Церулоплазмин – белок плазмы крови, содержащий медь и выполняющий функции фермента в нескольких жизненно важных процессах. Он является частью белковой фракции альфа-2-глобулинов, которую определяют с помощью протеинограммы (разделение белков крови электрофорезом). Медь обеспечивает ферментативную активность церулоплазмина, который также выполняет транспортную функцию, перемещая медь между клетками.
К жизненно важным функцям церулоплазмина относится окисления железа до Fe3+, после чего оно транспортируется белком трансферрином для дальнейшего образования гемоглобина. Первоначально измерение уровней церулоплазмина в крови использовалось в диагностике болезни Вильсона. Болезнь Вильсона – редкое и очень тяжелое заболевание, которое при отсутствии лечения неотвратимо приводит к смерти пациента. Его причиной является наследственное нарушение обмена меди. Одним из ключевых лабораторных показателей при этой болезни является существенное снижение уровня церулоплазмина в сыворотке крови.
Как представитель альфа-2-глобулинов, церулоплазмин является белком острой фазы, поэтому его концентрация увеличивается при различных заболеваниях, включая инфекции, аутоиммунные и злокачественные процессы. Интересно, что все состояния, которые сопровождаются увеличением концентрации церулоплазмина, приводят к изменению окраски сыворотки крови с янтарного (желтого) до зеленого. Однако, следует отметить, что зеленый цвет заметен только при рассмотрении примерно 100 мл плазмы.
Церулоплазмин является белком-гликопротеином (белок соединеный с сахаром), который синтезируется в печени. Сначала он не содержит меди, и в таком состоянии его называют апо-церулоплазмин. Познее он соединяется с 8 атомами меди. Молекула церулоплазмина состоит из 4 белков и имеет шесть генетических форм.
Церулоплазмин связывает 95% всей меди плазмы крови (остальные 5% соединяются с другими белками, например альбумином). Семьдесят процентов церулоплазмина в организме человека находятся в сосудистой системе, остальные 30% – за ее пределами. В норме содержание церулоплазмина находится в пределах 230-440 мг/л, со средним значением нормы 310 мг/л. Его концентрация в сыворотке крови у женщин выше, чем у мужчин, что связано со стимуляцией белкового синтеза эстрогеном. Для новорожденных норма церулоплазмина составляет 70-150 мг/л. Церулоплазмин синтезируется в печени и большая его часть находится в плазме, однако его находят в других жидкостях организма, таких как спинномозговая (ликвор), синовиальная (находится в суставах), плевральная и другие. Церулоплазмин и продукты его метаболизма выводятся с желчью.
Как отмечалось выше, одной из важнейших функций церулоплазмина является участие в метаболизме железа. Он относится к группе ферментов-оксидаз, которые участвуют в различных процессах окисления. Трансферрин – основной транспортный белок для железа, может соединятся только с его окисленной формой Fe3+. Из кишечника железо поступает в форме Fe2+, и в таком виде непригодно для перемещения. Церулоплазмин окисляет его и дает возможность включить железо в метаболизм. Таким образом, дефицит меди, который приводит к уменьшению концентрации церулоплазмина, может быть причиной анемии. Церулоплазмин также выполняет роль транспорта для меди, часть которой он отдает на синтез других ферментов, например цитохром-С-оксидазы. Кроме железа, церулоплазмин активирует окисление аскорбиновой кислоты, норадреналина, серотонина и других соединений.
В норме увеличенные уровни церулоплазмина наблюдают у беременных, и у женщин, принимающих оральные контрацептивы. В других случаях рост его концентрации связанный с патологическими процессами. Как уже отмечалось, церулоплазмин – белок острой фазы, поэтому его уровень возрастает при различных болезнях. К ним относятся инфекционные и коллагеново-сосудистые заболевания, злокачественные новообразования, псориаз, болезни печени и некроз различных тканей. Продемонстрировано наличие повышенных уровней церулоплазмина при ревматоидном артрите.
Различные заболевания печени, такие как острый вирусный гепатит и цирроз печени, приводят к росту содержания церулоплазмина в сыворотке крови. При циррозе печени медь может накапливаться в ее пораженных тканях. Например, при первичном билиарном циррозе наблюдали 30-кратное увеличение концентрации меди. Также, содержание церулоплазмина закономерно возрастает после острого инфаркта миокарда в течение второго-третьего дня от начала некроза тканей. Его концентрация достигает максимума между пятым и одиннадцатым днем после начала инфаркта.
Еще одно важное клиническое применение повышенных уровней церулоплазмина заключается в мониторинге пациентов со злокачественными новообразованиями. Уровень сывороточного церулоплазмина повышается у пациентов с активным заболеванием и возвращается к нормальным значения во время ремиссии. Таким образом, его можно считать ранним индикатором рецидива злокачественных опухолей, таких как острая лейкемия, лимфомы Ходжкина и других. Доброкачественные изменения, такие как эпидермальная гиперплазия псориаза (акантоз), также связаны с повышенным содержанием церулоплазмина в сыворотке крови.
У здорового человека уровень церулоплазмина меньше нормы наблюдают у новорожденных. Основным патологическим состоянием, которое сопровождается существенным уменьшением концентрации церулоплазмина, является болезнь Вильсона (гепатоцеребральная дистрофия, гепатолентикулярная дегенерация). Однако, существуют некоторые тяжелые состояния, которые также характеризуются определенным падением концентрации сывороточного церулоплазмина. Это тяжелые заболевания печени с заметным снижением синтеза белка и нефротический синдром, которой сопровождается тяжелой протеинурией (потерей белка с мочой).