Albumin
İngilizce Albumin kelimesinin İspanyolca karşılığı.s. albúmina
Keşfinin tarihçesi
Albümin, Latince albus (beyaz) sözcüğünden gelen, gene Latince, albumen (yumurta beyazı) sözcüğünden türemiştir. Proteinlerin ilk tanımlandığı dönemlerde, suda çözünür ve sıcakta pıhtılaşan proteinler sınıfına bu ad verilmiştir. Serumda bulunan en yaygın protein de bu özellikleri taşıdığından ona "serum albümini" adı verilmiştir. Gene bu özellikte olan yumurtadaki ovalbümin, sütteki laktalbümin gibi proteinler de benzer şekilde adlandırılmışlardır, ancak bunların serum albümini ile başka bir ortaklıkları yoktur.Albüminin ilk tanımlayıcı özelliği, ısıtıldığı zaman pıhtılaşması olmuştur. Fransız doktoru Antoine Fourcroy, 1800'de kimyasal testler yaparak hayvan dokularının üç ana bileşiğinin albümin, fibrin ve jelatin olduğunu yayımladı. 19. yüzyılın başlarında vücut sıvıları ve albümin üzerine araştırma yapan çeşitli araştırmacılar arasında İngiliz doktoru John Bostock, Fransız Louis-Jacques Thenard, İngiliz Alexander Marcet ve İsveçli J.J. Berzelius bulunur. Berzelius geliştirdiği hassas yöntemlerle serumdaki albümin miktarını ölçmüş (1812), "Protein" sözcüğünü ilk tanımlayan Gerit Jan Mülder ise 1839'da serum albüminin element birleşimini yayımlamıştır.
1765'te Domenico Cotugno idrarın normalde ısıtıldığında berrak kalmasına karşın, ödemli bir hastanın idrarını ısıttığında pıhtılaştığına dair gözlemini yayımlamıştır. Bunu izleyen yıllarda başka araştırmacılar da bu olguyu inclemiş, nihayet Richard Bright 1827'de idrar pıhtılaşması, ödem ve böbrek bozukluğunun (glomerülonefrit) birbirleriyle ilişkili olduğunu ilan etmiştir. Blight, idrar testini şöyle anlatır: "albüminin varlığını anlamanın en kolay yolu, bir kaşığa ufak bir miktar idrar doldurup bunu bir mum ateşinde ısıtmaktır. Eğer albümin varsa, sıvı kaynama noktasına varmadan şeffaflığını kaybeder, bazen kaşığın ucunda sütümsü bir görünüm belirir, bu sonra kaşığın ortasına doğru genişleyip orada beyaz bir çökelek olarak kesilir."
Albümin'in amino asit dizini 1976'da çözülmüş, 1992'de üç boyutlu yapısının kalp şeklinde olduğu bulunmuştur.
İşlevleri
ve bir hemin molekülüne baglanmış haliyle] Büyük proteinler kılcal damarlardan geçemedikleri için kandaki sıvıların sızma eğilimini dengelerler. Bu yüzden albümin, kılcal damarlardan dokulara su ve suda çözünür maddelerin geçmesine neden olan kolloid osmotik basınç, veya onkotik basıncı düzenleyen başlıca proteindir. Onkotik basıncın %70'i albümin tarafından karşılanır, bu yüzden albümin damarların içiyle dışındaki dokular arasındaki sıvının dengelenmesinde gereklidir. Kan protein seviyelerinin düşmesi halinde, örneğin idrara protein geçme (proteinüri) veya kötü beslenmeden dolayı, dokularda su birikmesi, yani ödem oluşur.Albüminin en ilginç özelliği taşıyabildiği maddelerin çeşitliliğidir (aşağıdaki şekillere bakınız). Albümin, suda çözünürlükleri düşük olan yağ asitlerinin kandaki başlıca taşıyıcısıdır. Bunun yanı sıra, oksijen serbest radikallerine bağlanarak bunları kontrol altına alır, ayrıca bilirubin (hem molekülünün yıkımı sırasında ortaya çıkar) gibi suda çözünmeyen bazı toksik metabolizma ürünlerine bağlanarak onları zararsız kılar. Albümin, bir kısmı yüksek konsantrasyonda zehirli olabilecek olan çeşitli metal iyonlarına da bağlanabilir. Pek çok fizyolojik süreçte yer alan nitrik oksitin (NO) kandaki başlıca taşıyısı da gene albümindir. Bu madddelere bağlanması sayesinde albümin hem bu maddelerin kandaki konsantrasyonlarını düşük ve zararsız düzeylerde tutar, hem de onların ihtiyaç duyuldukları yerlere ulaşmalarını sağlar.
Albüminde uzun yağ asidi moleküllerinin (oleik, linoleik, linolenik, arasidonik, palmitik ve miristik asit gibi) bağlanabildiği, ikisi sıkı, dördü gevşek olmak üzere altı bağlanma yeri vardır (yukarıdaki şekle bakınız). Bu yağ asitleri albümin tarafından hücrelere taşınıp oralarda kullanılırlar.
Yağ asitlerinin bağlandıkları yerlerden farklı olarak ayrıca küçük organik iyonların bağlanabildiği de iki yer vardır. Bunlardan biri küçük aromatik karboksilik asitleri tercih eder, öbürü negatif yük içeren çok halkalı bilesikleri tercih eder. Bu yerlerde tiroid hormonu ve diğer steroid hormonlar ve bilirubin taşınabilir. Tedavi amaçla vücuda alınan çoğu ilaç da bir ölçüde buralarda albümine bağlanırlar. Piridoksal (vitamin B6) da albümin tarafından taşınır.
Albümin, yukarida belirtilen bileşikler dışında çeşitli ağır metal iyonlarına da bağlanarak onların kandaki konsantrasyonunu kontrol eder. Albümin proteininde iki metal iyonu bağlanma yeri vardır ve bunlara çinko, bakır, kadmiyum, cıva, altın, gümüş ve nikel dahil olmak üzere çeşitli iyonlar bağlanabilir. Kalsiyum ve magnezyum da albümine bağlandığından albümin bu iki iyonun kandaki konsantrasyonlarına etki edebilir.
Albüminin bir diğer özelliği de kan pH'sini kısmen tamponlayabilmesidir.
Eksikliğinin nedenleri
Vücutta su kaybı albüminin yükselmesine yol açar. Albümin azlığı ise çeşitli nedenlere bağlı olabilir, bu nedenler onun az üretilmesi veya hızlı kaybıyla ilişkili olarak iki gruba ayrılabilir.
Albüminin düşük üretimi, ileri derecede karaciğer bozuklukları (başlıca siroz), amino asit absorpsiyonu bozuklukları ve yetersiz protein beslenmesinden kaynaklanabilir. Albümin karaciğerde üretildiği için serum albümin testi, karaciğer fonksiyonunu kontrol eden standart testlerden biridir.
Albüminin hızlı kayıp nedenleri arasında böbrek bozuklukları gelir. Sağlıklı insanlarda albüminin büyüklüğü ve elektrik yükü, onun böbrek glomerulusundan geçmesine engel olur. Nefrotik sendrom, veya diyabetik nefropati (kontrol edilmeyen şeker hastalıklarında rastalanan bir komplikasyon) gibi bazı böbrek hastalıklarında idrara albümin geçmesi haline, albüminin miktarına bağlı olarak, mikroalbümineri veya albümineri denir. Düşük albüminin bir diğer nedeni de ciddi deri yanıklarıdır, çünkü deri önemli bir albümin deposudur. Bazı ender mutasyonlar da düşük albümine (analbümineri) yol açabilir. Düşük albüminin sonucunda damarlardaki sıvı dokulara geçer ve ödem oluşur.
Karaciğer üretebileceği albüminin normalde yarısını üretir. Albümin üretimi, hormonlar (tiroid hormonu, kortikosteroidler, insülin ve büyüme hormonu), kanın osmotik basıncı ve amino asit düzeyleri tarafından düzenlenir, ayrıca hastalık durumlarına da duyarlıdır. Albüminin vücuttaki yarı ömrü 19 gündür. Albümin yıkımının büyük bir kısmı böbrekte olur; böbrek hücreleri tarafından alınıp lisozomlarda küçük peptitlere parçalanır, bu peptitler idrarla atılır.
Tıbbi kullanımı
Kan plazması hayat kurtarıcı bir tedavi aracı olmasına rağmen elde edilmesi zor ve çabuk bozulan bir üründür. Plazmanın yararlı özelliklerine sahip olan, ve ondan daha kullanışlı plazma bölümleri bulmak için yapılan araştırmaların sonucunda, 1940'lı yıllarda Edwin J. Cohn albüminin kan plazmasından saflaştırılma yöntemini icat etmiştir. Albümin belli durumlarda kan plazmasının yerini alabilen mükemmel bir madde olduğu görülmüştür. Başlıca kullanımı travma, ameliyat, kan kaybı ve yanık tedavisinde kan hacminin arttırılması veya sabit tutulması içindir. Hastada kötü beslenme, susuzluk, kronik enfeksiyon, karaciğer veya böbrek bozuklukları durumunda da kullanılır. Ayrıca aşıların bozulmasını engellemek için de albümin kullanılır. Cohn'un saflaştırma yönteminin keşfi ikinci Dünya Savaşına rastlamasından dolayı Amerikan devleti ilaç şirketlerinden bu yöntemi hızla ticarileştirmelerini istemiştir. Günümüzde dünya çapında yılda 500 ton albümin üretilir.Klinik testler
Albüminin, suda çözünürlüğü düşük olan organik iyonlara bağlanma özelliğinden yararlanılarak geliştirilmiş bir laboratuvar testinde, onun Bromkresol mor (Bromcresol purple, BCP) gibi bir boyaya bağlanmasına bakılır. Albümin, düşük pH'de bu boyaya bağlandığı zaman boyanın rengi çok daha belirginleşir. Kanda albümin eksikliği veya fazlalığı bulunduğunda bu durum serum protein elektroforez yöntemi ile ayrıntılı bir şekilde değerlendirilmelidir.
İdrarda albüminin varlığı için çeşitli testler vardır. Bunlarda ya albümine özgül monoklonal antikorlar veya Yüksek Basınçlı Sıvı Kromatografisi kullanılır.
Galeri
bağlanmış hali. M1-M5, miristik asit. ] " target="_blank"> bağlanmış hali. H, hem; M1-M5, miristik asit. ]" target="_blank"> bağlanmış hali. T4, tiroksin; M1-M7, miristik asit. ] bağlanmış hali. TBA, triiodobenzoik asit; M1-M5, miristik asit. ] " target="_blank"> bağlanmış hali. W, varfarin; M1-M6, miristik asit. ] " target="_blank"> bağlanmış hali. H1-H7, varfarin; M1-M5, miristik asit. ]Linkler
- www.albumin.org (İngilizce)
- Online inheritance of the Man Albüminle ilgili hastalıklar ve bunların genetik boyutları (İngilizce)
- Protein data bank'ta insan serum albuminin yapısı [1] ve [2]
- Swis-Prot/TrEMBL veritabanında insan albumini hakkında bilgiler (İngilizce)
Kaynakça
- Serum Albumin - Tutorial (İngilizce)
- Regulation of Albumin Metabolism] M A Rothschild, ÂM Oratz, and ÂS S Schreiber (1975) Annual reviews of Medicine Vol. 26: 91-104. (İngilizce)
- Clinical Methods Third Edition Walker, H.K.; Hall, W.D.; Hurst, J.W.; editors Stoneham (MA): Butterworth Publishers; c1990 (İngilizce)
- Richard Bright'in hayatı (İngilizce)
- The Modern Concept of a Protein; A brief History of an Idea Richard D. Ludescher (İngilizce)
- The Blood and its Third Anatomical Element, by Antoine Bechamp 1912 (İngilizce)
- Early Blood Chemistry in Britain and France Noel G. Coley (İngilizce)
- Milk or albumin? The history of proteinuria before Richard Bright, by J.S. Cameron Richard Bright'tan önce Proteinuria'nın tarihçesi. (İngilizce)
- Albüminin tarafindan serum pH duzenlemesinin mekanizmasi (İngilizce)
- Gudehithlu KP, Pegoraro AA, Dunea G, Arruda JA, Singh AK. Degradation of albumin by the renal proximal tubule cells and the subsequent fate of its fragments. Kidney Int. 2004 65:2113-22 (İngilizce)