Rejestracja

Please leave these two fields as-is:
UWAGA: Prosimy o rozwiązanie prostego równania matematycznego!
zamknij

Zaloguj się

Zapomniałeś hasła?

Jeżeli nie pamiętasz swojego hasła, wyślemy Ci nowe - wystarczy skorzystać ze specjalnego formularza
Przypomnij mi hasło

Zarejestruj się
Napisano: 10 marca 2015

Liczba komentarzy: 0
Przydatność diagnostyczna elektroforezy białek

Autor wpisu

W ludzkiej krwi znajduje się kilkaset białek, jednak zaledwie 100 z nich zostało scharakteryzowanych pod względem strukturalnym oraz czynnościowym. Poziom białka całkowitego w surowicy krwi waha się w granicach 6,6-8,7 g/dl i może ulegać zmianie w zależności od stanu zdrowia człowieka. Obok wahań ilościowych białka całkowitego mogą występować zmiany w proporcjach poszczególnych białek, czyli tzw. dysproteinemia [2].

Elektroforeza białek surowicy (proteinogram) jest podstawowym badaniem laboratoryjnym umożliwiającym wykrycie dysproteinemii, dając odpowiedzi na często trudne zagadnienia diagnostyczne.

Proteinogram pozwala zwykle na uzyskanie 6 frakcji białkowych. Wśród nich znajduje się największa homogenna frakcja albumin oraz pozostałe frakcje reprezentujące globuliny: α-1, α-2, β-1, β-2 oraz γ-globuliny. Poszczególne frakcje składają się z różnych białek specyficznych o zbliżonym ładunku i ruchliwości elektroforetycznej, ale o odmiennej budowie i funkcji biologicznej [1, 4].

Tab. 1. Prawidłowy udział frakcji białkowych w rozdziale elektroforetycznym [3]

tab1

Stężenia poszczególnych białek we frakcjach mogą ulec zmianie, ale procentowy udział niektórych z nich jest tak niewielki, że nie wpływa to ani na poziom białka całkowitego, ani na zmianę udziału odsetka danej frakcji w elektroforezie. Dlatego poniżej zostaną omówione tylko te, które mają największe znaczenie diagnostyczne.

ALBUMINA

Albumina (35-52 g/l)  jest produkowana w wątrobie i stanowi 2/3 białek osocza. Utrzymuje ciśnienie osmotyczne krwi oraz jest głównym białkiem transportowym, które wiąże nieswoiście związki słabo rozpuszczalne w wodzie (np. kwasy żółciowe, bilirubinę, miedź, wapń). W rozdziale elektroforetycznym albumina umiejscawia się najbliżej katody [2, 3].

Obniżenie frakcji albumin może wynikać ze zwiększonej utraty białka z moczem (np. w zespole nerczycowym) lub z układem pokarmowym (enteropatia wysiękowa). Do hipoalbuminemii dochodzi również w przewlekłym niedożywieniu, oparzeniach, wstrząsie oraz w ciężkiej niewydolności wątroby. Ze względu na dużą pulę rezerwową albuminy w wątrobie, hipoalbuminemia występuje w przypadku znacznego uszkodzenia tego narządu. Synteza albuminy jest hamowana w reakcjach ostrej fazy, w nowotworach, szpiczaku plazmocytowym, zespole Cushinga i chorobie Gravesa-Basedowa [2, 5, 6].

Wzrost frakcji albumin wskazuje na ostre odwodnienie i towarzyszy wzrostowi innych białek [2].

Bisalbuminemia: uwarunkowane genetycznie występowanie dwóch odmian albumin. W niektórych przypadkach może występować przejściowa bisalbuminemia, która wynika ze zdolności albuminy do wiązania np. kwasów żółciowych w ostrym zapaleniu trzustki, bilirubiny w chorobach wątroby lub penicyliny w trakcie terapii wysokimi dawkami tego antybiotyku [4,5].

Analbuminemia: bardzo rzadko występujący, dziedziczny brak frakcji albuminowej (ok. 0,5 g/dl). Pacjenci z analbuminemią mają niskie ciśnienie tętnicze i umiarkowane obrzęki [1, 4].

FRAKCJA α-1-GLOBULIN

Orozomukoid, czyli α-1-kwaśna glikoproteina (0,5-1,5 g/l) jest białkiem ostrej fazy, mającym udział w agregacji płytek i rozszerzaniu naczyń krwionośnych. α-1-antytrypsyna (0,9-2,0 g/l) stanowi 90% osoczowych α-1-globulin i jest obecna w wielu tkankach, głównie w płucach, gdzie chroni pęcherzyki płucne przed działaniem elastazy granulocytowej [2, 3].

Rutynowo wykonywany proteinogram pozwala na uzyskanie 6 frakcji białkowych: albumin oraz α-1, α-2, β-1, β-2 i γ-globulin.
Źródło: Wikimedia Commons, licencja: CC BY SA 3.0
Zmniejszenie frakcji α-1-globulin związane jest głównie z wrodzonym nie­doborem α-1-antytrypsyny, który prowadzi do rozwoju rozedmy płuc oraz rzadziej chorób wątroby. Zmniejszenie tej frakcji może być także następstwem niedożywienia lub niewydolności wątroby i zazwyczaj towarzyszy mu spadek innych frakcji [1, 5, 6].

Wzrost frakcji α-1-globulin najczęściej wynika ze wzrostu białek ostrej fazy, takich jak orozomukoid. Poziom orozomukoidu wolno wzrasta do 5 dnia odczynu zapalnego, nie przekraczając 3-krotnie wartości referencyjnej. Największe znaczenie kliniczne przypisuje się temu białku w rozpoznawaniu infekcji bakteryjnych w okresie noworodkowym. Wzrost stężenia orozomukoidu u noworodków w zakresie 6-8 g/l jest wskaźnikiem sepsy. Wzrost frakcji α-1-globulin może wynikać również ze znacznego wzrostu α-fetoproteiny (AFP) w nowotworach i u kobiet w ciąży, a także wynikać z podwyższenia stężenia α-1-antytrypsyny w chorobie Crohna [1, 3, 5, 6].

FRAKCJA α-2- GLOBULIN

Haptoglobina (30-200 mg/dl) jest białkiem ostrej fazy, odpowiedzialnym za wiązanie i transport hemoglobiny oraz miedzi. Ceruloplazmina (20-60 mg/dl) odpowiada za 80% właściwości oksydacyjnych osocza, powodując utlenianie żelaza i umożliwiając jego łączenie z transferryną. α-2-makroglobulina (130-300 mg/dl) stanowi 1/3 białek omawianej frakcji, jej duża masa cząsteczkowa uniemożliwia przechodzenie tego białka poza łożysko naczyniowe. Tyreoglobulina (9,6-18 mg/l) jest białkiem odpowiedzialnym za syntezę i magazynowanie hormonów tarczycy [2, 5].

Zmiany w zakresie frakcji α-2-globulin:

Obniżenie frakcji α-2-globulin występuje w przypadku niewydolności wątroby, utraty białka, np. z moczem, a także w wyniku hemolizy wewnątrznaczyniowej.

Zmniejszenie się stężenia haptoglobiny jest najczulszym i najbardziej swoistym markerem hemolizy wewnątrznaczyniowej.

Na obniżenie frakcji α-2-globulin może mieć również wpływ niedobór ceruloplazminy w chorobie Menkesa i Wilsona (poniżej 150 mg/l) [2, 6].

Ze wzrostem frakcji α-2-globulin mamy do czynienia w stanach zapalnych, co wynika z 15% wzrostu haptoglobiny i ceruloplazminy oraz w zespole nerczycowym, w którym rośnie poziom α-2-makroglobuliny. Wzrost poziomu haptoglobiny może występować również w chłoniaku ziarniczym i w cholestazie, a także u osób leczonych kortykosterydami, natomiast wzrost tyreoglobuliny w nadczynności tarczycy [1,2,6].

Ostra faza

Ryc. 1. Ostra faza- podwyższenie frakcji globulin α-1 i α-2. Wzrost tylko frakcji α-1 można obserwować w przewlekłym zapaleniu wątroby i w ostrej fazie, której towarzyszy hemoliza [4].

Zespół nerczycowy

Ryc. 2. Zespół nerczycowy – obniżenie albumin i frakcji γ w połączeniu ze wzrostem α-2-globulin. Obniżenie stężenia albumin musi być rzędu 1/3 ich prawidłowej wartości, aby było uwidocznione w elektroforezie [4].

Frakcja podwójna może być wynikiem użycia surowicy wykazującej ślady hemolizy lub występującej rzadko nietypowej migracji elektroforetycznej apolipoproteiny B [1,4].

FRAKCJA β-GLOBULIN

Frakcja β-1-globulin składa się głównie z transferyny (200-400 mg/dl), która transportuje żelazo do szpiku kostnego. W skład β-2-globulin wchodzą β-lipoproteiny, β-2-mikroglobulina, IgA, IgM, czasem IgG oraz białka dopełniacza, z których składnik C3 (90-180 mg/dl) ma największy udział procentowy tej frakcji [2, 3].

Zmiany w zakresie frakcji β-globulin:

Obniżenie frakcji β-globulin następuje w wyniku znacznego obniżenia stężenia transferyny, co ma miejsce w niedożywieniu, nowotworach oraz reakcjach ostrej fazy. Spadek tej frakcji może wynikać z obniżenia stężenia C3, co związane jest głównie ze starzeniem się próbki i dezaktywacją dopełniacza, a także w chorobach autoimmunologicznych, np. toczniu rumieniowatym i reumatoidalnym zapaleniu stawów [1, 3, 6].

Wzrost frakcji β-globulin występuje w niedoborze żelaza, czego konsekwencją jest wzrost stężenia transferyny. Wzrost udziału tej frakcji ma miejsce w chorobach wątroby, głównie w marskości. Może być też wynikiem występowania białka monoklonalnego a także wolnych łańcuchów kappa i lambda w przebiegu szpiczaka mnogiego. Wzrost stężenia β-2-mikroglobuliny powyżej 35 mg/l jest negatywnym markerem prognostycznym szpiczaka mnogiego [1, 3, 6].

FRAKCJA γ-GLOBULIN

Jest głównym miejscem lokowania się immunoglobulin.

Zmiany w zakresie frakcji γ-globulin:

Obniżenie frakcji γ-globulin jest stanem fizjologicznym u noworodków. U dorosłych może wynikać z zaburzeń odporności spowodowanych chemio- i radioterapią, leczeniem immunosupresyjnym oraz podawaniem kortykoidów. Jest to również objaw charakterystyczny dla szpiczaka produkującego wolne łańcuchy [1, 4].

Hipogammaglobulinemia

Ryc. 3. Hipogammaglobulinemia – wyraźny spadek stężenia γ-globulin [1].

Wzrost frakcji γ-globulin w postaci rozlanego prążka jest typowy dla tzw. gammapatii poliklonalnych obserwowanych w przebiegu przewlekłego zapalenia, a także chorób nowotworowych, AIDS i niektórych chorób o podłożu autoimmunologicznym (np. chorobie Crohna).

W niewydolności wątroby występuje gammapatia poliklonalna z charakterystycznym mostkiem gamma-beta między tymi dwoma strefami.

Ostry, jednorodny szczyt w rejonie γ-globulin, powodujący zniekształcenie strefy beta i gamma, świadczy o gammapatiach monoklonalnych związanych zazwyczaj z procesem rozrostowym, takim jak makroglobulinemia Waldenstroma, szpiczak mnogi czy pierwotna amyloidoza. Między frakcją beta i gamma lokuje się białko C-reaktywne, dlatego w wyniku wybitnego wzrostu tego białka ostrej fazy może dochodzić do uwidocznienia słabego prążka we frakcji γ-globulin [1, 3, 4].

Mostek

Ryc. 4. Mostek β-γ – obraz zlania frakcji beta i gamma, charakterystyczny dla marskości wątroby, a także
reumatoidalnego zapalenia stawów i przewlekłych
stanów zapalnych [1].

Obecność białka monoklonalnego

Ryc. 5. Gammapatia monoklonalna – ostry, jednorodny szczyt w rejonie γ-globulin [1].

Proteinogram białek surowicy dostarcza istotnych informacji o stanie klinicznym pacjenta. Największe znaczenie przypisuje się analizie rozdziału całościowo, z ewentualnym uzupełnieniem o oznaczanie ilościowe poszczególnych białek. Szczególnego opracowania wymaga pojawianie się frakcji białka monoklonalnego oraz obecność białka całkowitego powyżej 8,6 g/dl.

Piśmiennictwo:

1. Bobilewicz D. Elektroforeza w praktyce laboratoryjnej. Cz. 1 Rozdział elektroforetyczny białek surowicy. Przegl Med Lab, 2005; 4, 2: 3-6.

2. Bobilewicz D., Jasińska A, Kowalska K. Diagnostyka medyczna. Białka w pytaniach i odpowiedziach. Warszawa, 2010; Roche Diagnostics.

3. Dembińska-Kieć A., Naskalski W. J. Diagnostyka laboratoryjna z elementami biochemii klinicznej. Wrocław, 2005; Elsevier Urban & Partner.

4. Giot J-F. Agarose gel electrophoresis – applications In clinical chemistry. JMB, 2010; 29:9-14.

5. Keren F. D., Protein electrophoresis in clinical diagnosis. 2003; Edward Arnold.

6. O’Connell X. T., Horita J. T., Kasravi B. Understanding and Interpreting Serum Protein Electrophoresis. American Falimy Physician, 2005; 71, 1:105-112.

image_pdfimage_print
Podziel się ze znajomymi
Skocz do formularza

Komentarze 0

Nikt jeszcze nie skomentował tego wpisu, napisz coś!
  1. Dodaj komentarz
    (wymagany)
    (wymagany)
    (wymagany)

    Pola oznaczone znaczkiem W są obowiązkowe. Musisz wypełnić wszystkie pola wymagane, aby dodać komentarz.
    Twój adres email, który podasz nie zostanie opublikowany z Twoim komentarzem.

    W treści komentarza dozwolone są tagi XHTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

do góry