Reduced in vitro binding of tryptophan by plasma in uremia

Reduced in vitro binding of tryptophan by plasma in uremia. Since markedly depressed binding of the essential amino acid tryptophan to plasma proteins of fasting chronically uremic patients was previously shown, we have now determined the association constants (k) and binding sites (n) for tryptophan for whole plasma and purified albumin from normal subjects and patients on intermittent hemodialysis. We used the in vitro equilibrium dialysis technique (plasma:buffer ratio = 1:25) and analyzed the data by computer with a one ligand-two binding sites model. Over a wide range of free tryptophan concentrations (0.26 to 10 mg/100 ml), binding was markedly depressed in the patients. The diminution was mainly due to a decrease of n1 (binding capacity of the strong, first site on albumin) from the normal value of 0.74 ± 0.14 (sd) to 0.52 ± 0.15 (P < 0.025). The k1 of 4.1 ± 1.1 for the patients and 4.6 ± 0.7 × 103 L/M for normal subjects were not different. In four of eight patients, binding of tryptophan at the second site was 20% of the total at low tryptophan concentrations. In contrast, binding indexes of albumin isolated from four patients by (NH4)2SO4 fractionation plus DEAE-Sephadex column chromatography were identical to those of albumin similarly isolated from three normal controls. We conclude that abnormal binding of tryptophan in uremia is probably not due to an intrinsic defect of albumin but to the presence of a competing solute, which is either a nondialyzable large molecule or a small solute which binds extremely tightly to albumin. On the other hand, the possibility was not excluded that abnormal albumin was present in vivo but was either lost or “normalized” during the purification procedure. This abnormality may also be the basis for the observed reduced binding of many drugs, particularly of the acidic type, to plasma proteins in chronically uremic patients.Diminution in vitro de la liaison du tryptophane au plasma au cours de l'urémie. Il a été montré antérieurement une diminution importante de la liaison du tryptophane aux protéines plasmatiques des sujets à jeûn atteints d'urémie chronique. Nous avons déterminé les constantes d'association (k) et les sites de liaison (n) du tryptophane au plasma total et à l'albumine purifiée de sujets normaux et de sujets soumis à l'hémodialyseitérative. Nous avons utilisé la technique de la dialyse à l'équilibre (rapport plasma/tampon = 1,25) et analysé mathématiquement les résultats pour un modèle à un ligand et deux sites de liaison. Pour un large éventail de concentration de tryptophane libre (0,26 à 10 mg/100 ml), la liaison est nettement diminuée chez les malades. La diminution est due essentiellement à la baisse de n1 (capacité de liaison du premier site fort sur l'albumine) d'une valeur normale de 0,74 ± 0,14 (SD) à 0,52 ± 0,15 (P < 0,025). Les k1 de 4,1 ± 1,1 des malades et de 4,6 ± 0,7 × 103 L/M des normaux ne sont pas différents. Chez quatre des huite malades la liaison du tryptophane au deuxième site est de 20% du total aux concentrations faibles de tryptophane. A l'opposé, les paramètres de liaison de l'albumine isolée chez quatre malades par fractionnement avec (NH4)2 SO4 et chromatographie sur colonne de DEAE-Sephadex sont identiques à ceux de l'albumine isolée de la même façon chez trois sujets témoins. Nous concluons que la liaison anormale du tryptophane au cours de l'urémie n'est probablement pas due à un déficit intrinsèque de l'albumine mais à la présence d'un soluté compétiteur qui est soit une grosse molécule non dialysable soit une petite molécule qui se lie fortement à l'albumine. D'autre part, la possibilité n'est pas exclue d'une albumine anormale présente in vivo et perdue ou “normalisée” durant la purification. Cette anomalie peut aussi être la base de la diminution observée de la liaison de divers médicaments, particulièrement du type acide, aux protéines plasmatiques chez des malades atteints d'urémie chronique