Albümin

Kısaca albümin diye de bilinen serum albümini, insan ve diğer memeli hayvanların kan plazmasında bulunan en yaygın proteindir. Kanda bulunan proteinlerin %60'ını oluşturur. Ayrıca, doku sıvılarında, özellikle kas ve deride, az miktarda gözyaşı, ter, mide suları ve safrada da bulunur. Vücuttaki toplam albüminin %30-40'ı kandadır. Yağ asitleri ve çeşitli başka maddeleri kanda taşımasının yanı sıra en önemli işlevi, kan ile doku sıvıları arasında suyun dengelenmesini sağlamaktır.

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."

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 maddelere 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.

Yeterli miktarda protein almayan kişi belirli bir süre sonrasında vücudun beslenmesinin önüne geçerek albümin eksikliğine sebep olabilir. Bunun yanı sıra böbrek fonksiyonlarında bozukluk da albümin eksikliğine sebep olan etmenler arasında yer alabilir.

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 ticarîleştirmelerini istemiştir. Günümüzde dünya çapında yılda 500 ton albümin üretilir.

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.