Electroforeza proteinelor serice

Synevo

Informatii generale

Proteinele serice indeplinesc functii variate in organism:

• sursa de nutritie;
• componente ale sistemelor tampon;
• agenti imunologici (imunoglobulinele);
• rol de carrier, asigurand transportul anumitor ioni si molecule (haptoglobina, prealbumina, transferina);
• rol de reglare a activitatii diverselor enzime proteolitice (antiproteaze: alfa1-antitripsina, alfa2-macroglobulina);
• rol in reglarea presiunii oncotice².

Metoda curenta pentru separarea proteinelor serice utilizata in laboratoarele de biochimie medicala este electroforeza. Se utilizeaza suporturi solide si pH alcalin, la care toate componentele proteice sunt incarcate negativ si migreaza spre polul pozitiv. Pe electroforegrama, dupa colorare, proteinele apar sub forma de benzi carora li se masoara densitatea optica, fiecare banda avand un maxim de absorbtie. Prin electroforeza, in conditiile amintite mai sus, se obtin cinci fractiuni: albumina serica, a₁, a₂, b, g – globuline³. Unele sisteme de electroforeza pot diferentia zona b in doua benzi distincte b₁ si b₂ rezultand astfel 6 fractiuni proteice in total.

Albumina, a₁ si b apar sub forma unor benzi omogene, bine definite. a₂, si g  apar ca benzi difuze, iar fractiunea g prezinta in partea sa centrala o zona mai intens colorata².

Recomandari pentru efectuarea electroforezei proteinelor serice – detectarea gamapatiilor  monoclonale; evaluarea proteinelor serice si a statusului nutritional³.

Pregatire pacient – à jeun (pe nemancate) sau postprandial¹.

Specimen recoltat – sange¹.

Recipient de recoltare – vacutainer fara anticoagulant cu/fara gel separator¹.

Prelucrare necesara dupa recoltare – se separa serul prin centrifugare¹.

Volum proba – minim 0.5 mL ser¹.

Cauze de respingere a probei – ser hemolizat¹.

Stabilitate proba – serul separat este stabil 4 zile la temperatura camerei sau o saptamana  la  2-8°C¹.

Metoda – electroforetica (in gel agar) urmata de scanarea densitometrica a fractiunilor obtinute¹.

Valori de referinta – sunt dependente de varsta²

Varsta	Albumina (%)	a1(%)	a2(%)	b(%)	g(%)	A/G
< 1 an	40-65	2-5	6.6-13.5	8.5-14	10-21	1.16-2.23
1 – 16 ani	50-65	2-5	6-15	8.5-15	10-22	1.06-2.48
> 16 ani	52 – 68	2-5	6,6-13,5	8,5 -14	11 – 21	1.39-2.23

In cazul sistemului care separa 6 fractiuni se utilizeaza urmatoarele valori de referinta:

Albumina: 52-65.1%

a₁ globuline: 1-3%

a₂ globuline:  9.5-14.4%

b₁  globuline:  6-9.8%

b₂  globuline:  2.6-5.8%

g   globuline:  10.7-20.3%².

  

Interpretarea rezultatelor³

Pentru a facilita interpretarea rezultatelor va fi descrisa fiecare din cele 5 fractiuni cu proteinele componente:

 Albumina

Scaderea albuminei serice (hipoalbuminemie) survine in stari patologice variate si are semnificatii diferite (malnutritie, malabsorbtie, sindrom nefrotic, neoplazii). Cresteri ale albuminei apar in urma deshidratarilor. In cazuri speciale, in zona de migrare a albuminei se constata o banda suplimentara, datorata unor variatii genetice fara relevanta clinica (aloalbuminemie si bisalbuminemie).

Zona a₁  reflecta in special concentratia serica de alfa1-antitripsina, astfel ca reducerea acestei fractiuni se intalneste in deficitul de alfa1-antitripsina asociat cu anumite boli pulmonare (emfizem cu debut precoce) si hepatice (hepatita neonatala). Cresteri se inregistreaza in toate reactiile inflamatorii („reactant de faza acuta”). In cazuri rare, obtinerea unei benzi suplimentare largi in aceasta zona poate sugera prezenta alfa-fetoproteinei.

Zona a₂    este constituita din 2 componente proteice: alfa2 macroglobulina si haptoglobina.

Crestere de a₂ apare in infectii acute, reumatism articular acut, arterita, sindrom nefrotic, diabet zaharat, neoplazii; scaderea acestei fractiuni se poate intalni in pancreatite acute severe, leziuni hepatocelulare, sindroame de coagulare intravasculara diseminata, anemii hemolitice, anemii megaloblastice.

Zona b  este alcatuita din 2 benzi distincte: b₁ corespunzatoare transferinei si b₂ care include fractiunile complementului C₃ si C₄. Al treilea component al acestei zone este beta-lipoproteina, a carei banda se poate suprapune pe cea a transferinei sau C₃ sau poate fi situata in zona beta-gamma.

Nivelul seric de b globuline creste in anemia feripriva si ciroza biliara si scade in boli autoimune aflate in puseu activ (LES), nefroza, afectiuni hepatice, neoplazii, infectii acute si cronice. In unele cazuri de mielom multiplu de tip IgA se poate constata prezenta unui component monoclonal in aceasta zona.

Zona g  Gamma-globulinele sunt globulinele cele mai importante. Din aceasta categorie fac parte imunoglobulinele (IgG, IgA, IgM, IgD si IgE). Anomaliile suferite de acestea se traduc fie prin diverse deficite, fie prin hipergamaglobulinemii policlonale sau monoclonale.

Procentul de g globuline scade in agamaglobulinemie, hipogamaglobulinemii si sindroame nefrotice. Hipogamaglobulinemia poate fi congenitala sau dobandita si poate fi usor detectata la electroforeza proteinelor serice atunci cand concentratiile principalelor 3 clase de imunoglobuline sunt scazute (IgG, IgA si IgM). Prezenta hipogamaglobulinemiei la adult impune continuarea investigatiilor in vederea depistarii unei posibile boli limfoproliferative (mielom cu lanturi usoare, leucemie limfatica cronica, limfoame).

Cresterile policlonale de gamaglobuline indica un proces imunologic cronic asociat cu afectiuni hepatice (hepatita cronica activa, ciroza), boli de colagen (LES, poliartrita reumatoida), neoplazii (ex. boala Hodgkin), leucemie mielo-monocitara cronica. In aceste cazuri, hipergamaglobulinemia se datoreaza activarii unui numar mare de clone plasmocitare care elibereaza imunoglobuline. Trebuie mentionat aspectul caracteristic cirozei alcoolice de „punte” beta-gama, vizualizat pe gel ca o zona intens colorata intre zonele beta si gamma.

Uneori, in zona gamma se pot observa cateva benzi mici, inguste, denumite oligoclonale, intalnite la pacienti cu hepatita,  boli ale complexelor imune, sindromul imunodeficientei dobandite, limfomul angioimunoblastic.

Gamapatiile monoclonale includ un numar mare de conditii clinice si biologice asociate de obicei cu afectiuni maligne (mielom multiplu, boala Waldenström, amiloidoza, limfoame) dar si cu unele afectiuni benigne sau chiar cu absenta unei modificari patologice (gamapatii monoclonale cu semnificatie nedeterminata). In aceste cazuri, se depisteaza la electroforeza proteinelor un component monoclonal (banda M), rezultat ca urmare a proliferararii unei singure clone plasmocitare. Pe gel, componentele monoclonale apar sub forma unor benzi inguste, net definite, iar dupa scanarea densitometrica, se obtin „varfuri” (peak-uri) caracteristice, ce pot fi intalnite oriunde intre zonele alfa si gamma, datorita mobilitatii electroforetice variabile, cel mai frecvent insa in zona gamma.

Imunoglobulinele monoclonale sunt omogene din punct de vedere structural si biochimic, fiind alcatuite dintr-un singur tip de lant usor (kappa sau lambda). In circulatie pot fi eliberate imunoglobuline complete sau numai subunitati ale acestora (ex. lanturi usoare monoclonale, denumite proteine Bence-Jones). Prezenta componentului monoclonal va fi precizata pe buletinul final de analize al pacientului, cu recomandarea de a se efectua electroforeza proteinelor serice cu imunofixare^1-3.

In tabelul de mai jos sunt sintetizate informatiile prezentate:

Zone electroforetice
Descriere aspect	Albumina %	Alfa – 1 %	Alfa – 2 %	Beta %	Gamma %
Normal	N	N	N	N	N
Enteropatie cu pierdere de proteine	–	N+	N+	N-	-N+
Sindrom nefrotic	–	N	+++	N	N-
Hipogamaglobulinemie	N-	N	N	N	–
Agamaglobulinemie	N-	N	N	N	Absenta
Gamopatie policlonala	N-	N	N	N	+
Raspuns inflamator cronic	N-	N+	+	N	+
Raspuns inflamator acut	N-	+	+	N	N-
Raspuns inflamator subacut	N-	N	+	N	N
Ciroza hepatica	–	N	N-	„Punte” beta-gamma
Hipoalfa-1 globulinemie	N	–	N	N	N
Gamopatie monoclonala (tip γ)	N-	N	N	N	Banda M
Gamopatie monoclonala (tip β)	N-	N	N	Banda M	N-
Gamopatie biclonala	N-	N	N	Banda M	Banda M
Benzi oliglonale	N-	N+	N+	N	Benzi oligl.
Bisalbuminemie	Varf dublu
Hipoalbuminemie	–	N	N	N	N

 Legenda

N = nivel normal	+ =nivel crescut	– =nivel scazut
N+ =nivel normal/crescut	N- =nivel normal/scazut	-N+ =nivel scazut/normal/crescut

  Limite si interferente

• Variatii fiziologice: in sarcina scade albumina si cresc alfa2, beta- si gamaglobulinele (IgG); valori mai scazute ale gamaglobulinelor pot fi intalnite la varstnici³.
• Medicamente

Albumina (scaderi): acid valproic, allopurinol, asparaginaza, azatioprina, clorpropamid, cisplatin, contraceptive orale, dapsona, dextran, estrogeni, fenitoin, ibuprofen, izoniazida, nitrofurantoin, prednison (doze mari), sargramostim.

Alfa1-globuline (cresteri): testosteron.

Alfa2-globuline: estrogeni, contraceptive orale, fenitoin (cresteri), asparaginaza (scaderi).

Beta-globuline:  estrogeni, contraceptive orale (cresteri);  asparaginaza (scaderi).

Gamma-globuline: tratament citostatic sau imunosupresor (scaderi)⁴.

• Interferente analitice:

-o crestere usoara a largimii benzii de albumina poate fi datorata legarii unor medicamente (penicilina) sau a bilirubinei (pacienti cu icter);

-bisalbuminemia tranzitorie (non-ereditara) poate fi intalnita ca rezultat al unui tratament medicamentos sau unei perturbari metabolice severe (ex. pancreatita)

-benzi monoclonale false pot fi date de: hemoglobina libera, in cazul unui ser hemolizat sau a unei hemolize intravasculare (banda in zona alfa2 – beta); proteina C reactiva in cantitate mare; lizozim crescut, fibrinogen (la pacientii tratati cu anticoagulante; in coagulopatii, daca sangele a fost centrifugat inainte de a coagula complet); alfa-fetoproteina in concentratii mari, seruri vechi.

-vizualizarea este dificila in cazul in care banda monoclonala se suprapune peste o banda normala (ex. banda monoclonala in zona beta1 va migra in aceeasi pozitie ca si transferina)^2;4.

Bibliografie

1. Frances Fischbach. Immunodiagnostic Studies. In A Manual of Laboratory and Diagnostic Tests. Lippincott Williams & Wilkins, USA, 7 ed. 2004, 575-578.
2. Laborator Synevo. Referintele specifice tehnologiei de lucru utilizate 2010. Ref Type: Catalog
3. Laboratory Corporation of America.Directory of Services and Interpretive Guide. Protein Electrophoresis, Serum. www.labcorp.com 2010. Ref Type: Internet Communication
4. Norbert Tietz.General Clinical Tests. In Clinical Guide to Laboratory Tests. W.B.SAUNDERS, USA, 3 ed. 1995, 524-526.