Анализ крови на белок инвитро

Белки, выводимые с мочой, представляют собой малую часть фильтруемых в почечных клубочках белков. Основная их часть (98%) всасывается обратно (реабсорбируется) в проксимальных канальцах почек. Как прохождение через почечный фильтр, так и реабсорбция, зависят от индивидуальных свойств белков — заряда, размера, строения. Нормальное выделение общего белка у взрослого человека за сутки не превышает 150 мг. Основное выведение белка обычно приходится на дневное время (ходьба и вертикальное положение тела повышают действие гемодинамических сил на клубочковую фильтрацию).

Нарушение способности гломерулярного фильтра селективно задерживать отрицательно заряженные белки (которое провоцируется или активируетсяся инфекциями, аллергическими реакциями, иммунизацией) приводит к селективной протеинурии — потере низкомолекулярных заряженных белков (альбумина и др.). Потеря барьерных свойств по отношению к размеру фильтрующихся частиц с развитием неселективной протеинурии наблюдается при накапливании в стенке почечного фильтра определенных белков или активации в стенке клубочковых капилляров клеток воспаления, вызывающих повреждение фильтра (заболевания с иммунными комплексами, сахарный диабет, хронические инфекции, опухоли).

Выделение белка в этих случаях никогда не превышает 3 г/сутки. Ещё один вид протеинурии (перегрузочная) связан с появлением в плазме крови аномально большого количества определённых белков, превышающего способность канальцев к их реабсорбции (лёгкие цепи иммуноглобулинов при миеломной болезни, гемоглобин при гемолизе, миоглобин при распаде мышечной ткани).

Эозинофильный катионный белок (ECP) – компонент специфических секреторных гранул эозинофилов человека, представитель суперсемейства рибонуклеаз (рибонуклеаза 3). Его выраженные основные свойства обусловлены высоким содержанием аргинина. Помимо относительно невысокой рибонуклеазной активности, ECP проявляет и другие свойства. Для него характерна мощная цитотоксическая активность по отношению к различным клеткам и микроорганизмам, проявляющаяся в перфорировании мембран клеток-мишеней. ECP связан с механизмами антигельминтной, антибактериальной, противоопухолевой, а также, как показано в последнее время, и определённой противовирусной активности эозинофилов. Эозинофилы поступают в кровь из костного мозга, некоторое время находятся в циркуляции, после чего поступают ткани, где и проводят основное время своего существования.

Первичная сенсибилизация (примирование) под действием определённых цитокинов происходит ещё во время пребывания эозинофилов в крови, направленное движение в очаг воспаления определяется сложным взаимодействием с эндотелием стенки сосудов и хемотаксисом. Дегрануляция с освобождением содержимого секреторных гранул запускается различными стимулами, среди которых наиболее важными являются секреторные иммуноглобулины А, а также IgG, особенно в сочетании с интерлейкином-5. Выраженное эозинофильное воспаление, которое наблюдается при аллергической реакции, может результировать в повреждении собственных тканей, одним их механизмов которого является токсическое действие ECP.

Продемонстрирована токсичность ECP по отношению к клеткам эпителиальных линий, нейронам (механизмы зуда), клеткам миокарда. Уровень ECP в пробах крови отражает интенсивность воспалительных процессов, протекающих с вовлечением эозинофилов: бронхиальной астмы, аллергического ринита, аллергической экземы и пр. Доказана целесообразность применения данного теста в динамическом наблюдении пациентов с бронхиальной астмой для оценки состояния и прогноза.

Уровень ECP в большинстве случаев коррелирует с тяжестью клинических симптомов астмы, отражая выраженность эозинофильного компонента воспаления. Во время экспозиции к аллергену концентрация ECP в крови растёт, отражая активацию эозинофилов. У пациентов с сезонными проявлениями бронхиальной астмы измерения ECP в течение года отражают изменения активности заболевания. Пробы пациентов с атопией показывают более высокий уровень ECP, даже когда количество эозинофилов в периферической крови находится в пределах нормы. Показано, что уровень ECP превышает норму как при IgE-опосредованной, так и при не-IgE опосредованной атопии.

Эозинофильный катионный белок, который выявляется методом иммуноанализа в сыворотке крови, является результатом дегрануляции эозинофилов in vivo (ещё в организме) и in vitro (в результате дегрануляции эозинофилов во время образования сгустка в пробирке). Примированные эозинофилы пациентов с активной аллергией дегранулируются легче, содержание ECP в таких пробах выше, чем у здоровых людей. Условия взятия крови (тип пробирок, время от момента взятия пробы до центрифугирования, окружающая температура и т. д.) оказывает выраженное влияние на результаты. Соблюдение правил взятия пробы крови для измерения ECP является критичным при проведении исследования.

Иммуноглобулины – белки, обладающие активностью антител (способностью специфично связывать определенные антигены). 

В отличие от большинства белков сыворотки крови, которые вырабатываются в печени, иммуноглобулины продуцируются плазматическими клетками – потомками стволовых клеток предшественников В-лимфоцитов в костном мозге. По структурным и функциональным различиям выделяют 5 классов иммуноглобулинов – IgG, IgA, IgM, IgD, IgE и ряд субклассов. Поликлональное увеличение количества иммуноглобулинов – нормальный ответ на инфекции.

Моноклональные гамммапатии – состояния, когда клоном плазматических клеток или В-лимфоцитов (популяцией клеток, берущих начало от одной В-клетки предшественника) продуцируется аномальное количество иммуноглобулина. Такие состояния могут быть доброкачественными или являться проявлением болезни. Моноклональные гаммапатии выявляют по появлению аномальной полосы белка при электрофорезе сыворотки или мочи. 

Молекулы иммуноглобулинов состоят из одной или более структурных единиц, построенных по единому принципу — из двух идентичных тяжелых цепей и двух идентичных легких пептидных цепей – каппа или лямбда. Разновидности тяжелых цепей являются основой деления иммуноглобулинов на классы. Цепи иммуноглобулинов имеют константные и вариабельные участки, последние связаны с антигенной специфичностью. 

Иммуноглобулин, продуцирующийся одним клоном клеток, имеет идентичную структуру — представляет один класс, подкласс, характеризуется идентичным составом тяжелых и легких цепей. Поэтому если в сыворотке присутствует аномально большое количество моноклонального иммуноглобулина, в процессе электрофоретического разделения белков сыворотки крови он мигрирует в виде компактной полосы, которая выделяется на фоне стандартной картины распределения белковых фракций сыворотки. При описании результатов электрофореза белков сыворотки его называют также парапротеином, М-пиком, М-компонентом, М-белком или М-градиентом. По структуре такой моноклональный иммуноглобулин может быть полимером, мономером или фрагментом молекулы иммуноглобулина (в случае фрагментов чаще это легкие цепи, реже – тяжелые). Легкие цепи способны проходить через почечный фильтр, и могут быть обнаружены при электрофорезе мочи. 

Выявление моноклональных парапротеинов основано на применении электрофореза белков. Иногда фибриноген и СРБ, которые мигрируют в бета или гамма-фракции, могут быть ошибочно расценены как парапротеины. Иммуноглобулиновую природу выявленного моноклонального компонента подтверждают с помощью иммунофиксации разделенных белков специфической поливалентной преципитирующей антисывороткой, направленной против иммуноглобулинов (тест № 4050). При подтверждении присутствия моноклонального иммуноглобулина проводится денситометрия и определяется его количественное содержание. Для полноценной идентификации (типирования) моноклонального компонента требуется развернутое исследование с помощью электрофореза и иммунофиксации с развернутой панелью антисывороток против IgG, IgA, IgM, каппа и лямбда цепей (тест № 4051). В диагностике и прогнозе учитывают класс выявленного парапротеина, его концентрацию в момент установления диагноза, скорость повышения его концентрации в динамике. Наличие парапротеина является маркером ряда гематоонкологических заболеваний. 

При обследовании пациентов, применяющих лекарственные препараты на основе моноклональных антител (могут использоваться в качестве противоопухолевой терапии, иммунодепрессантов и др.), следует учитывать, что на пиковых концентрациях после введения такие препараты иногда могут быть причиной выявления при электрофорезе малых аномальных полос белка иммуноглобулиновой природы.

Множественная миелома — классическое гематологическое заболевание, обусловленное злокачественной пролиферацией плазмацитов, секретирующих моноклональный иммуноглобулин (парапротеин) или его фрагменты. Плазматические клетки чаще пролиферируют диффузно в костном мозге, заболевание приводит к остеолитическим поражениям костей, редукции других клеток костного мозга, что ведет к анемии, тромбоцитопении, лейкопении, ингибирует развитие нормальных клонов плазматических клеток. Пациенты могут обращаться с локальными симптомами патологии костей (боли, переломы) или неспецифичными симптомами (потеря веса, анемия, кровотечения, повторные инфекции или почечная недостаточность). У большинства больных на момент установления диагноза концентрация парапротеина превышает 25 г/л. При миеломе парапротеин в сыворотке крови чаще всего представлен IgG (60%), реже IgA (20%) и около 20% случаев приходятся на миелому Бенс-Джонса, связанную с продукцией свободных легких цепей каппа или лямбда (20%), которые могут быть обнаружены в моче. Иногда при миеломе может отмечаться биклональный парапротеин, представленный иммуноглобулинами разных классов или одного класса, но содержащий легкие цепи разных классов. Редко отмечается IgD и IgE миелома. Определение концентрации парапротеина используют для контроля эффективности лечения миеломы, такой мониторинг при миеломе на фоне терапии должен осуществляться каждые 3 месяца. Если содержание парапротеина снизилось ниже детектируемого, повторное измерение целесообразно проводить через 6 или 12 месяцев. 

Макроглобулинемия Вальденстрема представляет собой лимфому с гиперпродукцией моноклонального IgM. Лимфоплазмацитарные опухолевые клетки с характерным иммунофенотипом диффузно распределены в лимфатических узлах, селезенке и костном мозге. Высокая концентрация моноклонального IgM часто превышает 30 г/л и приводит к увеличению вязкости крови и ряду клинических проявлений, включающих спутанность сознания, слепоту, склонность к кровоточивости, сердечную недостаточность и гипертензию. При макроглобулинемии часто отмечается парапротеинемическая полинейропатия, холодовая гемолитическая анемия и криоглобулины. При других разновидностях лимфом и хроническом лимфолейкозе парапротеины класса IgM отмечается у 20% больных, однако концентрация парапротеина обычно ниже, чем 30 г/л. 

Болезнь тяжелых цепей (болезнь Франклина) сопровождается синтезом только тяжелой цепи IgG-гамма, без сопутствующей легкой цепи. Это крайне редкое заболевание проявляется отеком мягкого неба и лимфоидной инфильтрацией. Также редко отмечается болезнь тяжелых цепей альфа, при которой возникает хроническая диарея, нарушение всасывания, обусловленные лимфоидной инфильтрацией стенки кишки. 

Моноклональный парапротеин может быть обнаружен при ряде неопухолевых заболеваний, в частности, при эссенциальной криоглобулинемии (чаще IgM), парапротеинемической хронической полинейропатии, холодовой гемолитической анемии, АL-амилоидозе почек (свободные цепи лямбда), и внутренних органов, болезни отложения легких цепей. Парапротеин в сыворотке крови отмечается также при болезни Кастелмана (IgM/лямбда), POEMS-синдроме (полинейропатия с органной мегалией) и микседематозном лишае (IgG/каппа). 

При скрининговых обследованиях частота выявления парапротеинемии резко увеличивается в популяции после достижения 50 лет и достигает 4–10% у лиц старше 65 лет. Однако большинство впервые выявленных парапротеинемий в общей популяции представляют собой бессимптомные моноклональные гаммапатии невыясненного значения (МГНЗ). Концентрация парапротеина при МГНЗ существенно ниже 30 г/л и обычно не превышает 10–15 г/л. Кроме того, при МГНЗ парапротеин выявляется на фоне поликлональных иммуноглобулинов, т. е. угнетения нормального синтеза других иммуноглобулинов не происходит. Термин «МГНЗ» указывает на случаи парапротеинемии без других признаков онкогематологического заболевания, которые требуют ежегодного мониторинга, чтобы не пропустить момента озлакачествления процесса. При выявлении парапротеинов у обследованных моложе 50 лет необходимы еще более частые повторные обследования, поскольку у них отмечается высокий риск развития множественной миеломы. Если концентрация М-белка составляет более 15 г/л, вне зависимости от возраста рекомендуется проводить расширенное обследование, включающее электрофорез 24-часового образца мочи и иммунофиксацию каждые 3–6 месяцев, поскольку риск злокачественной трансформации очень высок. Выделяют доброкачественную парапротеинемияю, которая характеризуется сохранением парапротеина без прогрессирования в множественную миелому или другое заболевание в течение 5 лет наблюдения. При транзиторной парапротеинемии концентрация парапротеина обычно ниже 3 г/л. 

Литература

1. Андреева Н.Е, Балакирева Т.В. Парапротеинемические гемобластозы // Руководство по гематологии / под ред. А. И. Воробьева. 3-е изд., М., 2003.Т. 2, с. 151-184. 

2. Berenson J.R Monoclonal gammopathy of undetermined significance: a consensus statement. Br.J.Haematol., 2010, 150(1): 28-38.