Исследование проходят молодые люди, при подозрении на тромбофилию и тромбозы, женщины репродуктивного возраста и пожилые люди.
Анализ назначают в рамках комплексной диагностике тромбофилии. Для определения причин возникновения артериальных и венозных тромбозов. При возникновении тромботических осложнений возникших в период беременности, а также при планировании беременности и после неудачной беременности. Диагностика важна для проведения профилактических мероприятия, позволяющих минимизировать риск развития тромбозов.
Норма и значение результатов анализа
По результатам анализов уровень протеина может быть в норме, повышен или понижен. Нормальной концентрации протеина S считается:
от 15 до 55% – новорождённые;
от 35 до 115% – дети до года;
от 62 до 130% – дети до года;
от 60 до 140% – подростки;
от 74 до 146%– мужчины;
от 54 до 123% – женщины.
Повышенное значение не имеет никакого клинического значения. Особое внимание стоит уделить дефициту протеина S.
О чем свидетельствует пониженное значение
Дефицит протеина S бывает врожденным и приобретенным. В первом случае он обычно проявляется впервые дни после рождения в виде фульминантной пурпуры. Естественное снижение концентрации вещества диагностируется также у пожилых людей (после 50 лет). Внешне это выражается в мелких подкожных капиллярных кровоизлияниях и крупнопятнистых кровоподтёках. Свидетельствовать о наследственном дефиците может значение сниженное в два от нормы.
Врожденную форму дефицита разделяют на три типа:
Снижение концентрации протеина одновременно с уменьшением его функциональной пригодности.
Печень вырабатывает необходимую норму, но часть его формируется с дефектами.
Понижение на фоне нормальной концентрации белка.
Два первых типа встречаются чаще всего. Диагностируется методом иммунотурбидиметрии. Приводит к дефициту белка S и мутации в гене PROS1, который является редким врожденным заболеванием крови. Недостаток протеина передается по наследству обоим полам. Это повышает риск образования тромбов в семейном анамнезе.
Приобретенная форма дефицита протеина S может свидетельствовать о наличие следующих заболеваний:
Патологии печени (гепатит, печеночная недостаточность, цирроз).
Нарушение обмена витамина К (синдром мальабсорбции).
Септические и шоковые состояния, интоксикация, инфицирование крови.
Степень влияния на тромоботичсекие процессы при приобретенном дефиците не до конца изучена. Наибольшую опасность представляет врожденное снижение протеина S. В настоящее время насчитывается более 200 мутаций гена, отвечающего за его синтез. Это очень редкое генное заболевание. В 10 раз увеличивает риск развития венозных и артериальных тромбозов. Для женщин репродуктивного возраста грозит невынашиванием беременности, преждевременными родами, мертворождением.
Приобретённый дефицит возникает на фоне приема аникоагулянтов, контрацептивов, во время беременности и при гормональной терапии. Снижение уровня может быть связано с острым воспалительным процессом, протекающем в организме.
Как подготовиться к анализу на протеин S
За 24 часа до сдачи крови исключить из питания жирную пищу, копчености и консервы. Отказаться от приема алкоголя.
За 12 часов до анализа избегать физические нагрузки и эмоциональное напряжение.
За 1 час до обследования отказаться от курения.
Не стоит сдавать анализ на протеин S в период менструации, острых вирусных инфекций (ОРВИ, ОРЗ). Искажают результаты некоторые медицинские препараты, такие как контрацептивы и антикоагулянты.
Часто анализ на протеин S назначают совместно с другими исследованиями: коагулограмма, протеин С, фибриноген, АЧТВ, плазминоген и другие. Они позволяют получить полную картину о свертываемости крови, назначив наиболее эффективное лечение.
Лаборатория АО «СЗЦДМ» предлагает услуги, обеспечивающие комплексное и преемственное лабораторное обследование пациента
Диагностика В медицинских центрах АО «СЗЦДМ» проводят качественные диагностические исследования всего организма
Лечение Наши медицинские центры ориентированы на обслуживание пациентов в амбулаторном режиме и объединены единым подходом к обследованию и лечению пациентов.
С-реактивный белок повышен: причины
С-реактивный белок (СРБ) – высокочувствительный показатель воспалений и инфекций. Также этот маркер реагирует на значительные повреждения тканей. СРБ представляет собой один из протеинов сыворотки крови. Он вырабатывается клетками печени. После начала развития патологического процесса его концентрация увеличивается уже в течение нескольких часов. В ряде случаев его уровень может превышать референсные значения в 100 раз.
Норма СРБ
Об отсутствии проблем со здоровьем свидетельствуют результаты анализа крови на СРБ в пределах 0-1 мг белка на литр плазмы. Показатели 1-3 мг могут указывать на высокую вероятность атеросклероза сосудов и воспалительных процессов на их стенках. Если количество белка 10 и более мг, это указывает на наличие воспалительных процессов различного происхождения.
Показания к проведению анализа
Тест на СРБ назначается в следующих случаях:
Интерпретация результатов
Повышение показателей может быть вызвано различными причинами. К ним относятся ревматические патологии, сепсис новорожденных, омертвение тканей (например, по причине нарушения их кровообращения, ожога, травмы). Также количество белка увеличивается при онкологических заболеваниях, патологиях поджелудочной. Рост показателей в десятки раз характерен для бактериальных, грибковых и вирусных инфекционных заболеваний.
Общие сведения
Результаты теста на СРБ часто используют, чтобы определить риск развития патологий сердечно-сосудистой системы у лиц без значительных жалоб на здоровье. Согласно данным научных исследований последних лет, воспалительный процесс в стенках сосудов ведет к развитию атеросклероза. Атеросклеротические изменения влекут за собой патологии сердечно-сосудистой системы. Основными факторами риска появления таких проблем со здоровьем являются диабет, курение, малоподвижный образ жизни, ожирение.
Ряд научных исследований доказывают, что превышение нормы белка даже при норме ЛПНП указывает на значительный риск развития диабета, инсульта, гипертонии, инфаркта, внезапного летального исхода по причине проблем с сердцем. У пациентов с ишемической болезнью высокий уровень этого белка указывает на большую вероятность развития осложнений, повторного инфаркта или инсульта.
Патологии сердца и сосудов, а также осложнения таких заболеваний, среди причин смертности занимают первое место. Уровень СРБ в комплексе с результатами других исследований дает возможность оценить риск появления заболеваний сосудов и сердца у пациентов, которые являются относительно здоровыми. При высоком риске для его снижения врач может порекомендовать прием лекарственных препаратов и профилактические мероприятия (уменьшение употребления от алкоголя или полный отказ от него, регулярные физические нагрузки, нормализация веса и прочее). Результат теста на СРБ также дает возможность прогнозировать течение заболевания и планировать тактику лечения у пациентов кардиологического профиля.
По результатам одного теста поставить точный диагноз невозможно. При повышенных показателях СРБ необходимо обращаться к своему лечащему врачу для прохождения дополнительного обследования и выявления точной причины нарушений.
Белок сестрин – естественный замедлитель процессов старения
Ученые университета Калифорнии в Сан-Диего, работающие под руководством профессора фармакологии Майкла Карина (Michael Karin), идентифицировали белок сестрин (Sestrin), являющийся ингибитором процессов старения и развития ассоциированных с возрастом патологий у мух-дрозофил. Они также продемонстрировали, что сестрин, человеческий аналог которого обладает сходными структурой и биохимической функцией, необходим для функционирования сигнального механизма, выполняющего ключевую роль в регуляции процессов старения и метаболизма в целом.
Белки семейства сестринов представляют собой малые белки, в больших количествах синтезируемые клетками многих организмов в периоды стресса. Функции этих белков оставались загадкой до тех пор, пока группа профессора Карина не установила, что они являются активаторами аденозинмонофосфат-зависимой протеинкиназы (AMP-dependent protein kinase, AMPK) и ингибиторами другой протеинкиназы, так называемой «мишени рапамицина» (Target of Rapamycin, TOR). Эти два фермента являются ключевыми компонентами сигнального механизма, выполняющего функцию центрального регулятора процессов старения и метаболизма у различных модельных организмов, в том числе у круглых червей Caenorhabditis elegans и плодовых мушек-дрозофил (Drosophila melanogaster), а также у млекопитающих.
АМФ-зависимая протеинкиназа активируется в условиях ограничения калорийности рациона – состояния, замедляющего процессы старения, – тогда как активность мишени рапамицина характерна, напротив, для ускоряющего процессы старения состояния переедания. Активация первого фермента подавляет функционирование второго, а способность соответствующим образом воздействующих на их работу препаратов замедлять процессы старения продемонстрирована на ряде модельных организмов, в том числе млекопитающих. Долгое время ученые не могли ответить на вопрос, каким образом организму удается поддерживать баланс активности этих двух ферментов, срыв которого чреват преждевременным старением. Кроме того, наличие трех отдельных генов, кодирующих белки семейства сестринов у млекопитающих, затруднило изучение их физиологических функций.
В своей последней работе авторы воспользовались тем фактом, что у мух-дрозофил при наличии всего лишь одного гена Sestrin опосредуемый его белком сигнальный механизм AMPK-TOR функционирует так же, как аналогичный механизм млекопитающих. С помощью комплекса генетических методов они инактивировали у дрозофил изучаемый ген и обнаружили, что, несмотря на отсутствие аномалий развития, у таких насекомых наблюдалась сниженная активность АМФ-зависимой протеинкиназы и гиперактивность мишени рапамицина, что подтвердило ключевую роль сестрина в регуляции изучаемого сигнального механизма. И, что еще более важно, вызванный отсутствием экспрессии гена Sestrin биохимический дисбаланс вызывал у сравнительно молодых насекомых развитие ряда типичных возрастных патологий, в том числе накопление жира, сердечную аритмию и дегенерацию мышечной ткани.
После этого исследователи продемонстрировали, что добавление в корм генетически модифицированных дрозофил препаратов, активирующих активность АМФ-зависимой протеинкиназы или ингибирующих мишень рапамицина, предотвращает развитие большинства симптомов раннего старения. Они также установили, что чрезмерная активация мишени рапамицина нарушает механизм аутофагии, с помощью которого клетки утилизируют поврежденные органеллы, в том числе митохондрии. По мере старения эффективность работы митохондрий падает, и они начинают продуцировать большое количество активных форм кислорода (свободных радикалов), что ведет к повреждению тканей и их преждевременному старению. Эти процессы были наиболее заметны в сердечной и скелетной мышцах, клетки которых потребляют много энергии и, соответственно, содержат огромное количество митохондрий.
Добавление в корм насекомых витамина Е, обладающего антиоксидантными свойствами и нейтрализующего свободные радикалы, предотвращало преждевременную дегенерацию сердечной и скелетной мускулатуры насекомых.
В будущем ученые планируют заняться изучением участия белков семейства сестринов в регуляции процессов старения и метаболизма млекопитающих. Они также планируют проверить, могут ли дефекты экспрессии кодирующих эти белки генов пролить свет на непонятные на сегодняшний день механизмы развития ряда ассоциированных с возрастом дегенеративных заболеваний.
По словам профессора Карина, возможно, когда-нибудь аналоги сестринов можно будет использовать не только для профилактики возрастной дегенерации тканей, но и для лечения некоторых заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера и саркопения.
Результаты работы опубликованы в журнале Science от 5 марта в статье Jun Hee Lee et al. «Sestrin as a Feedback Inhibitor of TOR That Prevents Age-Related Pathologies».
Фибриноген – что это такое, о чем говорит и как правильно определить показатель?
Для проверки скорости свертываемости крови врачи назначают пациентам коагулограмму, записаться на которую можно на сайте клиники “GoldenMed” https://www.goldenmed.ru/. Одним из главных факторов, определяющих скорость процесса свертывания крови, является фибриноген или первый фактор свертывания крови. Но назначение белкового соединения не ограничивается одной функцией. Зная, для чего нужен белок, от чего бывает и к чему приводит отклонение его количества от нормы, вы сможете лучше позаботиться о своем здоровье.
Что такое фибриноген в анализе крови?
Фибриноген – это циркулирующий в кровотоке растворенный белковый компонент, занимающий ключевое место в образовании тромбов. Функция выработки вещества, обновляющегося каждые 3-5 дней, лежит на клетках печени.
Соединение участвует в начальной стадии образования кровяного сгустка, расщепляясь тромбином до нитеобразного фибрина. Нити белка формируют каркас на границе повреждения, с которым склеиваются кровяные тельца, формируя тромб. Образовавшийся твердый сгусток закрывает рану и прекращает дальнейшее кровотечение. Кроме кровоостанавливающей функции, белковое соединение участвует в:
Участие во множестве процессов делает соответствие количества циркулирующего белка пределам нормы крайне важным для нормальной работы организма.
Что показывает фибриноген в крови?
Точная оценка результатов анализа приобретает особую значимость из-за возложенных на фибриноген задач. Вычисление концентрации белкового соединения помогает в диагностике множества болезней, так как оно напрямую контролирует процессы свертывания крови, тем самым поддерживая гемостаз. Смещение обычного уровня белка в любую сторону приводит к сильному ухудшению здоровья вплоть до угрозы жизни.
Как сдавать анализ на фибриноген?
Для измерения уровня белкового соединения нужно сделать коагулограмму или биохимический анализ состава крови. В обоих случаях используется небольшое количество венозной крови. Чтобы получить корректный результат, процедуру нужно проводить натощак, выждав не менее 10-12 часов после последнего приема пищи.
Также за 2-3 дня до исследования стоит устранить из рациона жирную, жареную, копченую еду и алкоголь, снизить физическую активность, организовать нормальный график отдыха и оградиться от эмоциональных стрессов. Последнюю сигарету можно выкурить не менее чем за полчаса до сдачи анализа.
С позволения врача также нужно временно прекратить прием лекарственных средств, влияющих на коагуляцию плазмы или синтез белка печенью.
Фибриноген – норма
Регуляция количества фибриногена в крови определяется множеством факторов, включающих половую принадлежность, возрастную категорию, общее состояние организма. Физиологической нормой считается усредненное значение, полученное путем массовых исследований на здоровых пациентах из каждой категории.
Фибриноген в крови – норма у женщин
Нормальным уровнем белка в женском кровеносном русле считается 2-4 г/л. Но следует помнить об изменениях кровяного состава под влиянием гормональных факторов во время менструации. Повышенная вязкость и свертываемость крови в этот период предупреждает развитие сильного кровотечения, но делает некорректными результаты исследований. Венозную пункцию для оценки уровня белка женщинам не стоит делать ранее, чем через 3-5 дней после завершения менструации.
Фибриноген при беременности – норма
Беременность влияет на все функции женского организма, не обходя стороной выработку первого фактора свертывания. За время вынашивания плода его концентрация в кровотоке может увеличиваться до 6,5 г/л. Возрастающая концентрация белка способствует благополучному протеканию беременности и родов. При этом количество находящегося в кровяном русле белкового соединения должно подниматься постепенно, не выходя за нормы для каждого периода вынашивания плода.
Норма фибриногена в крови у мужчин
При нормальном состоянии здоровья уровень фактора свертывания в крови мужчин находится, как и у женщин, в границах от 2 до 4 г/л. Такой показатель свидетельствует об отсутствии предрасположенности к открытию кровотечений или тромбозу, а также о низкой вероятности развития многих опасных нарушений в работе сердечно-сосудистой системы.
Норма фибриногена в крови у детей
Для детей младше 18 лет, независимо от пола, нормальным является содержание в кровотоке белкового соединения в пределах 1,25-4 г/л. Исключение представляют новорожденные дети, у которых нормальный уровень циркулирующего фибриногена составляет 1,3-3 г/л. Ситуация выравнивается, как только завершается формирование зрелой системы гемостаза, а печень становится способной продуцировать достаточное количество белка.
Что значит повышение фибриногена?
Возрастание содержания фибриногена в кровеносном русле часто предупреждает о серьезных недугах. Оно может быть вызвано:
Также повлиять на уровень данного белка может прием некоторых групп лекарственных препаратов.
Что делать при повышенном фибриногене?
Если анализ показал превышение допустимой нормы фактора свертывания в крови, следует обратиться к врачу для более детального обследования и выявления причины повышения. Задача специалиста в таком случае – назначение эффективной терапии для устранения основного заболевания. Устранение первопричины увеличения количества белка приводит к его постепенному самостоятельному снижению до допустимых пределов.
При необходимости уровень фибриногена может нормализоваться:
Благоприятное влияние на показатели количества белкового соединения в крови оказывает пересмотр рациона с включением свежих овощей, морепродуктов и рыбы, красных ягод, черного шоколада или какао. При соблюдении назначений врача повышенный фибриноген не представляет серьезной опасности для здоровья.
Фибриноген ниже нормы – что это значит?
Падение уровня фибриногена ниже физиологической нормы несет серьезную опасность для здоровья. Его дефицит ведет к невозможности быстрого прекращения кровотечения, а значит – к большой потере крови даже при незначительной ране.
Снижение концентрации первого фактора свертывания на исследовании может возникать в результате:
Большинство причин низкого уровня фибриногена представляют серьезную опасность для здоровья.
Что делать при пониженном фибриногене?
Как и в обратной ситуации, первоочередной задачей для врача становится оперативное обнаружение причины сниженного фибриногена и назначение необходимого лечения. Одновременно с этим может проводиться терапия, направленная на подъем количества фибриногена до приемлемой нормы, включающая прием:
Также следует скорректировать рацион, сделав упор на богатых белком продуктах, включая яйца, диетическое мясо, бобовые.
Врачи медицинского центра «GoldenMed» помогут вам в короткие сроки выяснить уровень фибриногена и устранить причины его нарушения. Чтобы записаться на прием, звоните по номерам телефонов: +7 (495) 984-01-01 или +7 (495) 181-02-03. Сделайте шаг навстречу крепкому здоровью!