Elettroforesi Sieroproteica o Protidogramma: proteine presenti nel sangue e valori normali / Serum Protein  Electrophoresis or Protidogram: Proteins present in the blood and normal values

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

L’elettroforesi sieroproteica (SPEP)è un esame di laboratorio che viene utilizzato per determinare i livelli di alcuni tipi di proteine presenti all’interno della componente plasmatica del nostro sangue. 

Infatti, il nostro sangue è costituito da una frazione cellulare costituita da globuli rossi, globuli bianchi e piastrine e una componente plasmatica in cui sono disciolte tutte le proteine che costituiscono il quadro sieroproteico. I motivi per i quali un medico può prescrivervi di eseguire questa analisi sono diversi ed i risultati consentono di aiutare a diagnosticare e monitorare una vasta gamma di malattie o condizioni che presentano un livello anomalo di proteine nel sangue.

L’elettroforesi sieroproteica, però, non viene utilizzata per la diagnosi di una malattia ma si aggiunge alla schiera di analisi che il medico può consigliare quando sospetta che possano essere presenti alcune specifiche patologie.

In cosa consiste l’elettroforesi sieroproteica? Quando si utilizza? Qual è l’obiettivo di questo tipo di screening? Quali sono i valori normali e quanto c’è da preoccuparsi nel caso in cui non si rientra nei limiti di normalità?

In questa guida parleremo dell’elettroforesi sieroproteica, anche conosciuta con il nome di protidogramma. Ci concentreremo soprattutto sui valori normali di questo esame e sulla gravità di valori alti e/o bassi.

Che cos’è l’elettroforesi sieroproteica?

L’elettroforesi sieroproteica o protidogramma è una tecnica di screening che consente di riconoscere le eventuali alterazioni della concentrazione di proteine presenti nel siero, cioè quelle che circolano nel nostro flusso sanguigno.

Questa tecnica prevede la separazione delle particelle presenti in una provetta di sangue con l’impiego di una corrente elettrica continua alla soluzione da esaminare (per questo “elettroforesi”).

Di solito le alterazioni che andiamo a individuare con l’elettroforesi sieroproteicasono il risultato di:

• interventi chirurgici recenti;
• infezioni;
• carenza di immunoglobuline;
• stati infiammatori;
• gammopatie monoclonali.

Come si esegue l’esame?

L’esame prevede un normale prelievo ematico. La preparazione per l’esame consiste nel seguire delle semplici regole, ossia limitare l’assunzione di farmaci, il digiuno dalla sera prima e l’assenza di eccessiva attività fisica nei due giorni che precedono il prelievo ematochimico.

La provetta di sangue prelevata verrà poi sottoposta a una corrente elettrica continua che permetterà alle proteine, che reagiscono come molecole cariche elettricamente, di separarsi, migrando verso l’elettrodo di carica opposta.

Nel siero sono presenti due principali categorie di proteine:

• L’albumina: rappresenta la quantità maggiore di proteine presenti nel siero, viene prodotta dal fegato ed ha il compito di conservare i liquidi organici del nostro corpo facendo in modo che non escano dai vasi sanguigni. Ha anche la funzione di trasportare i principi attivi dei farmaci e gli ormoni attraverso il flusso sanguigno.
• Le globuline: si dividono in Alfa-1, Alfa-2 (hanno la funzione principale di trasportare i lipidi presenti nel sangue), Beta (fondamentale per il trasporto del ferro) e Gamma (vanno a costituire gli anticorpi del nostro organismo.

Quali sono i valori normali dell’elettroforesi sieroproteica?

I valori di riferimento per le proteine che costituiscono l’oggetto di questo tipo di analisi sono:

• Albumina: 3,5-5 g/dL (55%-65%);
• Alfa 1-globuline: 0,2-0,4 g/dl (4,2%-7,2%);
• Alfa 2-globuline: 0,4-0,8 g/dl (7%-9%);
• Beta-globuline: 0,6-1 g/dl (9%-13%);
• Gamma-globuline: 0,9-1,4 g/dl (13%-21%);
• Rapporto albumina/globuline: 1,2-1,7.

Il rapporto aumenta nel caso di ipogammaglobulinemia (diminuzione del contenuto di gamma-globuline), e diminuisce nel caso di malattia autoanticorpale, epatopatie croniche, gammopatie monoclonali, infezioni croniche, sindrome nefrosica.

Cosa succede quando i valori delle proteine sono troppo alti?

Per ogni tipo di proteina presente nel sangue avremo un tipo di sintomatologia diverso per le alterazioni dei valori:

Albumina

Valori troppo alti di albumina causano iperalbuminemia e possono essere sintomo di una eccessiva attività fisica, disidratazione, o di patologie più serie che riguardano l’equilibrio idrico salino.

Alfa-1 globuline

L’innalzamento dei valori di queste proteine possono indicare la presenza di una gravidanza oppure possono aumentare se si assumono anticoncezionali per via orale. Tuttavia, possono associarsi anche a patologie ma possono anche indicare la presenza di un infarto del miocardio, malattie infettive o infiammatorie croniche.

Alfa-2 globuline

I valori delle alfa-2 globuline si alzano nel caso in cui sono presenti patologie renali, diabete, patologie genetiche (come la sindrome di Down), tumori maligni e in gravidanza.

Beta globuline

Valori troppo alti si riscontrano in caso di anemia da carenza di ferro nel sangue, ipercolesterolemia, e si può verificare anche in presenza di una gravidanza.

Gamma globuline

Nel caso in cui si ottengono valori troppo alti di gamma globuline si parla di ipergammaglobulinemia e può essere causata da patologie infiammatorie autoimmuni, da malattie come il mieloma multiplo, e durante infiammazioni croniche e acute.

Cosa succede quando i valori delle proteine sono troppo bassi?

Come per i valori troppo alti, anche per risultati eccessivamente bassi avremo una sintomatologia diversa per ogni tipo di proteina:

Albumina

Valori troppo bassi di questa proteina prendono il nome di ipoalbuminemia. Può essere causata da patologie come la celiachia, o altre malattie che coinvolgono il sistema epatico, come la cirrosi. Può anche essere causata da fattori non patologici come la malnutrizione, il digiuno e la gravidanza.

Alfa-1 globuline

L’abbassamento dei valori di queste proteine può essere sintomo di patologie epatiche, renali, ed ereditarie (come l’efisema polmonare congenito).

Alfa-2 globuline

Il loro abbassamento al di sotto della soglia minima può essere stato causato da patologie epatiche che compromettono la loro sintesi, da ipertiroidismo e da patologie di tipo infiammatorio.

Beta globuline

Valori troppo bassi di beta globuline possono indicare malnutrizione e patologie che coinvolgono il fegato (come la cirrosi epatica).

Gamma globuline 

Valori troppo bassi causano la ipogammaglobulinemia, che può insorgere dopo un trapianto di organi a causa dei farmaci che aiutano l’organismo a non rigettare l’organo trapiantato, ma può anche costituire il campanello di allarme per malattie congenite, tumore del sangue (come il linfoma o la leucemia), e per malattie molto più gravi come la Sindrome da Immunodeficienza Acquisita, comunemente conosciuta come AIDS.

Quali sono i fattori che possono incidere sull’alterazione dei risultati?

Come per qualsiasi altro tipo di esame del sangue, anche in questo caso potrebbero interferire dei fattori che alterano il risultato finale. Per quanto riguarda i valori delle proteine totali, i seguenti fattori contribuiscono ad un abbassamento del risultato:

• gammopatie monoclonali (morbo di Waldenström e mieloma);
• gammopatie policlonali;
• disidratazione.

Gammopatie monoclonali

Nelle gammopatie monoclonali nel midollo osseo si accumulano plasmacellule tutte identiche in quanto originate tutte da un'unica plasmacellula madre che è andata incontro ad un processo di proliferazione.

Queste plasmacellule costituiscono un clone e sono quindi monoclonali.

Tutte le plasmacellule del clone producono la stessa immunoglobulina, con la stessa struttura chimica. Questa si accumula nel siero e dà origine alla componente monoclonale.

In alcune condizioni patologiche come la gammopatia monoclonale si verifica una eccessiva proliferazione di plasmacellule all'interno del midollo osseo.

Le plasmacellule sono elementi fondamentali del nostro sistema immunitario in quanto producono le immunoglobuline, meglio note come anticorpi.

Quel che avviene nella gammopatia monoclonale è che vanno ad accumularsi tante plasmacellule tutte uguali, che originano da un'unica plasmacellula e che producono immunoglobuline con caratteristiche identiche.

Tale condizione è in parte simile a quella del mieloma multiplo ma con un numero inferiore di anticorpi.

Le immunoglobuline prodotte dalla plasmacellule si concentrano nel siero e danno origine alla cosiddetta componente monoclonale.

La Gammopatia Monoclonale di Significato Incerto (MGUS, dall’acronimo monoclonal gammopathy of undetermined significance) è una condizione patologica caratterizzata dalla proliferazione all’interno del midollo osseo di un clone di plasmacellule. Le plasmacellule sono cellule fisiologicamente deputate alla produzione di immunoglobuline (Ig), più comunemente chiamate anticorpi, in risposta a stimoli infettivi.

Per un meccanismo patologico, nella gammopatia monoclonale – MGUS, un gruppo di plasmacellule tutte uguali (clone) produce, in maniera selettiva ed in assenza di stimoli infettivi noti, un solo tipo di immunoglobuline – la cosiddetta Componente Monoclonale (CM). La componente monoclonale è individuabile in un esame di laboratorio di routine quale il quadro proteico elettroforetico. La componente monoclonale appare, infatti, nel grafico del quadro proteico nella zona delle immunoglobuline (gamma) sotto forma di un picco stretto e più o meno alto in base alla quantità della componente stessa.

La Gammopatia Monoclonale

La gammopatia monoclonale è una patologia assai frequente nella popolazione e la sua incidenza aumenta con l’età (1% dei ventenni, 3% dei cinquantenni, 5% dei settantenni). Sebbene la gammopatia monoclonale non sia una patologia maligna, in rari casi può evolvere in una patologia ben più seria, il mieloma multiplo, o presentarsi come tale fin dall’inizio. Per questo bisogna prestare particolare attenzione ad una eventuale componente monoclonale, anche se del tutto asintomatica, riscontrata per caso in corso di esami di routine.

La Componente Monoclonale va infatti innanzitutto quantizzata e tipizzata, cioè va misurata la sua quantità in grammi e va definito il tipo di immunoglobulina che la costituisce (le Ig sono composte da una catena pesante ed una leggera; si parlerà di IgG o IgA o IgM Kappa o Lambda in base al tipo di catene pesanti e leggere che la costituiscono).

La valutazione della Componente Monoclonale

Quantizzazione e tipizzazione della componente monoclonale possono essere effettuate in laboratorio con un  semplice prelievo del sangue. Altri esami di laboratorio fondamentali in questi casi sono l’emocromo, il dosaggio di IgG, IgA, IgM, la VES, la beta2microglobulina, la calcemia e gli indici di funzionalità renale.

La quantità ed il tipo di Ig ed eventuali alterazioni degli altri esami appena elencati sono  parametri importanti per escludere la presenza di una malattia tumorale quale il mieloma multiplo o il maggior rischio di evoluzione nella stessa. Tutti questi parametri andranno poi seguiti nel tempo ad intervalli regolari.

Il test per le immunoglobuline quantitative è usato per determinare un eccesso o una carenza nelle tre principali classi di immunoglobuline (IgG, IgA ed IgM). Questo esame fornisce informazioni importanti circa lo stato di salute del sistema immunitario del paziente ed è usato allo scopo di diagnosticare varie patologie che influenzano la concentrazione di una o più classi di Ig.
Le immunoglobuline, anche chiamate anticorpi, sono proteine prodotte dalle plasmacellule. Esse riconoscono specifiche minacce e giocano un ruolo fondamentale nel sistema immunitario. Le immunoglobuline sono prodotte in risposta all’esposizione a batteri, virus e altri microrganismi così come ad altre sostanze che sono riconosciute dall’organismo comeantigeni estranei e pericolosi.

In generale, le patologie che riguardano le immunoglobuline, possono essere così classificate:

• Eccesso di immunoglobuline
  • Policlonale: l’eccesso deriva dalla somma di tutte le immunoglobuline prodotte da differenti tipi di plasmacellule
  • Monoclonale: l’eccesso deriva da un singolo clone di plasmacellule
• Carenza di immunoglobuline
  • Secondaria (acquisita)— le più comuni sono dovute a patologie sottostanti o ad altri fattori
  • Primaria (ereditata)—rare patologie in cui l’organismo non è in grado di produrre una o più classi di immunoglobuline

Questo esame può essere prescritto insieme ad altri test, come l’elettroforesi delle proteine sieriche e/o urinarie, come supporto alla diagnosi e al monitoraggio di patologie associate ad una produzione anomala o eccessiva di immunoglobuline. In questi casi, è necessario raccogliere anche un campione di urine, insieme a quello di sangue.
Se è presente un’eccessiva quantità di un tipo di immunoglobulina, deve essere eseguito un’immunofissazione per verificare se l’immunoglobulina in eccesso deriva da plasmacellule clonali (gammopatia monoclonale) o normali. Le gammopatie monoclonali possono dare luogo a mieloma multiplo, una patologia tumorale delle plasmacellule. Possono inoltre essere misurate le catene libere leggere nel siero.

ENGLISH

Seroprotective Electrophoresis (SPEP) is a laboratory test that is used to determine the levels of certain types of protein present within the plasma component of our blood.

In fact, our blood is made up of a cell fraction consisting of red blood cells, white blood cells and platelets and a plasma component in which all proteins that constitute the seroprotein framework are dissolved. The reasons why a doctor may prescribe you to do this analysis are different and the results help to diagnose and monitor a wide range of conditions or conditions that have an abnormal level of protein in the bloodstream.

Seroprotective electrophoresis, however, is not used to diagnose a disease but is added to the analysis array that the physician can advise when suspecting that specific pathologies may be present.

What is seroproteic electrophoresis? When do you use it? What is the purpose of this type of screening? What are the normal values and what is to worry if it does not fall within normal limits?

In this guide we will discuss the seroprotectoelectrophoresis, also known as protidogram. We will focus above all on the normal values of this exam and the severity of high and / or low values.

What Is Seroproteic Electrophoresis?

Seroprotective electrophoresis or protidogram is a screening technique that allows you to recognize any alterations in the concentration of proteins present in the serum, that is, those circulating in our bloodstream.

This technique involves the separation of the particles present in a blood test with the use of a continuous electrical current to the solution to be examined (for this "electrophoresis").

Usually, the alterations we find with the electrophoresis seroprotected the result of:

Recent surgical interventions;

infections;

Immunoglobulin deficiency;

Inflammatory conditions;

Monoclonal gammopathies.

How do you run the exam?

The examination involves a normal blood draw. Preparation for the exam consists of following simple rules, namely limiting drug intake, fasting from the evening before and absence of excessive physical activity in the two days preceding the hematochimic withdrawal.

The blood sample taken will then be subjected to a continuous electrical current that will allow the proteins, which react as electrically charged molecules, to separate, migrating to the opposite charge electrode.

There are two main categories of protein in serum:

Albumin represents the largest amount of whey protein, is produced by the liver and is responsible for preserving the organic fluids of our body so that it does not escape from the blood vessels. It also has the function of carrying the active ingredients of drugs and hormones through the blood stream.

The globulins: they divide into Alfa-1, Alpha-2 (they have the main function of transporting lipids in the blood), Beta (essential for iron transport) and Gamma (they form the antibodies of our body.

What are the normal values of seroprotein electrophoresis?

The reference values for the proteins that are the subject of this type of analysis are:

Albumin: 3.5-5 g / dL (55% -65%);

Alpha 1 globulin: 0.2-0.4 g / dl (4.2% -7.2%);

Alpha 2 globulin: 0.4 to 0.8 g / dl (7% to 9%);

Beta-globulin: 0.6-1 g / dl (9% -13%);

Gamma globulin: 0.9-1.4 g / dl (13% -21%);

Albumin / globulin ratio: 1.2-1.7.

The ratio increases in the case of hypogammaglobulinemia (decreases in gamma-globulin content), and decreases in the case of autoantibody disease, chronic liver disease, monoclonal gammopathy, chronic infections, nephrotic syndrome.

What happens when protein values are too high?

For any type of protein present in the blood we will have a different kind of symptomatology for the alterations of the values:

Albumin

Abnormal values of albumin cause hyperalbuminemia and may be a symptom of excessive physical activity, dehydration, or more serious pathological conditions affecting saline water balance.

Alpha-1 globulin

Increasing the values of these proteins may indicate the presence of a pregnancy or they may increase if you take oral contraceptives. However, they may also be associated with pathologies but may also indicate the presence of a myocardial infarction, infectious or chronic inflammatory diseases.

Alpha-2 globulin

Alpha-2 globulin values are raised in the event of kidney disease, diabetes, genetic disorders (such as Down's syndrome), malignant tumors, and pregnancy.

Beta globuline

Too high values are found in iron deficiency anemia, hypercholesterolemia, and may occur even in the presence of a pregnancy.

In the case of high values of globulin range, hypergammaglobulinemia is referred to and may be caused by autoimmune inflammatory diseases, diseases such as multiple myeloma, and during chronic and acute inflammation.

What happens when protein values are too low?

As for too high values, too low results will have a different symptom for each type of protein:

Albumin

Too low values of this protein are called hypoalbuminemia. It can be caused by pathologies such as celiac disease, or other diseases involving the liver, such as cirrhosis. It can also be caused by non-pathological factors such as malnutrition, fasting, and pregnancy.

Alpha-1 globulin

Lowering the values of these proteins can be a symptom of hepatic, renal, and hereditary diseases (such as congenital pulmonary effexor).

Alpha-2 globulin

Lowering them below the minimum threshold may have been caused by liver disease that compromises their synthesis, hyperthyroidism, and inflammatory diseases.

Beta globuline

Below beta globulin values may indicate malnutrition and pathologies involving the liver (such as liver cirrhosis).

Gamma globuline

In the case of high values of gamma globuline, hypergammaglobulinemia is referred to and may be caused by autoimmune inflammatory diseases, diseases such as multiple myeloma, and during chronic and acute inflammation.

Too low values cause hypogammaglobulinemia, which can occur after organ transplantation due to drugs that help the body not to reject the transplanted organ, but may also be the alarm bell for congenital diseases, blood cancer (such as Lymphoma or leukemia), and for much more serious diseases such as Acquired Immunodeficiency Syndrome, commonly known as AIDS.

What are the factors that can affect the outcome alteration?

As with any other type of blood test, this may also interfere with factors that alter the end result. With regard to total protein values, the following factors contribute to a lowering of the result:

Monoclonal gammopathies (Waldenström's disease and myeloma);

Polyclonal gammopathies;

dehydration.

Monoclonal Gammopathies

Monoclonal bone marrow diseases in the bone marrow accumulate identical plasma cells as they all originate from a single mother plasma cellular that has undergone a proliferation process.

These plasma cells constitute a clone and are therefore monoclonal.

All clone plasma cells produce the same immunoglobulin, with the same chemical structure. This accumulates in serum and gives rise to the monoclonal component.

In some pathological conditions such as monoclonal gammopathy, excessive proliferation of plasma cells occurs within the bone marrow.

Plasma cells are key elements of our immune system because they produce immunoglobulins, better known as antibodies.

What happens in monoclonal gammopathy is that they accumulate so many identical plasma cells that originate from a single plasma cellular and produce immunoglobulins with identical characteristics.

This condition is in part similar to that of multiple myeloma but with fewer antibodies.

Immunoglobulins produced by plasma cellule concentrate on serum and give rise to the so-called monoclonal component.

Uncertain Significant Monoclonal Gammopathy (MGUS, from monoclonal gammopathy of undetermined significance) is a pathological condition characterized by proliferation within the bone marrow of a plasma cell clone. Plasma cells are physiologically dependent cells producing immunoglobulins (Ig), most commonly called antibodies, in response to infectious stimuli.

For a pathological mechanism, monoclonal gammopathy - MGUS, a group of all equal plasma clones (clone) produces, selectively and in the absence of known infectious stimuli, only one type of immunoglobulin - the so-called Monoclonal Component (CM). The monoclonal component can be detected in a routine laboratory examination such as the electrophoretic protein framework. The monoclonal component appears, in fact, in the graph of the protein framework in the immunoglobulin region (gamma) in the form of a narrow peak and more or less high according to the amount of the component itself.

Monoclonal Gammopathy

Monoclonal gammopathy is a very common disease in the population and its incidence increases with age (1% of the 20, 3% of the fifty, 5% of the seventy). Although monoclonal gammopathy is not a malignant disease, in rare cases it may evolve into a much more serious disease, multiple myeloma, or present itself as such from the beginning. For this reason, particular attention should be paid to a possible monoclonal component, even if completely asymptomatic, found by chance during routine examinations.

First, the monoclonal component must be quantized and typed, that is, its quantity in grams should be measured and the type of immunoglobulin that constitutes it (the Igs are composed of a heavy chain and a light chain, will be IgG or IgA or IgM Kappa Or Lambda according to the type of heavy and light chains that make up it).

Evaluation of the Monoclonal Component

Quantization and typing of the monoclonal component can be done in the laboratory with a simple blood sampling. Other basic laboratory tests in these cases include hemocromium, IgG, IgA, IgM, VES, beta2 microglobulin, calcium and renal function indexes.

The amount and type of Ig and any alterations to the other examinations listed above are important parameters to exclude the presence of a cancerous disease such as multiple myeloma or the greatest risk of evolution in the same. All these parameters will then be followed in time at regular intervals.

The quantitative immunoglobulin assay is used to determine an excess or deficiency in the three major classes of immunoglobulins (IgG, IgA and IgM). This examination provides important information about the state of health of the patient's immune system and is used to diagnose various pathologies that affect the concentration of one or more Ig classes.

Immunoglobulins, also called antibodies, are proteins produced by plasma cells. They recognize specific threats and play a key role in the immune system. Immunoglobulins are produced in response to exposure to bacteria, viruses and other microorganisms as well as to other substances that are recognized by the organism as extraneous and dangerous antigens.

In general, pathologies affecting immunoglobulins can be classified as follows:

Excess of immunoglobulins

Polyclonal: excess is derived from the sum of all immunoglobulins produced by different types of plasma cells

Monoclonal: Excess is derived from a single plasma clone

Lack of immunoglobulins

Secondary (acquired) - the most common are due to underlying pathologies or other factors

Primary (inherited) pathologies where the organism is unable to produce one or more immunoglobulin classes

This examination may be prescribed along with other tests, such as serum and / or urinary electrophoresis, as a support for the diagnosis and monitoring of pathologies associated with abnormal or excessive production of immunoglobulins. In these cases, you must also collect a sample of urine, along with the blood.

If an excessive amount of an immunoglobulin is present, an immunofluorescence must be performed to ascertain whether the excess immunoglobulin is derived from clonal plasma cells (monoclonal gammopathy) or normal. Monoclonal gammopathies may give rise to multiple myeloma, a cancerous pathology of the plasma cells. The free light chains in serum can also be measured.

Da:

https://www.salutarmente.it/analisi-del-sangue/elettroforesi-sieroproteica

https://www.pazienti.it/sintomi/componente-monoclonale

http://www.labtestsonline.it/immunoglobuline-quantitative.html?tab=3