SIGNIFICATO CLINICO DELL’ANALISI ELETTROFORETICA DELLE SIEROPROTEINE

I valori normali delle frazioni sieriproteiche ottenute per elettroforesi sono riportati nella tabella precedente. Oltre che in valori assoluti (g/dl) tali valori possono essere espressi come percentuali del contenuto proteico totale acquistando, così, in semplicità ed immediatezza di comprensione. Poiché le varie frazioni rappresentano non singole proteine ma gruppi di proteine anche molto diverse accomunate però dalla stessa mobilità elettroforetica, è ovvio che le modificazioni di ciascuna banda sono in funzione del comportamento di una o più proteine che la formano. Tuttavia sono ormai documentatissime le relazioni esistenti fra il dato di ogni banda elettroforetica e determinati quadri morbosi.

Albumina

Rappresenta la più cospicua frazione sieroproteica (3.6-4.9 g/dl, pari a circa il 60% del contenuto proteico totale). Un aumento reale dell’albumina non è in pratica osservabile, ma negli stadi di disidratazione è frequente il riscontro di un aumento apparente dovuto a concentrazione dei componenti ematici non diffusibili. Per questa ragione è possibile rilevare valori di albumina di 7-8 g/dl, per proteinemie totali di 10-12 g/dl ed oltre, in malattie caratterizzate da diarrea e vomito persistenti o in casi di ustioni estese. Molto più frequente è la diminuzione dell’albuminemia, che può avere importanti conseguenze sulla pressione colloido-osmotica del sangue e sulla distribuzione dei liquidi fra il compartimento vascolare e gli spazi interstiziali. L’edema è infatti la manifestazione clinica più appariscente dell’ipoalbuminemia. I più bassi valori di albuminemia si osservano nelle gravi sindromi nefrosiche dove, per il perdurare di proteinurie importanti sostenute nella quasi totalità da albumina, questa può abbassarsi nel sangue fino a 0,5-0,3 g/dl. Valori così bassi non si osservano nemmeno nelle epatopatie croniche con grave compromissione della funzione di sintesi delle proteine.

a1 e a2 globuline

Sono le frazioni globuline quantitativamente meno consistenti e nello stesso tempo più eterogenee. Specialmente per la prima l’ampio “range” di variabilità rende difficile l’interpretazione clinica delle variazioni quantitative. La frazione α1 comprende proteine di notevole importanza diagnostica (α1-glicoproteina acida, α1-antitripsina, α1-lipoproteine, ecc.), tuttavia le variazioni in questa zona riflettono essenzialmente quelle dell’α1-antitripsina. Anche le α2-globuline comprendono numerose proteine di ampio valore biologico e pratico (aptoglobina, ceruloplasmina, α2-macroglobulina, ecc.) il cui comportamento elettroforetico è anch’esso di elevata utilità diagnostica. La banda delle α2-globuline aumenta nei casi di malattie infiammatorie o distruttive: infezioni, neoplasie estese, necrosi ischemiche, traumi, ecc. Da ciò si evince come l’aumento delle α2-globuline sia di frequente riscontro e benché risulti di limitato valore per la diagnosi di uno specifico quadro morboso, è di prezioso aiuto per riconoscere un processo patologico generico in fase acuta o in progressione. In questo senso il comportamento elettroforetico delle α2-globuline ha il valore diagnostico dei cosiddetti “tests della fase acuta”, ed in effetti la valutazione delle α2-globuline è uno degli obiettivi principali dell’elettroforesi delle proteine plasmatiche poiché appare indispensabile per la conferma diagnostica di malattie subdole o poco appariscenti (infezioni croniche, neoplasie).

Β-globuline

Si tratta di una frazione complessa contenente diverse proteine importanti, quali la transferrina, l’emopessina, le β-lipoproteine ed altre. Di particolare importanza nella costituzione della zona delle β-globuline è la transferrina, quindi tale frazione risulta aumentata in tutte quelle condizioni in cui vi è un aumento della transferrinemia, ad esempio nella gravidanza. Un aumento meno marcato delle β-globuline si può osservare in quelle malattie (nefrosi, malattie epato-biliari, diabete, iperlipemie, ecc.) caratterizzate da un eccesso di lipoproteine. Una diminuzione della frazione β può eccezionalmente riscontrarsi in rarissime malattie congenite caratterizzate da assenza di β-lipoproteine o da un deficit di transferrina.

γ-globuline

Queste globline si dispongono nel tracciato elettroforetico su una base piuttosto ampia e costituiscono un gruppo di proteine accomunate da affinità di funzione, quella anticorpale. Sono queste le immunoglobuline (IgG, IgA, IgM, IgD, IgE) che rivestono un ruolo biologico di importanza fondamentale. Dal punto di vista elettroforetico la zona delle γ-globuline, costituita essenzialmente da IgG, riveste il maggior interesse diagnostico perché è a carico di essa che si osservano le variazioni quantitative, in aumento o in difetto, più sensibili e frequenti. Gli aumenti delle γ-globuline possono essere così rilevanti che arrivano a rappresentare da sole oltre il 50% delle proteine plasmatiche totali. Tali aumenti, trattandosi essenzialmente di anticorpi, si verificano in tutte le affezioni che comportano un notevole movimento immunitario: infezioni croniche batteriche, virali,protozoarie, malattie autoimmunitarie, malattie con proliferazione di cellule immunocompetenti (epatopatie croniche, linfomi, ecc.). Oltre a queste situazioni morbose che si accompagnano a diffusa ed aspecifica produzione di γ-globuline (gammopatie policlonali), hanno un rilievo particolare le cosiddette gammopatie monoclonali, un gruppo di affezioni non comuni caratterizzate da un forte incremento di una singola proteina di tipo immunoglobulinico correlata con proliferazione iperplastica o neoplastica di un clone di cellule produttrici di anticorpi. Nel tracciato elettroforetico questa individualità proteica dà luogo a un picco omogeneo che si addensa in un punto del tracciato generalmente situato nell’ambito della banda γ-globulinica. Benché meno frequenti, anche le variazioni in difetto delle γ-globuline hanno la loro importanza diagnostica. Essendo la capacità di produrre immunoglobuline alquanto ridotta alla nascita, un basso valore di γ-globuline è abbastanza normale nei primi 3-6 mesi di vita. In seguito la permanenza di una banda elettroforetica gammaglobulinica sensibilmente attenuata, od assente, ha un significato patologico e contrassegna quelle rare malattie congenite consistenti in una totale o parziale incapacità di produrre anticorpi e in una conseguente esagerata suscettibilità alle infezioni. Dato che l’elettroforesi rappresenta attualmente la più efficace e completa analisi delle alterazioni proteiche sieriche, si riportano di seguito alcuni tracciati tipici di determinati quadri morbosi.

qspr

  1. Tracciato ottenibile da sieri normali con cui si possono confrontare i quadri che seguono.
  2. Malattia infettiva cronica: netto aumento di γ-globuline di tipo policlonale in quanto eterogenee per mobilità, che formano una banda di larghezza analoga a quella normale.
  3. Gammopatia monoclonale: il forte aumento delle γ-globuline è dato da un picco a stretta base formato da una proteina omogenea per mobilità elettroforetica.
  4. Cirrosi epatica: oltre all’evidente diminuzione dell’albumina, è da rilevare il forte aumento di γ-globuline la cui natura policlonale è sottolineata dall’estendersi di questa banda verso le β con le quali può fondersi, acquistando in tal caso un aspetto assai tipico.
  5. Lesione distruttiva o processo infiammatorio acuto: è caratterizzata da aumento delle α2-globuline, e in misura minore dalle α1. E’ la modificazione elettroforetica più precoce nella sua comparsa in rapporto all’inizio del quadro morboso e generalmente ha anche una rapida evoluzione.
  6. Sindrome nefrosica: marcatissima diminuzione dell’albumina, anche le γ-globuline sono nettamente abbassate. Fortemente aumentate sono le frazioni α2 e β.
  7. Ipogammaglobulinemia: esplicativo è il basso livello della banda γ-globulinica.

Frazioni proteiche

 ALBUMINA

Non è una proteina completamente omogenea sia perché manca uniformità nel processo di sintesi, sia per il contatto con enzimi cellulari o perché forma legami con molecole non proteiche. A volte nel frazionamento elettroforetico la banda dell’albumina appare divisa in due frazioni distinte ( bisalbuminemia), condizione che riconosce una base genetica. E’ la frazione sieroproteica più abbondante (50-60%) ed è la più solubile e la più mobile delle proteine plasmatiche. Le funzioni principali, come già accennato in precedenza, vanno dalla influenza sulla pressione oncotica, a quella di trasporto, a materiale di riserva per il fabbisogno di amminoacidi. Una diminuzione della concentrazione dell’albumina nel siero è un evento tutt’altro che raro e si osserva in alcune condizioni:

  1. Perdita con le urine (nefrite), attraverso l’apparato digerente;
  2. Insufficiente apporto proteico;
  3. Rallentata o ostacolata sintesi: è quanto avviene nelle affezioni del fegato caratterizzate da una grave compromissione delle cellule epatiche. Poiché l’emivita dell’albumina è di circa 26 giorni occorre un certo periodo perché la diminuita attività di sintesi proteica epatica provochi un abbassamento dell’albumina nel plasma, infatti tenendo conto che l’albumina sintetizzata giornalmente è di circa 14 g, se la sintesi epatica diminuisce del 50% occorrono 14-15 giorni perché il livello dell’albuminemia diminuisca del 20%. Ciò spiega perché nelle fasi iniziali dell’epatite virale il livello dell’albuminemia è relativamente poco interessato mentre invece diminuisce notevolmente nella cirrosi epatica;
  4. Eccessivo catabolismo proteico;

α1- Glicoproteina acida

L’interesse clinico per questa proteina è perché essa rientra nel gruppo delle “proteine della fase acuta”, cioè un gruppo eterogeneo di proteine che alla separazione elettroforetica si distribuiscono fra le α1, le α2 e le β-globuline e sono costituite dall’α1-glicoproteina, dall’α1-antitripsina, dalla ceruloplasmina, aptoglobina, fibrinogeno, proteina C reattiva. Di alcune è nota la funzione: la α1-antitripsina è un inibitore di alcuni enzimi ad azione proteasica, l’aptoglobina è un vettore dell’emoglobina, la ceruloplasmina trasporta il rame, il fibrinogeno rientra nel processo coagulativo; di altre proteine non si conosce la funzione biologica. Il termine di “proteine della fase acuta” deriva dal fatto che esse aumentano nel plasma in modo caratteristico come risposta alla fase acuta di un processo infiammatorio, dopo un trauma, nella necrosi e, in generale, nella fase acuta di una lesione tessutale. Il loro comportamento non è uniforme però l’interesse clinico risiede nel fatto che esse forniscono una indicazione, sia pure aspecifica, sul decorso del processo infiammatorio in quanto rimangono elevate finché il processo persiste e diminuiscono quando questo regredisce. Quindi, diventa di reale valore la loro determinazione ad intervalli regolari di tempo perché dal loro comportamento si possono trarre elementi di notevole interesse sul decorso della malattia.

α1-Antitripsina

Nel plasma umano si trovano diversi inibitori delle proteasi capaci di inibire la tripsina ed altri enzimi proteolitici; fra questi la più importante è l’antitripsina (α1-AT) che costituisce circa il 90% di tale attività mentre il rimanente 10% è dovuto alla Antitrombina III, alla macroglobulina e ad altre proteine. La α1-AT aumenta nel siero in varie condizioni morbose e, in particolare, negli stati infettivi e infiammatori, traumi, ecc.: in definitiva tale aumento è espressione di una reazione non specifica e, per tale motivo, rientra nel gruppo delle “proteine della fase acuta”.

α2-Macroglobulina

I valori plasmatici stanno fra i 200 e 350 mg/dl per cui, assieme all’aptoglobina, ne fanno il più importante componente della frazione α2. Questa proteina svolge alcuni importanti compiti fisiologici: possiede un potere di inibizione nei confronti di enzimi proteolitici e ha mansioni di trasporto per alcuni ormoni polipeptidici come il somatotropo e l’insulina. In condizioni patologiche un aumento nettissimo dell’α2-macroglobulina è osservabile nella sindrome nefrosica e poiché tale incremento può raggiungere e superare 1 g/dl, si osserveranno caratteristiche modificazioni del quadro elettroforetico sieroproteico.