Важное диагностическое значение имеют количественные взаимоотношения между отдельными белками сыворотки крови. В сыворотке здорового человека при электрофорезе можно обнаружить 6 белковых фракций: преальбумины, альбумины, альфа-1- глобулины, альфа-2-глобулины, бетта-глобулины, и гамма-глобулины.
Анализ белковых фракций позволяет установить, за счет какой фракции у больного имеется увеличение или дефицит белка, а также судить о специфичности изменений, характерных для данной патологии.
Однако исследование белковых фракций позволяет судить о характерном для какого-либо заболевания избытке или дефиците белка только в самой общей форме.
Изменения фракции альфа-1- глобулинов наблюдается при острых, подострых воспалительных процессах, обострении подобных хронических процессов; поражении печени .
Изменения фракции альфа-2- глобулинов наблюдается при всех видах острых воспалительных процессах.
Изменения фракции бетта-глобулинов . Бетта-фракция содержит трансферрин, гемопексин, компоненты комплемента, иммуноглобулины и липопротеины. Увеличение этой фракции выявляют при первичных и вторичных гиперлипопротеинемиях, заболеваниях печени .
Изменения фракции гамма-глобулинов . Гамма-фракция содержит иммуноглобулины G, А, М, Д, Е. Поэтому повышение содержания гамма-глобулинов отмечается при реакции системы иммунитета, когда происходит выработка антител и аутоантител: при вирусных и бактериальных инфекциях, воспалении, коллагенозе, деструкции тканей и ожогах. Значительная гипергаммаглобулинемия, отражая активность воспалительного процесса, характерна для хронических активных гепатитов и циррозов печени.
Повышение этой фракции наблюдается у 88-92% больных хроническим активным гепатитом , причем значительное повышение (до 26 г/л и выше) – у 60-65% больных. Почти такие же изменения отмечаются у больных при высокоактивном циррозе печени , при далеко зашедшем циррозе, при этом нередко содержание бетта-глобулинов превышает содержание альбуминов, что является плохим прогностическим признаком.
Нередко для оценки выраженности диспротеинемии рассчитывают альбумин-глобулиновый коэффициент, т.е. отношение величины фракции альбуминов к величине фракции глобулинов. В норме этот показатель составляет от 2,5 до 3,5. У больных хроническими гепатитами и циррозами печени этот коэффициент понижается до 1,5 и даже до 1 за счет снижения альбумина и повышения фракции глобулинов.
Источник
Архив
Анализ протеинограммы
Th. X. O’Connell, T. J. Horita, B. Kasravi Am Fam Physician 2005;71:105-12
Анализ белков сыворотки крови (протеинограмма) с помощью электрофореза часто используется для выявления больных с множественной миеломой и другой патологией белков крови. Многие узкие специалисты включают данный тест в план первичного обследования по поводу многих заболеваний. Однако иногда результаты протеинограммы интерпретировать тяжело.
В данной статье подробно рассматривается методика электрофорезографии, показания, интерпретация протеинограммы и приведены рекомендации относительно дальнейшего обследования пациентов с патологическими результатами теста.
Электрофорез — метод разделения белков в зависимости от их физических свойств (размера, формы и полярности электрического заряда молекулы). Сыворотка крови наносится на специальную среду, через которую впоследствии пропускается ток.
Белковый состав сыворотки крови
Результат электрофореза белков плазмы крови зависит от состава фракций двух основных типов белков: альбуминов и глобулинов. Альбумин — основной белковый компонент сыворотки крови — в нормальных физиологических условиях синтезируется в печени. Глобулины составляют значительно меньшую фракцию протеинового состава сыворотки крови. Интерпретация протеинограммы заключается прежде всего в анализе белковых фракций и их относительного количества.
Альбумин — наивысший пик протеинограммы — располагается ближе всего к положительному электроду. Следующие пять компонентов (глобулины), последовательно располагающиеся все ближе к отрицательному электроду, обозначаются соответственно α1, α2, β1, β2 и γ. На рисунке 1 приведен образец распределения белков сыворотки крови при помощи электрофореза в норме.
Рис. 1. Результат электрофореза белков плазмы крови в норме.
Альбумин представляет наибольшую белковую фракцию сыворотки крови человека. Его уровень снижается при нарушении синтезирующей функции печени и при повышенной потере или распаде данного белка. К снижению уровня альбумина приводят нарушения питания, тяжелые заболевания печени, потеря через почки (например, при нефротическом синдроме), гормонотерапия, ожоги и беременность, а к повышению — состояния, сопровождающиеся снижением относительного содержания воды в сыворотке крови (например, дегидратация).
α1-фракция состоит из α1-антитрипсина 1 , тиросвязывающего глобулина и транскортина 2 . Ее объем возрастает при злокачественных заболеваниях и остром воспалительном процессе (благодаря белкам острой фазы), а снижается при дефиците α1-антитрипсина и снижении синтеза глобулинов при заболеваниях печени. α2-фракция содержит церуплазмин 3 , α2-макроглобулин 4 и гаптоглобулин 5 , уровень которых может возрастать как белков острой фазы.
β-фракция глобулинов делится на два пика: β1 (состоит преимущественно из трансферрина) и β2 (β-липопротеин). К β-фракции также относятся факторы комплемента, IgA, IgM и иногда IgG.
Основное внимание клиницистов приковано к γ-фракции, поскольку она содержит иммуноглобулины, хотя данные белки при электрофорезе могут мигрировать и в другие фракции. С-реактивный белок находится между β- и γ-фракциями.
Показания к назначению протеинограммы
Электрофорез белков сыворотки крови, как правило, назначается при подозрении на множественную миелому, хотя есть и другие показания (таблица 1).
Таблица 1. Показания к назначению протеинограммы с помощью электрофореза
Подозрение на множественную миелому, макроглобулинемию Вальденстрема, первичный амилоидоз или сопряженные с ними заболевания
Периферическая нейропатия неизвестной этиологии (не связанная с длительным сахарным диабетом, интоксикацией, химиотерапией и т. п.)
Недавно диагностированная анемия, сопровождающаяся почечной недостаточностью и болью в костях
Боль в спине, предполагаемым этиологическим фактором которой является миелома
Гиперкальциемия, обусловленная, вероятно, злокачественным заболеванием (например, связанная с исхуданием, общей слабостью, болью в костях, повышенной кровоточивостью)
Монетоподобные скопления эритроцитов, обнаруженные в мазке периферической крови
Почечная недостаточность с гиперпротеинемией
Патологический перелом неизвестной этиологии либо остеолизис, видимые на рентгенограмме
Протеинурия Бенс-Джонса
Если результат электрофореза белков сыворотки крови нормальный, однако все еще подозревается наличие множественной миеломы 6 , макроглобулинемии Вальденстрема, первичного амилоидоза или связанного с ними заболевания, следует назначить протеинограмму по методу иммунофиксации, поскольку данный метод более чувствителен для выявления небольших моноклональных (M) белков.
В ответ на острое воспаление, злокачественное заболевание, травму, некроз, инфаркт, ожоги и химическое поражение в плазме возрастает уровень так называемых “белков острой фазы”: фибриногена, антитрипсина, гаптоглобулина, церулоплазмина, С-реактивного белка, C3-фракции комплемента и α1-кислотного гликопротеина. Часто также снижается уровень альбумина и трансферрина. В таблице 2 приведены изменения состава белков острой фазы, характерные для определенных заболеваний.
Таблица 2. Заболевания и клинические состояния, связанные с характерными изменениями содержания белков острой фазы в протеинограмме
Гиперальбуминемия
Дегидратация
Гипоальбуминемия
Хронические кахектические или истощающие заболевания
Хронические инфекции
Кровоизлияния, ожоги или энтеропатии, сопровождающиеся потерей белка
Нарушения функции печени (снижение синтеза альбумина)
Ревматоидные и коллагеновые заболевания (заболевания соединительной ткани)
Макроглобулинемия Вальденстрема
Снижение уровня γ-глобулинов
Агаммаглобулинемия
Гипогаммаглобулинемия
При интерпретации результатов электрофореза белков сыворотки крови основное внимание уделяется гамма-фракции, состоящей в основном из антител класса IgG. Хотя гамма-фракция может возрастать вследствие многих причин, есть несколько заболеваний, приводящих к появлению гомогенного острофазового пика в зоне гамма-глобулинов (рис. 2). Эти так называемые “моноклональные гаммапатии” составляют группу заболеваний, характеризующихся пролиферацией одного клона плазматических клеток, синтезирующих гомогенный М-белок.
Рис. 2. Патологический результат электрофореза белков сыворотки крови у больного с множественной миеломой. Обратите внимание на большой острофазовый пик в гамма-фракции.
Дифференциальная диагностика моноклональных и поликлональных гаммапатий
Очень важно отдифференцировать моноклональные гаммапатии от поликлональных, поскольку моноклональные гаммапатии связаны со злокачественным либо потенциально злокачественным клональным процессом, а поликлональные, наоборот, с какими-либо, как правило, незлокачественными реактивными или воспалительными изменениями. В таблице 3 приведены наиболее частые этиологические факторы поликлональной гаммапатии.
Гематологические злокачественные заболевания (см. ниже)
Гематологические и лимфопролиферативные заболевания
Лимфома
Лейкоз
Талассемия
Серповидно-клеточная анемия
Другие воспалительные заболевания
Заболевания ЖКТ, включая язвенный колит и болезнь Крона
Заболевания легких, включая бронхоэктатическую болезнь, кистозный фиброз, хронический бронхит и пневмонию
Эндокринные заболевания, включая базедовую болезнь и тиреоидит Хашимото
М-парапротеин характеризуется наличием на электрофорезограмме острофазовой, четкой полосы, состоящей из одной тяжелой цепи, и подобной полосы с κ- или λ-легкой цепью. При поликлональной гаммапатии присутствует широкая диффузная полоса с одной или несколькими тяжелыми и κ- и λ-легкими цепями.
После выявления моноклональной гаммапатии при помощи электрофореза белков сыворотки крови следует отдифференцировать множественную миелому от других факторов данного типа гаммапатий: макроглобулинемии Вальденстрема, солитарной плазмоцитомы, латентной множественной миеломы, эссенциальной моноклональной доброкачественной гаммапатии, плазмоклеточного лейкоза, болезни тяжелых цепей и амилоидоза.
Количественное содержание М-парапротеина может помочь в дифференциальной диагностике между множественной миеломой и эссенциальной моноклональной доброкачественной гаммапатией. Критерием постановки диагноза множественной миеломы является выявление поражения 10–15% плазматических клеток в биоптате костного мозга. В таблице 4 приведены характерные дифференциальные симптомы моноклональных гаммапатий.
Таблица 4. Характерные признаки моноклональных гаммапатий (по E. D. George, R. Sadovsky, 1999)
Заболевание
Характерные признаки
Наличие M-парапротеина в форме узкого пика в γ-, β- или α2-фракции.
Уровень M-протеина, как правило, превышает 30 г/л.
Наличие у 80% пациентов скелетных поражений (например, литических поражений, диффузной остеопении, компрессионных переломов позвонков).
Для постановки диагноза необходимо наличие поражения 10–15% плазмоцитов в биоптате костного мозга.
Возможна анемия, панцитопения, гиперкальциемия и поражение почек
Наличие плазмоцитов в биоптате костного мозга 10%.
Отсутствие у больных литических поражений костей, анемии, гиперкальциемии и поражения почек.
Наличие в анализе периферической крови более 20% плазмоцитов.
Уровень M-парапротеина низкий.
Наличие небольшого числа поражений костей и изменений состава крови.
Встречается у больных младшего возраста
Наличие только одного очага опухоли без каких-либо других очаговых поражений костей, патологии со стороны мочи или сыворотки крови
Наличие M-парапротеина класса IgM.
Повышенная вязкость крови, обогащенный клеточный состав костного мозга с выраженной инфильтрацией лимфоплазмоцитами
Болезнь тяжелых цепей
M-парапротеин состоит из неполной тяжелой цепи при отсутствии легкой цепи
У некоторых пациентов с дискразией плазматических клеток результат электрофореза белков сыворотки крови может быть нормальным вследствие отсутствия моноклонального иммуноглобулина или очень низкой его концентрации. В исследовании Kyle R. A. (1999) было установлено, что острофазовый пик или локализованную полосу патологического иммуноглобулина при помощи электрофореза удается обнаружить только у 82% больных с множественной миеломой. У остальных пациентов была обнаружена гипогаммаглобулинемия или вариант нормы. Поэтому всем больным с подозрением на дискразию плазмоцитов рекомендуется проводить электрофорез белков мочи.
Следует также учитывать количество М-парапротеина. Хотя у больных с множественной миеломой его содержание превышает 30 г/л, у 1/5 таких пациентов оно ниже 10 г/л. Приблизительно у 10% пациентов с множественной миеломой и отсутствием М-пика при электрофорезе обнаруживается гипогаммаглобулинемия. У большинства таких пациентов в моче обнаруживается белок Бенс-Джонса (моноклональные свободные κ- или λ-цепи иммуноглобулинов) в большом количестве. Поэтому количественное содержание М-парапротеина не позволяет исключить множественную миелому.
Если у пациента с отсутствием пика М-парапротеина при электрофорезе белков сыворотки крови на основании клиники подозревается множественная миелома, следует провести электрофорез белков мочи.
Обследование больных с патологическими результатами протеинограммы
Моноклональная гаммапатия обнаруживается у 8% здоровых гериатрических пациентов. Всем больным с моноклональной гаммапатией следует проводить дальнейшее исследование с целью определения ее этиологии. Пациенты с эссенциальной моноклональной доброкачественной гаммапатией требуют тщательного диспансерного наблюдения, поскольку в данной категории лиц с частотой приблизительно 1% в год развивается множественная миелома или другая злокачественная моноклональная гаммапатия. На рисунке 3 приведен алгоритм диспансерного наблюдения за больными с моноклональной гаммапатией.
Рисунок 3. Схема диспансерного наблюдения за больными с моноклональной гаммапатией (по R. A. Kyle, 1999). Примечания. ЭБСК — электрофорез белков сыворотки крови.
1 Нефелометрия применяется для количественного определения иммуноглобулинов.
2 Собирается суточная моча для исследования по методу электрофореза и иммунофиксации.
3 Обследование костей включает обзорную рентгенографию плечевых и бедренных костей в одной проекции.
4 Данные тесты показаны при подозрении на макроглобулинемию Вальденстрема или другие лимфопролиферативные процессы.
5 Если при повторном ЭБСК обнаружены патологические изменения, пациента следует направить к гематологу-онкологу.
Если концентрация М-парапротеина составляет 15–25 г/л, следует провести нефелометрию для количественного определения присутствующих иммуноглобулинов и собрать суточную мочу для анализа при помощи электрофореза и иммунофиксации. Если результаты указанных тестов будут нормальными, электрофорез белков сыворотки крови следует повторять каждые 3–6 месяцев, если же и вновь полученные результаты будут нормальными, электрофорез белков сыворотки крови следует повторять ежегодно. Если будут обнаружены патологические изменения при повторном обследовании или в динамике, такого больного следует направить к гематологу-онкологу.
Если содержание М-парапротеина превышает 25 г/л, нужно обследовать кости (в частности, плечевые и бедренные) на предмет метастазов, а также определить уровень β2-микроглобулина, С-реактивного белка и собрать суточную мочу для исследования по методу электрофореза и иммунофиксации. При подозрении на макроглобулинемию Вальденстрема или другое лимфопролиферативное заболевание следует провести компьютерную томографию брюшной полости, аспирацию и биопсию костного мозга. Если же результаты какого-либо из вышеуказанных тестов будут патологическими, такого пациента следует направить к гематологу-онкологу. На рисунке 3 приведена схема диспансерного наблюдения за больными с нормальными результатами тестов.
Подготовил Богдан Борис
1 Угнетает активность трипсина и других протеолитических ферментов. Дефицит данного белка связан с развитием эмфиземы. (Прим. переводч.)
2 Специфически связывает и транспортирует в плазме неконъюгированный, биологически активный кортизол. (Прим. переводч.)
3 Функция исследована недостаточно, очевидно, принимает участие в транспортировке и поддержании баланса меди в тканях, обладает ферооксидазной активностью, окисляет дополнительные ненасыщенные соединения. Уровень данного белка снижен при болезни Вильсона-Коновалова. (Прим. переводч.)
4 Ингибирует ряд протеолитических ферментов. (Прим. переводч.)
5 Необратимо связывается со свободным гемоглобином, вследствие чего данное соединение выводится из печени, предотвращая потерю свободного гемоглобина с мочой. Уровень данного белка уменьшается при гемолизе, а возрастает при состояниях, сопровождающихся выраженным поражением соединительной ткани и некрозом. (Прим. переводч.)
6 См. также статью „Множественная миелома: диагностика и лечение” // Медицина світу. – 2001. – Т. XI, №. 5. – С. 275–282. (Прим. переводч.)
7 Ревматоидное заболевание, характеризующееся сочетанием клинической симптоматики системной красной волчанки, склеродермии, ревматоидного артрита и миозита (синдромом Рейно, отеком ладоней, артритом/артралгией, нарушением подвижности пищевода, миозитом и легочной гипертензией), а также наличием антител против U1-рибонуклеопротеина. (Прим. переводч.)
