Elettroforesi - assomedrho.it

L’ELETTROFORESI:
R
i
UNA VALUTAZIONE
c
i
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e
M
e
QUALITATIVA
n
o
i
z
a
i
c
o
s
s
A
Barbara Barbieri
Laboratorio Analisi Cliniche
IRCCS Istituto Clinico Humanitas
o
h
PROTEINE DEL SANGUE
R
i
c
Le proteine del sangue costituiscono un gruppo
eterogeneo di proteine, ognuna delle quali possiede
una funzione specifica ed è soggetta a specifiche
variazioni di concentrazione in diverse condizioni
fisiologiche e patologiche.
a
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c
o
n
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z
M
e
i
d
e
La misura delle concentrazione delle proteine è quindi
un valido aiuto nella diagnosi e nella gestione di
diverse condizioni fisiopatologiche.
s
s
A
o
h
PROTEINE DEL SANGUE
R
i
c
o
h
Catene polipeptidiche di aa combinate con altre sostanze
(lipoproteine, glicoproteine…)
i
d
e
SIERO: albumina + globuline
PLASMA: albumina + globuline + fibronogeno +
fattori della coagulazione
n
o
i
z
M
e
SINTESI: - epatociti (albumina e globuline)
- plasmacellule (immunoglobuline)
- intestino (lipoproteine)
s
s
A
a
i
c
o
METABOLISMO: rapido: rinnovate giornalmente il 9%
(epatiche) e 10-25% (circolanti)
CATABOLISMO: fegato
PERDITE: - app. gastroenterico (tutte)
- rene (selettivo)
- gh. esocrine
- app. respiratorio
n
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M
e
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R
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c
FUNZIONI: - nutrizione
- mantenimento pressione oncotica
- mantenimento equilibrio acido-base
- trasporto
- enzimi
- anticorpi
s
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A
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c
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o
h
PROTEINE SIERICHE
R
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c
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h
ALBUMINA - 45-70% delle proteine totali del siero
- sintesi epatica
- funzione colloido-osmotica e di trasporto
i
d
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M
e
GLOBULINE
Alfa e Beta – sintesi epatica
- lipoproteine, proteine della fase acuta
- IgA e IgM
s
s
A
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z
Gamma - immunoglobuline (IgG, IgE e IgM)
- da plasmacellule
MIGRAZIONE ELETTROFORETICA:
UNA TECNICA QUALITATIVA
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R
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c
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h
Il termine elettroforesi indica un movimento, sotto
l’influenza di un campo elettrico, di ioni o di molecole
di diversa grandezza, provviste di carica netta e
disciolte in soluzione.
a
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M
e
Le proteine in soluzione sono facilmente ionizzabili e si
dissociano in ioni R-COO- oppure ioni R-NH3+
s
s
A
ELETTROFORESI SU GEL D’AGAROSIO
R
i
c
Le proteine vengono sottoposte all’azione di un campo
elettrico in un mezzo a pH basico
i
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M
e
La velocità di migrazione, dal catodo verso l’anodo,
dipende da
-carica
-massa
-forma
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Albumina è la più veloce (piccola e anionica)
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s
A
a
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o
Permette una ottimale
separazione delle bande
elettroforetiche e una
valutazione visiva in
senso qualitativo e
quantitativo (intesa
come intensità della
banda) delle varie
proteine.
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h
ELETTROFORESI CAPILLARE ZONALE (CZE)
o
h
Applico differenza di potenziale tra le estremità di un
capillare di silice, contenente un tampone a pH basico.
i
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e
R
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c
Le molecole del tampone che hanno carica +
provocano un flusso elettroendosmotico (EOF)
dall’anodo verso il catodo.
M
e
n
o
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z
Le molecole del campione di siero migrano tutte verso il
catodo per effetto dell’EOF, ma con differente
velocità, a seconda della loro vel. di migrazione
elettroforetica (dipende dalla carica).
a
i
c
o
s
s
A
Le molecole cariche
+
raggiungono prima il catodo.
Le proteine si separano in diverse zone (dall’anodo al
catodo): prealbumina, albumina, α1,α2, β1, β2 e γ.
o
h
Si ottiene un grafico, chiamato
ELETTROFEROGRAMMA, dove le varie zone di
migrazione delle proteine sono rappresentate come
picchi, di diversa altezza a base più o meno larga, che
rispecchiano la quantità proporzionale delle proteine
sieriche.
a
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R
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c
AUMENTI o DIMINUZIONI in ALTEZZA o del
NUMERO di picchi sono da mettere in relazione
all’aumento/diminuzione fisiologica o patologica delle
proteine che lo compongono.
s
s
A
TRACCIATO ELETTOFORETICO NORMALE
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Valori normali frazioni proteine sieriche (adulti)
% del tot
Albumina
45-70%
Alfa 1
2-5%
a
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o
Alfa 2
s
s
A
Beta
Gamma
8-14%
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g/dL
4.2
0.2
0.8
10-15%
0.9
11-22%
1.2
R
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c
o
h
VARIAZIONI FISIOLOGICHE
Alla nascita: conc < 5 g/dL, poche globuline
i
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e
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o
h
Assunzione di colostro: aumento delle proteine, che tra i
6- 12 mesi raggiungono valori normali
n
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e
Anziano: aumento delle globuline (IgG e prot. fase
acuta)
diminuzione dell’albumina
a
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c
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s
A
Gravidanza: diminuzione globuline e proteine totali
Lattazione: diminuzione albumina e proteine totali
VARIAZIONI PATOLOGICHE
Discrasia proteica: anomalie qualitative
(proteine con struttura anormale)
i
d
e
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i
c
Disproteinemie: anomalie qualitative o quantitative
1.
a
i
c
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s
s
A
2.
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M
e
IPERPROTEINEMIE:
non selettive (emoconcentrazione):
tutte le
frazioni
Selettive:
alcune frazioni
a. Infiammazione (infezioni virali, batteriche,
necrosi, neoplasie)
b. Infiammazioni o Neoplasie dei Linfociti B
o
h
Infiammazione
Stimola sintesi di Globuline (da epatociti)
e di Ig (da plasmacellule)
1.
M
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e
R
i
c
Proteine di fase acuta positive (entro poche ore)
regione α: - α1-antitripsina
- α2-macroglobulina
- aptoglobina
regione β: - proteina C reattiva
- Transferrina
- β-lipoproteine
s
s
A
a
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o
h
Infiammazione
2.
Proteine di fase acuta negative (dopo 1
settimana)
albumina e transferrina
3.
a
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c
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R
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c
Proteine della fase cronica (dopo 1-3
settimane)
s
s
A
IgG e C3 complemento
Gammapatia policlonale
o
h
Infiammazione o Neoplasia dei Linfociti B
Causano Gammopatie (
essere:
1.
zona β e γ), che possono
Policlonali
M
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e
R
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c
o
h
molte classi: picco con base ampia in γ o β
Dovute a stimolo antigenico cronico (patologie
infettive o epatiche)
2.
a
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o
Monoclonali
s
s
A
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z
1 sola classe di Ig: picco con base stretta in γ o β
Dovute a neoplasie delle plasmacellule, disordini
linfoproliferativi (linfociti B) o patologie non
neoplastiche (Leishmaniosi)
IPOPROTEINEMIE
R
i
c
1.
Emodiluizione
2.
Aumentata perdita dallo spazio vascolare
3.
Diminuita sintesi e/o aumentato catabolismo
proteico
4.
Mancato trasferimento degli Ab materni
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PREALBUMINA o TRANSTIRETINA
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E’ la frazione più veloce. Chiamata così perché migra
davanti all’albumina. E’ visibile come tenue banda sul
tracciato. La sua individuazione costituisce un
controllo tecnico di buona separazione
elettroforetica. La sintesi avviene principalmente nel
fegato e in parte anche nella retina ed in altri tessuti.
E’ il vettore sia per la tiroxina che per la proteina
legante il retinolo.
a
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e
La concentrazione sierica diminuisce molto nei casi di
deficit nutrizionali proteici, nelle lesioni delle cellule
epatiche, nel diabete. E’ una proteina negativa della
fase acuta.
s
s
A
ALBUMINA
R
i
c
Il dosaggio dell’albumina è un ottimo indice della
funzionalità epatica.
i
d
e
E’ una proteina di trasporto (bassa specificità ed
affinità ed amplissima capacità -farmaci, bilirubina,
acidi grassi, metalli ed ormoni-).
n
o
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z
M
e
La concentrazione plasmatica dell’albumina diminuisce
nei processi infiammatori.
a
i
c
o
Nella corsa elettroforetica, la frazione albuminica
appare come singola banda.
s
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A
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Sindrome nefrosica
(perdita TGB)
PREALBUMINA
ALBUMINA
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Aumentata mobilità
(Bisalbuminemia –
transitoria)
Doppia banda
(Alloalbuminemia –
ereditaria)
R
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c
o
h
Epatopatie,
infiammazioni
infezioni, neoplasie,
malnutrizione
Ridotta sintesi
Perdite (nefropatie)
Aument. permeabilità
capillare (infiammaz)
Itteri, penicellina,
pancreatiti, sindrome
nefrosica
ANALBUMINEMIA
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BISALBUMINEMIA
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ALLOALBUMINEMIA
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α1-ANTITRIPSINA
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h
Glicoproteina. Sintetizzata nel fegato come forma
immatura (propeptide), contenente una sequenza
segnale che viene rimossa prima dell’emissione in
circolo, dove costituisce la maggiore componente delle
proteasi circolanti. E’ sintetizzata dagli epatociti, dai
macrofagi ma anche in altri tessuti (rene, pancreas,
stomaco, intestino, milza, surrene). Agisce come
inibitore della tripsina pancreatica, chimotripsina,
trombina, proteina C attivata, fattori XI e XIII.
Inibisce l’elastasi prodotta dai neutrofili durante i
processi infiammatori acuti (riduzione demolizione del
tessuto), soprattutto a livello polmonare.
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M
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e
2-MACROGLOBULINA
Glicoproteina. Sintetizzata dal fegato. Inibitore di
proteasi, ma aspecifico. Agisce solamente nel sangue e
non nei tessuti a causa delle sue grosse dimensioni.
Modulatore dell’attività delle citochine. Aumenta
fisiologicamente nel 3° trimestre della gravidanza,
nell’infanzia e nell’età avanzata. Aumenti patologici si
hanno nell’infiammazione acuta, nelle epatopatie, nel
diabete.
APTOGLOBINA
n
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e
R
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c
o
h
Glicoproteina. Lega l’emoglobina libera. Ogni molecola
di aptoglobina lega due molecole di ossiemoglobina . La
sua concentrazione aumenta dalla nascita fino all’età
adulta. Diminuisce per iperconsumo in tutti i casi di
emolisi intravascolare e per difetto di sintesi in
condizione di riduzione del numero di epatociti. Può
diminuire anche in seguito a sport prolungati, che
comportano distruzione di eritrociti. E’ una proteina
della fase acuta.
s
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a
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ZONA α
α1-ANTITRIPSINA
polimorfismo
Varianti genetiche
(Eterozigosi)
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Infiammazione acuta;
Estrogeni
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APTOGLOBINA
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α2MACROGLOBULINA
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Deficit genetico
Nei bambini;
Proteinuria selettiva
Iperconsumo da
fibrinolisi
Infiammazioni acute
(nefrosi)
Emolisi intravascol.,
eritropoiesi ineffic.,
splenomegalia
DIMINUZIONE DI α1-ANTITRIPSINA
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h
ETEROZIGOSI DI α1-ANTITRIPSINA
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INFIAMMAZIONE ACUTA
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h
TRANSFERRINA (in β1)
o
h
Glicoproteina. Lega e trasporta in modo reversibile lo
ione ferrico. Costituisce la maggiore proteina
plasmatica legante il ferro (nel plasma 200-400
mg/dl). La sua concentrazione presenta variazioni
circadiane e infradiane. Aumenta nelle sideropenie e
diminuisce negli accumuli di ferro.
Le sue funzioni principali sono:
- trasporto di ferro assorbito dall’intestino alle cellule
che lo richiedono
- fattore protettivo contro cellule batteriche e
neoplastiche in quanto compete con esse per l’utilizzo
di ferro.
s
s
A
a
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o
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M
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R
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c
C3 COMPLEMENTO (in β2)
Proteina della fase acuta che aumenta molto
lentamente e richiede 2-10 giorni per raggiungere il
massimo livello dopo un’infiammazione.
i
d
e
R
i
c
E’ la proteina del complemento presente in più alte
concentrazioni. Svolge un ruolo importante nelle
reazioni proteolitiche nelle vie di attivazione del
complemento. Unica proteina del complemento
identificabile tramite elettroforesi.
a
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n
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z
β2 -MICROGLOBULINA:
s
s
A
M
e
o
h
Costituisce la catena leggera degli antigeni del
complesso maggiore di istocompatibilità (MHC) e si
trova sulla superficie di tutte le cellule che esprimono
questo antigene.
ZONA β
Deficit di Fe,
Indotta da estrogeni
TRANSFERRINA
β-LIPOPROTEINE
n
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C3 COMPLEMENTO
a
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IgA
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h
Perdite (nefropatie),
Malnutrizione,
Infiammazione
Dislipidemie
Infiammazione
cronica,
Ostruzione biliare
Difetto di sintesi,
Iperconsumo (Lupus)
Infiammazione delle
mucose, Cirrosi,
Artrite reumatoide
AUMENTO DELLE TRANSFERRINA DOVUTO
AD ANEMIA
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PONTE BETA-GAMMA
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COMPONENTE MONOCLONALE IN ZONA BETA
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ZONA 
o
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E’ costituita dalle diverse classi delle immunoglobuline.
A causa della loro eterogeneità, le Ig si estendono
dalla regione  a quella  e talvolta occupano anche la
zona .
Le Ig sono l’espressione dell’attività secretoria di
diversi cloni plasmacellulari.
In ordine di frequenza nel siero le Ig che troviamo
sono: IgG, IgA, IgM, IgD, IgE.
L’aumento policlonale di una classe di Ig si manifesta
come un incremento diffuso in zona - 
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GAMMAPATIE MONOCLONALI
o
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La proliferazione di un singolo clone plasmacellulare
porta alla produzione di un’unica classe di Ig, detta
monoclonale.
La presenza di Ig patologiche si mette in evidenza
all’elettroforesi del siero come una banda netta che
nella maggior parte dei casi si trova in zona , da qui il
nome di gammapatia monoclonale alla malattia e di
componente monoclonale della proteina (CM).
Il termine CM si riferisce quindi a qualunque banda
immunoglobulinica che sia costituita da un solo tipo di
catena pesante e da un solo tipo di catena leggera.
La frequenza è 1-2% nella popolazione al di sopra dei
25 anni ed aumenta al 3-7% negli ultrasettantenni.
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ZONA γ
MONOCLONALE
(Maligne, es. mieloma)
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OLIGOCLONALE
(Infezioni virali)
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Immunoglobuline
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POLICLONALE
(Infiammazioni croniche;
Lupus,Cirrosi,
Collagenopatie)
Immunodeficienza
Ipogammaglobulinemia
(linfoma)
Agammaglobulinemia
(legata al sesso)
IPOGAMMAGLOBULINEMIA
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IPERGAMMAGLOBULIMENIA
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COMPONENTE MONOCLONALE IN
IPOGAMMAGLOBULINEMIA
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PROFILO BICLONALE
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PROFILO OLIGOCLONALE
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PROFILO POLICLONALE
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