Białko Bence-Jonesa

Mocz zdrowego człowieka nie zawiera białka Bence'a-Jonesa, które jest reprezentowane przez lekkie łańcuchy immunoglobulin, wykrywane w wyniku powstawania złośliwych procesów nowotworowych.

Badania laboratoryjne mające na celu wykrycie obecności specyficznych białek o małej masie cząsteczkowej są niezbędne do diagnozowania wielu stanów patologicznych (najczęściej problemów z układem β-immunologicznym), a także do określenia skuteczności stosowanej terapii.

W nadmiarze białko Bence’a-Jonesa jest wytwarzane przez komórki plazmatyczne, przemieszcza się z krwią i jest wydalane z moczem. To właśnie ta ostatnia właściwość ciał białkowych pozwala podejrzewać następujące choroby podczas badania moczu:

• szpiczak;
• mięsak kości;
• plazmocytoma;
• przewlekła białaczka limfocytowa;
• ziarniniak limfatyczny;
• amyloidoza pierwotna;
• makroglobulinemia;
• idiapatyczna gammapatia monoklonalna.

Klinicznie potwierdzono związek między uwolnieniem specyficznego białka a późniejszą dysfunkcją nerek, spowodowaną toksycznym działaniem ciał białkowych na struktury nabłonkowe kanalików nerkowych, co z kolei wywołuje zjawisko dystrofii, zespołu Fanconiego i amyloidozy nerek.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

Białko Bence’a Jonesa w moczu

Obecność białka w moczu nazywa się białkomoczem. Przez białkomocz przednerkowy rozumie się obecność ogromnej ilości białka niskocząsteczkowego w moczu. W tym przypadku nie dochodzi do uszkodzenia filtra nerkowego i kanalików, a prawidłowa funkcja nerek nie jest w stanie zapewnić resorpcji ciał białkowych. Białkomocz pozanerkowy (fałszywy), czyli występujący bez upośledzenia funkcji nerek, wskazuje na obecność procesu zakaźnego lub złośliwego w organizmie. Białkomocz obserwuje się u 60-90% pacjentów ze szpiczakiem. Około 20% stanów patologicznych to szpiczak Bence'a-Jonesa.

Białko Bence'a-Jonesa w moczu różnicuje się ze względu na przesunięcia humoralne w układzie β-immunologicznym. Pojawienie się ciał białkowych wiąże się z patologią szpiczaka, hemoblastozami paraproteinemicznymi, endoteliozą, makroglobulinemią Waldenströma, białaczką limfatyczną, kostniakomięsakami. Wykrycie białka Bence'a-Jonesa w moczu jest ważnym etapem diagnostycznym i prognostycznym. Ze względu na niską masę cząsteczkową białko Bence'a-Jonesa jest wydalane z moczem, uszkadzając nabłonek kanalików nerkowych, co jest obarczone rozwojem niewydolności nerek, która może prowadzić do śmierci. Ważna jest również terminowa klasyfikacja białka według typu: białko λ ma większe działanie nefrotoksyczne niż κ.

[ 10 ], [ 11 ], [ 12 ], [ 13 ], [ 14 ]

Badanie białka Bence'a Jonesa

Obecność ciał białkowych innych niż surowica w moczu wskazuje na białaczkę limfatyczną, kostniakomięsaka lub szpiczaka (procesy nowotworowe szpiku kostnego). Białko Bence’a-Jonesa, gdy przesącz moczu jest podgrzewany do 45-60º C, wytrąca się jako mętny osad, który osadza się na ściankach probówki. Dalsze zwiększenie temperatury do wartości wrzenia rozpuszcza oddzielone zmętnienie.

Ilościowe oznaczenie białka Bence'a-Jonesa wykonuje się w następujący sposób:

• stosując jako odczynnik część wody i część kwasu azotowego;
• umieszczenie kwasu azotowego (0,5-1 ml) w probówce z taką samą ilością badanego moczu;
• ocena wyniku po 2 minutach (pojawienie się cienkiego pierścienia na granicy ośrodków ciekłych świadczy o obecności 0,033% ciał białkowych).

Obserwacja nitkowatego pierścienia wymaga rozcieńczenia moczu wodą w stosunku 1:1, pojawienie się grubego pierścienia wskazuje na konieczność wymieszania części moczu z trzema częściami wody, a w przypadku zwartego pierścienia część moczu rozcieńcza się siedmioma częściami wody. Ponadto rozcieńczanie trwa do momentu pojawienia się charakterystycznego osadu w 2-3 minucie badania.

Ilość zawartego białka oblicza się, mnożąc 0,033% przez wartość rozcieńczenia. Na przykład mocz rozcieńczono 10 razy, pierścień ciał białkowych pojawił się pod koniec 3 minuty badania, a następnie procentową zawartość białka oblicza się następująco: 0,033x10=0,33.

W przypadku braku osadu ocenia się stopień zmętnienia – wyraźne, słabe lub ledwo dostrzegalne ślady zmętnienia.

[ 15 ], [ 16 ], [ 17 ], [ 18 ], [ 19 ]

Wydzielanie białka Bence’a Jonesa

W zależności od rodzaju wydzielanej immunoglobuliny rozróżnia się:

• patologie łańcucha lekkiego (wydzielanie białka Bence'a-Jonesa);
• glomerulopatia (wydzielanie innych immunoglobulin).

Możliwe są również różne kombinacje uszkodzeń nerek. Jak pokazuje praktyka, nefropatia jest konsekwencją patologii limfoproliferacyjnej (szpiczak mnogi, przewlekła białaczka limfocytowa, choroba Waldenströma itp.).

Po uwolnieniu do krwiobiegu, podobnie jak wszystkie białka o masie cząsteczkowej do 40 kDa, łańcuchy lekkie omijają filtr nerkowy, a następnie rozpadają się na oligopeptydy i aminokwasy za pośrednictwem lizosomów. Nadmiar łańcuchów lekkich wywołuje dysfunkcję reakcji katabolizmu i możliwe uwolnienie enzymów lizosomalnych, co pociąga za sobą martwicę tkanki kanalikowej. Ciała białkowe prowadzą do niezdolności do reabsorpcji, a gdy monoklonalne łańcuchy lekkie łączą się z białkiem Tamm-Horsfalla, w kanalikach dystalnych tworzą się cylindry białkowe.

Białko Bence’a-Jonesa w chorobie szpiczakowej

Szpiczak mnogi to stan patologiczny, w którym organizm wytwarza lekkie łańcuchy immunoglobulin zamiast pełnoprawnych. Diagnozę choroby i monitorowanie stanu przeprowadza się poprzez badanie laboratoryjne moczu, które pokazuje ilościową zawartość ciał białkowych. Określenie podtypu szpiczaka opiera się na analizie surowicy krwi. Objawy kliniczne choroby obejmują: zespół bólu kości, dysfunkcję oddawania moczu, krwiaki nieznanego pochodzenia, zatrzymanie płynów w organizmie.

Białko Bence’a Jonesa w szpiczaku wykrywa się na podstawie standardowych testów, które pokazują ilościową zawartość ciał białkowych i oceniają stopień uszkodzenia nerek. Identyfikacja białka w moczu wyjaśnia uszkodzenie nabłonka ze stwardnieniem podścieliska nerkowego, które z czasem tworzy niewydolność nerek - częstą przyczynę śmierci w wyniku uszkodzenia szpiczaka (białko Bence’a Jonesa całkowicie zatyka kanaliki, uniemożliwiając oddawanie moczu).

Dane statystyczne wskazują, że szpiczak jest różnicowany u mężczyzn po 60. roku życia, z historią predyspozycji genetycznych, cierpiących na otyłość i immunosupresję, a także narażonych na działanie substancji toksycznych i radioaktywnych.

[ 20 ], [ 21 ], [ 22 ], [ 23 ], [ 24 ]

Oznaczanie białka Bence’a-Jonesa

Aby odróżnić konkretne białko, przeprowadza się badanie laboratoryjne średniej porcji porannego moczu (wymagana objętość co najmniej 50 ml). Obecność białka Bence’a-Jonesa z określeniem składnika ilościowego jest możliwa metodą immunofiksacji. Rozdzielenie białek następuje przez elektroforezę z następującą immunofiksacją przy użyciu specjalnych surowic. Podczas wiązania białka z przeciwciałami lekkich i ciężkich łańcuchów immunoglobulin powstają kompleksy immunologiczne, które ocenia się przez barwienie.

Należy zauważyć, że nawet minimalne stężenie białka jest wykrywane z powodu reakcji wytrącania się kwasu sulfosalicylowego. Białko Bence'a-Jonesa jest oznaczane przez połączenie przefiltrowanego moczu (4 ml) z buforem octanowym (1 ml). Następnie podgrzanie do 60º C w łaźni wodnej i przetrzymanie przez 15 minut z dodatnią próbką powoduje powstanie charakterystycznego osadu. Ta metoda jest uważana za najbardziej wiarygodną. Nadmiernie kwaśne lub zasadowe środowisko i niska gęstość względna moczu mogą negatywnie wpłynąć na wyniki analizy.

Metody badawcze, w których białko Bence’a-Jonesa jest rozpuszczane przez podgrzanie do 100ºC lub wytrącane ponownie po schłodzeniu, są zawodne, ponieważ nie wszystkie elementy białkowe mają odpowiednie cechy. Jednak użycie papierka wskaźnikowego jest całkowicie nieodpowiednie do wykrywania białka Bence’a-Jonesa.

[ 25 ], [ 26 ], [ 27 ], [ 28 ], [ 29 ], [ 30 ]