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Electroforesis de proteínas séricas
Electroforesis de proteínas séricas normal.PNG
Diagrama de electroforesis de proteínas séricas normales con leyenda de diferentes zonas.
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Representación esquemática de un gel de electroforesis de proteínas

La electroforesis de proteínas séricas ( SPEP o SPE ) es una prueba de laboratorio que examina proteínas específicas en la sangre llamadas globulinas . [1] Las indicaciones más comunes para una prueba de electroforesis de proteínas séricas son diagnosticar o monitorear el mieloma múltiple , una gammapatía monoclonal de significado incierto (GMSI), o investigar más a fondo una discrepancia entre una albúmina baja y una proteína total relativamente alta. El dolor óseo inexplicable, la anemia, la proteinuria , la nefropatía crónica y la hipercalcemia también son signos de mieloma múltiple e indicaciones de SPE. [2] Primero se debe recolectar sangre , generalmente en un vial o jeringa hermético . La electroforesis es una técnica de laboratorio en la que el suero sanguíneo (la porción líquida de la sangre después de que la sangre se ha coagulado) se aplica a una membrana de acetato empapada en un tampón líquido., [3] [4] a una matriz de gel de agarosa tamponada , o en líquido en un tubo capilar y expuesto a una corriente eléctrica para separar los componentes de la proteína sérica en cinco fracciones principales por tamaño y carga eléctrica: albúmina sérica , globulinas alfa-1 , globulinas alfa-2 , globulinas beta 1 y 2y gammaglobulinas .

Electroforesis en acetato o gel [ editar ]

Las proteínas están separadas por fuerzas eléctricas y fuerzas electroendoosmosticas. La carga neta de una proteína se basa en la carga total de sus aminoácidos y el pH del tampón. Las proteínas se aplican a una matriz sólida, como un gel de agarosa, o una membrana de acetato de celulosa en un tampón líquido, y se aplica corriente eléctrica. Las proteínas con carga negativa migrarán hacia el ánodo con carga positiva. La albúmina tiene la carga más negativa y migrará más hacia el ánodo. El flujo endoosmótico es el movimiento del líquido hacia el cátodo, lo que hace que las proteínas con una carga más débil se muevan hacia atrás desde el sitio de aplicación. Las proteínas gamma están separadas principalmente por fuerzas endoosmóticas. [5]

Electroforesis capilar [ editar ]

En la electroforesis capilar, no hay matriz sólida. Las proteínas están separadas principalmente por fuertes fuerzas electroendoosmóticas. La muestra se inyecta en un capilar con carga superficial negativa. Se aplica una alta corriente y las proteínas cargadas negativamente, como la albúmina, intentan moverse hacia el ánodo. El tampón líquido fluye hacia el cátodo y arrastra las proteínas con una carga más débil. [6] [7]

Fracciones de proteína sérica [ editar ]

Resultados normales de la electroforesis de proteínas séricas

Albúmina [ editar ]

La albúmina es la fracción principal en una SPEP normal. Es necesaria una caída del 30% antes de que la disminución se muestre en la electroforesis. Por lo general, se ve una sola banda. Los individuos heterocigotos pueden producir bisalbuminemia , dos bandas igualmente teñidas , producto de dos genes. Algunas variantes dan lugar a una banda ancha o dos bandas de intensidad desigual, pero ninguna de estas variantes está asociada con la enfermedad. [8] El aumento de la movilidad anódica se debe a la unión de bilirrubina , ácidos grasos no esterificados , penicilina y ácido acetilsalicílico y, en ocasiones, a la digestión tríptica en la pancreatitis aguda .

La ausencia de albúmina, conocida como analbuminemia , es rara. Sin embargo, un nivel reducido de albúmina es común en muchas enfermedades, como enfermedad hepática , desnutrición , malabsorción, nefropatía por pérdida de proteínas y enteropatía. [9]

Albúmina - interzona alfa-1 [ editar ]

Incluso la tinción en esta zona se debe a la lipoproteína alfa-1 (lipoproteína de alta densidad - HDL). La disminución ocurre en la inflamación severa, la hepatitis aguda y la cirrosis . Además, el síndrome nefrótico puede provocar una disminución del nivel de albúmina; debido a su pérdida en la orina a través de un glomérulo con fugas dañado . Aparece un aumento en alcohólicos graves y en mujeres durante el embarazo y la pubertad.

Los altos niveles de AFP que pueden ocurrir en el carcinoma hepatocelular pueden resultar en una banda nítida entre la albúmina y la zona alfa-1.

Zona alfa-1 [ editar ]

El orosomucoide y la antitripsina migran juntos, pero el orosomucoide se tiñe mal, por lo que la alfa 1 antitripsina (AAT) constituye la mayor parte de la banda alfa-1. La alfa-1 antitripsina tiene un grupo SG y los compuestos de tiol pueden unirse a la proteína alterando su movilidad. Se ve una banda disminuida en el estado de deficiencia. Está disminuida en el síndrome nefrótico [10] y su ausencia podría indicar una posible deficiencia de alfa 1-antitripsina. Esto eventualmente conduce a enfisema por actividad de elastasa de neutrófilos no regulada en el tejido pulmonar. Sin embargo, la fracción alfa-1 no desaparece en la deficiencia de alfa 1-antitripsina porque otras proteínas, incluida la alfa- lipoproteínay orosomucoide, también migran allí. Como reactivo de fase aguda positivo, la AAT aumenta en la inflamación aguda.

La proteína de Bence Jones puede unirse y retardar la banda alfa-1. [ cita requerida ]

Alfa-1 - interzona alfa-2 [ editar ]

Pueden verse dos bandas tenues que representan la alfa 1-anticimotripsina y la proteína de unión a vitamina D. Estas bandas se fusionan e intensifican en la inflamación temprana debido a un aumento de alfa 1-anticimotripsina, una proteína de fase aguda .

Zona alfa-2 [ editar ]

Esta zona consta principalmente de alfa-2 macroglobulina (AMG o A2M) y haptoglobina . Por lo general, hay niveles bajos en la anemia hemolítica (la haptoglobina es una molécula suicida que se une a la hemoglobina libre liberada por los glóbulos rojos y estos complejos son eliminados rápidamente por los fagocitos ). La haptoglobina aumenta como parte de la respuesta de fase aguda, lo que resulta en una elevación típica de la zona alfa-2 durante la inflamación. Una zona alfa-2 normal y una zona alfa-1 elevada es un patrón típico en la metástasis hepática y la cirrosis.

Los complejos de haptoglobina / hemaglobina migran de manera más catódica que la haptoglobina, como se observa en la interzona alfa-2-beta. Esto se ve típicamente como una ampliación de la zona alfa-2.

La macroglobulina alfa-2 puede estar elevada en niños y ancianos. Esto se ve como un frente agudo a la banda alfa-2. La AMG está marcadamente elevada (aumento de 10 veces o más) en asociación con la pérdida de proteína glomerular, como en el síndrome nefrótico . Debido a su gran tamaño, la AMG no puede atravesar los glomérulos, mientras que otras proteínas de menor peso molecular se pierden. La síntesis mejorada de AMG explica su aumento absoluto en el síndrome nefrótico. También se observa un aumento de AMG en ratas sin albúmina, lo que indica que se trata de una respuesta a la albúmina baja en lugar del síndrome nefrótico en sí mismo [11].

La AMG se eleva levemente al comienzo de la evolución de la nefropatía diabética .

Alfa-2 - interzona beta [ editar ]

La globulina insoluble en frío forma aquí una banda que no se ve en el plasma porque es precipitada por la heparina . Hay niveles bajos de inflamación y niveles altos durante el embarazo.

La lipoproteína beta forma una banda irregular crenada en esta zona. Se observan niveles altos en la hipercolesterolemia tipo II , hipertrigliceridemia y en el síndrome nefrótico.

Zona beta [ editar ]

La transferrina y la beta-lipoproteína ( LDL ) comprenden la beta-1. El aumento de la proteína beta-1 debido al aumento del nivel de transferrina libre es típico de la anemia por deficiencia de hierro , el embarazo y la terapia con estrógenos . El aumento de la proteína beta-1 debido a la elevación de LDL ocurre en la hipercolesterolemia . La proteína beta-1 disminuida ocurre en la inflamación aguda o crónica.

Beta-2 comprende C3 ( proteína del complemento 3). Se eleva en la respuesta de fase aguda. La depresión de C3 ocurre en los trastornos autoinmunes cuando se activa el sistema del complemento y el C3 se une a los complejos inmunes y se elimina del suero. El fibrinógeno, una proteína beta-2, se encuentra en el plasma normal pero está ausente en el suero normal. Ocasionalmente, la sangre extraída de pacientes heparinizados no se coagula completamente, lo que resulta en una banda visible de fibrinógeno entre las globulinas beta y gamma.

Interzona beta-gamma [ editar ]

La proteína C reactiva se encuentra entre las zonas beta y gamma que producen la fusión beta / gamma. La IgA tiene la mayor movilidad anódica y típicamente migra en la región entre las zonas beta y gamma y también causa una fusión beta / gamma en pacientes con cirrosis, infección respiratoria, enfermedad de la piel o artritis reumatoide (aumento de IgA). El fibrinógeno de las muestras de plasma se verá en la región beta gamma. El fibrinógeno, una proteína beta-2, se encuentra en el plasma normal pero está ausente en el suero normal. Ocasionalmente, la sangre extraída de pacientes heparinizados no se coagula completamente, lo que resulta en una banda visible de fibrinógeno entre las globulinas beta y gamma.

Zona gamma [ editar ]

Las inmunoglobulinas o anticuerpos son generalmente las únicas proteínas presentes en la región gamma normal. Es de destacar que cualquier proteína que migre en la región gamma se teñirá y aparecerá en el gel, lo que puede incluir contaminantes de proteínas, artefactos o ciertos medicamentos. Dependiendo de si se utiliza un método capilar o de agarosa, las interferencias varían. Las inmunoglobulinas constan de cadenas pesadas (IgA, IgM, IgG, IgE e IgD) y cadenas ligeras (kappa y lambda). Una zona gamma normal debe aparecer como un "rubor" suave o mancha, sin asimetría ni picos agudos. [12] Las gammaglobulinas pueden estar elevadas ( hipergammaglobulinemia ), disminuidas ( hipogammaglobulinemia), o tienen un pico o picos anormales. Tenga en cuenta que las inmunoglobulinas también se pueden encontrar en otras zonas; La IgA típicamente migra en la zona beta-gamma y, en particular, las inmunoglobulinas patógenas pueden migrar a cualquier lugar, incluidas las regiones alfa.

La hipogammaglobulinemia se identifica fácilmente como una "depresión" o disminución de la zona gamma. Es normal en los bebés. Se encuentra en los pacientes con agammaglobulinemia ligada al cromosoma X . La deficiencia de IgA ocurre en 1: 500 de la población, como sugiere una palidez en la zona gamma. Es de destacar que el hipogammaglobulinema se puede observar en el contexto de GMSI o mieloma múltiple.

Si la zona gamma muestra un aumento, el primer paso en la interpretación es establecer si la región es estrecha o ancha. Una forma amplia de "hinchazón" (amplia) indica la producción de inmunoglobulina policlonal. Si está elevado de manera asimétrica o con uno o más picos o "picos" estrechos, podría indicar la producción clonal de una o más inmunoglobulinas, [13]

La gammapatía policlonal está indicada por una elevación "similar a un hinchamiento" en la zona gamma, que típicamente indica una afección no neoplásica (aunque no es exclusiva de las afecciones no neoplásicas). Las causas más comunes de hipergammaglobulinemia policlonal detectadas por electroforesis son infección grave , enfermedad hepática crónica, artritis reumatoide, lupus eritematoso sistémico y otras enfermedades del tejido conectivo.

Un pico estrecho sugiere una gammapatía monoclonal, también conocida como banda restringida o "pico M". Para confirmar que la banda restringida es una inmunoglobulina, se realiza una prueba de seguimiento con inmunofijación o inmunodisposición / inmunosustracción (métodos capilares). Los anticuerpos monoclonales terapéuticos (mAb) también migran en esta región y pueden malinterpretarse como una gammapatía monoclonal, y también pueden identificarse mediante inmunofijación o inmunodisposición / inmunosustracción, ya que son estructuralmente comparables a las inmunoglobulinas humanas. [14] La causa más común de una banda restringida es una GMSI (gammapatía monoclonal de significado incierto), que, aunque es un precursor necesario, rara vez progresa a mieloma múltiple. (En promedio, 1% / año).[15] Por lo general, una gammapatía monoclonal es de origen maligno o clonal,siendo el mieloma la causa más común depicosde IgA e IgG . La leucemia linfática crónica y el linfosarcoma no son infrecuentes y suelen dar lugar a paraproteínas IgM . Tenga en cuenta que hasta el 8% de los pacientes geriátricos sanos pueden tener un pico monoclonal. [16] La macroglobulinemia de Waldenström (IgM), la gammapatía monoclonal de significado indeterminado (GMSI), la amiloidosis, la leucemia de células plasmáticas y los plasmocitomas solitarios también producen un pico M.

La gammapatía oligoclonal está indicada por uno o más clones discretos.

La lisozima puede verse como una banda catódica de gamma en la leucemia mielomonocítica en la que se libera de las células tumorales .

Referencias [ editar ]

  1. ^ Jenkins, Margaret A. (1999). "Electroforesis de proteínas séricas". Aplicaciones clínicas de la electroforesis capilar . Métodos en Medicina Molecular . 27 . págs. 11-20. doi : 10.1385 / 1-59259-689-4: 11 . ISBN 1-59259-689-4. PMID  21374283 .
  2. ^ Harris, Neil S .; Invierno, William E. (2012). Mieloma múltiple y trastornos relacionados con las proteínas séricas: una guía electroforética . Demos Medical. pag. 5. ISBN 978-1-933864-75-4.
  3. ^ Kaplan, A; Sabroso, J (1965). "Evaluación de un sistema de electroforesis en acetato de celulosa para el fraccionamiento de proteínas séricas". Química clínica . 11 (10): 937–42. doi : 10.1093 / clinchem / 11.10.937 . PMID 4158264 . 
  4. ^ Química / "Evaluación de un sistema de electroforesis de acetato de celulosa para el fraccionamiento de proteínas séricas" Compruebe el valor ( ayuda ) . Química clínica . Consultado el 1 de mayo de 2016 .|url=
  5. ^ Harris 2012 , págs. 9-16.
  6. ^ Harris, 2012 y páginas 117-123 .
  7. ^ Keren, David F. (2003). Electroforesis de proteínas en el diagnóstico clínico . Hodder Arnold. págs. 1-14. ISBN 0340-81213-3.
  8. ^ Hoang, Mai P; Baskin, Leland B; Wians, Frank H (1999). "Bisalbuminuria en un adulto con bisalbuminemia y síndrome nefrótico". Clinica Chimica Acta . 284 (1): 101–7. doi : 10.1016 / S0009-8981 (99) 00054-6 . PMID 10437648 . 
  9. ^ Peralta, Ruben; Rubery, Brad A (30 de julio de 2012). Pinsky, Michael R; Sharma, sábado; Talavera, Francisco; Manning, Harold L; Rice, Timothy D (eds.). "Hipoalbuminemia" . Medscape . Consultado el 2 de octubre de 2013 .
  10. ^ Longsworth, LG; Macinnes, DA (1 de enero de 1940). "Un estudio electroforético de orina y sueros nefróticos" . La Revista de Medicina Experimental . 71 (1): 77–82. doi : 10.1084 / jem.71.1.77 . PMC 2135007 . PMID 19870946 .  
  11. ^ Stevenson, FT; Greene, S; Kaysen, GA (enero de 1998). "Las concentraciones séricas de alfa 2-macroglobulina y alfa 1-inhibidor 3 aumentan en la hipoalbuminemia por mecanismos postranscripcionales". Kidney International . 53 (1): 67–75. doi : 10.1046 / j.1523-1755.1998.00734.x . PMID 9453001 . 
  12. ^ Keren 2003 , págs. 93–97.
  13. ^ Tuazon, Sherilyn Alvaran; Scarpaci, Anthony P (11 de mayo de 2012). Staros, Eric B (ed.). "Electroforesis de proteínas séricas" . Medscape . Consultado el 2 de octubre de 2013 .
  14. ^ McCudden, C. (2016). "Seguimiento de pacientes con mieloma múltiple tratados con daratumumab: burlarse de la interferencia de anticuerpos monoclonales" . Clin Chem Lab Med . 54 (6): 1095-104. doi : 10.1515 / cclm-2015-1031 . PMID 27028734 . 
  15. ^ Harris 2012 , p. 60.
  16. ^ Wadhera, Rishi K .; Rajkumar, S. Vincent (2010). "Prevalencia de gammapatía monoclonal de significado indeterminado: una revisión sistemática" . Actas de Mayo Clinic . 85 (10): 933–42. doi : 10.4065 / mcp.2010.0337 . PMC 2947966 . PMID 20713974 .  

Enlaces externos [ editar ]

  • Electroforesis de proteínas en Lab Tests Online