ألبومين مصل الدم البشري

ألبومين مصل الدم البشري ( HSA أو " الكسر البشري الخامس ") هو ألبومين المصل الموجود في دم الإنسان . وهو البروتين الأكثر وفرة في بلازما الدم البشري ، إذ يشكل حوالي نصف بروتين المصل . يُنتج في الكبد ، وهو قابل للذوبان في الماء، ويتواجد في صورة أحادية .

يقوم الألبومين بنقل الهرمونات والأحماض الدهنية والمركبات الأخرى، ويعمل على تنظيم درجة الحموضة ، ويحافظ على الضغط الأسموزي ، من بين وظائف أخرى.

يُصنّع الألبومين في الكبد على هيئة بروتين أولي (preproalbumin)، الذي يحتوي على ببتيد طرفي N يُزال قبل إطلاق البروتين حديث التكوين من الشبكة الإندوبلازمية الخشنة. ثم يُشطر الناتج، وهو البروتين الأولي (proalbumin)، في جهاز جولجي لإنتاج الألبومين المُفرز.

يتراوح النطاق المرجعي لتركيز الألبومين في مصل الدم بين 35 و50  غ/ل (3.5-5.0  غ/ديسيلتر). ^{[ 5 ]} ويبلغ نصف عمره في مصل الدم حوالي 21 يومًا. ^{[ 6 ]} وتبلغ كتلته الجزيئية 66.5  كيلو دالتون.

يقع جين الألبومين على الكروموسوم 4 في الموضع 4q13.3، ويمكن أن تؤدي الطفرات في هذا الجين إلى بروتينات شاذة. يبلغ طول جين الألبومين البشري 16961 نيوكليوتيدًا ، بدءًا من موقع "الغطاء" المفترض وحتى موقع إضافة ذيل عديد الأدينين الأول. وينقسم إلى 15 إكسونًا موزعة بشكل متناظر ضمن ثلاثة نطاقات يُعتقد أنها نشأت من خلال تضاعف نطاق بدائي واحد ثلاث مرات.

يُعدّ ألبومين مصل الدم البشري (HSA) بروتينًا بلازميًا كرويًا أحادي الوحدة عالي الذوبان في الماء، بوزن جزيئي نسبي يبلغ 67 كيلو دالتون، ويتكون من 585 حمضًا أمينيًا، ومجموعة سلفهيدريل واحدة، و17 رابطة ثنائية الكبريتيد. لطالما حظيت جسيمات HSA النانوية، من بين حوامل الجسيمات النانوية، باهتمام كبير في صناعة الأدوية نظرًا لقدرتها على الارتباط بجزيئات دوائية متنوعة، وثباتها العالي أثناء التخزين والاستخدام الحيوي ، وانعدام سميتها وقدرتها على إثارة الاستجابة المناعية، وقابليتها للتحلل الحيوي ، وإمكانية تكرار إنتاجها، وإمكانية توسيع نطاق عملية الإنتاج، وتحسين التحكم في خصائص إطلاق الدواء. إضافةً إلى ذلك، يمكن دمج كميات كبيرة من الدواء في مصفوفة الجسيمات نظرًا لكثرة مواقع ارتباط الدواء على جزيء الألبومين. ^{[ 7 ]}

• يحافظ على الضغط الأسموزي
• ينقل هرمونات الغدة الدرقية
• ينقل هرمونات أخرى، وخاصة تلك التي تذوب في الدهون
• ينقل الأحماض الدهنية ("الأحماض الدهنية الحرة") إلى الكبد وإلى خلايا العضلات لاستخدامها في إنتاج الطاقة
• ينقل البيليروبين غير المقترن
• ينقل العديد من الأدوية ؛ ويمكن أن تؤثر مستويات الألبومين في الدم على نصف عمر الأدوية. وقد يؤدي التنافس بين الأدوية على مواقع ارتباط الألبومين إلى حدوث تفاعلات دوائية عن طريق زيادة الجزء الحر من أحد الأدوية، مما يؤثر بالتالي على فعاليته.
• يرتبط تنافسيًا بأيونات الكالسيوم (Ca ²⁺ )
• ينخفض ​​مستوى ألبومين المصل، باعتباره بروتينًا سلبيًا في المرحلة الحادة، في حالات الالتهاب. ولذلك، فهو ليس مؤشرًا دقيقًا للحالة التغذوية، بل هو مؤشر على حالة التهابية.
• يمنع التحلل الضوئي لحمض الفوليك
• منع التأثيرات المرضية لسموم المطثية العسيرة ^{[ 8 ]}

يُقاس ألبومين المصل عادةً عن طريق تسجيل التغير في الامتصاص عند ارتباطه بصبغة مثل بروموكريسول الأخضر أو ​​بروموكريسول البنفسجي . ^{[ 9 ]}

يتراوح المعدل الطبيعي لألبومين مصل الدم لدى البالغين (أكبر من 3 سنوات) بين 3.5 و5.0  غ/ديسيلتر (35-50  غ/لتر). أما بالنسبة للأطفال دون سن الثالثة، فيكون المعدل الطبيعي أوسع، حيث يتراوح بين 2.9 و5.5 غ/ديسيلتر. ^{[ 10 ]}

قد يكون انخفاض مستوى الألبومين ( نقص الألبومين في الدم ) ناتجًا عن أمراض الكبد ، والمتلازمة الكلوية ، والحروق، واعتلال الأمعاء المسبب لفقدان البروتين ، وسوء الامتصاص ، وسوء التغذية ، والحمل المتأخر، والتشوهات، والاختلافات الجينية، والأورام الخبيثة.

يُعزى ارتفاع مستوى الألبومين ( فرط ألبومين الدم ) في أغلب الأحيان إلى الجفاف. في بعض حالات نقص الريتينول ( فيتامين أ )، قد يرتفع مستوى الألبومين إلى قيم طبيعية مرتفعة (مثل 4.9 غ/ديسيلتر) لأن الريتينول يُسبب انتفاخ الخلايا بالماء. (وهذا أيضًا سبب سمية زيادة فيتامين أ). ^{[ 11 ]} من المرجح أن يحدث هذا الانتفاخ أيضًا أثناء العلاج بحمض 13-سيس ريتينويك ( إيزوتريتينوين )، وهو دواء يُستخدم لعلاج حب الشباب الشديد، من بين حالات أخرى. وقد أظهرت التجارب المخبرية أن حمض الريتينويك الكامل الترانس يُثبط إنتاج الألبومين البشري. ^{[ 12 ]}

من المعروف منذ زمن طويل أن بروتينات الدم البشري، مثل الهيموجلوبين ^{[ 26 ]} وألبومين المصل ^{[ 27 ] [ 28 ]،} قد تخضع لعملية غلكزة بطيئة غير إنزيمية ، وذلك بشكل رئيسي عن طريق تكوين قاعدة شيف بين مجموعات إبسيلون-أمينو لبقايا الليسين (وأحيانًا الأرجينين) وجزيئات الجلوكوز في الدم ( تفاعل ميلارد ). ويمكن تثبيط هذا التفاعل بوجود مضادات الأكسدة. ^{[ 29 ]} وعلى الرغم من أن هذا التفاعل قد يحدث بشكل طبيعي، ^{[ 27 ]} إلا أنه يُلاحظ ارتفاع مستوى الغليكوالبومين في داء السكري. ^{[ 28 ]}

قد يؤدي التحلل السكري إلى تغيير البنية البيولوجية ووظيفة بروتين ألبومين المصل. ^{[ 30 ] [ 31 ] [ 32 ] [ 33 ]}

علاوة على ذلك، قد يؤدي التفاعل السكري إلى تكوين نواتج نهائية متقدمة للتفاعل السكري (AGEs)، والتي تُسبب بدورها تأثيرات بيولوجية غير طبيعية. ويؤدي تراكم هذه النواتج إلى تلف الأنسجة عبر تغيير بنية ووظائف بروتينات الأنسجة، وتحفيز الاستجابات الخلوية من خلال مستقبلات خاصة ببروتينات AGEs، وتوليد وسائط الأكسجين التفاعلية. كما تتفاعل AGEs مع الحمض النووي (DNA)، مما يُسبب طفرات وانتقال الحمض النووي. وتُحدث المعالجة الحرارية للبروتينات والكربوهيدرات تغييرات كبيرة في قدرتها على إحداث الحساسية. وتُعد AGEs مُستضدات، وتُمثل العديد من المُستضدات الجديدة الهامة الموجودة في الأطعمة المطبوخة أو المُخزنة. ^{[ 34 ]} كما أنها تُعيق إنتاج أكسيد النيتريك الطبيعي في الخلايا. ^{[ 35 ]}

على الرغم من وجود العديد من بقايا الليسين والأرجينين في بنية ألبومين المصل، إلا أن القليل منها فقط يمكنه المشاركة في تفاعل الغلكزة. ^{[ 28 ] [ 36 ]}

يُعدّ الألبومين البروتين السائد في معظم سوائل الجسم، ويمثل السيستين 34 فيه الجزء الأكبر من الثيولات الحرة في الجسم. يوجد ثيول السيستين 34 في الألبومين في كلٍّ من الشكلين المختزل والمؤكسد. ^{[ 37 ]} في بلازما البالغين الشباب الأصحاء، يحتوي 70-80% من إجمالي الألبومين البشري على مجموعة السلفهيدريل الحرة للسيستين 34 في شكلها المختزل أو ما يُعرف بـ "ميركابتوألبومين" (HSA-SH). ^{[ 38 ]} مع ذلك، في الحالات المرضية التي تتميز بالإجهاد التأكسدي ، مثل أمراض الكلى والكبد والسكري، قد يسود الشكل المؤكسد، أو "غير ميركابتوألبومين" (HNA). ^{[ 39 ] [ 40 ]} يتفاعل ثيول الألبومين مع جذور الهيدروكسيل (OH•) وبيروكسيد الهيدروجين (H₂O₂ ) _{وأنواع النيتروجين} التفاعلية مثل بيروكسي نيتريت (ONOO•)، وقد ثبت أنه يؤكسد السيستين 34 إلى مشتق حمض السلفينيك (HSA-SOH)، ويمكن إعادة تدويره إلى مركابتو-ألبومين؛ ومع ذلك، فإن التركيزات العالية من الأنواع التفاعلية تؤدي إلى أكسدة غير قابلة للانعكاس إلى حمض السلفينيك (HSA-SO₂H) أو حمض السلفونيك (HSA-SO₃H)، مما يؤثر على بنيته. ^{[ 41 ]} يمكن أن يؤدي وجود أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) إلى إحداث تلف بنيوي غير قابل للانعكاس وتغيير أنشطة البروتين.

في الكلية السليمة ، يمنع حجم الألبومين وشحنته الكهربائية السالبة إفرازه في الكبيبة . لكن هذا ليس هو الحال دائمًا، كما هو الحال في بعض الأمراض ، بما في ذلك اعتلال الكلية السكري ، الذي قد يكون أحيانًا من مضاعفات داء السكري غير المُسيطر عليه أو داء السكري طويل الأمد ، حيث يمكن للبروتينات عبور الكبيبة. ويمكن الكشف عن الألبومين المفقود عن طريق فحص بول بسيط. ^{[ 42 ]} وبناءً على كمية الألبومين المفقودة، قد يكون لدى المريض وظائف كلوية طبيعية، أو بيلة ألبومينية دقيقة ، أو بيلة ألبومينية .

لقد ثبت أن ألبومين مصل الدم البشري يتفاعل مع FCGRT . ^{[ 43 ]}

وقد يتفاعل أيضًا مع بروتين ألبوندين (gp60) لم يتم تحديده بعد، وزوج معين من gp18/gp30، وبعض البروتينات الأخرى مثل أوستيونكتين ، و hnRNPs ، وكالريتيكولين ، وكوبيلين ، وميغالين . ^{[ 44 ]}

• ألبومين مصل البقر
• ألبومين المصل

• بنية الألبومين البشري في بنك بيانات البروتين
• ألبومين مصل الدم البشري، مؤرشف بتاريخ 24 أبريل 2006 في أرشيف الإنترنت ( Wayback Machine) ضمن قاعدة بيانات البروتينات البشرية المرجعية.
• توقعات ارتباط الألبومين
• الألبومين في مختبرات الاختبارات عبر الإنترنت
• الألبومين: دراسة تحليلية من جمعية الكيمياء الحيوية السريرية وطب المختبرات
• نظرة عامة على جميع المعلومات الهيكلية المتاحة في قاعدة بيانات البروتينات (PDB) لـ UniProt : P02768 (ألبومين المصل) في PDBe-KB .