Serum darah

Struktur 3D hemoglobin, sebuah protein globular.

Di dalam darah, serum (bahasa Inggris: blood serum) adalah komponen yang bukan berupa sel darah, juga bukan faktor koagulasi; serum adalah plasma darah tanpa fibrinogen, (bahasa Latin: serum) berarti bagian tetap cair dari susu yang membeku pada proses pembuatan keju.

Serum terdiri dari semua protein (yang tidak digunakan untuk pembekuan darah) termasuk cairan elektrolit, antibodi, antigen, hormon, dan semua substansi exogenous. Rumusan umum yaitu: serum = plasma - fibrinogen - protein faktor koagulasi.

Studi yang mempelajari serum disebut serologi. Serum digunakan dalam berbagai uji diagnostik termasuk untuk menentukan golongan darah.

Serum protein

Serum protein (bahasa Inggris: globular protein, spheroprotein) merupakan salah satu dari tiga jenis protein di dalam tubuh yang terbentuk dari asam amino berupa larutan koloidal di dalam plasma darah. Protein (bahasa Yunani: πρωτεϊνη - proteios) berarti utama (bahasa Inggris: first rank).

Serum protein tidak mengandung fibrin (bukan merupakan fibrous protein) sehingga dapat terlarut. Total serum protein dalam darah sekitar 7,2 - 8 g/dl atau sekitar 7% dari volume darah keseluruhan dengan berbagai kegunaan:

• Sirkulasi molekul lipida, hormon, vitamin dan zat besi
• Enzim, komponen komplemen, protease inhibitor dan kinin precursor
• Regulasi aktivitas, fungsional non seluler dalam sistem kekebalan.

Total serum protein dapat melonjak karena:

infeksi kronis (termasuk tuberkolosis, Adrenal cortical hypofunction , disfungsi hati, Collagen Vascular Disease (Rheumatoid Arthritis, Systemic Lupus, Scleroderma), gejala hipersensitivitas, Sarcoidosis, dehidrasi (diabetic acidosis, chronic diarrhea, dll.), Respiratory distress, Hemolisis,Cryoglobulinemia, Alcoholism, Leukemia

dan menurun antara lain disebabkan oleh:

Malnutrition dan malabsorption (insufficient intake and/or digestion of proteins), Liver disease (insufficient production of proteins), Diare (loss of protein through the GI tract), Severe burns (loss of protein through the skin), Hormone Imbalances that favor breakdown of tissue, Loss through the urine in severe kidney disease (proteinuria), Kehamilan (dilution of protein due to extra fluid held in the vascular system)

Protein darah	Kadar normal level	%	Kegunaan
Serum albumin	3.5-5.0 g/dl	60%	memelihara tekanan osmosis dan pengusung molekul lain
Immunoglobulin	1.0-1.5 g/dl	18%	membentuk sistem kekebalan tubuh
Fibrinogen	0.2-0.45 g/dl	4%	koagulasi darah
alfa-1 fetoprotein
Protein wewenang		<1%	mengatur ekspresi genetik

Terdapat dua jenis protein yang utama di dalam serum, yaitu albumin dan globulin. Albumin dibuat di dalam hati, merupakan protein yang paling menonjol dan bermuatan negatif yang terkuat guna mengikat molekul kecil untuk diedarkan melalui darah. Albumin juga berguna untuk menjaga tekanan osmosis darah.

Beberapa jenis globulin diproduksi di dalam hati, sementara yang lain diproduksi di dalam sistem kekebalan. Semua jenis serum protein yang lain diproduksi di dalam hati. Arti kata globulin menunjukkan sekelompok protein heterogen dengan berat molekul tertentu yang cukup tinggi, dengan kecepatan terlarut (en:solubility rate) dan laju migrasi elektroforetik (en:electrophoretic migration rate) yang lebih rendah daripada albumin. Rasio normal di dalam darah sekitar 2 hingga 3,5 g/dl.

Ilustrasi skema gel protein hasil elektroforesis, lihat pula [1]

Elektroforesis protein serum (en:serum protein electrophoresis, SPEP) adalah uji laboratorium untuk menentukan jenis globulin (alfa-1, alfa-2, beta dan gamma) dan albumin. Cara yang digunakan adalah pengambilan serum darah dari bekuan darah, kemudian diletakkan di atas medium yang dibubuhi agarose gel, kemudian dipaparkan ke arus listrik. Protein serum total atau protein plasma total atau protein total adalah hasil uji laboratorium yang mengukur jumlah protein pada plasma darah atau serum darah.

Serum albumin

Serum albumin, sering disebut albumin adalah protein dengan jumlah terbanyak di dalam tubuh. Albumin sangat penting demi memelihara tekanan osmosis untuk distribusi fluida tubuh antara intravascular compartment dan jaringan tubuh. Albumin juga berfungsi sebagai pengusung plasma dengan secara tidak langsung mengikat beberapa hormon steroid hydrophobic dan protein pengusung bagi hemin dan asam lemak dalam sirkulasinya. BSA, fraksi V dari serum albumin berguna untuk meluruhkan beberapa substansi dari sirkulasi darah melalui jaringan hati, antara lain bilirubin, tiroksin, taurolithocholic acid, chenodeoxycholic acid, digitoksin dan juga heme peptida dari cytochrome C. 60% dari protein di dalam plasma darah, jumlah serum yang melebihi batas normal dapat membahayakan manusia. Prealbumin (bahasa Inggris: transthyretin) ditengarai sebagai pengusung hormon tiroksin dari dalam darah menuju ke otak.

Serum globulin

Serum globulin adalah istilah umum yang digunakan untuk protein yang tidak larut, baik di dalam air maupun di dalam larutan garam konsentrasi tinggi, tetapi larut dalam larutan garam konsentrasi sedang. Globulin (bahasa Latin: globulus, bola kecil (bahasa Inggris: small globe)) mempunyai rasio 35% dari protein plasma, berguna untuk sirkulasi ion, hormon dan asam lemak dalam sistem kekebalan. Beberapa jenis globulin mengikat hemoglobin, beberapa yang lain mengusung zat besi, berfungsi untuk melawan infeksi, dan bertindak sebagai faktor koagulasi.

Globulin terdiri dari:

• lakto globulin
• tiroglobulin
• serum globulin, terbagi terbagi menurut laju migrasi elektroforesik menjadi:
  • alfa globulin (protein yang mengusung tiroksin dan retinol/vitamin A).
    • alfa-1 globulin
      • alfa-1 antitripsin (bahasa Inggris: Transcortin, corticosteroid-binding globulin, CBG) disebut juga acute phase reactant atau serpin peptidase inhibitor, clade A (alpha-1 antiproteinase), member 6.
      • alfa-1 antisimotripsin
      • orosomukoid (asam glikoprotein)
      • serum amiloid A
      • alfa-1 lipoprotein (HDL)
    • alfa-2 globulin
      • alfa-2 makro globulin (protease inhibitor)
      • haptoglobin
      • protein C (inhibitor of activated coagulation factors FVIII and FV)
      • seruloplasmin (pengusung zat tembaga)
      • alfa-2 lipoprotein (VLDL)
  • beta globulin
    • beta-1 globulin
      • transferin
      • hemopeksin
      • plasminogen
      • properdin
      • faktor komplemen H
    • beta-2 globulin
      • faktor komplemen C3 dan C4
      • C-reactive protein
      • beta-2 lipoprotein alias LDL
      • beta-2 mikro globulin
      • beberap jenis IgA dan IgM
  • gamma globulin (protein dengan muatan negatif yang terlemah yang berfungsi sebagai antibodi)
    • IgM, IgA, IgG
  • makro globulin
  • transkobalamin

Serum lipoprotein

Serum lipoprotein adalah senyawa biokimiawi yang mengandung protein dan lemak. Lemak atau produk turunannya dapat terikat secara kovalen maupun non kovalen dengan protein. Lipoprotein dapat berbentuk enzim, transporter, protein struktural, antigen, adesin, toksin, high density lipoprotein dan low density lipoprotein yang memungkinkan lemak terusung di dalam darah, dan protein transmembran yang terdapat pada mitokondria (terdapat juga pada kloroplas tanaman), serta lipoprotein bakterial. Lipoprotein di dalam tubuh manusia terbagi menjadi 5 golongan utama:

• kilomikron (bahasa Inggris: chylomicron)
• VLDL
• LDL
• IDL
• HDL

Serum wewenang

Serum wewenang (bahasa Inggris: Regulatory protein) yang hanya berjumlah 1% dari protein plasma, terdiri dari enzim, proenzim dan hormon. Riset terakhir mengenai protein plasma darah tertuju pada analisa proteomika dari serum/plasma guna mencari jejak bio (bahasa Inggris: biomarker) yang dimulai semenjak tahun 1970 dengan elektroforesis gel 2 dimensi dan pada akhir-akhir ini dengan spektrometri massa.

Terdapat dua jenis protein wewenang:

1. protein yang memengaruhi kontraksi otot, misalnya troponin dan tropomiosin, yang mengatur interaksi antara miosin dan aktin. Kalsium merupakan komponen yang krusial pada reaksi ini.
2. protein tertentu yang mengikat deret wewenang (bahasa Inggris: regulatory sequence) dari DNA, dan berfungsi untuk mengatur ekspresi genetik. Protein ini menggerakkan proses diferensiasi seluler dan morfogenesis menuju pada penciptaan jenis sel yang baru pada makhluk multicellular. Pada tahap ini, jenis sel yang berbeda dapat memiliki profil ekspresi genetik yang berbeda-beda dalam deret genome yang sama.