Γράφει ο
Νίκος Καλλιακμάνης

Τα λευκώματα, οι πρωτεΐνες αποτελούν τις κυριώτερες ουσίες, τα κυριώτερα συστατικά του οργανισμού του ανθρώπου.

Οι πρωτεΐνες οφείλουν το όνομά τους στον Berzelius (Σουιδός χημικός – ιατρός  1779 – 1848). Αυτό έγινε το 1838 Ετυμολογικά η ονομασία τους προέρχεται από την ελληνική λέξη «ΠΡΩΤΕΣ».

Η κάθε πρωτεΐνη αποτελεί σύνθετη εζωτούχο ένωση η οποία συντίθεται από όλους τους ζώντες οργανισμούς και κατά την υδρόλυση* της αποδίδει αμινοξέα (δομικά στοιχεία των πρωτεϊνών).

Περίπου 20 διαφορετικά αμινοξέα αποτελούν τις πρωτεΐνες του ανθρώπινου οργανισμού οι οποίες μπορεί να περιέχουν και άλλα ιχνοστοιχεία π.χ. σίδηρο (Fe) και χαλκό (Cu) (βλέπε Πίνακα 1).

*ΥΔΡΟΛΥΣΗ : Χημική αντίδρασης (αποδόμησης) κατά την οποία προκαλείται διάσπαση μίας ουσίας με την πρόσληψη ή προσθήκη νερού.

Από τα παραπάνω 20 αμινοξέα σαν απαραίτητα ή βασικά αμινοξέα χαρακτηρίζονται εκείνα τα οποία δεν προσλαμβάνει ο ανθρώπινος οργανισμός με την διατροφή του (σε αντίθεση με τα μη βασικά αμινοξέα, μη απαραίτητα που συντίθενται από τον οργανισμό).

Σημείωση : Τα με * σημειούμενα αμινοξέα (αριθμός 8) δεν παράγονται από τον οργανισμό και πρέπει να λαμβάνονται από την τροφή (βασικά αμινοξέα).

ΚΑΘΕ ΑΜΙΝΟΞΥ ΚΩΔΙΚΟΠΟΙΕΙΤΑΙ ΑΠΟ ΤΡΙΑΔΑ ΓΕΝΕΤΙΚΟΥ ΚΩΔΙΚΑ DNA.

Ο οργανισμός συνθέτει καθημερινά 400γρ. πρωτεϊνικής μάζας (βλέπε Πίνακα 2) ενώ ο ορός του αίματος περιέχει πάνω από 100 πρωτεΐνες.

Οι πρωτεΐνες του ορού αίματος του ανθρώπου περιλαμβάνουν μεγάλη ετερογενή ομάδα πρωτεϊνών.

Οι πρωτεΐνες αυτές συνδέονται με άλλες ομάδες με διαφορετική σύσταση, αποκτώντας έτσι ειδικές λειτουργίες (σύνθετα λευκώματα ή πρωτεΐδες) και διακρίνονται αναλόγως με την προσθετική τους ομάδα σε :

• Λιποπρωτεΐδες (λιπίδια – χυλομικρά)
• Γλυκοπρωτεΐδες (υδατάνθρακες –γοναδοτροφίνες)
• Πυρονοπρωτεΐδες (πυρηνικά οξεά – ιοί)
• Χρωματοπρωτεϊδεναίμη (αίμη – αιμοσφαιρίνη).

Στις πρωτεΐδες ανήκουν και πολλά ένζυμα.

Η λέξη Πρωτεΐδη αποδίδει στην ελληνική γλώσσα έννοια του σύνθετου λευκώματος.

Τέτοια λέξη όμως δεν υπάρχει στη διεθνή ιατρική ορολογία και για αυτό έχει επικρατήσει ο όρος πρωτεΐνη (χρωματοπρωτεΐνες - γλυκό κλπ).

Η έρευνα των πρωτεϊνών στη βιολογία αποτελεί τεράστιο πεδίο. Έτσι :

1. Η μελέτη δομής των πρωτεϊνών μας οδηγεί στην γνώση λειτουργική, μοριακή των αμινοξέων τα οποία αποτελούν τους δομικούς θεμέλιους λίθους των πρωτεϊνών.
   
   
2. Η βιολογική μελέτη των πρωτεϊνών στα διάφορα πειραματόζωα κατευθύνει και ερμηνεύει την βιολογική αξία των πρωτεϊνών και αμινοξέων για τον ανθρώπινο οργανισμό.
   
   
3. Στη χημεία η μελέτη των κολλοειδωσμωτικών αντιδράσεων ερευνά την φυσικοχημική συμπεριφορά των μορίων της πρωτεΐνης στο οργανισμό του ανθρώπου και τη σημασία της στην ομοιοστατική ισορροπία του συνόλου του οργανισμού.

 Πίνακας 2

ΟΔΟΙ ΔΙΑΚΙΝΗΣΗΣ ΤΩΝ ΑΜΙΝΟΞΕΩΝ ΣΤΟΝ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟ ΤΟΥ ΑΝΘΡΩΠΟΥ

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΤΩΝ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ

Στο μόριο που οι πρωτεΐνες έχουν θέσεις – εντολή κέντρα τα οποία επιτρέπουν σε αυτές την σύνδεση-σύμπτηξη με άλλες ουσίες.

Με τον τρόπο αυτό εμφανίζουν μεγάλη ποικιλία δράσης και συμμετέχουν ενεργά και απαραίτητα στο βιολογικό κύκλο του οργανισμού.

Οι πρωτεΐνες δρούν :

• Σαν Μεταφορέας αερίων που κυκλοφορούν στο αίμα (Ο₂ – CO₂)
• Σαν μεταφορείς φαρμάκων, ορμονών, μικρομορίων.
• Εκδηλώνουν δράση Βιολογικού καταλύτη αντιδρώντας με κατάλληλα υποστρώματα.
• Εμφανίζουν εξειδικευμένη δράση σύμπλεξης και απομάκρυνσης επιβλαβών ουσιών.
• Μεταφορά φαρμάκων και βιολογικών προϊόντων (χολερυθρίνη) στο ήπαρ.
• Μεταφορά αντιγόνων για την επιτέλεση της φαγοκυττάρωσης.
• Συμμετοχή σαν δομικά αλλά και λειτουργικά στοιχεία του μυοσκελετικού συστήματος.

Ειδική μνεία πρέπει να γίνει για την λειτουργία και ρόλο των πρωτεϊνών του πλάσματος στην ομοιοστασία ενδοκυττάριου-εξωκυττάριου υγρού του οργανισμού και αυτό αφορά την κολλοειδωσμωτική ισορροπία (πίεση ~ 25mmHg) η οποία οφείλεται σε ποσοστό 85% στην λευκωματίνη του πλάσματος.

Επίσης σημαντική είναι η συμβολή των πρωτεϊνών του πλάσματος στην ρύθμιση της οξεοβασικής ισορροπίας του αίματος (~ 16meq/L ανιόντων) συμμετοχή η οποία οφείλεται στην επαμφοτερίζουσα φύση τους (αμφολυτική ιδιότητά τους*).

*Αμφολυτική ουσία : που σε άλλες αντιδράσεις δρα σαν οξύ και άλλες σαν βάση. Στα αμινοξέα οι –NH₂ εμφανίζουν χαρακτήρα βάσης και καρβοξυλική ομάδα με χαρακτήρα οξέως.

Οι πρωτεΐνες του ανθρώπινου οργανισμού είναι πολύτιμες για την λειτουργική ισορροπία του οργανισμού είναι οι τελευταίες ουσίες οι οποίες χρησιμοποιούνται σε περίπτωση ασιτίας, κακής θρέψης (πρώτα στις καταστάσεις αυτές καταναλώνονται οι υδατάνθρακες, μετά τα λίπη και σε τελευταίο στάδιο προσπάθειας επιβίωσεις του οργανισμού οι πρωτεΐνες).

ΟΙΚΟΓΕΝΕΙΑ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ ΤΟΥ ΟΡΟΥ ΑΙΜΑΤΟΣ ΤΟΥ ΑΝΘΡΩΠΟΥ

Οι πρωτεΐνες λαμβάνουν μέρος σε πάρα πολλές λειτουργίες του ανθρώπινου οργανισμού, όπως :

• Μεταφορά λιπιδίων, ορμονών, βιταμίνων, μετάλλων εντός του κυκλοφορικού συστήματος.

• Συμμετέχουν στη λειτουργία του ανοσολογικού συστήματος (λειτουργούν σαν ένζυμα – αποτελούν συστατικά του συστήματος του συμπληρώματος των αναστολέων των πρωτεασών – (των πρόδρομων ουσιών των πρωτεϊνών της οξείας φάσης κάθε φλεγμονής).

Σημείωση : Η αιμοσφαιρίνη δεν είναι πρωτεΐνη αίματος και τούτο διότι φυσιολογικά βρίσκεται μέσα στο ερυθρό αιμοσφαίριο.

Όλες οι πρωτεΐνες συντίθενται στο ήπαρ, εκτός από τις γ-σφαιρίνες.

Σήμερα μεγάλη σημασία κατέχουν οι πρωτεΐνες (ειδικά επεξεργασμένες) που χορηγούνται για την θεραπεία των διαφόρων νοσημάτων, πολλά από τα οποία εμφανίζουν γενετικό υπόστρωμα, όπως :

1. Αιμορραγική διάθεση
2. Ανοσολογικές ανεπάρκειες
3. Παθήσεις πνευμόνων
4. Νευρολογικές νόσοι
5. Κίρρωση ήπατος
6. Λοιμώδη νοσήματα (τέτανος – ηπατίτιδα – λύσσα) (βλέπε Πίνακα 3).

Έτσι, με την σύγχρονη μελέτη και μοριακή ανάλυση και των βιοχημειο-λειτουργικών και μοριακών ιδιοτήτων των πρωτεϊνών του αίματος έγινε δυνατή η εφαρμογή τους, στη θεραπεία διαφόρων νόσων (βλέπε παρακάτω Πίνακα).

Πίνακας 3

Ref. : - Merck Man 18^th ed.

         - Βικιπαιδεια

         - Μαθήματα Παιδικής Φυσιολογίας Α’ τόμος