Immunoelektroforeza białek krwi

Paraproteiny zazwyczaj nie występują w surowicy krwi.

Immunoglobulinopatie, lub gammopatie, obejmują dużą grupę stanów patologicznych charakteryzujących się poliklonalną lub monoklonalną hipergammaglobulinemią. Immunoglobuliny składają się z dwóch ciężkich (H) łańcuchów (masa cząsteczkowa 50 000) i dwóch lekkich (L) łańcuchów (masa cząsteczkowa 25 000). Łańcuchy są połączone mostkami disiarczkowymi i składają się ze struktur zwanych domenami (domeny H - 4, L - 2). Pod wpływem enzymów proteolitycznych Ig dzieli się na fragmenty: fragment Fc i fragment Fab. Ludzkie ciężkie łańcuchy Ig są reprezentowane przez pięć wariantów strukturalnych, które są oznaczone literami alfabetu greckiego: γ, α, μ, δ, ε. Odpowiadają one 5 klasom Ig - G, A, M, D, E. Łańcuchy lekkie są reprezentowane przez dwa strukturalnie różne warianty: κ (kappa) i λ (lambda), które odpowiadają dwóm typom Ig każdej klasy. W każdej cząsteczce Ig zarówno łańcuchy ciężkie, jak i oba łańcuchy lekkie są identyczne. Wszyscy ludzie normalnie mają Ig wszystkich klas i obu typów, ale ich względna zawartość nie jest taka sama. Stosunek cząsteczek κ i λ w obrębie różnych klas Ig również nie jest taki sam. Wykrycie zaburzeń w stosunkach Ig lub ich fragmentów odgrywa kluczową rolę w diagnostyce immunoglobuliny monoklonalnych.

Monoklonalna immunoglobulinopatia (paraproteinemia) to zespół chorobowy objawiający się gromadzeniem się Ig lub ich fragmentów jednorodnych pod względem wszystkich parametrów fizykochemicznych i biologicznych w surowicy krwi i/lub moczu pacjentów. Monoklonalne Ig (paraproteiny, białka M) są produktem wydzielania jednego klonu limfocytów B (komórek plazmatycznych), dlatego stanowią pulę strukturalnie jednorodnych cząsteczek z łańcuchami ciężkimi jednej klasy (podklasy), łańcuchami lekkimi jednego typu i regionami zmiennymi tej samej struktury. Monoklonalne immunoglobuliny są zazwyczaj dzielone na łagodne i złośliwe. W łagodnych postaciach gammapatii monoklonalnych proliferacja komórek plazmatycznych jest kontrolowana (ewentualnie przez układ odpornościowy) w taki sposób, że objawy kliniczne są nieobecne. W postaciach złośliwych dochodzi do niekontrolowanej proliferacji komórek limfoidalnych lub plazmatycznych, co determinuje obraz kliniczny choroby.

Klasyfikacja immunoglobuliny monoklonalnej

Kategoria gammapatii onklonalnych	Natura patologii	Stężenie patologicznego Ig w surowicy krwi, g/l
Nowotwory złośliwe komórek B	Szpiczak mnogi, makroglobulinemia Waldenströma	Ponad 25
	Plazmocytoma (pojedyncza - kostna i pozaszpikowa), chłoniak, przewlekła białaczka limfocytowa, choroba łańcuchów ciężkich	Znacznie poniżej 25
Łagodny dla komórek B	Gammopatie monoklonalne o nieznanej genezie	Poniżej 25
Stany niedoboru odporności z zaburzeniem równowagi wiązań T i B układu odpornościowego	Pierwotne (zespoły Wiskotta-Aldricha, DiGeorge'a, Neselef, ciężkie złożone zespoły niedoboru odporności)	Poniżej 25
	Wtórne (związane z wiekiem, spowodowane stosowaniem leków immunosupresyjnych, powiązane z chorobami onkologicznymi o charakterze nielimfoidalnym (np. rak jelita grubego, rak piersi, rak prostaty itp.)	Poniżej 2,5
Stany niedoboru odporności z zaburzeniem równowagi wiązań T i B układu odpornościowego	Restrukturyzacja układu odpornościowego po przeszczepie szpiku kostnego czerwonego	Poniżej 25
	Stymulacja antygenowa we wczesnej ontogenezie (zakażenie wewnątrzmaciczne)	Poniżej 25
Jednorodna odpowiedź immunologiczna	Zakażenia bakteryjne	Poniżej 25
	Choroby autoimmunologiczne, takie jak krioglobulinemia, SLE, reumatoidalne zapalenie stawów itp.	Poniżej 25

Immunoelektroforeza białek surowicy krwi pozwala na wykrycie monoklonalnych (patologicznych) łańcuchów IgA, IgM, IgG, H i L, paraprotein. Podczas konwencjonalnej elektroforezy, normalne Ig, heterogeniczne we właściwościach, są zlokalizowane w strefie γ, tworząc plateau lub szerokie pasmo. Monoklonalne Ig, ze względu na swoją jednorodność, migrują głównie do strefy γ, sporadycznie do strefy β, a nawet do regionu α, gdzie tworzą wysoki szczyt lub wyraźnie odgraniczone pasmo (gradient M).

Szpiczak mnogi (choroba Rustickiego-Kahlera) jest najczęstszą paraproteinemiczną hemoblastozą; jest wykrywana nie rzadziej niż przewlekła białaczka mielo- i limfocytowa, limfogranulomatoza i ostra białaczka. Klasa i typ patologicznej Ig wydzielanej przez szpiczaka determinują immunochemiczną odmianę choroby. Częstość klas i typów patologicznej Ig w szpiczaku na ogół koreluje ze stosunkiem klas i typów normalnej Ig u osób zdrowych.

Wraz ze wzrostem zawartości patologicznego Ig w surowicy pacjentów ze szpiczakiem mnogim, normalne Ig oznacza się w zmniejszonym stężeniu. Zawartość białka całkowitego gwałtownie wzrasta - do 100 g/l. Aktywność procesu w szpiczaku G ocenia się na podstawie liczby komórek plazmatycznych w nakłuciu mostka, stężenia kreatyniny i wapnia w surowicy krwi (wzrost wapnia wskazuje na postęp choroby). Stężenie białka M (w moczu nazywane jest białkiem Bence'a-Jonesa) służy jako kryterium oceny postępu choroby w szpiczaku A. Stężenie paraprotein w surowicy i moczu zmienia się w trakcie trwania choroby pod wpływem terapii.

Aby postawić diagnozę szpiczaka mnogiego, konieczne jest spełnienie poniższych kryteriów.

Dużekryteria

1. Plazmocytoma na podstawie wyników biopsji.
2. Plazmocytoza w czerwonym szpiku kostnym (ponad 30% komórek).
3. Monoklonalne (patologiczne) szczyty Ig w elektroforezie białek surowicy: ponad 35 g/l dla szczytu IgG lub ponad 20 g/l dla szczytu IgA. Wydalanie łańcuchów κ i λ w ilościach 1 g/dzień lub większych, wykryte przez elektroforezę moczu u pacjenta bez amyloidozy.

Małykryteria

1. Plazmocytoza w szpiku kostnym czerwonym 10-30% komórek.
2. Maksymalne stężenie PIg w surowicy jest niższe od podanej powyżej wartości.
3. Zmiany lityczne kości.
4. Stężenie prawidłowego IgM wynosi poniżej 0,5 g/l, IgA wynosi poniżej 1 g/l lub IgG wynosi poniżej 0,6 g/l.

Do rozpoznania szpiczaka mnogiego wymagane jest spełnienie co najmniej 1 kryterium większego i 1 mniejszego lub 3 kryteriów mniejszych, przy czym konieczne jest spełnienie kryteriów wymienionych w punktach 1 i 2.

Do określenia stopnia zaawansowania szpiczaka stosuje się system standaryzacji Duriego-Salmona, który odzwierciedla wielkość uszkodzeń guza.

Wszystkie grupy szpiczaków dzielimy na podklasy w zależności od stanu funkcji nerek: A - stężenie kreatyniny w surowicy poniżej 2 mg% (176,8 μmol/l), B - powyżej 2 mg%. W chorobie szpiczakowej wysokie stężenie β ₂ -mikroglobuliny w surowicy krwi (powyżej 6000 ng/ml) sugeruje niekorzystne rokowanie, podobnie jak wysoka aktywność LDH (powyżej 300 IU/l, odczyn ustalony na 30 °C), niedokrwistość, niewydolność nerek, hiperkalcemia, hipoalbuminemija i duża objętość guza.

Choroby łańcucha lekkiego (szpiczak Bence’a-Jonesa) stanowią około 20% przypadków szpiczaka. W szpiczaku Bence’a-Jonesa powstają tylko wolne łańcuchy lekkie, które są wykrywane w moczu (białko Bence’a-Jonesa), przy braku patologicznego Ig w surowicy (gradient M).

Stadia szpiczaka mnogiego

Scena	Kryteria	Masa guza (liczba komórek), x10 12 / m2
I	Szpiczak mały, jeżeli spełnione są następujące kryteria: Stężenie hemoglobiny we krwi jest wyższe niż 100 g/l; Stężenie wapnia całkowitego w surowicy krwi jest prawidłowe (<3 mmol/l); Brak zmian kostnych w badaniu radiologicznym lub pojedynczej plazmocytomy kości; Niskie stężenie paraprotein w surowicy krwi (IgG poniżej 50 g/l, IgA poniżej 30 g/l); Łańcuchy L (białko Bence’a-Jonesa) w moczu poniżej 4 g/24 godz.	<0,6
II	Szpiczak pośredni (kryteria mieszczą się pomiędzy stadiami I i III)	0,6-1,2
III	Szpiczak poważny spełniający jedno lub więcej z następujących kryteriów: Stężenie hemoglobiny we krwi jest niższe niż 85 g/l; Całkowite stężenie wapnia w surowicy przekracza 12 mg% (3 mmol/l); Rozległe uszkodzenia szkieletu lub poważne złamania; Wysokie stężenie paraprotein w surowicy krwi (IgG powyżej 70 g/l, IgA powyżej 50 g/l); Łańcuchy L (białko Bence'a-Jonesa) w moczu w ilości większej niż 12 g/24 godz.	>1,2

Do rzadkich odmian immunochemicznych szpiczaka zalicza się szpiczaka niewydzielniczego, w którym paraproteiny można wykryć jedynie w cytoplazmie komórek szpiczaka, a także szpiczaka diklonalnego i szpiczaka M.

Makroglobulinemia Waldenströma jest przewlekłą białaczką podbiałakową pochodzenia B-komórkowego, morfologicznie reprezentowaną przez limfocyty, komórki plazmatyczne i wszystkie formy przejściowe komórek syntetyzujących PIgM (makroglobulinę). Guz ma niski stopień złośliwości. W czerwonym szpiku kostnym wykrywa się proliferację małych limfocytów bazofilowych (limfocytów plazmocytoidalnych), zwiększa się liczba komórek tucznych. Elektroforegram białek surowicy krwi ujawnia gradient M w strefie β- lub γ-globuliny, rzadziej paraproteina nie migruje w polu elektrycznym, pozostając na swoim miejscu. Immunochemicznie jest to PIgM z jednym typem łańcuchów lekkich. Stężenie PIgM w surowicy krwi w makroglobulinemii Waldenströma waha się od 30 do 79 g/l. Białko Bence'a-Jonesa występuje w moczu u 55-80% pacjentów. Stężenie normalnego Ig we krwi spada. Niewydolność nerek rozwija się rzadko.

Chłoniaki. Najczęściej rejestrowane są chłoniaki wydzielające IgM, drugie miejsce zajmują chłoniaki paraproteinemiczne wydzielające IgG, chłoniaki z paraproteinemią IgA są wykrywane niezwykle rzadko. U większości pacjentów odnotowuje się spadek stężenia normalnego Ig (zwykle w niewielkim stopniu) w chłoniakach.

Choroby łańcuchów ciężkich to chłoniaki komórek B, które produkują monoklonalne fragmenty ciężkich łańcuchów Ig. Choroby łańcuchów ciężkich są bardzo rzadkie. Istnieją 4 typy chorób łańcuchów ciężkich: α, γ, μ, δ. Choroba łańcuchów ciężkich γ występuje zwykle u mężczyzn poniżej 40 roku życia i charakteryzuje się powiększeniem wątroby, śledziony, węzłów chłonnych, obrzękiem podniebienia miękkiego i języka, rumieniem i gorączką. Zniszczenie kości zwykle nie rozwija się. Stężenie globuliny patologicznej w surowicy krwi jest niskie, a OB jest prawidłowe. W szpiku kostnym znajdują się komórki limfoidalne i komórki plazmatyczne o różnym stopniu dojrzałości. Choroba postępuje szybko i kończy się śmiercią w ciągu kilku miesięcy. Choroba łańcuchów ciężkich jest wykrywana głównie u osób starszych i najczęściej objawia się hepatosplenomegalią. Podłoże guza stanowią elementy limfoidalne o różnym stopniu dojrzałości. Opisano izolowane przypadki choroby łańcuchów ciężkich δ, występuje ona jako szpiczak. Choroba ciężkich łańcuchów α jest najczęstszą postacią, rozwijającą się głównie u dzieci i osób poniżej 30 roku życia, 85% przypadków rejestruje się w regionie Morza Śródziemnego. Immunoelektroforeza surowicy krwi i moczu jest jedyną metodą diagnozowania choroby, ponieważ klasyczny gradient M na elektroforezie białek surowicy często jest nieobecny.

Reaktywne paraproteinemie występują w obecności predyspozycji genetycznej w odpowiedzi na zakażenia bakteryjne i wirusowe (zapalenie wątroby, zakażenie CMV) lub inwazje pasożytnicze (leiszmanioza, toksoplazmoza, schistosomatoza). Tę formę monoklonalnej immunoglobuliny odnotowano w transplantacjach narządów, leczeniu cytostatykami, dziedzicznych lub nabytych niedoborach odporności. Przejściowe paraproteinemie charakteryzują się niskimi stężeniami PIg w surowicy, brakiem lub śladowymi ilościami białka Bence'a-Jonesa w moczu.

Powiązana paraproteinemia towarzyszy wielu chorobom, w patogenezie których rolę odgrywają mechanizmy immunologiczne: chorobom autoimmunologicznym, nowotworom, przewlekłym infekcjom. Do takich chorób należą amyloidoza AL i krioglobulinemii.

Idiopatyczne paraproteinemie występują u osób starszych i mogą być objawami stanu przedszpiczakowego. W takich przypadkach konieczne jest dokładne badanie w celu określenia początkowego stadium choroby i długoterminowa dynamiczna obserwacja.

Do objawów łagodnej paraproteinemii zalicza się: brak białka Bence'a-Jonesa, zmiany stężenia prawidłowego Ig, liczbę komórek plazmatycznych w aspiracie szpiku kostnego mniejszą niż 15%, liczbę limfocytów mniejszą niż 20%, stężenie paraproteiny w surowicy poniżej 30 g/l.

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