HMGB1: цитоплазматический и ядерный белок

Исследование HMGB1 человека (амфотерин, алармин 1, Белок группы высокой подвижности B1, High mobility group protein B1, HMGB1) – отслеживание специфического белка в биологических жидкостях, которое необходимо для оценки состояния центральной нервной, сердечно-сосудистой системы, риска развития злокачественных новообразований. Также при помощи данного параметра определяют влияние процессов старения на функциональность внутренних систем, чтобы спрогнозировать риск развития каких-либо патологий и своевременно использовать дополнительные лабораторно-инструментальные тесты с целью их идентификации, назначения методов терапии.

HMGB1 – это белок, который обладает множеством функций, изменяемых в зависимости от локализации в отдельном очаге организма.

Ядро клеток. В основном протеин содержится внутри ядра клеток, чтобы стимулировать образование генетического материала в виде ДНК, а также регулировать транскрипцию. Как только ДНК сформируется, белок локализуется вокруг нее, чтобы другие виды протеинов вошли во взаимодействие.
Цитоплазма клеток. В этом очаге белок направлен на регуляцию очищения внутриклеточного пространства от ненужных компонентов. Также под влиянием протеина происходит запрограммированая гибель клеток, то есть апоптоз. Это естественный процесс, который образуется на фоне естественного клеточного старения.
Внеклеточное пространство. В этом участке белок необходим для стимуляции ифункции регенерации тканей, активизации иммунных клеток с целью развития воспалительного процесса. Здесь протеин выступает в роли естественного защитного фактора, который необходим для поддержания нормального клеточного состава, исключения влияния повреждающих факторов.

В норме HMGB1 выделяется из иммунных клеток различного вида:

макрофаги;
дендритные клетки;
моноциты.

В отношении иммунной системы белок выступает в качестве цитокинового медиатора воспаления, который стимулирует защитные свойства.

Для белка HMGB1 характерны следующие свойства:

включает в своем составе 215 аминокислот, необходимых для связывания ДНК и выполнения других функций;
молекулярная масса составляет около 30 кД, что позволяет белку концентрироваться внутри ядра;
содержание, продукция белка регулируется в хромосомах, запрограммированных на генетическом уровне;
белок крайне важен для поддержания структуры нуклеосом, регуляции транскрипции генов.

Открытие белка HMGB1 позволило выявить нарушения в структуре ядра клетки, цитоплазмы, внеклеточном пространстве на ранних этапах развития. Также определяют первичный повреждающий фактор.

Показания для анализа

Оценка точного уровня белка HMGB1 проводится при наличии некоторых показаний.

Патологии ЦНС. Уровень белка резко возрастает при механических повреждениях головного мозга и черепной коробки, нарушении кровоснабжения, болезни Альцгеймера и Паркинсона, других неврологических отклонений и психиатрических расстройств.
Болезни мочевыделительной системы, в особенности почек. Если у пациента присутствует поражение почек, а также эта патология со временем прогрессирует, уровень белка в системном кровотоке повышается.
Болезни сердечно-сосудистой системы. Увеличение фракции белка наблюдается при атеросклерозе, некрозе сердечной мышцы, ишемической болезни сердца, поражении сосудистой стенки.
Злокачественные процессы. Повышение продукции протеина наблюдается при многих злокачественных процессах. Но в большинстве случаев увеличение можно наблюдать при злокачественном новообразовании молочной железы. Чем выше показатель, тем тяжелее стадия заболевания и выше риск метастазов.
Возрастные особенности. В процессе старения могут развиваться заболевания ЦНС, сердечно-сосудистой системы, внутренних эндокринных органов, системы гемостаза. Риск этих патологий коррелирует с уровнем белка HMGB1.

Важно понимать, что определение лишь одного показателя HMGB1 недостаточно, чтобы поставить дифференциальный диагноз. Для составления полноценной картины требуются другие лабораторно-инструментальные анализы.

Как подготовиться к анализу

Уровень HMGB1 определяют в системном кровотоке. На эту биологическую жидкость влияют некоторые внешние и внутренние факторы. Поэтому требуется пройти предварительную подготовку, прежде чем сдавать кровь:

исключение употребления некоторых лекарственных средств, которые влияют на состав крови, обычно это сильнодействующие препараты (например, стероиды, цитостатики);
последний период употребления пищи за 10 часов до анализа, при этом ужин должен быть легким, не содержащим жирную, острую, жареную пищу;
весь период голода допустимо употреблять чистую и негазированную воду, чтобы сохранять полноценный объем циркулирующей крови;
исключение тяжелых физических нагрузок и активных занятий спортом за 1-2 дня;
запрет психоэмоционального напряжения и стресса за 2 дня, так как это стимулирует выработку некоторых биологически активных веществ в кровь;
исключение таких инструментальных методов исследования, как рентгенография, флюорография, томография, так как они приводят к облучению тканей и биологических жидкостей, что может немного поменять их клеточный состав;
исключение курения за 30 минут до процедуры сбора крови.

После сбора крови все ограничения можно устранить. Но диагностику состояния пациента и методы терапии можно проводить только после расшифровки анализа лечащим врачом.

Метод исследования

Для идентификации белка HMGB1 допустимо применять метод масс-спектрометрии. Это сложный, но высокоэффективный анализ, который всегда указывает достоверные данные. Уровень белка определяют в системном кровотоке, поэтому данную биологическую жидкость сдают в кабинете медсестры. Благодаря антикоагулянту кровь не сворачивается, что предоставляет возможность выполнения следующих этапов исследования:

получение плазмы, что выполнимо при помощи центрифуги или разделительного геля, они стимулируют выработку полупрозрачной жидкости в верхнюю часть пробирки (форменные элементы оставляют нетронутыми на дне, они для исследования не нужны);
получение реакционной смеси благодаря смешиванию небольшого количества плазмы и лабораторного реагента, содержащего специфические антигены, избирательно связывающиеся лишь с белком HMGB1 (так получаются иммунные комплексы антиген-антитело, которые без труда идентифицирует анализатор);
применение термостата, в котором температура биологической жидкости постепенно повышается, что приводит к ускорению связывания антигенов и антител;
программирование фотокалориметра на длину волны, с которой световые лучи будут проходить через жидкость;
добавление жидкости в аппарат, который выполняет исследование в течение нескольких минут, за этот период все световые лучи отразятся от иммунных комплексов;
точный расчет отраженных световых лучей, каждый из них соответствует 1 молекуле HMGB1.

В конце исследования данные заносят в бланк. В нем одновременно будет содержаться вся информация по нормальным значениям, что поможет определить возможные отклонения в процессе сравнения.

Расшифровка анализа

Расшифровка анализа В норме концентрация белка HMGB1 должна содержаться в системном кровотоке в показателях не более 18,75 пг/мл. Увеличение этих данных может развиваться на фоне следующих отклонений:

естественный процесс старения, на фоне которого снижается функциональность многих внутренних отделов и систем;
заболевания эндокринной, сердечно-сосудистой системы, ЦНС, системы гемостаза;
злокачественные процессы и риск усиления степени их тяжести, развития метастазов по мере увеличения показателя;
тяжелые неврологические патологии, которые могут приводить к нарушению двигательной активности, поражению чувствительности, ухудшению когнитивных функций и многим другим отклонениям.

Важно учитывать, что при выявлении патологии недостаточно вычислить показатели лишь однократно. Его определяют по мере развития болезни и назначения методов терапии. Именно определение белка в динамике позволяет судить о заболевании полноценно, корректировать методы терапии, вычислять возможные риски осложнений.