Electroforeza proteinelor serice - Serum protein electrophoresis

Electroforeza proteinelor serice
Electroforeza proteinelor serice normală.PNG
Diagrama normală de electroforeză a proteinelor serice cu legenda diferitelor zone.
Plasă D001797
Reprezentarea schematică a unui gel de electroforeză proteică

Electroforeza proteinelor serice ( SPEP sau SPE ) este un test de laborator care examinează proteinele specifice din sânge numite globuline . Cele mai frecvente indicații pentru un test de electroforeză a proteinelor serice sunt diagnosticarea sau monitorizarea mielomului multiplu , o gammopatie monoclonală cu semnificație incertă (MGUS) sau investigarea în continuare a unei discrepanțe între o cantitate mică de albumină și o proteină totală relativ ridicată. Durerile osoase inexplicabile, anemia, proteinuria , bolile cronice ale rinichilor și hipercalcemia sunt, de asemenea, semne de mielom multiplu și indicații pentru SPE. Sângele trebuie mai întâi colectat, de obicei într-un flacon sau seringă etanșă . Electroforeza este o tehnică de laborator în care serul sanguin (porțiunea fluidă a sângelui după ce sângele s-a coagulat) este aplicat fie unei membrane de acetat îmbibate într-un tampon lichid, fie unei matrice de gel de agaroză tamponată , fie în lichid într-un capilar și expuse la un curent electric pentru a separa componentele proteinelor serice în cinci fracții majore după mărime și încărcare electrică: albumina serică , alfa-1 globuline , alfa-2 globuline , beta 1 și 2 globuline și gamma globuline .

Electroforeza cu acetat sau gel

Proteinele sunt separate atât de forțe electrice, cât și de forțe electroendoosmastice. Sarcina netă pe o proteină se bazează pe suma sumei aminoacizilor săi și pe pH-ul tamponului. Proteinele sunt aplicate pe o matrice solidă, cum ar fi un gel de agaroză sau o membrană de acetat de celuloză într-un tampon lichid și se aplică curent electric. Proteinele cu sarcină negativă vor migra către anodul încărcat pozitiv. Albumina are sarcina cea mai negativă și va migra cel mai departe spre anod. Fluxul endozmotic este mișcarea lichidului către catod, ceea ce face ca proteinele cu o sarcină mai slabă să se deplaseze înapoi de la locul de aplicare. Proteinele gamma sunt în principal separate de forțe endoosmotice.

Electroforeza capilară

În electroforeza capilară, nu există o matrice solidă. Proteinele sunt separate în primul rând de forțe electroendoosmotice puternice. Proba este injectată într-un capilar cu o sarcină superficială negativă. Se aplică un curent mare, iar proteinele încărcate negativ, cum ar fi albumina, încearcă să se deplaseze spre anod. Tamponul lichid curge spre catod și trage proteinele cu o sarcină mai slabă.

Fracții proteice serice

Rezultate normale ale electroforezei proteinelor serice

Albumină

Albumina este fracția majoră într-un SPEP normal. Este necesară o scădere de 30% înainte ca scăderea să apară pe electroforeză. De obicei se vede o singură trupă. Indivizii heterozigoți pot produce bisalbuminemie - două benzi de colorare la fel, produsul a două gene. Unele variante dau naștere la o bandă largă sau două benzi de intensitate inegală, dar niciuna dintre aceste variante nu este asociată cu boala. Creșterea mobilității anodice rezultă din legarea bilirubinei , acizilor grași neesterificați , penicilinei și acidului acetilsalicilic și, ocazional, din digestia triptică în pancreatita acută .

Absența albuminei, cunoscută sub numele de analbuminemie , este rară. Cu toate acestea, un nivel scăzut de albumină este frecvent în multe boli, inclusiv boli hepatice , malnutriție , malabsorbție, nefropatie care pierde proteine ​​și enteropatie.

Albumină - interzonă alfa-1

Chiar și colorarea în această zonă se datorează lipoproteinei alfa-1 (lipoproteine cu densitate ridicată - HDL). Scăderea apare în inflamația severă, hepatita acută și ciroza . De asemenea, sindromul nefrotic poate duce la scăderea nivelului de albumină; datorită pierderii sale în urină printr-un glomerul cu scurgeri deteriorate . O creștere apare la alcoolicii severi și la femei în timpul sarcinii și la pubertate.

Nivelurile ridicate de AFP care pot apărea în carcinomul hepatocelular pot duce la o bandă ascuțită între albumină și zona alfa-1.

Zona Alpha-1

Orosomucoidul și antitripsina migrează împreună, dar petele orosomucoide slab deci antitripsina alfa 1 (AAT) constituie cea mai mare parte a benzii alfa-1. Alfa-1 antitripsina are o grupă SG și compușii tiol pot fi legați de proteină modificându-și mobilitatea. O bandă scăzută este văzută în starea de deficiență. Este scăzut în sindromul nefrotic și absența ar putea indica un posibil deficit de alfa 1-antitripsină. Acest lucru duce în cele din urmă la emfizem din activitatea neregulată de elastază neutrofilă în țesutul pulmonar. Fracțiunea alfa-1 nu dispare în deficit de alfa 1-antitripsină, totuși, deoarece alte proteine, inclusiv alfa- lipoproteina și orosomucoida, migrează și acolo. Ca reactant pozitiv în fază acută, AAT crește în inflamația acută.

Proteina Bence Jones se poate lega și întârzia banda alfa-1.

Interfață alfa-1 - alfa-2

Două benzi slabe pot fi văzute reprezentând alfa 1-antichimotripsina și proteina de legare a vitaminei D. Aceste benzi se contopesc și se intensifică în inflamația timpurie datorită creșterii alfa 1-antichimotripsinei, o proteină de fază acută .

Zona Alpha-2

Această zonă constă în principal din alfa-2 macroglobulină (AMG sau A2M) și haptoglobină . Există, de obicei, niveluri scăzute de anemie hemolitică (haptoglobina este o moleculă de sinucidere care se leagă de hemoglobina liberă eliberată de celulele roșii din sânge și aceste complexe sunt îndepărtate rapid de fagocite ). Haptoglobina este crescută ca parte a răspunsului de fază acută, rezultând o creștere tipică în zona alfa-2 în timpul inflamației. O alfa-2 normală și o zonă alfa-1 crescută este un model tipic în metastazele hepatice și ciroza.

Complexele de haptoglobină / hemaglobină migrează mai mult catodal decât haptoglobina, așa cum se observă în interzona alfa-2 - beta. Acest lucru este de obicei văzut ca o extindere a zonei alfa-2.

Macroglobulina alfa-2 poate fi crescută la copii și vârstnici. Aceasta este văzută ca un front ascuțit al benzii alfa-2. AMG este semnificativ crescută (de 10 ori mai mare sau mai mare) în asociere cu pierderea de proteine ​​glomerulare, ca în sindromul nefrotic . Datorită dimensiunii sale mari, AMG nu poate trece prin glomeruli, în timp ce alte proteine ​​cu greutate moleculară mai mică se pierd. Sinteza îmbunătățită a AMG reprezintă creșterea absolută a sindromului nefrotic. Creșterea AMG este, de asemenea, observată la șobolani fără albumină, indicând că acesta este un răspuns la scăderea albuminei, mai degrabă decât la sindromul nefrotic în sine.

AMG este ușor crescută la începutul cursului nefropatiei diabetice .

Alfa-2 - interzonă beta

Globulina insolubilă la rece formează aici o bandă care nu este văzută în plasmă, deoarece este precipitată de heparină . Există niveluri scăzute ale inflamației și niveluri ridicate în timpul sarcinii.

Beta lipoproteina formează o bandă neregulată crenată în această zonă. Niveluri ridicate se observă în hipercolesterolemia de tip II , hipertrigliceridemia și în sindromul nefrotic.

Zona beta

Transferrina și beta-lipoproteinele ( LDL ) cuprind beta-1. Creșterea proteinelor beta-1 datorită nivelului crescut de transferină liberă este tipică pentru anemia cu deficit de fier , sarcina și terapia cu estrogeni . Creșterea proteinelor beta-1 datorită creșterii LDL apare în hipercolesterolemie . Scăderea proteinei beta-1 apare în inflamația acută sau cronică.

Beta-2 cuprinde C3 ( complement proteina 3). Este crescut în răspunsul de fază acută. Depresia C3 apare în tulburările autoimune, deoarece sistemul complementului este activat, iar C3 se leagă de complexele imune și se elimină din ser. Fibrinogenul, o proteină beta-2, se găsește în plasma normală, dar este absent în serul normal. Ocazional, sângele extras de la pacienții heparinizați nu se coagulează complet, rezultând o bandă vizibilă de fibrinogen între beta și gamma globuline.

Interzonă beta-gamma

Proteina C reactivă se găsește între zonele beta și gamma producând fuziunea beta / gamma. IgA are cea mai mare mobilitate anodală și migrează de obicei în regiunea dintre zonele beta și gamma, provocând de asemenea o fuziune beta / gamma la pacienții cu ciroză, infecție respiratorie, boli de piele sau artrită reumatoidă (IgA crescută). Fibrinogenul din probele de plasmă va fi văzut în regiunea beta gamma. Fibrinogenul, o proteină beta-2, se găsește în plasma normală, dar este absent în serul normal. Ocazional, sângele extras de la pacienții heparinizați nu se coagulează complet, rezultând o bandă vizibilă de fibrinogen între beta și gamma globuline.

Zona Gamma

De Imunoglobulinele sau anticorpii sunt în general singurele proteine prezente în regiunea normală gamma. De notat, orice proteină care migrează în regiunea gamma va fi colorată și va apărea pe gel, care poate include contaminanți ai proteinelor, artefacte sau anumite medicamente. În funcție de utilizarea unei metode de agaroză sau capilară, interferențele variază. Imunoglobulinele constau în lanțuri grele (IgA, IgM, IgG, IgE și IgD) și lanțuri ușoare (kappa și lambda). O zonă gamma normală ar trebui să apară ca o „roșie” netedă, sau frotiu, fără asimetrie sau vârfuri ascuțite. Globulinelor gamma pot fi crescute ( hipergammaglobulinemia ), scăderea ( hipogamaglobulinemie ), sau au un vârf anormale sau vârfuri. Rețineți că imunoglobulinele pot fi găsite și în alte zone; IgA migrează de obicei în zona beta-gamma și, în special, imunoglobulinele patogene pot migra oriunde, inclusiv regiunile alfa.

Hipogamaglobulinemia este ușor identificabilă ca o „scădere” sau scădere a zonei gamma. Este normal la sugari. Acesta se gaseste la pacientii cu agamaglobulinemie X-linked . Deficitul de IgA apare la 1: 500 din populație, așa cum sugerează o paloare în zona gamma. De remarcat, hipogammaglobulinema poate fi observată în contextul MGUS sau mielom multiplu.

Dacă zona gamma arată o creștere, primul pas în interpretare este de a stabili dacă regiunea este îngustă sau largă. O manieră largă "asemănătoare umflăturii" (largă) indică producția de imunoglobulină policlonală. Dacă este ridicat într-o manieră asimetrică sau cu unul sau mai multe vârfuri sau „vârfuri” înguste, ar putea indica producția clonală a uneia sau mai multor imunoglobuline,

Gammopatia policlonală este indicată printr-o creștere „asemănătoare umflăturii” în zona gamma, ceea ce indică de obicei o stare non-neoplazică (deși nu este exclusivă condițiilor non-neoplazice). Cele mai frecvente cauze ale hipergammaglobulinemiei policlonale detectate prin electroforeză sunt infecții severe , boli hepatice cronice, artrită reumatoidă, lupus eritematos sistemic și alte boli ale țesutului conjunctiv.

Un vârf îngust sugerează o gammopatie monoclonală, cunoscută și sub numele de bandă restricționată, sau „M-spike”. Pentru a confirma că banda restricționată este o imunoglobulină, se efectuează teste de urmărire cu imunofixare sau se efectuează imunodisplacere / imunosubtractie (metode capilare). Anticorpii monoclonali terapeutici (mAb) migrează, de asemenea, în această regiune și pot fi interpretați greșit ca o gammopatie monoclonală și pot fi identificați, de asemenea, prin imunofixare sau imunodisplasare / imunosubtractie, deoarece sunt comparabili structural cu imunoglobulinele umane. Cea mai frecventă cauză a unei benzi restricționate este un MGUS (gammopatie monoclonală cu semnificație incertă), care, deși este un precursor necesar, progresează doar rar spre mielom multiplu. (În medie, 1% / an.) De obicei, o gammopatie monoclonală este de origine malignă sau clonală, mielomul fiind cea mai frecventă cauză a vârfurilor IgA și IgG . leucemia limfatică cronică și limfosarcomul nu sunt neobișnuite și de obicei dau naștere paraproteinelor IgM . Rețineți că până la 8% dintre pacienții geriatrici sănătoși pot avea un vârf monoclonal. Macroglobulinemia Waldenström (IgM), gammopatia monoclonală cu semnificație nedeterminată (MGUS), amiloidoza, leucemia plasmatică și plasmocitoamele solitare produc, de asemenea, un vârf M.

Gammopatia oligoclonală este indicată de una sau mai multe clone discrete.

Lizozima poate fi văzută ca o bandă catodală până la gamma în leucemia mielomonocitară în care este eliberată din celulele tumorale .

Referințe

linkuri externe