Альфа-фетопротеин ( АФП ) — это гликопротеин с молекулярным весом 69 000 дальтон , состоящий из одной полипептидной цепи, включающей ~ 600 аминокислот и содержащей около 4% углеводов . Образуется при развитии эмбриона и плода .

История открытия

АФП был открыт в 1944 году ^{[ источник не указан 3674 дня ]} , на заре исследования белков , когда американский биохимик Педерсен обнаружил в сыворотке крови телят массивную белковую фракцию, полностью отсутствующую в крови взрослых животных. Белок был назван фетуином (от лат. fetus — плод). Продолжая эти исследования, и В. Цар в 1956 и 1957 годах , сравнивая составы сыворотки крови человеческого плода и взрослых людей, нашли белковую фракцию, специфичную для эмбриональной сыворотки , и назвали её α- фетопротеином (то есть белком плода). Предполагалось, что это человеческий аналог телячьего фетуина. Впоследствии выяснилось, что это совершенно различные белки.

В середине 1950-х годов , и из Института Пастера в Париже , группа учёных под руководством Ю. С. Татаринова в Астрахани и группа учёных под руководством Г. И. Абелева из лаборатории Л. А. Зильбера в Москве активно разрабатывали методологические подходы сравнительного анализа нормальных и опухолевых тканей с использованием . В 1963 г. профессор Ю. С. Татаринов (Астраханский медицинский институт) обнаружил присутствие альфа-фетопротеина в крови людей, болеющих . Профессором Татариновым открыто явление синтеза и секреции в кровь млекопитающих и человека этого белка. В результате исследований был обнаружен специфический антиген , присутствовавший в и отсутствовавший в нормальной печени человека и взрослых мышей. В ходе другого исследования этот антиген был обнаружен в мышином эмбрионе, где присутствовал не только в печени, но и во всех органах плода. Стало понятно, что данное вещество является основным компонентом эмбриональной сыворотки — эмбриональным сывороточным глобулином . Было показано, что тканевые культуры мышиной гепатомы синтезируют и секретируют в среду этот белок, позже названный альфа-фетопротеином. АФП, продуцируемый плодом и мышиными гепатомами в тканевой культуре, был идентичен. Тогда же было обнаружено, что продукция АФП временно возобновляется после частичной . На этом основании было высказано предположение о том, что синтез данного белка связан с активной пролиферацией клеток печени любого генеза и вряд ли сможет быть использован в качестве специфического маркера злокачественных новообразований этого органа .

Определение альфа-фетопротеина как опухолевого маркера было впервые сделано Ю. С. Татариновым в 1964 году .

15 сентября 1969 Ю. С. Татаринов и В. Н. Масюкевич установили явление синтеза и секреции в кровь млекопитающих и человека белка — трофобластического бета-глобулина, специфического для трофобластической активности клеток хориона . В 1970 г. в Государственном комитете СССР по делам изобретений и открытий зарегистрировано открытие в области биохимии, связанное с изучением синтеза биологически активных веществ у человека и высших животных в период их эмбрионального развития. Авторы этой работы — доктор медицинских наук профессор Ю. Татаринов и кандидат медицинских наук В. Масюкевич.

Профессором Татариновым открыта и описана реакция Татаринова-Абелева: — метод выявления эмбриональных сывороточных глобулинов (альфа-фетопротеинов) с помощью в агаре. Вплоть до настоящего времени остаётся единственным маркером при диагностике гепатоцеллюлярного рака печени . Это открытие в области иммунохимического метода первичного лечения онкологических заболеваний внесено в .

Биологические свойства

По структуре и физико-химическим свойствам АФП очень близок главному белку сыворотки крови взрослых — сывороточному альбумину (СА). Функция СА транспортная, перенос низкомолекулярных веществ в ткани. АФП как бы заменяет СА у эмбриона, его часто называют эмбриональным СА, и его функция, скорее всего, тоже транспортная. АФП обладает исключительно высоким сродством к полиненасыщенным жирным кислотам (ПНЖК), веществам, необходимым для построения клеточных мембран и особого класса биологически активных веществ — простагландинов . Наиболее вероятная функция АФП — избирательное связывание ПНЖК в плаценте и перенос их из крови матери в кровь и клетки эмбриона. ПНЖК не синтезируются ни эмбрионом, ни взрослым и поступают в организм только с растительной пищей. Поэтому должна быть специальная система их переноса из крови матери в эмбрион. Для осуществления транспортной функции в клетках эмбриона должны быть рецепторы к АФП — ПНЖК, с помощью которых доставка ПНЖК осуществляется в клетки плода. Однако такие рецепторы изучены ещё очень мало . К числу других вероятных функций АФП относится иммуносупрессорная, то есть, подавление иммунных реакций на антигены у развивающегося плода. Поскольку в процессе развития эмбриона появляются новые белки (антигены), то в отсутствие иммунодепрессии у эмбриона происходила бы выработка антител против этих новых белков, что могло бы привести к серьёзным осложнениям. Поэтому в эмбрионе собственная иммунная система подавлена, и это подавление, возможно, осуществляет АФП.

На первых неделях беременности АФП вырабатывается жёлтым телом яичников матери. Уже с пятой недели плод сам начинает вырабатывать АФП. Ребёнок выделяет его с мочой в амниотическую жидкость, откуда она попадает в кровь матери для экскреции (выведения). АФП предохраняет плод от иммунного отторжения организмом матери .

При увеличении концентрации АФП в крови зародыша уровень АФП в крови матери также увеличивается. На 12-16 неделе беременности при развитии плода уровень АФП достигает оптимального для диагностики значения. Максимальный уровень АФП определяется на сроке в 32-34 недели беременности, после чего начинает постепенно снижаться. Нормальные значения альфа-фетопротеина в сыворотке крови здорового человека не превышают 15 нг/мл

Области применения

Альфа-фетопротеин используется при лечении астмы , гепатитов , миомы матки , диабета , саркоидоза , онкологии , , рассеянного склероза , и , , , язвенных болезней кишечника , ожогов , для улучшения потенции , входит в состав косметики. АФП оказывает стимулирующее воздействие на рост и пролиферацию фибробластов . Обладает синергизмом по отношению к эпидермальному , трансформирующему и факторам роста , оказывает влияние на . Способен активировать ген апоптоза и запускать механизм запрограммированной гибели раковой клетки (аналогично фактору некроза опухоли ). Обнаружена способность препятствовать связыванию вирусов с мембранами лимфоцитов и ограничивать атаку аутоантител на специфические сайты и рецепторы клетки. Показана эффективность при лечении заболеваний с выраженным аутоиммунным компонентом ( аутоиммунные поражения щитовидной и поджелудочной желез, , артриты , артрозы , астма , постинфекционные поражения сердца и почек, миастения и т. д.), изучается возможность применения в комплексной терапии сахарного диабета , ревматизма , злокачественных опухолей и ряда других заболеваний ^{[ неавторитетный источник ]} .

Получение

Существует два метода получения альфа-фетопротеина: выделением из сыворотки крови (нативный АФП) и выращиванием с помощью технологий генетической модификации (рекомбинантный АФП). В качестве сырья для производства препарата нативного АФП используется пуповинная , плацентарная и абортная кровь, полученная при медицинских абортах и родах , проверенная на отсутствие маркеров ВИЧ -1, 2 и гепатитов B и С. Кровь собирает медицинский персонал гинекологических и акушерских отделений. Качество крови контролируется на соответствие требованиям, предъявляемым Инструкцией по сбору и контролю плацентарной и абортной крови для изготовления препаратов иммуноглобулинов человека нормального или Инструкцией по сбору и контролю плацентарной и абортной крови, утверждённой 24.03.2000 г. МЗ РФ. Женщины, собирающиеся сделать аборт (по медицинским ,либо социальным показаниям), пишут расписку: «…настоящим удостоверяю добровольное согласие на использование моего плода, полученного при бесплатной операции искусственного аборта, для научно-исследовательских целей с возможностью в дальнейшем их терапевтического применения». Далее выделение АФП из сыворотки проводят методом аффинной хроматографии .

АФП-тест

АФП-тест (реакция Татаринова-Абелева) — это измерение уровня альфа-фетопротеина. Тройной скрининг сочетает АФП тест с определением уровня двух гормонов, несвязанного эстриола и хорионического гонадотропина человека. Его часто называют «тройной скрининг» . Имеются два основных клинических аспекта применения АФП-теста:

• выявление и мониторинг первичной гепатоцеллюлярной карциномы , которая возникает, как правило, в цирротической печени
• мониторинг эффективности терапии

Повышенный уровень АФП определяется приблизительно у 9 % пациентов с метастатическим поражением печени. Возможно незначительное повышение уровня АФП при злокачественных опухолях молочной железы, бронхов и колоректальной карциноме. C целью диагностики используют измерения уровня серологического АФП при гепатоцеллюлярном раке печени . У взрослых людей увеличение концентрации АФП бывает связано с развитием хронических гепатитов, рака печени, опухолей яичек у мужчин, особенно при наличии метастазов .

При беременности АФП может быть повышен в следующих ситуациях:

• многоплодная беременность, крупный плод
• некроз печени плода (вследствие вирусной инфекции)
• порок развития нервной трубки плода ( анэнцефалия , )
• плода
• аномалий почек и мочевыводящих путей
• несращение передней брюшной стенки плода
• другие пороки развития плода ( атрезия пищевода и двенадцатиперстной кишки)
• синдром Шерешевского-Тернера .

Низкий уровень АФП позволяет предполагать:

• синдром Дауна у плода (после 10 недели беременности)
• трисомию 18
• задержку развития плода
• гибель плода
• угрозу самопроизвольного выкидыша
• пузырный занос
• ложную беременность .

В Калифорнии АФП-тест проводят вместе с исследованием других маркеров :

• ХГ — хорионический гонадотропин
• эстриол — гормон плаценты
• ингибин — гормон плаценты

При наличии аномалий по АФП необходимы дальнейшие исследования. Даже комплексный скрининг по многим маркерам не доказателен. Обычно для выявления дефектов используют УЗИ и пробу амниотической жидкости (амниоцентез) . Также во время амниоцентеза в амниотическую жидкость может попадать кровь плода, вызывая ложное повышение уровня альфа- фетопротеина . Приблизительно в 5 — 10 % случаев расщелину позвоночника не удается обнаружить при амниоцентезе, поскольку отверстие в спиномозговом канале закрыто кожей, из-за чего альфа-фетопротеин не может попасть в амниотическую жидкость А процедура амниоцентеза несёт в себе следующие опасности:

• Выкидыш: доля выкидышей варьируется от 1 из 200 до 1 из 500.
• Инфекция: процедура влечет за собой невысокую (менее 1 из 1000) вероятность заражения матки, которое может вызвать родовую деятельность. Если такая инфекция проникнет в матку, это произойдёт в течение нескольких дней после процедуры.
• Кровотечение у матери или плода.
• Повреждение плода: существует очень малый риск того, что игла заденет жизненно важную зону плода, что станет причиной необратимого повреждения.

Отклонения концентраций АФП и ХГ в крови женщин недостаточно специфичны для хромосомных болезней и пороков развития плода. Так, хромосомная патология обнаруживается примерно у одной из пятидесяти беременных, имеющих характерные отклонения уровней АФП и ХГ. Дефекты заращения нервной трубки выявляются у одной из четырёхсот женщин с повышенным содержанием АФП в сыворотке крови, в то время как почти у 90 % таких беременных плоды не имеют пороков развития. По данным литературы, содержание маркерных белков в крови беременных зависит от их возраста, веса, данных соматического и гинекологического анамнеза. Наряду с этим, существуют данные о том, что при отсутствии хромосомной патологии и пороков развития у плода, отклонения уровней сывороточных белков (АФП и ХГ) у матери могут быть связаны с наличием акушерских осложнений, включая угрожающее прерывание беременности, преждевременные роды, гестоз , гипотрофию плода . Несмотря на то, что в литературе в течение длительного времени дискутируется взаимосвязь между изменениями (в большинстве случаев — повышением) уровней маркерных сывороточных белков (АФП и ХГ) в крови матери и патологией беременности, существующие данные крайне противоречивы, а предположения о вероятных патофизиологических механизмах такой зависимости практически не встречаются .

Для женщин, у которых менструальный цикл значительно длиннее или короче 28 дней, и тех, у кого цикл вообще нерегулярный, определить сроки или интерпретировать результаты АФП-теста будет крайне сложно, если вообще возможно, без УЗИ, дающего возможность более точно определить возраст плода.

Примечания