Proteinelektroforese, serum

Definisjon

• Ved proteinelektroforese skilles serumproteinene på bakgrunn av deres størrelse og forskjellige elektriske ladninger^1-3
• Serum plasseres i et spesifikt medium, og det går strøm gjennom oppløsningen
• Hovedfraksjonene er albumin og globulin (se figuren)
  • Albumin
    • Er hovedkomponenten av serumproteinene og produseres av leveren under normale fysiologiske betingelser
    • Gir den største toppen i utskriften og ligger nærmest den positive elektroden
  • Globuliner
    • Utgjør en mye mindre fraksjon av det totale serumprotein innholdet. Inndelingen av disse proteinene og deres relative kvantitet er det som særlig interesserer ved tolkningen av serum proteinelektroforesen
    • Inndeles i alfa₁, alfa₂, beta₁, beta₂ og gamma. I gamma-fraksjonen er det nesten utelukkende immunglobuliner
    • Gammafraksjonen ligger nærmest den negative elektroden
• Det finnes en rekke kompletterende undertyper av serum proteinelektroforese¹, f.eks.
  • immunelektroforese
  • soneelektroforese

Albumin

• Albuminbåndet representerer den største proteinkomponenten i humant serum
• Albumin er nedsatt ved tilstander der det er
  • nedsatt produksjon av protein i leveren eller
  • økt tap eller
  • økt nedbryting av dette proteinet
• Lave verdier kan skyldes
  • Feilernæring, betydelig leversykdom, økt renalt tap (eks. nefrotisk syndrom), hormonbehandling og svangerskap kan gi lave albuminverdier
  • Forbrenninger
• Høye verdier skyldes en relativ reduksjon i serumvæske (dehydrering)

Alfafraksjonen

• Det skilles mellom alfa₁ og alfa₂ fraksjonene
• Alfa₁-protein fraksjon
  • Består av alfa₁-antitrypsin, tyreoideabindende protein og transcortin
  • Malign sykdom og akutt betennelse (enkelte proteiner inngår i akutt fase-reaksjonen) kan øke alfa₁-proteinbåndet
  • Nedsatt alfa₁-proteinbånd kan skyldes alfa1-antitrypsin mangel eller nedsatt produksjon av globulin som følge av leversykdom
• Alfa₂-protein fraksjon
  • Består av ceruloplasmin, alfa₂-makroglobulin og haptoglobulin
  • Er økt ved inflammasjon fordi flere av disse proteinene også inngår i akutt fase-reaksjonen

Betafraksjon

• Har to topper som betegnes beta₁ og beta₂
• Beta₁
  • Består i hovedsak av transferrin
• Beta₂
  • Inneholder beta-lipoprotein
• IgA, IgM, noen ganger IgG og komplementproteiner kan også påvises i betafraksjonen

Gammafraksjon

• Er ofte den mest interessante delen av serumprotein spektret fordi immunglobulinene migrerer til denne regionen
• Men, som antydet ovenfor, kan immunglobuliner finnes i hele det elektroforetiske spektrum
• C-reaktivt protein (CRP) er lokalisert til området mellom beta og gammakomponentene

Referanseområde

• Tekstet besvarelse. Enkelte laboratorier utgir også proteininnhold i de ulike fraksjonene

Aktuelle indikasjoner

• Generelt
  • Utredning av høy SR ved mistanke om myelomatose eller Waldenstrøms sykdom
• Spesielt
  • Mistenkt myelomatose, Waldenstrøms makroglobulinemi, primær amyloidose eller relaterte tilstander
  • Uforklarlig perifer nevropati (ikke diabetes, toksineksponering, kjemoterapi)
  • Plasmacelleleukemi
  • Nyoppstått anemi forbundet med nyresvikt og beinsmerter
  • Ryggsmerter der myelomatose mistenkes
  • Hyperkalsemi som kan skyldes malign sykdom
  • Rouleaux-dannelser i perifert blodutstryk
  • Nyresvikt med ledsagende økning i serumproteiner
  • Uforklarlige patologiske frakturer eller lytiske lesjoner påvist ved røntgen
  • Bence-Jones proteinuri

Prøvetaking

• Serum
• Vakuumrør uten tilsetning
• Kliniske opplysninger og indikasjon for analysen er nødvendig for at laboratoriet skal kunne gjøre en tolkning av funnet

Vurdering av unormalt prøvesvar

• Akutt fase-reaksjon
  • Infeksjoner og inflammasjoner gir akutt fase-reaksjoner som kan gjenfinnes i elektroforesemønster, men dette er ikke indikasjon for prøven
  • Gir økt fibrinogen, alfa1-antitrypsin, haptoglobin, ceruloplasmin, CRP, C3-delen av komplement og alfa1-syre glykoprotein
  • Ofte er det samtidig redusert albumin- og transferrin-nivå
  • Aktiv prosess med immunrespons gir i tillegg økt gamma-fraksjon, som gjerne ses hvis inflammasjonen har pågått i minst 2-3 uker
• Gammaregionen
  • Er redusert ved hypogammaglobulinemi og agammaglobulinemi
  • Sykdommer som gir økt gammaglobulin er lymfomer, kronisk lymfatisk leukemi, granulomatøs sykdom, bindevevssykdom, leversykdom, myelomatose, Waldenstrøms makroglobulinemi og amyloidose
  • En monoklonal avgrenset topp i gammaglobulinområdet utgjør en gruppe tilstander som er karakterisert ved proliferasjon av en enkelt klone av plasmaceller som produserer homogent M-protein
• Monoklonal komponent (M-komponent)
  • Er typisk ved myelomatose og Waldenstrøms sykdom (se figuren), men forekommer også ved andre lymfoproliferative lidelser
  • Dersom mistanken om myelomatose eller Waldenstrøms sykdom er sterk, men elektroforesen er normal, bør det gjøres immunfiksering fordi denne teknikken er mer sensitiv når det gjelder å påvise små monoklonale (M) proteiner
  • Diagnosen myelomatose baserer seg på økt antall plasmaceller i benmarg, ev. kombinert med funn som anemi, skjelettsmerter, hyperkalsemi, nyreaffeksjon og M-komponent i serum eller urin
  • Hvert år vil om lag 1% av pasientene med "M-komponenter av usikker betydning" (eller MGUS) utvikle myelomatose, Waldenstrøms sykdom, amyloidose eller annen lymfoproliferativ sykdom
  • Vær oppmerksom på at monoklonal gammopati finnes hos opptil 8% av friske, geriatriske pasienter

Monoklonal versus polyklonal gammopati

• Det er viktig å skille monoklonale fra polyklonale gammopatier
• En monoklonal gammopati er knyttet til en klonal prosess som er malign eller mulig malign
• De polyklonale gammopatier derimot skyldes en reaktiv eller inflammatorisk prosess, og de er vanligvis forårsaket av ikke-maligne tilstander⁴
• En M-komponent er karakterisert ved et skarpt, veldefinert bånd mens en polyklonal gammopati er karakterisert ved et bredt, diffust bånd
• Påvisning av M-komponent tilsier at det må undersøkes på myelomatose
• Mengden M-protein kan hjelpe til å skille myelomatose fra MGUS (monoklonal gammopati av usikker betydning)
  • Sikker påvisning av myelomatose krever påvisning av 10-15% plamaceller i benmarg
  • Størrelsen på M-komponenten kan ikke brukes til å utelukke myelomatose⁵
• Ved mistanke om plasmacelle dyskrasi anbefales urin proteinelektroforese

Oppfølging av unormalt prøvesvar

• Spesialistoppgave
• Ved M-komponent i lav konsentrasjon (< 10 g/l) uten andre tegn til lymfoproliferativ sykdom er det tilstrekkelig med årlige kontroller
  • 25% av pasientene med M-komponent i lav konsentrasjon utvikler med årene myelomatose, årsinsidensen er ca. 1%⁶
• Aktuelle supplerende undersøkelser er beinscintigrafi, urinelektroforese, immunelektroforese, CT abdomen, beinmargsundersøkelse