Bandas Oligoclonais - Eletroforese de proteínas séricas

Revista Mdica de Minas Gerais 2008; 18(2): 116-122116

ARTIGO DE REVISO

Faculdade de Medicina Departamento de Propedutica Complementar Universidade Federal de Minas Gerais

Av. Alfredo Balena, n190, CEP: 30310-100

Belo Horizonte, Minas Gerais.

Endereo para correspondncia:

Roberta Oliveira de Paula e SilvaRua Costa Monteiro, 568/202

Sagrada FamliaBelo Horizonte/MG

CEP: 31030480e-mail:[email protected]

RESUMO

A Eletroforese de Protenas Sricas (EPS) um mtodo simples, que permite separar pro-tenas do plasma humano em fraes. Sua interpretao traz informaes teis ao mdico. Assim, ela importante para a investigao e diagnstico de diversas doenas. O exame consiste em aplicar a amostra do soro em um meio slido e submet-la a um potencial eltrico. As protenas percorrem distncias diferentes, formando bandas denominadas: albumina, alfa-1-globulina, alfa-2-globulina, betaglobulina e gamaglobulina. Essas bandas so, em seguida, quantificadas. Observa-se diminuio da concentrao de albumina em situaes que promovam sua perda, baixa ingesta protica ou elevado catabolismo. As fraes alfaglobulinas apresentam nveis aumentados em processos inflamatrios, infec-ciosos e imunes. O aumento da betaglobulina observado em situaes de perturbao do metabolismo lipdico ou na anemia ferropriva. A ausncia ou diminuio da banda-gama indica imunodeficincias congnitas ou adquiridas. O seu aumento sugere elevao policlonal das imunoglobulinas associado s condies inflamatrias, neoplsicas ou infecciosas, alm da elevao monoclonal observada no mieloma mltiplo e em outras desordens linfoproliferativas, como a macroglobulinemia de Waldenstrm. O conhecimen-to dos principais componentes de cada banda eletrofortica facilita o raciocnio clnico e auxilia na identificao de padres eletroforticos, caractersticos de algumas doenas.

Palavras-chave: Eletroforese; Eletroforese das Protenas Sanguneas; Protenas Sanguneas/anlise.

ABSTRACT

Seric proteins electrophoresis (SPE) is a simple method that allows the separation of the

human plasma proteins in fractions. Its interpretation gives useful information to the physi-

cian, which makes it an important tool for several diseases investigation and diagnosis.

The exam consists in applying the serum sample into a solid medium and put it under an

electrical potential. The proteins run different distances, forming bands named: albumin,

alpha-1-globulin, alpha-2-globulin, beta globulin and gamma globulin. These bands are

then quantified. It is noted a reduction of the albumin concentration in situations that pro-

mote its lost, low protein ingestion or high catabolism. The Alpha globulin fractions present

increased levels in inflammatory, infectious and immune processes. The increase of beta

globulin may be noted in situations of the lipid metabolism disorder or in the iron deficiency

anaemia. The absence or reduction of the band-gamma indicates congenital or acquired

immunodeficiency, while the increase suggests immunoglobulin polyclonal elevation related

to inflammatory , neoplasic or infectious conditions, besides the monoclonal elevation

typically noted in the multiple myeloma and other linfoproliferative disorders, such as

Waldenstrm s macroglobulinemia. The knowledge of each electrophoretic band main

components makes easy the clinical reasoning and helps in the identification of electropho-

retic patterns that characterize given diseases.

Key words: Electrophoresis; Blood Proteins Electrophoresis; Blood Proteins /analysis.

Seric proteins electrophoresis: clinical interpretation and correlation

Roberta Oliveira de Paula e Silva1; Aline de Freitas Lopes2; Rosa Malena Delbone de Faria3

1 Mdica Generalista, Mestranda em Patologia Geral pela Faculdade de Medicina da Universidade Federal de Minas

Gerais2 Mdica Generalista

3 Hematologista. Prof de Patologia Clnica do Departa-mento de Propedutica Complementar da Faculdade de

Medicina da UFMG

Eletroforese de protenas sricas: interpretao e correlao clnica

Revista Mdica de Minas Gerais 2008; 18(2): 116-122 117


ELETROFORESE

Todas as molculas de protenas so formadas por uma cadeia de aminocidos, unidos entre si por ligaes pepitdicas. Os aminocidos, por sua vez, possuem uma estrutura em comum, contendo um grupo amino e um grupo carboxil e o chamado gru-pamento lateral. Este ltimo a estrutura que for-nece identidade ao aminocido. A combinao de diferentes aminocidos, bem como a quantidade de aminocidos presentes em uma molcula de prote-na, confere a ela peso e carga eltrica distinta.1

A eletroforese uma tcnica de separao de protenas utilizando-se de foras eletroforticas e eletroendosmticas presentes no sistema. As fraes separadas so visibilizadas a partir de co-rante sensvel a protenas. Os resultados devem ser sempre expressos sob forma percentual e de con-centrao das diversas fraes e em forma grfica. A amostra de soro humano, rica em protenas, aplicada sobre um meio composto de acetato de celulose ou gel de agarose e, em seguida, sofre a ao de um potencial eltrico gerado por um plo positivo (anodo) e outro negativo (catodo). Esse potencial provoca a migrao das protenas em direo ao anodo e, de acordo com o peso molecular e carga eltrica deste, elas percorrem distncias distintas, gerando diferentes bandas, representadas por albumina e as globulinas alfa, beta e gama. Em seguida, realizada a revelao das fraes proticas corando-se as bandas, o que gera o aspecto visto na Figura 2. 1,3,5,6

INTRODUO

As protenas so macromolculas compostas por aminocidos, com ligaes covalentes entre si, po-dem ser polares ou apolares, de acordo com o pH, devido distribuio eltrica resultante das ligaes covalentes ou inicas de seus grupos estruturais.

A EPS um mtodo laboratorial simples para separar as protenas presentes no plasma huma-no em fraes, de acordo com suas respectivas cargas eltricas. Trata-se do teste de triagem mais utilizado para investigao de anormalidades pro-ticas presentes no sangue.1-3 importante que o mdico esteja apto a interpret-la, uma vez que in-formaes teis podem ser inferidas com base no seu resultado, trazendo valiosos subsdios para a investigao diagnstica.4

Existe, atualmente, elevado nmero de protenas identificadas no soro, que diferem entre si estrutu-ralmente e participam em vrios processos fisiolgi-cos, tais como anticorpos, carreadores de molculas e ons, enzimas, inibidores enzimticos, fatores da coagulao, entre outras funes. A anlise das pro-pores de suas fraes tem considervel valor na abordagem de desordens agudas e crnicas, forne-cendo informaes clinicamente teis. Alm disso, a EPS pode ser uma ferramenta importante para moni-torar pacientes por longos perodos, quando existem alteraes especficas nos nveis de determinadas protenas, como no mieloma mltiplo, sndrome ne-frtica e cirrose, por exemplo (Figura 1).1-3

Figura 1 - Algumas das principais protenas encotra-das em cada banda eletrofortica

Albumina

Alfa 2 GlobulinaHaptoglobina

MacroglobulinaCeruplasmina

Imunoglobulina

AntitripsinaTBG

AlfafetoprotenaAlfa 1 Glicoprotena cida

TransferrinaBeta-lipoprotenaC3

IgG

IgMIgDIgA

21

Figura 2 - Corrida eletrofortica normal



ALFA-1 GLOBULINAS

Esse grupo constitudo por um conjunto de vrias protenas, entre as quais a alfa-1-antitripsina, protrombina, transcortina, globulina ligadora de tiroxina e alfa-fetoprotena. Em geral, h aumento dessa frao em processos inflamatrios, infeccio-sos e imunes, de forma inespecfica.1,2,6

A alfa-1-antitripsina corresponde a 90% do pico normal de alfa-1-globulina. Essa protena codificada por dois alelos co-dominantes de-nominados M (mais comum) e Z. A homozigose ZZ gera nveis insuficientes de alfa-1-antitripsina e est relacionada ao surgimento de enfisema panlobular grave, bem como uma forma rapida-mente progressiva de cirrose, ambos de incio ainda na primeira infncia (Figura 5). Assim,

As fraes so quantificadas por densitometria ou eluio, gerando um grfico (Figura 3) no qual as bandas podem ser comparadas, possibilitando melhor evidncia de alguma anormalidade.1,3,5,6

ALBUMINA

a protena mais abundante no plasma e cor-responde a cerca de 60% da concentrao total de protenas.1 sintetizada exclusivamente no f-gado e possui funes importantes no organismo, como transporte de diversas substncias e manu-teno da presso onctica.1 Trata-se de uma das menores molculas proticas e, em conseqn-cia disso, tende a se perder na urina sempre que ocorre dano aos glomrulos renais.4

A hipoalbuminemia uma condio altamente inespecfica e acompanha inmeras doenas.4 Na EPS, pode se apresentar com um pico menor, sig-nificando queda em sua concentrao srica. Esse fato est relacionado a fatores comuns a diversas situaes, como sntese prejudicada (cirrose he-ptica e hepatite viral), aumento do catabolismo (infeco bacteriana grave, neoplasias malignas, insuficincia cardaca congestiva, doenas infla-matrias e infecciosas crnicas), ingesta protica inadequada (desnutrio protica) e perdas (por meio dos glomrulos renais e intestinos).1,2 Os me-nores nveis de albumina srica esto presentes na sndrome nefrtica ou acompanhando as entero-patias perdedoras de protenas2 (Figura 4).

Outro aspecto relevante em relao ao estu-do da albumina o fato de que, em raras situa-es, pode-se encontrar mais de um tipo dessa protena no soro humano, porm sem gerar ma-nifestao clnica. Esse evento se reflete na EPS como um aumento na largura da faixa corres-pondente ou at mesmo na formao de duas faixas distintas.1,2

Albumina

Globulinas

1 2

Figura 3 - Grfico de corrida eletrofortica normal Cirrose Heptica

1 2 A

+

Enteropatia Perdedora

1 2 A

Figura 4 - Perfil eletrofortico de entidades clnicas em que h reduo da frao albumina. (A: al-bumina; 1: alfa-1-globulina; 2: alfa-2-glob-ulina; : betaglobulina e : gamaglobulina)



bina seja rapidamente removido da circulao.1,2

Aps quadro de hemlise intravascular, no qual h importante gasto dessa protena, os nveis s-ricos normais s so atingidos em torno de uma semana. A diminuio de seus nveis ou a ausn-cia de haptoglobina (fenmeno presente em algu-mas populaes) repercute formando uma banda mais clara na EPS.2

A alfa-2-macroglobulina uma das maiores protenas globulnicas presentes no plasma e sua concentrao eleva-se em torno de 10 vezes ou mais na sndrome nefrtica, quando so perdidas as outras protenas de peso molecular mais baixo. Nessa situao, pode atingir nvel srico igual ou maior que a albumina, conforme a Figura 7.

BETAGLOBULINAS

Compostas por um grupo heterogneo de protenas, das quais as principais so: beta-li-poprotenas, transferrina e componente C3 do complemento. A transferrina possui o mais r-pido padro eletrofortico das betaglobulinas e apresenta-se aumentada na anemia ferropriva, na gravidez e no uso de anovulatrios.1,2 O C3, por sua vez, o componente com mais lenta migrao e sua queda est relacionada s do-enas glomerulares.2

A ictercia obstrutiva, o hipotireoidismo, al-guns casos de Diabetes mellitus e ateromatose podem apresentar excesso de colesterol srico e, conseqentemente, aumento das beta-lipo-protenas. A diminuio dessa frao rara e, em geral, utilizada como elemento de valor prognstico, principalmente, nos processos de evoluo crnica.7

a EPS adequado mtodo de triagem perante a suspeita de deficincia grave dessa protena. Diante da ausncia da banda alfa-1 ou pico di-minudo, necessrio completar a propedutica com testes mais especficos.1,2

ALFA-2 GLOBULINAS

A banda alfa-2 constituda por um grupo variado de protenas, entre elas a haptoglobi-na, a alfa-2-macroglobulina, a ceruloplasmina, a eritropoetina e a colinesterase. Da mesma forma que as alfa-1-globulinas, as protenas per-tencentes a essa banda tambm se comportam como protenas de fase aguda, aumentando sua concentrao na presena de infeco, em processos inflamatrios e imunes1,2,6 (Figura 6). A alfa-2-macroglobulina e a haptoglobina cor-respondem maior parte dessa banda.1,2

A haptoglobina migra mais lentamente em

comparao com a alfa-2-macroglobulina e tem funo de se ligar hemoglobina circulante, per-mitindo que o complexo haptoglobina-hemoglo-

Figura 5 - Perfil eletrofortico da deficincia de alfa-1 antitripsina

Figura 6 - Perfil eletrofortico das protenas de fase aguda

Sndrome Nefrtica

1 2 A

Figura 7 - Perfil eletrofortico da sndrome nefrtica



PRINCIPAIS PADRES ELETROFORTICOSDA FRAO GAMA

Pico policlonal - representa resposta imunol-gica simultnea de diversos clones plasmocitrios a determinado estmulo antignico, seja inflama-trio, imune ou infeccioso, tais como tuberculose, esquistossomose, calazar, sarcoidose, linfogranu-loma venreo, sfilis, artrite reumatide, lpus eri-tomatoso sistmico e politransfuso de componen-tes sanguneos, entre outros. Este padro aparece como aumento difuso da frao gama, represen-tado pela presena de uma curva de base larga, demonstrando a produo de todas as classes de imunoglobulinas1,2 (Figura10).

Pico monoclonal - consiste no aumento homo-gneo e fusiforme da frao gama, que representa a produo por um nico clone plasmocitrio de um tipo especfico de imunoglobulina e, sendo essas molculas idnticas entre si, apresentam a mesma mobilidade eletrofortica, levando pro-duo de uma curva de base estreita conhecida como pico monoclonal1,2 (Figura 11). A protena monoclonal geralmente gera um pico na frao gama, porm, este pode estar presente algumas vezes na frao beta, quando a imunoglobulina envolvida a IgA. Esse padro est associado s gamopatias monoclonais que constituem um gru-po de desordens caracterizadas pela secreo de

GAMAGLOBULINAS

Frao constituda por imunoglobulinas (Igs) que so os anticorpos produzidos pelos plasmcitos, quando estimulados por antgenos ou devido de-sordem clonal maligna dessas clulas. H diferentes classes de Igs, sendo que todas so formadas por duas cadeias pesadas (G, A, M, D e E) e duas cadeias leves (kappa ou lambda), como mostra Figura 8.

A banda eletrofortica da frao gamaglobul-nica composta pelas cinco maiores classes de Igs que, por ordem decrescente de concentrao no plasma, so IgG, IgA, IgM, IgD e IgE (Tabela 1, Fi-gura 9). Apenas a IgG apresenta migrao por toda a banda da frao de gamaglobulinas. Assim, as alteraes nessa banda refletem o que ocorre com esta imunoglobulina.2 A IgA encontra-se na rea de juno com a frao betaglobulina. A IgM, por sua vez, migra na regio localizada entre IgA e IgG e detectada quando estimulada (infeces agudas).

Tabela 1 - Caractersticas das imunoglobulinas

Tipo de Ig Caractersticas

IgG Migrao por toda a frao gama Representa 73% das Igs normais Age contra antgenos bacterianos

IgA Migrao na juno das fraes beta e gama Representa 19% das Igs normaisProteo de mucosas e fluidos corporais

IgM Migrao na juno das fraes beta e gama Representa 5% das Igs normaisAge na fase aguda de doenas infecciosas

IgD Funo desconhecida

IgE Reao de hipersensibilidade

Figura 8 - Estrutura esquemtica de imunoglobulina

Cadeira LeveCadeira Leve

Cadeira Pesada

2

IgG

IgA

IgM

Figura 9 - Relao das imunoglobulinas com o padro eletrofortico de protenas sricas

Figura 10 - Esquema ilustrativo de pico policlonal



bao direta ou indireta na sua sntese, quando h consumo dessa protena por diminuio da ingesta ou perda atravs de proteinria ou via enteral. As fraes alfaglobulinas apresentam-se com nveis aumentados em todos os processos inflamatrios, infecciosos e imunes.1,2 O aumen-to das betaglobulinas representa perturbao do metabolismo dos lipdeos ou dificuldade na excreo biliar, verificadas nas colestases. O au-mento na taxa da betaglobulina encontrado, ge-ralmente, nos casos de anemia ferropriva, por au-mento da sntese de transferrina; e a queda dessa frao pode ter valor prognstico nos processos de evoluo crnica. A frao gamaglobulina apresenta taxas aumentadas todas as vezes que se verificar reao inflamatria, imune ou infec-ciosa, lembrando que tal aumento se d de forma policlonal. H tambm o aumento dessa frao de forma monoclonal presente em doenas lin-foproliferativas, tais como o mieloma mltiplo. A hipogamaglobulinemia verificada em anoma-lias congnitas ou em processos patognicos que trazem a destruio do setor linfide.7

de grande importncia mdica conhecer e interpretar corretamente a EPS, uma vez que este exame facilita o diagnstico de diversas doenas, possui baixo custo e de fcil procedimento tc-nico. Apesar de sua finalidade no ser identificar protenas especficas (uma vez que cada frao re-presenta um conjunto de diversas protenas), a pro-posta o fornecimento dos componentes principais de cada frao protica para facilitar o raciocnio clnico e auxiliar no diagnstico de doenas que possuem padres eletroforticos caractersticos.

REFERNCIAS

McPherson RA. Protenas especcas. ln: Henry JB. 1.Diagnsticos cnicos e tatamento por mtodos lbora-toriais. 18a ed. So Paulo: Manole; 1999. p.245-60.

Larson PH. Serum proteins: diagnostic signicance 2.of electrophoretic patterns. Hum Pathol. 1974 Nov; 5(6):629-40.

Moura RA, Wada CS, Purchio A, Almeida TV. Tcnicas de 3.laboratrio. 3a ed. So Paulo: Atheneu; 1998. p. 23-33.

Miller O, Gonalves RR. Laboratrio para o clnico. 64. a

ed. Rio de Janeiro: Atheneu; 1988. p.19-49.

Burtis CA, Ashwood ER. Fundamentos de qumica cl-5.nica. 4a ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan; 1998. p.96-102.

imunoglobulina monoclonal ou fragmento desta. No mieloma mltiplo, principal entidade entre as gamopatias monoclonais, fundamental a apli-cao clnica da eletroforese de protenas sricas como parte dos critrios diagnsticos.1, 8-10

Hipogamaglobulinemia/ agamaglobulinemia consiste na reduo do nvel das gamaglobulinas, geralmente sem alterao pronunciada nas outras regies da globulina. Esta configurao sugesti-va da variante de cadeia leve do mieloma mltiplo (cerca de 20% dos casos de mieloma, no qual o pico monoclonal se encontra na eletroforese urinria e no na srica, devido ao componente de cadeia leve exclusivo). Esse padro tambm est presen-te nas hipo ou agamaglobulinemias congnitas ou secundrias, em que h ausncia de um ou mais anticorpos especficos, que resulta em infeces freqentes algumas vezes fatais.11 (Figura 12).

CONCLUSES

Para se conseguir interpretar bem o resultado de uma EPS, faz-se necessrio conhecer o signi-ficado de cada banda das fraes proticas.1 As-sim, a albumina sofre alterao quando h pertur-

Figura 11 - Esquema ilustrativo de pico monoclonal

Figura 12 - Esquema ilustrativo de hipoglobulinemia/agamaglobulinemia



Faria RMD, Silva CMF, Magalhes GHR. Mieloma Mlti-12.plo- caractersticas clnicas ao diagnstico. Rev Bras Hematol Hemoter. 2005, 27 (supl 2) :1-188, 165-166.

Hungria VTT, Maiolino A, Martinez G. Estudo retrospec-13.tivo do Mieloma Mltiplo em centros brasileiros- As-pectos epidemiolgicos- Resultados preliminares. Rev Bras Hematol Hemoter. 2005, 27(Supl 2):1-188, 164.

International Myeloma Working Group. Criteria for 14.the classication of monoclonal gammopathies, mul-tiple myeloma and related disorders: a report of the International Myeloma Working Group. Br J Haema-tol. 2003; 121:749-57

Smith A, Wisloff F, Samson D Guidelines on the diag-15.nosis and management of multiple myeloma 2005. Br J Haematol. 2005; 132:410-51.

Kyle RA, Rajkumar SV. Monoclonal gammopathies of 16.undetermined signicance: a review. Immunol Rev. 2003; 191:112-39.

Guimares RX, Guerra CCC. Clnica e laboratrio: in-6.terpretao clnica de provas laboratoriais. 3a ed. So Paulo: Sarvier; 1983. p.147-64.

Lima AO. Mtodos de laboratrio aplicados clnica. 67. a

ed Rio de Janeiro: Guanabara Koogan; 1985. p.220-32.

Raikumar SV. MGUS and Smoldering Multiple Mye-8.loma: update on pathogenesis, natural history, and management. Hematology: Am Soc Hematol Educ Program. 2005;340-5.

Joo MM, Menezes FL, Saavedra JA. Mieloma Mltiplo: 9.a propsito de um caso raro de gamapatia biclonal IgD/lambda Abordagem diagnstica e atitudes tera-puticas. Rev Soc Port Md Intern. 2002; 9 (3):167-76.

Dispenzieri A, Kyle RA Multiple myeloma: clinical fe-10.atures and indications for therapy. Best Pract Res Clin Haematol. 2005;18(4):553-68.

Ravel R. Laboratrio Clnico. 611. a ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan; 1997.p.301-22.

Bandas Oligoclonais - Eletroforese de proteínas séricas

Documents

Transcript of Bandas Oligoclonais - Eletroforese de proteínas séricas