Hemopeksīns ir glikoproteīns, kas saista brīvo hemu un tādējādi neitralizē oksidatīvos bojājumus audos. Aknas absorbē kombinēto heme-hemopeksīna kompleksu un padara to nekaitīgu. Nenormālas hemopeksīna vērtības var rasties, piemēram, ļaundabīgas melanomas un hemolītiskas anēmijas gadījumā.
Kas ir Hemopexin?
Olbaltumvielu hemopeksīnam ir spēcīga spēja saistīties ar hemu, kas rodas hemoglobīnā, fermentos un mioglobīnā. Nesaistīts hems var izraisīt oksidatīvu stresu, tāpēc ķermenim tas ir jāregulē. Hemopeksīns ir arī zem nosaukuma Beta-18 glikoproteīns zināms.
Glikoproteīni sastāv ne tikai no olbaltumvielām, bet arī satur ogļhidrātu saturu. Hemopeksīns ir arī viens no beta globulīniem, kas ir globulīnu apakšgrupa. Šie proteīni atrodas asins serumā un nešķīst ūdenī. Viņu uzdevumi cita starpā ir saistīti ar imūnsistēmu. Turklāt tiem ir daudz specifisku funkciju kā enzīmi, bioloģiskās transportēšanas molekulas vai asins īpašību regulatori, piemēram, pH vērtība. Papildus beta globulīniem cilvēka ķermenī ir arī trīs citas grupas, kuras bioloģijā sauc par alfa-1, alfa-2 un gamma globulīniem.
Funkcija, efekts un uzdevumi ķermenim un veselībai
Kad hemopeksīns asinīs sastopas ar brīvu hema molekulu, abas vielas veido saikni savā starpā. Asinīs hems rodas kā sarkano asins pigmenta hemoglobīna daļa, kas satur dzelzi un ir sarkano asins šūnu (eritrocītu) sastāvdaļa. Viņu galvenais darbs ir skābekļa transportēšana. Muskuļos hemoglobīns atbilst mioglobīnam, kas tomēr daudz spēcīgāk var saistīt skābekli.
Veidojot hemohempoksīna kompleksu, hemopeksīns aizsargā organismu no bojājumiem, ko rada brīvā hema, kas var izraisīt audu kaitīgu oksidāciju. Tā sauktās reaktīvās skābekļa sugas ir procesa starpnieks. Šajās vielās ietilpst radikāļi, piemēram, alkoksilradikāļi, hidroksilradikāļi un peroksilradikāļi, kā arī hidroperoksīds, hipohlorīta anjons, ozons un ūdeņraža peroksīds. Kontrolētos apstākļos cilvēka ķermenis izmanto šādas reaktīvās skābekļa sugas, lai apkarotu parazītus, baktērijas un vīrusus.
Enerģijas pārveidošana mitohondrijos arī atbrīvo nelielu daudzumu reaktīvo skābekļa sugu. Tomēr īpaši lielākās koncentrācijās tie rada oksidatīvo stresu, kas ne tikai ietekmē olbaltumvielas un fermentus, bet arī var ietekmēt citomembrānu un gēnus. Ja oksidēšanās notiek brīva hema dēļ, hemopeksīns var palīdzēt ierobežot bojājumus vai profilaktiski apturēt procesu pirms nopietnu traucējumu rašanās.
Saskaņā ar dažiem pētījumiem hemopeksīnam ir nozīme arī iekaisuma procesos. Tomēr pētnieki kā korelācijas spēja noteikt gan paaugstinātas, gan pazeminātas hemopeksīna vērtības. Precīzi noteikumi, kurus ievēro pamatā esošie procesi, vēl nav pilnībā noskaidroti.
Izglītība, sastopamība, īpašības un optimālās vērtības
Sākotnējā struktūrā hemopeksīns sastāv no 462 aminoskābēm, kuras ar peptīdu saišu palīdzību ir savienotas kā garas ķēdes celtniecības bloki. Gēns HPX, kas atrodas uz vienpadsmitās hromosomas cilvēkiem, ir atbildīgs par olbaltumvielu sintēzi.
Tāpat kā projekts, ģenētiskais kods nosaka aminoskābju secību šādā ķēdē. Ribosomas izmanto DNS kopiju (Messenger RNS vai mRNS), lai ģenētisko informāciju pārvērstu polipeptīdā. Pēc tulkošanas pabeigšanas aminoskābju ķēde izveidojas un pēc tam iegūst hemopeksīna telpisko struktūru. Tikai šajā trīsdimensiju formā bioproteīns ir pilnībā funkcionējošs.
Hemopeksīns tiek ražots aknās, kas sintezē arī lielāko daļu citu globulīnu. Turklāt aknas ir atbildīgas par hema ražošanu un absorbē hemopeksīnu, kad tās ir saistījušas hemu. Šis process ir daļa no cilvēka ķermeņa dabiskās asins attīrīšanas. Hemopeksīna līmenis veselīgu cilvēku asins serumā ir diapazonā no 50 līdz 115 mg uz decilitru.
Slimības un traucējumi
Patoloģisks hemopeksīna līmenis var rasties dažādu slimību kontekstā. Ļaundabīgas melanomas klātbūtnē izmērītā koncentrācija var palielināties. Ļaundabīgas melanomas ir ļaundabīgi audzēji, kas aug no melanocītiem.
Melanocīti ir ādas šūnas, kas satur pigmenta melanīnu. Šī viela ir ne tikai atbildīga par ādas krāsu, bet arī absorbē UV gaismu. Kaut arī absorbcija nav pilnīga, šis mehānisms ir svarīga aizsardzība pret potenciāli kaitīgu starojumu. UV starojums ir dabiskās saules gaismas sastāvdaļa. Tāpēc pārmērīga sauļošanās un saules apdegumi ir vieni no riska faktoriem, kas saistīti ar melanomas attīstību.
Ļaundabīga melanoma ir pazīstama arī kā melnas ādas vēzis, jo slimība izpaužas kā tumšs audzējs, kura āda ir brūnā vai melnā krāsā. Statistiski runājot, ārēji atpazīstama melanoma izzūd apmēram 20% no skartajiem. Tomēr šāda veida vēzis bieži izplatās agrīnā stadijā un citos reģionos izraisa vēl čūlas. Ārstēšanas iespējas ietver audzēja ķirurģisku noņemšanu un, ja nepieciešams, starojumu vai ķīmijterapiju. Ja ļaundabīgā melanoma jau ir metastājusies, terapija to arī ņem vērā.
Hemolītiskās anēmijas gadījumā hemopeksīna līmenis asinīs parasti pazeminās, jo šai anēmijas formai raksturīga sarkano asins šūnu (eritrocītu), kas satur hemu, sadalīšanās. Hemopeksīns saista atbrīvoto hemu un tādējādi iegūst atšķirīgu vispārējo struktūru ar mainītām īpašībām nekā neizkrauts hemopeksīns. Analīzes laikā laboratorijas testi var noteikt samazinātu hemopeksīna līmeni asins serumā - dažos gadījumos olbaltumvielas vairs nav nosakāmas. Patoloģiska hemolīze notiek dažādu slimību kontekstā, ieskaitot sirpjveida un globulāro šūnu anēmiju, rēzus nesaderību vai malāriju.
