آلبومین چیست؟ – توضیح نقش در خون به زبان ساده

در ادامه پس از آشنایی با چرخه عمر این پروتئین، دلایل و تبعات کاهش و افزایش سطح آلبومین را بررسی می‌کنیم. در بخش انتهایی نیز با آلبومین نوترکیب آشنا می‌شویم تا تمام اطلاعات لازم در مورد این پروتئین را مورد بحث قرار داده باشیم.

آلبومین چیست؟

آلبومین سرم انسان علاوه بر انتقال لیگاندهای مختلف، مسئول حفظ فشار اسمزی کلوئیدی خون نیز هست، در حقیقت این فشار در ورود و خروج مواد از مویرگ‌ها، به خصوص مویرگ‌های گلومرولی از اهمیتی غیرقابل انکار برخوردار است. پروتئین‌های این خانواده به دلیل اندازه بزرگی که دارند، نمی‌توانند به سادگی از مویرگ‌ها خارج شوند و همین موضوع باعث می‌شود که آن‌ها در ایجاد فشار انکوتیک نقش داشته باشند. با توجه به نقش آلبومین سرم، تمرکز اصلی ما در این مطلب روی این پروتئین خواهد بود.

اندازه‌گیری سطح آلبومین پلاسما به متخصصان در ارزیابی موارد زیر کمک می‌کند.

• سلامت کبد
• فعالیت کلیه
• وضعیت تغذیه

سطح پایین آلبومین ممکن است نشانگر بیماری کبدی، از کارافتادگی کلیه یا سوتغذیه باشد، در مقابل بالا بودن سطح این پروتئین در پلاسما می‌تواند دلایلی از قبیل کم آبی بدن یا شرایط مزمن داشته باشد.

یادگیری مولکول‌های زیستی با فرادرس

در بدن انسان و دیگر موجودات زنده مولکول‌های مختلف ساختاری و عملکردی وجود دارند که از لحاظ ماهیت شیمیایی‌ می‌توان مولکول‌های زیستی را در چهار گروه دسته‌بندی کرد. این گروه‌ها را با عنوان کربوهیدرات‌ها، لیپیدها، اسیدهای نوکلئیک و پروتئین‌ها می‌شناسیم. شناخت انواع ماکرومولکول‌ها، فعالیت‌های آن‌ها و نکات شیمیایی آن‌ها در حوزه بیوشیمی بررسی می‌شود. بیوشیمی که یکی از زیرشاخه‌های زیست‌شناسی است، یکی از علوم پایه‌ای است که علاوه بر کمک به زیست‌شناسان در علوم بالینی و شناسایی بیماری‌ها نیز اهمیت بالایی دارد.

با توجه به گستردگی مطالعات و نکات حوزه بیوشیمی مولکول‌های زیستی، استفاده از فیلم‌های آموزشی می‌تواند تسلط به نکات پایه‌ای و پس از آن نکات بالینی را سرعت ببخشد. فرادرس فیلم‌های آموزشی متعددی در حوزه بیوشیمی تولید و منتشر کرده است که در گام اول ما را با انواع مولکول‌های زیستی آشنا می‌کنند و در گام دوم می‌توان بیوشیمی را از دیدگاهی جزئی‌تر و تخصصی‌تر یاد گرفت، برای مثال بیوشیمی غشا یا بیوشیمی پزشکی از جمله مواردی هستند که باید پس از یادگیری پایه‌های بیوشیمی به سراغ آن‌ها رفت. در ادامه تعدادی از این فیلم‌های آموزشی را به شما معرفی می‌کنیم.

• فیلم آموزش جامع بیوشیمی عمومی فرادرس
• فیلم آموزش بیوشیمی ساختار فرادرس
• فیلم آموزش بیوشیمی پزشکی ۱ فرادرس
• فیلم آموزش جامع بیوشیمی غشا فرادرس

دسته‌بندی خانواده پروتئين‌های آلبومین‌

1. «آلبومین سرم انسان» (Human Serum Albumin | HSA)
2. «آلفا فیتوپروتئین» (Alpha-Fetoprotein | AFP)
3. «پروتئین ناقل ویتامین دی» (Vitamin D-Binding Protein | DBP)
4. «آفامین» (Afamin)
5. «پروتئین ‍۱ ماتریکس خارج سلولی» (Extracellular Matrix Protein 1 )

فیلم آموزش ساختار ماکرومولکول‌های زیستی در فرادرس

کلیک کنید

با توجه به نقش مهمی که آلبومین سرم دارد و حجم بالای تولید این پروتئین در کبد، تمرکز اصلی ما در این مطلب معرفی این پروتئین خواهد بود؛ اما در ادامه به تمام این موارد بخش‌هایی مجزا را اختصاص می‌دهیم و خانواده پروتئین‌های آلبومین را به طور کامل معرفی می‌کنیم.

آلبومین سرم

در بررسی ساختار غشای پایه گلومرولی متوجه می‌شویم که این قسمت از نفرون‌ها نیز به دلیل ساختار ویژه خود، دارای بار منفی هستند. تداخل بار در کنار اندازه بزرگ آلبومین دو عاملی هستند که از خروج این پروتئین در طی فرآیند فیلتراسیون گلومرولی جلوگیری می‌کند.

آلفا فیتوپروتئین

پروتئین ناقل ویتامین دی

• پلاسمای خون
• «آسیت» (Ascites)
• «مایع مغزی-نخاعی» (Cerebrospinal Fluid)

این پروتئین قادر است به انواع مختلفی از ویتامین‌ D مانند موارد زیر متصل شود.

1. ویتامین D۲ یا «ارگوکلسیفرول» (Ergocalciferol)
2. ویتامین D۳ یا «کلکلسیفرول» (Cholecalciferol)
3. «کلسیفدیول» (Calcifediol)
4. ۱ و ۲۵ دی‌هیدروکسی ویتامین D یا «کلسی‌تریول» (Calcitriol)

بخش بزرگی از ویتامین D موجود در بدن به کمک پروتئین ناقل ویتامین D متصل می‌شود، زیرا این پروتئين متابولیت‌های ویتامین D  را بین پوست، کبد و کلیه و سپس بافت‌های مختلف بدن جابه‌جا می‌کند.

آفامین و پروتئین ‍۱ ماتریکس خارج سلولی

وظایف آلبومین

آلبومین انسانی که یکی از مهم‌ترین عوامل تنظیم‌کننده فشار اسمزی کلوئیدی یا فشار انکوتیک پلاسما است، در حمل و نقل ترکیبات مختلف (لیگاند‌ها) نقشی اساسی دارد. لیگاندهای منتقل شده توسط آلبومین به دو دسته لیگاندهایی با منشا درونی و لیگاندهایی با منشا خارجی تقسیم می‌شوند. در ادامه با ترکیباتی که در هر دسته‌بندی جای گرفته‌اند، بیشتر آشنا می‌شویم.

• لیگاندها با منشا درونی: هورمون‌ها، بیلی‌روبین، یون‌ها و اسیدهای چرب
• لیگاندها با منشا خارجی: داروها

• متادون
• پروپانولول
• تیوپنتال
• فورزماید
• وارفارین
• متوتروکسات

بیماری‌های بدخیم کبد باعث کاهش تولید آلبومین می‌شوند که این شرایط را با عنوان «هیپوآلبومینمی» (Hypoalbuminemia) توصیف می‌کنیم. با کم شدن میزان آلبومین‌های خون مشکلات متعددی پدیدی می‌آید که یکی از آن‌ها حساسیت به داروهای مختلف است. با توجه به این که گفتیم آلبومین داروها را در خون حمل می‌کند، عدم حضور آلبومین باعث افزایش میزان داروهای آزاد در خون می‌شود که نتیجه این امر، افزایش حساسیت دارویی است. این حساسیت زمانی آشکار می‌شود که غلظت این پروتئین در پلاسما به کمتر از ۲.۵ گرم بر دسی‌لیتر برسد.

آلبومین چطور باعث حفظ فشار اسمزی کلوئیدی می‌شود؟

مولکول‌های آلبومین به دلیل اندازه بزرگی که دارند، نمی‌توانند به سادگی از دیواره رگ‌های خونی عبور کنند و همین موضوع باعث ایجاد نوعی فشار می‌شود که آن را با نام «فشار اسمزی کلوئیدی» (Colloid Osmotic-Pressure) یا «فشار انکوتیک» (Oncotic Pressure) می‌شناسیم. وجود فشار انکوتیک باعث حفظ مایعات در داخل رگ‌های خونی شده و از نشت آن‌ها به بافت‌های اطراف جلوگیری می‌کند. 

این ویژگی به حفظ حجم، فشار و گردش خون کمک می‌کند و خطر تجمع مایعات در بافت‌های مختلف یا ادم بافتی را کاهش می‌دهد. در صورت کاهش سطح آلبومین، این تعادل مختل شده و شاهد تجمع مایعات در بخش‌های مختلف بدن مانند پاها، ریه‌ها و شکم هستیم.

ساختار آلبومین

چرخه عمر آلبومین

سنتز تا تجزیه این پروتئين را در چرخه‌ای بررسی می‌کنیم که آن را با عنوان «چرخه عمر آلبومین» (Albumin Life Cycle) می‌شناسیم. این چرخه دارای چهار مرحله است که در ادامه آن‌ها را توضیح می‌دهیم.

1. «سنتز» (Synthesis): سلول‌های هپاتوسیت موجود در کبد روزانه ۱۲ الی ۱۴ گرم آلبومین، با هدف حفظ میزان پروتئین پلاسما تولید می‌کنند. تولید آلبومین تحت تاثیر مواد مغذی، تنظیم هورمونی و فعالیت کبد است.
2. «گردش خون» (Circulation): آلبومین پس از تولید به خون ترشح می‌شود تا به کمک گردش خون به نقاط مختلف بدن رفته و فعالیت خود را از سر بگیرد.
3. «تجزیه» (Break Down) و «بازیافت» (Recycling): با توجه به این که نیمه‌عمر آلبومین در حدود ۲۱ روز است، می‌توان گفت که مدت زمان حضور این پروتئين در خون، طولانی است. کبد، ماهیچه‌‌ها و کلیه‌ها اندام‌هایی هستند که مسئول تجزیه آلبومین هستند. در طی فرآیند تجزیه، آلبومین به آمینواسیدهای سازنده‌اش تجزیه می‌شود تا از این آمینواسیدها برای تولید پروتئین‌های دیگر استفاده شود.
4. «دفع» (Excretion): محصولات نهایی تولید شده در طی تجزیه این پروتئين مانند اوره، توسط کلیه‌ها از گردش خون تصفیه شده و در ادرار دفع می‌شود.

کمبود آلبومین

کمبود آلبومین خون یا هیپوآلبومینی می‌تواند نشانگر شرایط یا اختلالات متفاوتی باشد که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌کنیم.

• بیماری‌های کبدی، مانند سیروز حاد، هپاتیت و کبد چرب
• بیماری کلیوی
• سوتغذیه، به خصوص کمبود پروتئین در رژیم غذایی
• عفونت
• بیماری‌های گوارشی، مانند بیماری کرون و سوء جذب
• سوختگی ناحیه‌ای وسیع از بدن
• بیماری تیروئيد

برای تشخیص میزان آلبومین موجود در پلاسما تست‌های متفاوتی وجود دارند که پس از انجام دادن آن‌ها ممکن است نیاز به آزمایش‌های تکمیلی وجود داشته باشد تا متخصصان دلیل دقیق کاهش سطح این پروتئین را متوجه شوند.

میزان بالای آلبومین

میزان بالای این پروتئین در خون می‌تواند نشانه‌ای از کم‌آبی باشد که این کم‌آبی بدن نیز ممکن است در نتیجه عواملی مانند اسهال شدید به وجود آمده باشد. چند عامل دیگر نیز می‌توانند باعث افزایش سطح آلبومین پلاسما می‌شوند، در ادامه با آن‌ها آشنا می‌شویم.

• انسولین
• داروهای استروئیدی
• رژیم غذایی غنی از پروتئين

فیلم آموزش زیست شناسی سلولی و مولکولی – مبانی و مفاهیم مقدماتی در فرادرس

کلیک کنید

تست آلبومین خون

«تست آلبومین خون» (Albumin Blood Test) میزان آلبومین موجود در خون را اندازه می‌گیرد، با توجه به این که میزان پایین یا بالای این پروتئين می‌تواند نشانگر وضعیت عملکرد و سلامتی اندام‌هایی مانند کبد و کلیه باشد، از این تست برای بررسی وضعیت کلی سلامت بدن و مواد مغذی استفاده می‌شود.

در صورتی که اختلالی در عملکرد کبد وجود داشته باشد یا بدن با کمبود مواد مغذی درگیر باشد، کبد ممکن است به میزان کافی آلبومین تولید نکند. از سویی دیگر، آسیب به کلیه می‌تواند باعث دفع این پروتئین شود، بنابراین تست آلبومین می‌تواند در مورد سلامت کلیه، کبد یا هر وضعیت دیگری که می‌تواند سطح این پروتئين را تغییر دهد نیز اطلاعات خوبی به متخصصان ارائه دهد.

سطح آلبومین خون به طور معمول به عنوان بخشی از مجموعه‌ آزمایش‌های خون انجام می‌شود که سطح مواردی مانند آنزیم‌ها، پروتئین‌ها و دیگر ترکیباتی که توسط کبد تولید می‌شوند را اندازه‌گیری می‌کنند. این آزمایش‌ها با عنوان «آزمایش‌های عملکرد کبدی» شناخته می‌شوند. علاوه بر این آزمایش، تست آلبومین می‌تواند بخشی از «آزمایش جامع متابولیک» (Comprehensive Metabolic Panel | CMP) نیز باشد. در آزمایش جامع متابولیک سطح ۱۴ ماده مختلف در خون بررسی می‌شود.

کاربرد درمانی آلبومین چیست؟

«آلبومین درمانی» (Albumin Therapy) نوعی راهکار درمانی در زمان مواجه با شرایطی است که در ادامه ذکر می‌کنیم.

1. تعادل مایعات بهم خورده است.
2. سطح پروتئین‌ها تنظیم نیست.
3. حذف مواد سمی به درستی انجام نمی‌شود.

• درمان کمبود آلبومین: تزریق آلبومین به بازیابی سطح طبیعی این پروتئین در پلاسمای خون بیماران درگیر با سوتغذیه، بیماری‌های کلیوی یا کبدی کمک می‌کند.
• سیروز کبدی و مدیریت مایعات بدن: در بیماری‌های پیشرفته کبدی، از آلبومین تراپی برای کاهش تجمع مایعات و کمک به ادامه یافتن روند درست جریان خون استفاده می‌شود.
• درمان سوختگی و جراحت‌های ناشی از تروما: استفاده از سرم‌هایی که حاوی آلبومین هستند در درمان سوختگی‌های شدید، کاهش شدید و یک‌باره‌ خون و شوک عفونی ضروری است؛ زیرا علاوه بر تثبیت حجم خون، به جلوگیری از افت حجم خون نیز کمک می‌کنند.
• عفونت‌های شدید و سپسیس: آلبومین تراپی از طریق سیاهرگ‌ها یا «آلبومین تراپی وریدی» (Intravenous Albumin Therapy) همراه با آنتی‌بیوتیک‌ها و مصرف مایعات می‌تواند به بهبود وضعیت عمومی بیماران مبتلا به عفونت شدید و نارسایی چندین اندام کمک کنند.

آلبومین نوترکیب چیست؟

• کاربردهای درمانی:این نوع برای انتقال داروها به نقاط مختلف بدن و بهبود زخم‌ها کمک می‌کند.
• تولید «داروهای زیستی» (Biopharmaceutical): آلبومین نوترکیب پایداری برخی از انواع داروها و واکسن‌ها را افزایش می‌دهد.
• مهندسی بافت و «چاپ زیستی سه بعدی» (3D Bioprinting): این پروتئين به عنوان داربست در بازسازی اندام‌ها در خارج از بدن و ساخت بافت‌های مصنوعی نیز استفاده می‌شود.

جمع‌بندی

در این مطلب از مجله فرادرس با فراوان‌ترین و یکی از مهم‌ترین پروتئین‌های خون آشنا شدیم که به آن آلبومین سرم می‌گوییم. در حقیقت واژه «آلبومین» به گروهی از پروتئین‌ها اشاره دارد که در یک خانواده قرار می‌گیرند و مسئولیت انتقال ترکیبات مختلف را برعهده دارند. آلبومین سرم علاوه بر انتقال ترکیباتی از قبیل موارد زیر، در ایجاد و حفظ فشار اسمزی کلوئیدی نیز نقش دارد.

1. اسیدهای چرب
2. هورمون‌ها
3. یون‌ها
4. بیلی‌روبین
5. داروها

تغییر سطح این پروتئين می‌تواند علائم متفاوتی ایجاد کند که هر یک از آن‌ها را باید پیگیری کرد، زیرا بالا یا پایین رفتن میزان این پروتئین پلاسما می‌تواند نشان‌دهنده مواردی مانند بیماری‌های کبدی، کلیوی، سوتغذیه، عفونت و غیره باشد.