Electroforese das proteínas séricas

Electroforese das proteínas séricas

No plasma humano existem mais de 500 proteínas sendo, entre outras, proteínas transportadoras, anticorpos, enzimas e seus inibidores, factores de coagulação e muitas outras.

Tanto em doenças agudas como crónicas, a diminuição das concentrações proteicas no soro e suas quantificações em termos percentuais apresentam grande valor diagnóstico.

A electroforese das proteínas é uma técnica que consegue separar as proteínas séricas, entre si, baseando-se na migração de cada proteína provocada por uma corrente eléctrica que se aplica.

Electroforese das proteínas do soro é um exame analítico que é pedido quando se investiga um doente com sintomatologia que faça suspeitar de mieloma múltiplo.

Também pode ser requesitado para investigar situações de concentração anormal de proteínas e/ou albumina, proteinúria, hipercalcémia e diminuição da contagem dos eritrócitos ou leucócitos. Nos casos de suspeita de doença inflamatória, doença auto-imune, infecção aguda ou crónica, hepatopatias ou nefropatias ou alguma patologia que origine perda proteica, deve ser pedido o estudo electroforético de proteínas.

Na normalidade, a electroforese separa 5 bandas: albumina, α1-globulina, α2-globulina, β-globulina ( que se pode subdividir em β1-globulina e β2-globulina ) e γ-globulina. É possível, por vezes, observar-se uma banda anterior à da albumina, denominada pré-albumina. Enquanto a banda da albumina é bastante homogénea, já as restantes bandas são, normalmente, muito heterogéneas constituídas por uma mistura de diferentes proteínas.

Padrão electroforético normal

1. Pré-albumina: sintetizada no fígado, é a proteína transportadora da tiroxina ( T4 ) e tem papel significativo no metabolismo da vitamina A. Muitas vezes não observável na electroforese com padrão normal dada a sua baixa concentração sérica. A electroforese do LCR revela-a pois passa a barreira hematoencefálica bem como é sintetizada no plexo coróide. Encontra-se, a pré-albumina, diminuída em situações de hepatopatias e infecções agudas de etiologia diversa, estando aumentada em doentes a fazerem esteróidoterapia ou com falência renal e na gravidez. A pré-albumina é um bom marcador do estado nutricional dada a sua semi-vida curta e ser bastante sensível ao aporte alimentar;
2. Albumina: constitui cerca de 60% das proteínas séricas, é de síntese exclusivamente hepática. A albumina apresenta 20 variantes genéticas, sendo a mais comum a albumina A. esta variação pode ocasionar o surgimento de uma banda larga ou 2 faixas distintas, a que se chama de bisalbuminemia. Para ser visualizada na electroforese uma diminuição da concentração de albumina, é preciso ter havido, pelo menos, uma perda de um terço da sua concentração;
3. Banda da α1-globulina: α1-antitripsina constitui cerca de 90% das proteínas desta banda, sendo que a ausência de α1-antitripsina na electroforese só é detectável nos casos de homozigotia. É uma proteína de fase aguda. Os restantes 10% de proteínas desta banda são formadas por α1-glicoproteína ácida, α-fetoproteína, protrombina, transcortina, globulina ligadora da tiroxina e outras. Eleva-se em doenças inflamatórias agudas e crónicas, neoplasias, traumatismos ou cirúrgias, gravidez e com terapêutica estrogénica. No hepatocarcinoma aparece aumentada, dada a subida da α-fetoproteína;
4. Banda da α2-globulina: migram nesta faixa a haptoglobina, α2-macroglobulina e a ceruloplastina. É muito raro encontrar-se alteração desta faixa dado que a diminuição duma proteína que migra nesta banda é compensada pela subida de outra que migra na mesma faixa. α2-Macroglobulina eleva-se no síndrome nefrótico. Haptoglobina e ceruloplasmina elevam-se em situações de fase aguda. Haptoglobina baixa em hepatopatias graves, anemia megaloblástica ou em casos de hemoglobina livre como situações de hemólise e na corticoterapia;
5. Banda da β-globulina: é nesta faixa onde migram as β-lipoproteínas ( LDL ), transferrina, componente C3 do complemento bem como outros componentes do sistema complemento, β2-microglobulina e anti-trombina III. Raramente há redução desta banda. Transferrina sobe em casos de baixa de ferro. Doenças que originam aumento lipídico como hipotiroidismo, cirrose biliar ou nefrose, ocasionam aumento da LDL e, desta forma, aumento desta banda. Cirrose hepática quase sempre cruza com aumento desta faixa e, por haver subida da IgA, origina fusão β-γ. Esta fusão também pode aparecer em casos de artrite reumatóide;
6. Gamaglobulina: composta pelas imunoglobulinas, sendo a IgG a que predomina. Na área de junção com a β-globulina migram as restantes imunoglobulinas e a PCR. Aumento desta banda sugere aumento policlonal das gamaglobulinas associadas a doenças inflamatórias crónicas, reacções imunológicas, hepatopatias ou neoplasias disseminadas. Infecções virais crónicas e, menos frequentemente, infecções bacterianas como pneumonia a pneumococo e hepatite crónica activa podem ocasionar o aparecimento de bandas oligoclonais. Tuberculose, sarcoidose, linfogranuloma venéreo e sifílis terciária podem aumentar esta banda. Linfomas, doença de Hodgkin e LLC podem também aumentar a banda das gamaglobulinas. Mieloma múltiplo e doença de Waldenstrom exibem pico monoclonal.

Padrões típicos de electroforese de proteínas séricas

• Gamapatia policlonal: onde a fracção elevada corresponde a fracção de globulinas; há que excluir a gamapatia monoclonal;

• Síndrome nefrótico: padrão electroforético demonstra perda crónica de albumina e IgG e retenção de proteínas de alto peso molecular ( α2-macroglobulina e outras );

• Cirrose hepática: fusão beta -gama

• Inflamação aguda: discreta diminuição de albumina e γ-globulina e aumento da α2-globulina, sendo por vezes superior à fracção γ-globulina;

• Proteína monoclonal: aparece um pico monoclonal na região gama;

• Gamapatia biclonal.

No traçado electroforético, podem aparecer bandas normalmente não visualizáveis como um pico entre a albumina e a α1-globulina, representando um aumento da alfa-fetoproteína. Subida grande da concentração de PCR pode causar o aparecimento de uma faixa na região das gamaglobulinas. Depois da região gama, pode surgir uma banda causada pelo aumento de lisozima em situação de leucemia monocítica.

Pico monoclonal aparece na região gamaglobulina, menos frequentemente na região β-globulina e, em casos raros, na região α2-globulina, consistindo dum pico delgado, homogéneo e fusiforme, que geralmente se associa a mieloma múltiplo ou macroglobulinemia de Waldenstrom, gamapatias secundária monoclonal e idiopáticas.

Um padrão electroforético de proteínas séricas apresenta os seus valores de referência como sendo:

 - Proteínas de 6.4 a 8.1 g/dl

 - Albumina  de 4.0 a 5.3 g/dl  numa percentagem de 56.4 a 71.6 %

 - banda da α1-globulina de 0.1 a 0.3 g/dl numa percentagem de  1.9 a 4.5 %

 - banda da α2-globulina  de 0.5 a 1.1 g/dl numa percentagem de 7.3 a 15.0 %

 - banda da β-globulina  de 0.4 a 0.9 g/dl numa percentagem de 6.2 a 11.5 %

 - banda da γ-globulina  de 0.5 a 1.4 g/dl numa percentagem de 7.8 a 18.2 %

 - Relação albumina/globulina de 0.9 a 2.0

Situação de enfarte do miocárdio cruza com aumento de α1-globulina e α2-globulina.

Mieloma múltiplo, cujo pico monoclonal é característico na banda gamaglobulina, também revela diminuição da albumina.

Na região entre a albumina e a α1-globulina migram a alfa-fetoproteína e a α-lipoproteína. Enquanto em indivíduos normais a concentração de alfa-fetoproteína é reduzida, e como tal não se observa num padrão electroforético normal ( nos recén-nascidos a concentração é mais alta e observa-se esta banda ), já a α-lipoproteína não é geralmente visualizável, dada a fraca afinidade pelo corante usado.

Imunização realizada nos últimos 6 meses pode causar aumento das imunoglobulinas. Também medicamentos como a fenitoína, procainamida, contraceptivos orais, metadona e gamaglobulinas podem originar aumento das imunoglobulinas e assim alterar o traçado da fracção gama globulina na electroforese. Aspirina, bicarbonato, clorpromazina, corticóides e neomicina também podem alterar o traçado electroforético.

As proteínas séricas, que se dividem em 5 grupos identificados na electroforese das proteínas, são as seguintes:

• albumina com função no transporte de substâncias e crescimento e reparação dos tecidos;
• banda da α1-globulinas cujos níveis se elevam nas doenças inflamatórias;
• banda da α2-globulinas envolvidas na inflamação;
• banda da β-globulinas que transportam substâncias, ajudam na imunidade e elevam-se em situação de mieloma múltiplo, hipercolesterolemia e aterosclerose;
• banda da γ-globulinas com acção no sistema imunológico, aumentam no mieloma múltiplo, doenças auto-imunes como artrite reumatóide ou LES.

De entre as proteínas que migram na banda das β-globulinas, a transferrina é a que possui o mais rápido padrão electroforético enquanto que C3 é a que possui a migração mais lenta e a sua queda relaciona-se com doença glomerular.

Na banda α2-globulina migram, entre outras proteínas, a haptoglobina, a α2-macroglobulina, a ceruloplasmina, a eritropoietina e a colinesterase.

Interpretação e correlação clínica da electroforese das proteínas

1. Pico policlonal: é um traçado que se visualiza numa resposta imunológica simultânea de diversos clones plasmocitários a um estímulo antigénico inflamatório, imune ou infeccioso como sejam tuberculose, esquistomatose, kalazar, sarcoidose, linfogranuloma venéreo, sífilis, artrite reumatóide, LES e politransfusão de componentes sanguíneos. A fracção gama da electroforese apresenta aumento difuso, representado por uma curva de base larga, significando produção de todas as classes de imunoglobulinas;
2. Pico monoclonal: traçado representativo de um aumento homogéneo e fusiforme da fracção gama, devido a hiperprodução por um só clone plasmocitóide de uma imunoglobulina específica. O traçado mostra uma curva de base estreita e altura superior ao dobro da base. Quando a IgA é a imunoglobulina envolvida, esta pode apresentar o pico monoclonal na região da β-globulina.

A relação albumina/globulina pode dar importantes informações para o diagnóstico. Assim, uma relação baixa pode apontar para hiperprodução das globulinas, como acontece nas doenças auto-imunes, ou uma produção deficitária de albumina, como acontece na cirrose. A relação albumina/globulina elevada aponta para uma produção deficitária das imunoglobulinas, como acontece em alterações genéticas e algumas leucemias.

Outra zona do traçado electroforético é a chamada interzona albumina-alfa1 que não é uma curva mas sim um espaço totalmente branco, onde migram a alfa-fetoproteína e a α-lipoproteína, que não são habitualmente visíveis, a primeira ( α-FP ) por se apresentar em concentrações muito baixas e a segunda ( α-lipoproteína ) pela muito fraca afinidade aos corantes utilizados. A α-lipoproteína aumenta em casos de alcoolismo crónico, subnutrição ou hepatopatia grave. No recém-nascido a α-FP apresenta-se mais elevada do que nos adultos e, assim, apresenta-se visível no traçado electroforético normal.

A α1-antitripsina, que corresponde a cerca de 90% das proteínas da fracção α1-globulina, tem por função neutralizar as actividades das enzimas proteolíticas bacterianas ou leucocitárias que actuam nos processos inflamatórios agudos, e assim a α1-antitripsina sobe nestes processos inflamatórios agudos com correspondente aumento da fracção α1-globulina. Hepatopatias agudas ou crónicas mostram aumento de α1-antitripsina, que diminui nas fases terminais da cirrose hepática. Outras proteínas que migram na fracção α1-globulina são a α1-glicoproteína ácida ( cuja subida não é manifestada no traçado electroforético dada a baixa afinidade pelos corantes ) e a α1-antiquimiotripsina ( que aumenta na fase aguda inflamatória e se visualiza na traçado electroforético por técnicas de nível 3 ).

Na zona da α2-globulina migram a α2-macroglobulina, com mobilidade maior, e a haptoglobina. A haptoglobina, que forma um complexo com a hemoglobina livre no plasma, é removida por fagocitose das células do sistema retículo-endotelial, apresentando-se reduzida em casos de hemólise.

A haptoglobina também é uma proteína de fase aguda positiva aumentando nos processos inflamatórios agudos.

Na zona β-globulina migram a transferrina e o C3, sendo que esta é um mediador de reacções imunitárias e a sua diminuição significa consumo da activação da cascata do complemento. O C3 participa também nos processos inflamatórios agudos, mostrando elevação nas fases tardias.

A β-lipoproteína também migra nesta zona mas não é revelada dada a fraca afinidade aos corantes.

Bandas monoclonais podem encobrir esta zona β-globulina.

A antibioterapia pode causar uma situação conhecida por bisalbuminemia, que é revelada na electroforese por aparecimento de 2 picos na faixa da albumina. Bisalbuminemia também pode aparecer em doentes com ascite ou pseudoquisto pancreático.

A interzona albumina/alfa-1-globulina, pode revelar aumentada intensidade em casos de alcoolismo crónico e na gravidez.

Na banda α2-globulina migram a haptoglobina, α2-macroglobulina e a ceruloplasmina. A banda β-globulina subdivide-se em 2 fracções: β1-globulina, onde migram a transferrina e hemopexina, e β2-globulina, onde migra o complemento C3.

O aumento dos níveis das imunoglobulinas que se reflete na banda das gamaglobulinas na electroforese, pode apresentar a forma policlonal, monoclonal ou oligoclonal.

Picos policlonais surgem em situações de infecção, inflamação crónica, hepatopatias e neoplasias e refletem produção heterogénea de anticorpos.

Dois ou mais picos monoclonais aparecem em situações de bandas oligoclonais e surgem em hepatite aguda fulminante, infecções virais crónicas, infecções bacterianas e imunodeficiência.

Já os picos monoclonais resultam da produção acrescida de uma só classe ou subclasse das imunoglobulinas produzidas por linfócitos B ou plasmócitos.

 

Taxas elevadas das proteínas do plasma aparecem em função quer do aumento da produção das globulinas quer da hemoconcentração que se verifique.

As imunoglobulinas migram na zona das gamaglobulinas, podendo ainda atingir a banda das β-globulinas. No entanto, constituem um acúmulo heterogéneo de proteínas sendo que a IgA é a com maior mobilidade ( a mais anódica ) enquanto a IgM é a menos anódica. A IgG ocupa a posição intermédia.

As principais gamapatias monoclonais malignas são o mieloma múltiplo, amiloidose, macroglobulinemia de Waldenstrom, plasmocitoma e doença de cadeias pesadas. MGUS é uma situação benigna em que há aumento monoclonal de plasmócitos e verifica-se uma incidência de 1% ao ano de progressão para uma das gamapatias malignas atrás mencionadas.

As gamapatias monoclonais estão associadas a processos malignos e potencialmente malignos enquanto que as gamapatias policlonais se associam fundamentalmente a reacções inflamatórias ou reactivas com regressão expontânea. Gamapatias monoclonais também se associam, para além dos processos malignos, a doenças hematológicas como leucemias ou linfomas e outros, doenças reumatológicas, neurológicas, dermatológicas ou imunossupressoras.