Valoarea diagnostică a determinării proteinelor serice prin electroforeză

Plasma sanguină conţine 60 - 80 %/l proteine, care corespunde unei cantităţi de 100 - 200 g proteine circulare.

Proteinele plasmatice cuprind trei grupe principale: fibrinogenul, albumina şi globulinele.

La total de aproximativ 100 gr/proteine plasmatice, 4 gr % îl reprezintă fibrinogenul, 57 gr % albumina şi 38 gr % globulinele.

Determinarea proteinelor plasmatice şi separarea lor electroforetică permite confirmarea unui diagnostic şi detectarea unei condiţii patologice necunoscute. Aşadar metoda electroforetică ocupă un loc important în cadrul investigaţiilor ce se efectuează în acea direcţie.

Electroforeza proteinelor serice separă proteinele din serul sanguin cu ajutorul curentului electric. Creşterea sau scăderea unora din fracţiunile proteice constituie o informaţie utilă diagnosticului bolilor hepatice, infecţioase, renale, imunologice, reumatismale.

Această metodă se bazează pe principiul că proteinele cu sarcini electrice diferite migrează diferit în câmp electric, în funcţie de sarcina electrică şi de greutatea moleculară. Ea utilizează suporturi solide şi ph alcalin la care toate componentele proteice sunt încărcate negativ şi migrează spre polul pozitiv. Pe electroforegramă proteinele apar sub formă de benzi cărora li se măsoară densitatea optică, fiecare bandă având un maxim de absorbţie.

Electroforeza proteinelor este cerută atunci când:

• ne aflăm în faţa unei creşteri inexplicabile a VSH-ului

• în cazul unei hiperproteinomii

• când manifestările clinice sau biologice (de exemplu o hipercalcemie) ne fac să suspectăm un mielom sau o hemopatie

• în cazul unor infecţii repetate, în special bacteriene (deficitul imunitar putând corespunde unei hipogamaglobulinemii)

• când circumstanţele clinice evocă o stare de hipervâscozitate ( tulburări neurologice, hemoragie oculară, insuficienţă cardiacă).

Interpretarea rezultatelor

Prin electroforeză, proteinele serice se împart în 5 grupe principale: albumina, alfa 1, alfa 2, beta şi gama - globuline.

Albumina, alfa 1 şi beta apar sub forma unor benzi omogene, bine definite. Alfa 2 şi gama apar ca benzi difuze, iar fracţiunea gama prezintă în partea sa centrală o zonă mai intens colorată.

Electroforeza proteinelor serice furnizează valori procentuale. Concentraţia absolută a fracţiunilor proteice se calculează în funcţie de proteinele totale.

Proteinograma serului normal ( valori normale)

• albumina: 52 - 68 %

• alfa 1 - globuline: 1,5 - 4,5 %

• alfa 2 - globuline: 8 - 17%

• beta - globuline: 8-17%

• gama - globuline: 10,5 - 20,5 %

În fiecare bandă migrează mai multe proteine. Principalele proteine prezente în fiecare fracţiune şi în inter zone (zonele dintre fracţiuni vecine) sunt:

Albumina - sintetizată de fier, are rol de meţinere a presiunii coloidal - osmotice, fiind implicată în echilibrul compartimentelor intra şi extra vasculare ale organismului. Este totodată şi proteina de rezervă în componenţa sa şi proteina cu rol de transport a numeroase substanţe ( acizi graşi, hormoni, bilirubina, medicamente, etc. ).

În cazuri speciale, în zona de migrare a albuminei se constată o bandă suplimentară, datorată unor variaţii genetice fără relevanţă clinică ( aloalbuminemie şi bisalbuminemie). Creşte în deshidratări şi scade în boli de ficat, infecţii cronice, sindrom nefrotic, enteropatice exudativă, arsuri întinse, caşexie, malnutriţie.

Inter zona albumina - alfa 1 globulina compusă din

a) Alfa 1 - lipoproteina (HDL) ce participă la transportul colesterolului şi al vitaminelor solubile în grăsimi. Creşte în hiperlipidemie şi scade în boli de ficat.

b) Alfa 1 - fetoproteina este o gliboproteină, sintetizată în cursul perioadei fetale. După naştere, nivelul seriei de AFP scad progresiv. Creşte în cancer heptic.

c) Alfa 1 acid glicoprotein este o glicoproteină sintetizată de ficat. Face parte dintre proteinele de fază acută şi are rol în eliminarea detrituşurilor. Creşte în stări inflamatoare acute sau cronice şi scade în deficit de sinteză hepatică.

Zona alfa 1 - globulinei

Reflectă în special concentraţia de alfa 1 - antitripsină "reactant de fază acută". Aceasta ajută la neutralizarea anumitor enzime, dar în primul rând protejează plămânii de apariţia elastazei - enzimă produsă de neutrofile ca răspuns al organismului de diferite răni şi inflamaţii. Creşte în reacţii inflamatoare acute şi scade în diferite în sindromul nefrotic.

Inter zona alfa 1 - globulina - alfa 2 - globulina

Alfa 1 - antichimotripsin este o glicoproteină cu rol inhibitor al enzimelor proteolitice. Creşte în reacţii inflamatoare acute.

Zona alfa 2 - globulinei

Este constituită din 2 componente proteice: alfa 2 - macroglobulină şi haptoglobină.

Alfa 2 - macroglobulina este un alt inhibitor al enzimelor proteolitice. Creşte în infecţii acute, sindorm nefrotic (se pierd proteine cu masa moleculară mică). Scade în deficit de sinteză hepatică.

Haproglobina leagă hemoglobina liberă şi fragmentele de hemoglobină liberă rezultate în urma distrucţiei celulare. Creşte în inflamaţii acutre şi cronice şi scade în anemie hemolitică, insuficienţă hepatică.

Inter zona alfa 2 - globulina - beta - globulina

În acestă zonă beta - lipoproteinele (LDL) ce paticipă la transportul colesterolului, formează p e bandă neregulată. Creşte în hipercolesterolemie de tip II, în sindromul nefrotic.

Zona beta - globulinelor

Este alcătuită de 2 benzi distincte: beta 1 corespunzătoare transferinei şi beta 2 care include fracţiunile complementului C3 şi C4.

Transferina are rol esenţial în transportul fierului necesar sintetizării hemoglobinei începând de la celulele intestinale până la măduva osoasă. Creşte în anemie cu deficienţa de fier, sarcină şi terapie cu estrogeni. Scade în boli de ficat, malnutriţie, stări inflamatoare, cancer.

Fracţiunile C3 şi C4 sunt două din componentele sistemului complementar, format din aproximativ 15 proteine care acţionează împreună pentru a determina răspunsul imun al organismului. Principalul rol este de a distruge substanţele străine, precum bacteriile şi viruşii.
Creşte în răspunsul de fază acută şi scade în boli autoimune aflate în puşeu activ.

Zona gama - globulinelor

Gama - globulinele sunt globulinele cele mai importante. Sunt proteine ale serului sanguin secretate de către plasmocite, provenite din limfocite de tip B, ca reacţie la introducerea în organism a unei substanţe străine (antigen).

Din această categorie fac parte imunoglobulinele (IgG, IgA, IgM, IgD şi IgE).

IgA joacă un rol important în lupra împotriva bacteriilor în mucoase (căi respiratorii).

IgD intervin în maturarea limfocitelor.

IgE au rol cheie în lupta împotriva paraziţilor şi mecanismul alergiei. Ele sunt secretate împotriva alergenilor şi antrenează în organism eliberarea de histamină, substanţa responsabilă de apariţia simptomelor alergiei.

IgG sunt produse în cursul unui contract cu antigenul, contact care se prelungeşte sau în cursul unui al doilea contact al organismului cu un antigen. Acesta este răspunsul - memorie, principiului în baza căruia funcţionează imunitatea dobândită şi vaccinurile.

IgM sunt imunoglobulinele secrete în cursul primului contact al organismului cu un atingen. Imunoglobulinele migrează cu viteze diferite, după natura lor. IgA migrează cu freacţia alfa 2 sau beta 1, IgM cu fracţia gama rapidă, iar IgG cu fracţia gama lentă.

Anomaliile suferite de acestea se traduc fie prin diverse deficite fie prin hipergamaglobulinemii policlonale sau monoclonale.

Cresc în gamaglobulinemii policlonale sau monoclonale, boli de ficat, infecţii cronice. Scad în agamaglobulinemie, hipogamaglobulinemii şi sindroame nefrotice.

Hipogamaglobulinemia poate fi congenitală sau dobândită şi poate fi uşor detectată la electorforeza proteinelor serice atunci când concentraţiile principalelor 3 clase de imunoglobuline ( IgG, IgA şi IgM) sunt scăzute.

Prezenţa hipogamaglobulinemiei la adult impune continuarea investigaţiilor în vederea depistării unei posibile boli limfoproliferative ( mielorm cu lanţuri uşoare, leucemie limfatică cronică, limfoame). Principalele profile anormale ale electroforezei proteinelor serice: numeroase disproteinemii se caracterizează printr-un profil electroforetic caracteristic, de aici rezultând interesul pentru electroforeza ca diagnostic de primă intenţie.

Hemoliza are ca rezultat formarea complexului haproglobină - hemoglobină ceea ce face să crească densitatea inter zonei dintre alfa 2 şi beta - globulina. În consecinţă, pe electroforeză are loc creşterea moderată a alfa 2 -globulinei şi creşterea marcată a beta - globulinei.

Sindromul inflamator acut

Proteinele fazei acute sunt: alfa 1 - antitripsină, alfa 1 glicoproteină, haptoglobina, ceruloplasmina, C3, C4 şi proteina C reactivă (CRP). Ele sunt produse într-o manieră secvenţială în faza de răspuns a fazei acute: CRP este produsă prima, urmată de alfa 1 - antitripsina, apoi C3. Proteinele fazei acute apar în septicemie, meningite, maladii acute şi infarct de miocared. Pe electroforeza corespunzătoare sindromului inflamator acut, albuminele scad odată cu creşterea alfa1, alfa 2 şi betablobulinelor. CRP poate să apară ca un grup distinct la sfârşitul regiunii gama.

Sindromul inflamator cornic

Când sindormul inflamator devine cronic, are loc şi o creştere a gama - globulinelor, în principal atribuită creşterii de anticorpi IgG ca răspuns la starea inflamatoare. Este cazul inecţiilor cronice, al lupusului eritematos şi artritei reumatoide.

Sindromul nefrotic

Este caracterizat de o scădere a tuturor proteinelor serice ( ca urmare a unei proteinurii severe), cu excepţia alfa 2 - globulinelor care cresc. Acest lucru se datorează faptului ca alfa 2 - macroglobulina rămâne în rinichi datorită mărimii sale, în timp ce proteinele de talie mică sunt excretate în urină. Sindormul nefrotic este rezultatul a numeroase procese patologice precum diabetul, blile renale, bolile circulatorii li de colagen.

Ciroză hepatică

Electroforeza tipică a sindromului este caracterizată de o diminuare a albuminei şi de o fuziune a fracţiunilor beta şi gama. Această fuziune are aspect de " spate de cămilă" şi poartă denumirea de bloc beta - gama; blocul beta - gama se datorează unei scăderi a transferinei ( pentru că ficatul este principalul loc de sinteză a acesteia) şi o creştere a beta - lipoproteinelor şi a imunoglobulinelor. Sinteza de IgA şi IgM, care o depăşeste pe cea de IgG, creşte, iar această creştere se poziţionează  în zona dintre beta şi gama - globuline.

Creşteri policlonale de gama - globuline indică un proces imunologic cronic asociat cu afecţiuni hepatice ( hepatita cronică activă, ciroză), boli de colagen (LES, poliartrita reumatoidă), neoplazii (ex. Boala Hodgkin), leucemie mielo - monocitară cronică. În aceste cazuri, hipergamaglobulinemia este urmarea activării unui număr mare de clone plasmocitare care eliberează imunoglobuline.

Electroforeza arată că o bandă lată şi omogenă, care pe diagramă prezintă o curbă puţin înaltă şi rotundă, în formă de arc. În gamapatia (disglobulinemia) polioclonală cresc toate fracţiunile de globuline serice ca răspuns normal la o stare infecţioasă.
Uneori, în zonă se pot observa câteva benzi mici, înguste, denumite oligoclonale, întâlnite la pacienţi cu hepatită, boli ale complxelor imune, sindromul imunodeficienţei dobândite, limfomul angioimunoblastic.

Creşteri monoclonale de gama - globuline sunt caracterizate de prezenţa în ser a unei imunoglobuline monoclonale, cel mai frecvent IgG. Imunoglobulinele monoclonale sunt omogene din punct de vedere structural şi chimic, fiind alcătuite dintr-un singur tip de lanţ uşor (kappa sau lambda). În circulaţie pot fi eliberate imunoglobuline complete sau numai subunităţi ale acestora ( de exemplu, lanţuri uşoare monoclonale, denumite proteine Bence - Jones ).

Electroforeza pune în evidenţă o bandă intensă şi îngustă ( banda M - myelome - proteine ), oriunde între zonele alfa şi gama ( mai frecvent, însă, în zona gama). După scanarea densiometrică gamapatiile monoclonale prezintă un vârf înalt şi ascuţit, egalând sau întrecând de cele mai multe ori din punct de vedere cantitativm vârful albuminei.
În gamapatiile monoclonale are loc proliferarea unei singure clone plamocitare datorate, de obicei, unor afecţiuni maligne ( mielom multiplu, boala Waldenstrom, amiloidoza, limfoame ), dar şi unor afecţiuni benigne sau chiar absemţa unei modificări patologice ( gamapatii monoclonale cu semnificaţie nedeterminată).

O caracteristică a gamapatiilor monoclonale este marca disproporţiei întâlnită în ceea ce priveşte raportul dintre cele 3 imunoglobuline. Când una este anormal de crescută, linia celulară responsabilă de sinteza paraproteinei este puternic hiperplaziată. Aceasta influenţează negativ dezvoltarea celorlalte clone celulare, a căror activitate scade şi imnoglobulinele respective sunt aproape de dispariţie.

Limite şi interferenţe

Variaţii fiziologice: în sarcină scade albumina şi cresc alfa 2, beta şi gama - globulinele (IgG).
Valori mai scăzute ale gama - globulinelor pot fi întâlnite la vârstnici.

Electroforeza este afectată de:

• Un nivel ridicat al lipidelor ( hiperlipidemie )

• Medicamete precum corticosteroizii, contraceptivele orale, aspirina, bicarbonaţii, clorprozamina, izoniazida şi neomicina

• Tratament citostatic sau imunosupresor

• Fracţiunea C3 a complementului este labilă şi scade pe timpul stocajului

• Interfereţe analitice

• O creştere uşoară a lărgimii benzii de albumina poate fi datorată legării unor medicamente (penicilina) sau a bilirubinei

• Bisalbuminemia tranzitorie ( non - ereditară ) poate di întâlnită ca rezultat al unui tratament medicamentos sau unei perturbări metabolice severe ( ex. Pancreatita )

• Benzi monoclonale false pot fi date de: hemoglobina liberă, în cazul unui ser hemolizat sau a unei hemolize intravasculare ( banda în zona alfa 2 - beta )

• Vizualizarea este dificilă în cazul în care banda monoclonală se suprapune peste o bandă normală ( ex. Banda monoclonală în zona beta 1 va migra în aceeaşi poziţie ca şi transferina )

Se poate efectua şi electroforeza proteinelor în urină dacă rezultatele testului electroforeza proteinelor serice ( sânge ) indică valori anormale. În mod normal, cantităţi foarte mici de proteine sunt eliminate prin urină; acest lucru se schimbă atunci când pacientul suferă de anumite maladii, precum mielom multiplu.

 

Dr. Mihaela Berechet
Medic medicina de laborator
MEDCENTER Brăila