Белок S-100

Мозгоспецифический белок s100: что это?

Белок S-100

Белки s100 представляют собой семейство низкомолекулярных тканеспецифичных кальций-связывающих протеинов модуляторного действия, принимающих участие во многих физиологических процессах организма. Название характеризует способность соединений этой группы полностью растворяться в 100%-ном растворе сульфата аммония при нейтральных значениях pH.

В настоящее время известно 25 представителей этого семейства, которые характерны для разных тканей. Данная особенность говорит о том, что мозгоспецифические белки s100 — это протеины, присутствующие в клетках головного мозга и принимающие участие в нейрофизиологических процессах.

История открытия

Первый s100-протеин был выделен в 1965 году из бычьего мозга учеными Муром и Грегором. В дальнейшем белки этого семейства были найдены у млекопитающих, птиц, рептилий и человека. Изначально считалось, что s100 присутствует только в нервной ткани, но с развитием иммунологических методов протеины данной группы стали обнаруживать и в других органах.

Общая характеристика и топография

Белки семейства s100 присутствуют только у позвоночных животных и у человека. 15 из 25 протеинов этой группы являются мозгоспецифическими, большая часть которых вырабатывается астроглиальными клетками ЦНС, однако некоторая доля присутствует и в нейронах.

Установлено, что 90% всей фракции s100 в организме растворено в цитоплазме клеток, 0,5% локализовано в ядре и 5-7% связано с мембранами. Небольшая часть протеина содержится во внеклеточном пространстве, в том числе в крови и спинномозговой жидкости.

Протеин группы s100 присутствует во многих органах (кожа, печень, сердце, селезенка и др.), но в головном мозге его в сто тысяч раз больше. Самая высокая концентрация наблюдается в мозжечке. Белок s100 также активно вырабатывается в меланоцитах (клетках кожной опухоли). Это стало причиной использования данного соединения в качестве маркера тканей эктодермального происхождения.

Химически белки s100 представляют собой димеры с молекулярной массой 10-12 дальтон. Эти протеины имеют кислую природу, поскольку содержат большое количество (до 30%) остатков глутаминовой и аспарагиновой аминокислот. В состав молекул s100 не входят фосфаты, углеводы и липиды. Эти белки выдерживают нагревание до 60 градусов.

Структура и пространственная конформация

По структуре все представители семейства s100 являются глобулярными белками. В состав одной димерной молекулы входит 2 полипептида (альфа и бета), соединенные друг с другом нековалентными связями.

Большинство представителей семейства являются гомодимерами, образованными двумя одинаковыми субъединицами, но встречаются и гетеродимеры. Каждый полипептид в составе молекулы s100 имеет кальций-связывающий мотив, названный EF-рукой. Он построен по типу спираль-петля-спираль.

Белок s100 содержит 4 α-спиральных сегмента, центральную шарнирную область переменной длины и два концевых вариабельных домена (N и С).

Особенности действия

Сами по себе белки s100 не обладают ферментативной активностью.

Их функционирование основано на связывании ионов кальция, которые задействованы во многих межклеточных и внутриклеточных процессах, в том числе сигнального характера.

Присоединение Ca2+ к молекуле s100 приводит к ее пространственной перестройке и открытию целевого протеин-связывающего центра, посредством которого осуществляется взаимодействие с другими протеинами.

Таким образом, s100 не относятся к белкам, основная задача которых заключается в регуляции концентрации Ca2+.

Протеины этой группы являются сигнал-преобразующими кальций-зависимыми биологически активными модуляторами, влияющими на внутриклеточные и внеклеточные процессы через связывание с белками-мишенями.

В качестве последних могут выступать и нейромедиаторы, с чем связано влияние s100 на передачу нервных импульсов.

В настоящее время выявлено, что в роли регуляторов для некоторых s100 вместо Ca2+ выступают ионы цинка и/или меди. Присоединение последних может как непосредственно влиять на активность протеина, так и изменять его сродство к кальцию.

Функции

Полноценной картины биологической роли мозгоспецифических белков s100 в организме пока не существует. Тем не менее выявлено участие протеинов этой группы в таких процессах:

  • регуляция метаболических реакций нервной ткани;
  • репликация ДНК;
  • экспрессия генетической информации;
  • пролиферация глиальных клеток;
  • защита от оксидативного (связанного с кислородом) повреждения клеток;
  • дифференцировка незрелых нейронов;
  • гибель нейронов через апоптоз;
  • динамика цитоскелета;
  • фосфорилирование и секреция;
  • передача нервного импульса;
  • регуляция клеточного цикла.

В зависимости от разновидности и места локализации мозгоспецифические протеины s100 могут оказывать как внутриклеточные, так и внеклеточные воздействия. Эффект некоторых белков зависит от концентрации. Так, широко известный белок s100B при нормальном содержании проявляет нейротрофическую активность, а при повышенном — нейротоксическую.

Внеклеточные мозгоспецифичные протеины s100 могут участвовать в воспалительных реакциях, регулировать дифференцировку глии и нейронов, а также запускать апоптоз (программируемую смерть клеток). Важность s100 была доказана в эксперименте in vitro, в котором нейроны не выживали без присутствия этого белка.

Диагностическое значение s100

Диагностическое значение s100 основано на связи его концентрации в сыворотке крови (или спинномозговой жидкости) с патологиями ЦНС и онкологическими заболеваниями.

Установлено, что при повреждении глиальных клеток этот белок выходит в экстрацеллюлярное пространство, откуда поступает в спинномозговую жидкость и далее — в кровь.

Таким образом, на основании повышения концентрации s100 в сыворотке можно сделать вывод о ряде патологий головного мозга. Связь между содержанием этого белка в крови и заболеваниями ЦНС была подтверждена экспериментально.

К повышению концентрации s100 во внеклеточных жидкостях приводят не только из-за разрушения клеточных преград синтезирующих этот белок клеток.

Первой реакцией на многие патологии мозга является так называемый глиальный ответ, частью которого является увеличение интенсивности секреции s100 астроцитами.

Увеличение содержания этого белка в крови может так же свидетельствовать о нарушении гематоэнцефалического барьера.

Контроль уровня s100 позволяет оценить степень повреждения мозга, что имеет большое значение в медицинском прогнозировании. Диагностическая связь между количеством этого протеина и нейропатологией напоминает корреляцию концентрации с-реактивного белка с системным воспалением.

Использование в качестве онкомаркера

В качестве онкомаркера белок s100 начали использовать в начале 1980-х. В настоящее время этот метод является эффективным для раннего выявления рака, рецидивов или метастаз. Наиболее часто s100 применяют в диагностике меланомы или нейробластомы.

Необходимо различать, когда анализ на этот белок проводят для определения патологий ЦНС или других болезней, а когда — для выявления рака.

Если ориентировка идет именно на онкомаркер, расшифровка белка s100 должна учитывать и другие возможные причины повышения концентрации исследуемого вещества в крови.

При интерпретации результатов обязательно обращают внимание на метод анализа, поскольку от него зависят границы референсного интервала (показателей нормы).

Основной недостаток маркера s100 заключается в его низкой селективности, поскольку повышение концентрации этого белка в крови и СМЖ может быть связано со многими патологиями, не обязательно раковой природы. Поэтому нельзя предавать протеину s100 определяющее диагностическое значение. Тем не менее этот белок прекрасно зарекомендовал себя в качестве сопутствующего онкологического маркера.

Уровень присутствия в сыворотке крови

В норме белок s100 должен присутствовать в сыворотке в количестве менее 0,105 мкг/л. Данное значение соответствует верхней границе концентрации у здорового человека. Превышение допустимого уровня (ДУ) s100 может свидетельствовать о:

  • ДЦП;
  • травме мозга;
  • развитии злокачественной меланомы (либо ее рецидиве);
  • наличии беременности;
  • нейробластоме;
  • дерматомиозите;
  • охватывающих большие площади ожогах.

Уровень белка также может повышаться при стрессе или длительном нахождении организма в зоне ультрафиолетового излучения. Концентрация в крови определяется соответствующим анализом.

Выявление в организме

Выявить присутствие s100 в сыворотке крови можно несколькими способами, включая:

  • иммунорадиометрический анализ (IRMA);
  • масс-спектроскопию;
  • вестерн-блот;
  • ELISA (иммуноферментный анализ);
  • электрохемилюминесценцию;
  • количественную ПЦР.

Все эти аналитические методы являются высокочувствительными и позволяют очень точно определить количественное содержание s100. Так как этот белок характеризуется коротким периодом полураспада (30 минут), высокая концентрация в сыворотке возможна только при постоянном поступлении из пораженных тканей.

В клинической диагностике чаще всего используют автоматизированный электрохемилюминесцентный иммунологический анализ на белок s100. Исследование сочетает использование антител к выявляемому протеину со световой маркировкой. Прибор определяет концентрацию s100 по интенсивности хемилюминесцентного излучения.

Антитела к белку s100

В медицине антитела к протеину s100 имеют 2 сферы практического применения:

  • диагностическую — применяют в иммунологических методах для выявления концентрации этого белка в сыворотке или СМЖ (в данном случае s100 является антигеном);
  • лечебную — введение антител в организм применяется в терапии некоторых заболеваний.

Антитела проявляют свой эффект через модулирующее воздействие на протеины s100. Известным препаратом на такой основе является “Тенотен”. Антитела к s100 оказывают благоприятное воздействие на нервную систему, улучшают передачу импульса. Кроме того, такие препараты способны купировать симптоматические проявления нарушений вегетативной функции в работе пищеварительной системы.

Источник: https://FB.ru/article/422210/mozgospetsificheskiy-belok-s-chto-eto

Белок S-100

Белок S-100

[08-135] Белок S-100

3260 руб.

Определение в крови белка S-100, используемое для диагностики, оценки прогноза и контроля лечения некоторых онкологических, неврологических, воспалительных и других заболеваний.

Синонимы русские

  • Протеин S-100
  • Онкомаркер меланомы

Синонимы английские

  • S-100 protein
  • S100 protein

Метод исследования

Электрохемилюминесцентный иммуноанализ.

Диапазон определения: 0,005 – 195 мкг/л.

Единицы измерения

Мкг/л (микрограмм на литр).

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Венозную кровь.

Как правильно подготовиться к исследованию?

  • Не курить в течение 30 минут до исследования.

Общая информация об исследовании

Белки S-100 – это небольшие кальций-связывающие белки, относящиеся к тому же суперсемейству, что и кальмодулин, и тропонин C. В настоящий момент известно около 25 белков S-100.

В организме человека они выполняют самые разнообразные функции: необходимы для роста и дифференцировки клеток, транскрипции, фосфорилирования белков, секреции, сокращения мышечного волокна и других процессов. Они регулируют клеточный цикл и апоптоз и могут поэтому участвовать в процессе онкогенеза.

Концентрация белков S-100 изменяется при многих злокачественных заболеваниях, что может быть использовано для диагностики и прогноза опухолей.

Наибольшее диагностическое значение белок S-100B имеет в отношении меланомы. Белок S-100B является стандартным иммуногистохимическим маркером, который рутинно используется при патоморфологической диагностике меланомы. Также он выделяется злокачественными меланоцитами в кровь, где может быть измерен.

На данный момент белок S-100B – это наиболее изученный биомаркер меланомы. Показано, что уровень белка S-100B хорошо соотносится с клинической стадией меланомы. Так, наиболее высокая концентрация этого биомаркера наблюдается при диссеминированных опухолях.

Концентрация белка S-100B находится в пределах нормы у здоровых лиц и людей с доброкачественными новообразованиями кожи, но повышена в 1,3 %, 8,7 % и 73,9 % случаев меланомы на стадии I/II, III и IV соответственно. Учитывая, что на ранней стадии меланомы повышение уровня S-100B наблюдается редко, этот биомаркер не используется для скрининга меланомы.

Белок S-100B также применяется для оценки прогноза меланомы: повышение уровня S-100B связано с более агрессивным течением болезни. В исследованиях доказана корреляция между уровнем белка S-100B и толщиной по Бреслоу – другим хорошо известным прогностическим фактором.

Сочетание этих двух прогностических факторов позволяет получить более точную оценку прогноза заболевания. Так, повышение концентрации белка S-100B более 0,22 мкг/л в сочетании с толщиной по Бреслоу более 4 мм свидетельствует о диссеминации опухоли с чувствительностью 91 % и специфичностью 95 %.

Исследование концентрации белка S-100B также используется для контроля лечения меланомы. Нарастание уровня этого биомаркера свидетельствует о прогрессировании меланомы, и наоборот, снижение его концентрации – о ее регрессе.

Показано, что информативность биомаркера S-100B для оценки лечения меланомы выше, чем информативность другого биомаркера меланомы – лактатдегидрогеназы (ЛДГ). Повышение белка S-100B наблюдается также при астроцитоме, опухолях почек и некоторых разновидностях лейкозов, а также при заболеваниях почек, печени (в том числе метастазах различных опухолей в печень), различных воспалительных и инфекционных заболеваниях.

Другие белки S-100 также могут иметь определенное клиническое значение при диагностике других видов рака.

Так, например, белок S-100A4 может быть использован для оценки прогноза рака молочной железы, желудка, мочевого пузыря, поджелудочной железы и легкого. Белок S-100A7 является биомаркером рака легкого и яичника.

Белок S-100A9 может быть использован для дифференциальной диагностики рака предстательной железы и доброкачественной гиперплазии простаты.

Возможность применения белков S-100 в клинической практике была показана не только при злокачественных заболеваниях, но и при широком спектре других патологий.

В головном мозге белок S-100B преимущественно продуцируется астроцитами, а его усиленный синтез свидетельствует об активации астроцитов в ответ на повреждение нервной ткани на фоне гипоксии или гипогликемии. Повышение уровня белка S-100B в крови и спинномозговой жидкости наблюдается при травматическом повреждении головного мозга.

Показано, что определение концентрации S-100B позволяет отобрать пациентов с черепно-мозговой травмой легкой степени тяжести, действительно нуждающихся в проведении КТ, и избежать до 30 % ненужных исследований. Ученые обнаружили, что повышение уровня белка S-100B более 0,1 мкг/л является чувствительным маркером патологических изменений на КТ головного мозга.

Другие примеры использования белка S-100B в неврологии:

  • повышенный уровень этого биомаркера у новорождённых свидетельствует в пользу гипоксемической/ишемической энцефалопатии при наличии асфиксии новорождённых;
  • повышенный уровень этого биомаркера (более 0,3 мкг/л) является неблагоприятным прогностическим фактором у пациентов со спонтанным субарахноидальным кровоизлиянием;
  • уровень белка S-100B повышен у пациентов с системной красной волчанкой с поражением нервной системы.

Синтез белка S-100A1 характерен для миокарда, где этот белок участвует в процессе сокращения миофибрилл. Синтез S-100A1 усилен при гипертрофии правого желудочка и снижен при тяжелой сердечной недостаточности. У пациентов с острым инфарктом миокарда отмечается повышение уровня S-100A1 в крови.

Сочетание оценки по шкале Глазго менее 6 баллов, повышенного уровня нейронспецифической энолазы (NSE) более 65 нг/мл и белка S-100 более 1,5 мкг/л через 48-72 часа после сердечно-легочной реанимации при остановке сердца является высокоспецифичным индикатором неблагоприятного неврологического исхода и когнитивной дисфункции.

Белки S100A8, S100A9 и S100A2 преимущественно синтезируются фагоцитами и выполняют разнообразные функции, связанные с воспалением. Концентрация этих белков отражает активность воспалительных заболеваний, таких как ревматоидный артрит, хронический бронхит и муковисцидоз.

Таким образом, белок S-100 является неспецифичным биомаркером, вследствие чего его иногда сравнивают с С-реактивным белком – другим неспецифичным, но широко используемым биомаркером заболеваний разной этиологии. Так как возможен ложноположительный результат исследования на белок S-100, во избежание диагностических ошибок рекомендуется проведение повторных анализов.

Для чего используется исследование?

  • Для диагностики, оценки прогноза и контроля лечения некоторых онкологических, неврологических, воспалительных и других заболеваний.

Когда назначается исследование?

  • В онкологии – при диагностике меланомы и некоторых других злокачественных опухолей;
  • в неврологии – при наличии черепно-мозговой травмы, асфиксии новорождённого, нейродегенеративных заболеваний (например, болезни Альцгеймера);
  • в кардиологии – при сердечной недостаточности и острой ишемии;
  • в ревматологии: при наличии ревматоидного артрита, системной красной волчанки, псориаза и других аутоиммунных заболеваний.

Что означают результаты?

Референсные значения: 0 – 0,11 мкг/л.

Причины повышения уровня S-100:

  • злокачественные новообразования (меланома, рак молочной железы, поджелудочной железы, желудка, мочевого пузыря, легкого, яичника, предстательной железы);
  • заболевания сердца (гипертрофия миокарда, острая ишемия);
  • заболевания головного мозга (черепно-мозговая травма, субарахноидальное кровоизлияние, ишемия);
  • воспалительные и аутоиммунные заболевания (ревматоидный артрит, системная красная волчанка, псориаз).

Причины понижения уровня S-100:

  • эффективное лечение заболевания;
  • сердечная недостаточность тяжелой степени тяжести (белок S-100A1).

Что может влиять на результат?

  • Стадия рака;
  • объем повреждения клеток, синтезирующих белок S-100.

Важные замечания

  • Белок S-100 является неспецифичным биомаркером.

Также рекомендуется

Кто назначает исследование?

Онколог, нефролог, кардиолог, ревматолог, терапевт, врач общей практики.

Литература

  • Palmer SR, Erickson LA, Ichetoin I, Knauer DJ, Markovic SN. Circulating serologic and molecular biomarkers in malignant melanoma. Mayo Clin Proc. 2011 Oct;86(10):981-90. Review.
  • Chen H, Xu C, Jin Q, Liu Z. S100 protein family in human cancer. Am J Cancer Res. 2014 Mar 1;4(2):89-115. eCollection 2014. Review.
  • Sedaghat F, Notopoulos A. S100 protein family and its application in clinical practice. Hippokratia. 2008;12(4):198-204.

Источник: https://helix.ru/kb/item/08-135

Белок S100 (онкомаркер S100)

Белок S-100

Белок S100 является малым димерным протеином, т.е. состоящим из двух субъединиц, которые имеют молекулярную массу около 10,5 кДа каждая.

Белок S100 имеет молекулярную массу 21кДа (10,5 кДа + 10,5 кДа), принадлежит к семейству внутриклеточных Са-связывающих белков (кальций-связывающих протеинов).

Белок S100 представляет собой гомо- и гетеродимер, состоящий из двух субъединиц (β или α) в различных комбинациях: αα (S-100a), αβ (S-100 ab) и ββ (S-100b).

В настоящее время идентифицированы, по меньшей мере, 25 различных представителей этого семейства: S100A1 — S100A18, trichohylin, fillagrin, repetin, S100B, S100G, S100P, S100Z. Большинство белков S100 (до 85-90% от общего содержания в нервной ткани) сосредоточены в астроцитах; 10-15% расположены в нейронах, минимальное их количество определяется в олигодендроцитах.

Белки S100 синтезируются глиальными клетками, а затем транспортируются в нейроны. В клетке они локализуются преимущественно в цитоплазме, а также в синаптической мембране и хроматине. S100 A1 и S100 B также экспрессируются в клетках меланомы. Белки S100 обнаружены также в клетках мышечных тканей, в тканях внутренних органов (печень, почки и др.).

Функция белка S100

Различные формы белков S100 представляют наиболее универсальные из известных макромолекул, которые участвуют в регуляции практически всех основных мембранных, цитоплазматических и ядерных метаболических процессов, связанных с обеспечением механизмов восприятия и интеграции поступающей в нервную систему информации, принимают участие в ответе генов раннего реагирования, в реализации генетических программ апоптоза и антиапоптозной защиты.

Представители S100 белков демонстрируют выраженную тканеспецифичную и клеточноспецифичную экспрессию. Они вовлечены в различные процессы – сокращение, подвижность, клеточный рост и дифференциация, прогрессия клеточного цикла, транскрипция, клеточная организация мембран и динамика цитоскелета, защита от оксидативного повреждения клетки, фосфорилирование, секреция.

Показано, что S100Β проявляет нейротрофическую активность при физиологической концентрации и нейротоксическую при высокой концентрации.

Экспериментально доказано участие белков группы S100 в регуляции процессов направленного роста отростков нейронов, в завершении нейроонтогенеза как в морфологическом, так и функциональном отношении, в становлении основных форм врожденного поведения, в механизмах памяти и обучения. Многочисленные исследования доказали связь белка S100 с развитием тревожных расстройств.

Клиническое значение белка S100

Клинический интерес к белку S100 связан с применением его как маркёра повреждения мозга при следующих патологических состояниях:

Белок S100 — маркер повреждения мозга

Определение уровня белка S100 может использоваться в качестве дополнительного средства к клиническим данным и результатам инструментальных исследований при ведении пациентов с возможными повреждениями головного мозга (инсульты, травмы, опухоли и др.). Концентрация S100 напрямую зависит от степени повреждения мозга и даёт значимую информацию о ведении и лечении пациентов с мозговыми нарушениями.

При травме белок S100 из повреждённых клеток мозга выделяется в системную циркуляцию и может быть определён в крови уже через несколько минут после травмы.

Уровень S100 в таких ситуациях может быть использован для исключения легких травматических повреждений мозга с высокой чувствительностью (98.8%) и специфичностью (99.7%).

Значения белка S100 ниже 0.105 мкг/л минимизируют вероятность внутричерепных повреждений и коррелируют с отрицательными результатами КТ томографии головного мозга. Повышение S100 после спонтанных субарахноидальных кровотечений коррелирует с тяжестью патологии (уровень выше 0,3 мкг/л ассоциирован с неблагоприятным течением).

Концентрация белка S100 в крови повышается после развития геморрагического или ишемического инсульта в прямой зависимости от величины очага поражения мозга. Уровень нарастания белка S100 коррелирует с тяжестью клинических симптомов при инсульте. Также наблюдение за динамикой концентрации белка S100 после инсульта даёт возможность мониторинга повторных приступов.

Таким образом, измерение белка S100 у больных с инсультом даёт точную и объективную оценку тяжести приступа и прогноза заболевания.

Белок S100 также секретируется при опухолях мозговой ткани: глиомах и нейробластомах. При диагностике опухолей мозга определение белка S100 необходимо дополнять определением маркёра NSE (нейрон-специфической энолазы).

Также белок S100 может быть использован при наблюдении пациентов с различными нарушениями кровообращения — оценка степени поражения мозговой ткани при кратковременных остановках сердца (уровень S100 в таких ситуациях должен вернуться в норму в течение 24 часов), у пациентов с нарушениями мозгового кровообращения и в случаях экстракорпорального кровообращения.

Белок S100 — маркер, ассоциированный со злокачественной меланомой

Злокачественная меланома представляет собой одно из наиболее агрессивных видов рака кожи. Опухоль развивается из меланоцитов — клеток, продуцирующих меланин (пигмент). Эти клетке продуцируют белок S100, который и используется в качестве маркера при опухолевой трансформации меланоцитов.

Для благоприятного прогноза этого заболевания критическим является раннее диагностирование первичной опухоли. Чрезвычайно важно также и раннее выявление метастазов и рецидивов заболевания.

Белок S100 является единственным чувствительным серологическим маркёром меланомы. При адекватной терапии и успешном хирургическом вмешательстве содержание данного белка снижается.

У пациентов, страдающих злокачественной меланомой, особенно в стадии II, III и IV, повышение содержания S100 в крови может характеризовать прогрессирование заболевания.

Это является важным фактом в мониторировании таких пациентов и прогнозировании течения заболевания.

Интерпретация результатов

Измерение концентрации S100 может значительно варьировать в зависимости от процедуры тестирования, результаты, полученные разными методами нельзя прямо сравнивать друг с другом, это может послужить причиной неверной интерпретации. При необходимости смены процедуры тестирования S100 в ходе серийного мониторинга сопоставимость результатов должна быть подтверждена параллельным измерением двумя методами.

Единицы измерения для Elecsys S100 (Roche): мкг/л. Референсные значения: < 0,105 мкг/л (95% здоровых людей без явных проявлений какой-либо патологии).

Повышение значений концентрации белка S100 способствуют следующие состояния человека:

Источник: https://www.minclinic.ru/lab/S100.html

Онкомаркер S-100

Белок S-100

Одним из веществ, что принимают активное участие в делении, синтезе РНК по взаимодополняющей ДНК, развитию и обновлению клеток, является белок S-100. Обнаружение протеина ведется по венозной крови.

Этот низкомолекулярное вещество может повышаться при онкологии, неврологических сбоях, а также при нарушении ГЭБ (гемато-энцефалического барьера) между кровеносной и центральной нервной системами.

Параметр проверяют при предварительной постановке диагнозов и определения эффективности лечения онкологических, неврологических, кардиологических недугов.

При получении результатов выше нормы S100 в крови подозревают онкопатологию, однако это не считается поводом для постановки соответствующего диагноза, а лишь является высокой вероятностью развития и необходимостью проведения дополнительных исследований.

Что это за белок: какова его диагностическая ценность?

Протеин S-100 относится к кальций-связывающим веществам с молекулярным весом 10,5 кД. Цифровое обозначение в маркировке означает способность полностью растворяться в растворе аммониевого сульфата.

Относится к неспецифическим онкомаркерам меланомы и некоторых других форм рак, а также для определения травм мозга, нейродегенеративных нарушений, недостаточности работы сердечной мышцы, ишемического поражения и ряда аутоиммунных патологий.

Для дифференциальной диагностики принято исследовать 3 типа белка: S-100B, S-100А1 и S-100А.

Показания к анализу

Выписать направление на сдачу анализа крови на мозгоспецифический белок могут врачи разных направлений.

Назначают анализ крови на онкомаркер S-100:

  • терапевты и доктора общей практики;
  • онкологи;
  • нефрологи;
  • кардиологи;
  • ревматологи.

Согласно данным специалистов лабораторной службы «Хеликс», прямыми показаниями к сдаче являются подозрения на нарушения, что приведены в таблице:

Область медициныТип маркераПредполагаемый диагноз
ОнкологияS-100BМеланома
Рак легких
Поражение груди, яичника
Злокачественное перерождение тканей прямого кишечника
Онкопроцесс в поджелудочной железы
Рак простаты
НеврологияЧМТ (черепно-мозговые травмы)
Удушье новорожденного
Субарахноидальное кровоизлияние
Болезни Альцгеймера
КардиологияS-100А1Острая форма ишемии
СН (сердечная недостаточность)
РевматологияS-100АКрасная волчанка
Воспаление суставов (артрит)
Псориаз

Особенности подготовки и проведение анализа

Подготовка к процедуре исключает прием пищи в последние двенадцать часов, а вот воду необходимо пить.

Чтобы определить мозгоспецифический белок, отбирается венозная кровь с локтевого сгиба (3—5 мл), утром натощак методом пункции. Проба отправляется в пробирке на электрохемилюминесцентный иммуноанализ. От пациента требуется правильно подготовиться:

  • Последний раз поесть за 4—6 часов, идеально — за 8—12.
  • Перед анализом пить только воду (очищенную, без газа).
  • За 4 суток исключить тренировки.
  • За 30 минут до забора пробы не нервничать, не курить.

Отобранный биоматериал подвергается центрифугированию в условиях лаборатории, что провела забор пробы. Этот этап необходим для удаления факторов свертывания.

Онкомаркер S100 рассчитывается по уровню свечения при реакции помеченных ферментом антител с хемилюминесцентным субстратом.

Анализ проводится несколько часов, а ответ выдается обычно через сутки, не включая день взятия биоматериала, в единицах измерения — мкг/л (микрограмм на литр).

Нормальные показатели

Вещество S-100 в норме обнаруживается в крови у здорового человека, но его величина не должна быть больше 0,105 мкг/л (в некоторых лабораториях дают ориентир — 0,11 мкг/л) при аналитической чувствительности метода < 0,005 микрограмм на литр. При превышении допустимой величины подозревают высокую вероятность развития онкологии.

Повлиять на результат анализа способны степень развития онкопатологии, количество и масштабы повреждения клеток, что отвечают за выработку протеина S-100.

Превышение нормы белка S-100

Превышение коэффициента белка указывает не только на рак, нарушения могут быть в работе сердца.

  • Доброкачественные образования.
  • Воспалительные процессы любой локализации.
  • Неопухолевое поражение мозга.
  • Ожоги и дерматиты.
  • Злокачественные трансформации.
  • Заболевания сердца или мозга.
  • Аутоиммунные процессы.

В онкологии наибольшую диагностическую ценность онкомаркер представляет при меланоме.

Согласно исследованиям, опубликованным в S100 Protein family In Human Cancer (Am J Cancer Res. 2014 Mar 1;4(2):89—115. eCollection 2014. Review.) от Chen H., Xu C., Jin Q., Liu Z.

вещество S-100 повышается при злокачественном поражении кожного покрова на II, III и IV стадиях, при рецидивах и метастазировании. Анализ необходим и для прогнозирования. Ориентиры представлены в таблице:

% превышения белка S-100Предположительный диагноз
5,5Бессимптомная меланома
12,5Рак кожи с близлежащими метастазами
47,6Вторичное поражение кожи и отдаленных лимфоузлов
42,9Дистантное/висцеральное метастазирование
4,9 (при доверительном интервале 95%)Состояние абсолютного здоровья

При проведении длительного времени под солнцем в организме может повышаться уровень протеина.

Протеин может повышаться при некоторых физиологических процессах, таких как:

  • зачатие ребенка;
  • сильный стресс;
  • длительный загар;
  • возрастные изменения в организме у мужчины.

Снижение маркера в крови

Если обнаружено, что количество белка S-100 снижается в сыворотке крови, то это указывает на эффективность лечения, если ранее был поставлен конкретный диагноз, например, меланома. Если уровень снижения критический, подозревают тяжелую форму сердечной недостаточности, в частности, по белку S-100A1.

Источник: https://InfoOnkolog.ru/obsledovanie/markery/belok-s-100.html

Онкомаркер белок S-100

Белок S-100

Научный редактор: М. Меркушева, ПСПбГМУ им. акад. Павлова, лечебное дело.
Апрель, 2019

Синонимы: Протеин S-100, S-100 protein.

Белок S 100 – это функциональный тканеспецифический белок, который вырабатывается определенными клетками центральной нервной системы и клетками меланомы (рак кожи).

В диагностике злокачественной меланомы белок S 100 служит маркером, позволяющим прогнозировать рецидивы заболевания, в терапии – контролировать состояние пациента, получающего противораковое лечение.

Анализ на белок S 100 назначается с целью выявления каких-либо мозговых повреждений у новорожденного, при наличии асфиксии. У взрослых белок S 100 четко коррелирует с внутричерепной патологией, что позволяет оценить тяжесть поражения (ишемического, травматического характера) нервной ткани и в 30% случаев избежать проведения дополнительных исследований.

Основные сведения

Термином «белок S 100» объединена целая группа кальцийсвязывающих белков с низким молекулярным весом, встречающихся только у позвоночных. Всего их насчитывается около 25.

В организме эти белки выполняют множество разнообразных функций и участвуют в самых разных внутри- и внеклеточных процессах, регулируют клеточный цикл и апоптоз и участвуют в процессе развития онкологических заболеваний.

Белки S 100 ткане- и клеточноспецифичны, т.е. секретируются только определенными видами клеток. В нашем случае, повышение продукции подвида белка S 100 (В) провоцируется активностью клеток меланомы.

Но кроме этого анализ может дать клинически важную информацию и о ряде других заболеваний: болезнь Альцгеймера, инсульт или другие неврологические патологии.

В случае травматического повреждения мозговой ткани, субарахноидального кровотечения, воспалительных процессов данное исследование тоже будет весьма полезно.

Показания

Назначают исследование и интерпретируют его результаты узкие специалисты: онколог, кардиолог, невролог, ревматолог.

  • Диагностика, контроль эффективности лечения и прогнозирование исхода онкологических, неврологических, воспалительных и др. заболеваний.

Исследование на биомаркер S 100 применяется в следующих областях медицины:

  • онкология – диагностика меланомы (не для постановки первичного диагноза, а для мониторинга течения, раннего выявления рецидивов и метастазов), а также некоторых других злокачественных новообразований;
  • неврология – диагностика и мониторинг черепно-мозговой травмы, асфиксии новорожденных, болезни Альцгеймера;
  • кардиология – диагностика острой ишемии, сердечной недостаточности;
  • ревматология – диагностика и лечение ревматоидного артрита, системной красной волчанки, псориаза и т.д.

Нормы белка S 100

Важно! Нормы могут различаться в зависимости от реактивов и оборудования, используемого в каждой конкретной лаборатории. Именно поэтому при интерпретации результатов необходимо пользоваться стандартами, принятыми в той лаборатории, где сдавался анализ. Также необходимо обращать внимание на единицы измерения.

Факторы влияния

Вовлечение головного мозга в воспалительный процесс и, как следствие, нарушение гематоэнцефалического барьера провоцируют механическое высвобождение S 100 в кровяное русло.

Другие клетки и ткани организма (адипоциты, хондроциты) тоже способны экспрессировать белки S 100, что в результатах обследования отражается незначительным превышением референсных значений.

Интенсивные физические нагрузки также в какой-то мере способствуют повышению показателя S 100.

Повышение значений

Онкологические патологии:

  • меланома;
  • рак молочной железы;
  • рак легких;
  • рак желудка;
  • рак поджелудочной железы;
  • рак мочевого пузыря;
  • рак предстательной железы;
  • рак яичника;

Неврологические расстройства:

  • повреждения мозговой ткани, вызванные нарушением метаболизма, гипогликемией или травмой;
  • спонтанные субарахноидальные кровотечения;
  • болезнь Альцгеймера;
  • ишемический инсульт;

Заболевания сердца:

  • гипертрофия миокарда;
  • острая ишемия (инфаркт);

Воспалительные и аутоиммунные заболевания:

  • системная красная волчанка;
  • ревматоидный артрит;
  • псориаз;

Прочие заболевания:

  • печеночная энцефалопатия – нервно-мышечные и психические расстройства на фоне хронической печеночной недостаточности;
  • рассеянный (множественный) склероз – тяжелое поражение ЦНС, встречается в молодом и среднем возрасте;
  • обострение маниакально-депрессивного психоза;
  • последствия клинической смерти и последующей реанимации больного.

При наличии асфиксии новорожденных высокий показатель S 100 свидетельствует в пользу ишемической энцефалопатии.

Онкология: меланома

Для постановки первичного диагноза тест на белок S 100В нецелесообразен к проведению, поскольку только 2-я, 3-я и 4-я стадии меланомы характеризуются стойким повышением онкомаркера, уровень которого прямо пропорционален стадии и прогрессии заболевания. Это свойство активно используется в прогнозировании рисков метастазирования и рецидивов заболевания.

Мониторинг состояния больных с диагностированной меланомой отражает основные особенности клинического течения онкопроцесса. При этом превышение нормы белка S 100В фиксируется у пациентов:

  • без выраженной симптоматики – в 5,5%;
  • с региональными метастазами – в 12,5%;
  • с метастазами в коже/лимфоузлах – 47,6%;
  • с дистантными/висцеральными метастазами – в 42,9% случаев.

Остальные димеры белка S 100 применяются в диагностике других видов онкологии:

  • S 100(А4) – рак легких, молочной железы, желудка, поджелудочной железы, мочевого пузыря;
  • S 100(А7) – рак легкого, яичника;
  • S 100(А9) – дифференциальная диагностика рака предстательной железы и доброкачественной гиперплазии простаты т. д.

Cывороточные уровни белков S100 могут быть использованы в качестве точного диагностического и прогностического маркера у пациентов с подозрением или уже диагностированной колоректальной неоплазией1.

Колоректальный рак является третьим наиболее распространенным раком у мужчин (после рака легких и предстательной железы) и вторым наиболее частым раком у женщин (после рака молочной железы) во всем мире.

Повреждения головного мозга

Рост уровня белка S 100 в спинномозговой жидкости и последующее высвобождение его в кровяное русло фиксируется при неврологических нарушениях различной этиологии (травма, инсульт, гипоксия, гипогликемия и пр.).

Ишемический инсульт характеризуется нарастанием значений данного маркера в первые 8 часов и сохранением уровня в первые 3 суток после приступа. При этом, чем обширнее площадь повреждения мозговой ткани и тяжелее последствия, тем выше концентрация белка S 100В.

Тяжесть субарахноидальных кровотечений также оценивается по результатам теста – уровень маркера более 0,3 мкг/л свидетельствует о неблагоприятном течении и исходе заболевания.

Повреждения мозговой ткани в результате травмы сопровождаются ростом значений белка S 100 как в сыворотке крови, так и в спинномозговой жидкости.

https://www.youtube.com/watch?v=RrNeKa1foxo

Диагностическая ценность анализа на белок S 100 при мозговых повреждениях:

  • чувствительность – 96,5-100%;
  • специфичность – 30-35%.

То есть, почти у всех больных из 100 этот онкомаркер в крови будет зафиксирован выше нормы. При этом в 70% случаев тест будет давать ложноположительный результат, т.е. ошибочно обнаруживаться у здоровых людей.

Только в некоторых случаях черепно-мозговой травмы результаты теста требуют подтверждения томографическим обследованием. Отрицательные результаты теста со 100% вероятностью говорят об отсутствии повреждения мозга.

У пациентов с умеренными повреждениями мозговой ткани без выраженных когнитивных расстройств превышение пороговых значений белка S 100 наблюдается в 31-48% случаев (в зависимости от подвида белка). В таких ситуациях полученные результаты нельзя рассматривать как предсказательные, особенно, в детской практике.

В экстренных ситуациях (остановка сердца) после успешно проведенной реанимации повышение уровня S 100 более чем 1,5 мкг/л сигнализирует о развитии тяжелых неврологических осложнений.

Аутоиммунные сердечно-сосудистые заболевания

У пациентов, страдающих системной красной волчанкой, осложненной неврологическими нарушениями, этот белок также повышен.

Некоторые димеры белка S 100 могут указывать на патологии миокарда, поскольку участвуют в сокращении сердечной мышцы, или воспалительные процессы (бронхит, ревматоидный артрит, муковисцидоз), т. к. секретируются фагоцитами и принимают участие в иммунном ответе организма на воспаление.У пациентов с острым инфарктом миокарда отмечается повышение уровня S-100A1 в крови.

Важно! Интерпретация результатов всегда проводится комплексно. Поставить точный диагноз на основании только одного анализа невозможно.

Понижение значений

  • Высокая эффективность проводимого курса терапии;
  • Тяжелая сердечная недостаточность.

Подготовка к анализу

Биоматериал для исследования: сыворотка венозной крови.

Способ забора биоматериала: венепункция локтевой вены.

Рекомендуемое время проведения процедуры: утренние часы с 8.00 до 11.00.

Обязательное условие: строго натощак (период ночного голодания 8-10 часов).

За 30 минут до сдачи крови необходимо воздержаться от употребления никотина.

Источники:

Источник: https://www.diagnos.ru/diseases/onko/markers/s-100-protein

WikiMedikKonsult.Ru
Добавить комментарий