Cos’è l’elettroforesi delle proteine e perché si esegue il test per quantificare la concentrazione di proteine nel sangue?
Le proteine presenti nel siero sanguigno possono essere raggruppate in cinque frazioni per elettroforesi proteica: albumina, che rappresenta quasi due terzi della proteina sierica totale; alfa-1, composta principalmente da alfa-1 antitripsina (A1AT); alfa-2, composta principalmente da transferrina e C3; gamma, composta principalmente da immunoglobuline.
Cosa significa il risultato del test?
Risultati al di fuori degli intervalli di riferimento possono essere associati a malattie come le gammopatie monoclonali, la malattia di carenza A1AT, la sindrome nefrosica, i processi infiammatori associati a infezione, le malattie epatiche e le patologie autoimmuni. Il risultato non è di per sé diagnostico e va interpretato nel contesto del quadro clinico del paziente e, se necessario, affiancato da ulteriori approfondimenti.
Come avviene l’esame?
Il test viene eseguito mediante prelievo di sangue dal braccio.
Sono previste norme di preparazione?
Useful For
Monitoring patients with monoclonal gammopathies
Diagnosis of monoclonal gammopathies
Protein electrophoresis alone is not considered an adequate screen for monoclonal gammopathies
Testing Algorithm
If a discrete electrophoresis band is identified, the laboratory will evaluate the serum protein electrophoresis and, if necessary, perform immunofixation at an additional charge.
Clinical Information
Serum proteins can be grouped into 5 fractions by protein electrophoresis:
– Albumin, which represents almost two-thirds of the total serum protein
– Alpha-1, composed primarily of alpha-1-antitrypsin (A1AT), an alpha-1-acid glycoprotein
– Alpha-2, composed primarily of alpha-2-macroglobulin and haptoglobin
– Beta, composed primarily of transferrin and C3
– Gamma, composed primarily of immunoglobulins
The concentration of these fractions and the electrophoretic pattern may be characteristic of diseases such as monoclonal gammopathies, A1AT deficiency disease, nephrotic syndrome, and inflammatory processes associated with infection, liver disease, and autoimmune diseases.
Reference Values
PROTEIN, TOTAL
> or =1 year: 6.3-7.9 g/dL
Reference values have not been established for patients that are <12 months of age.
PROTEIN ELECTROPHORESIS
Albumin: 3.4-4.7 g/dL
Alpha-1-globulin: 0.1-0.3 g/dL
Alpha-2-globulin: 0.6-1.0 g/dL
Beta-globulin: 0.7-1.2 g/dL
Gamma-globulin: 0.6-1.6 g/dL
An interpretive comment is provided with the report.
Interpretation
Monoclonal Gammopathies:
– A characteristic monoclonal band (M-spike) is often found on protein electrophoresis (PEL) in the gamma-globulin region and more rarely in the beta or alpha-2 regions. The finding of a M-spike, restricted migration, or hypogammaglobulinemic PEL pattern is suggestive of a possible monoclonal protein and should be followed by MPSU / Monoclonal Protein Study, 24 Hour, Urine, which includes immunofixation (IF), to identify the immunoglobulin heavy chain and/or light chain.
– A monoclonal IgG or IgA greater than 3 g/dL is consistent with multiple myeloma (MM).
– A monoclonal IgG or IgA less than 3 g/dL may be consistent with monoclonal gammopathy of undetermined significance (MGUS), primary systemic amyloidosis, early or treated myeloma, as well as a number of other monoclonal gammopathies.
– A monoclonal IgM greater than 3 g/dL is consistent with macroglobulinemia.
– The initial identification of a serum M-spike greater than 1.5 g/dL on PEL should be followed by MPSU / Monoclonal Protein Study, 24 Hour, Urine.
– The initial identification of an IgM, IgA, or IgG M-spike greater than 4 g/dL, greater than 5 g/dL, and greater than 6 g/dL, respectively, should be followed by VISCS / Viscosity, Serum.
– After the initial identification of an M-spike, quantitation of the M-spike on follow-up PEL can be used to monitor the monoclonal gammopathy. However, if the monoclonal protein falls within the beta region (most commonly an IgA or an IgM) quantitative immunoglobulin levels may be more a useful tool to follow the monoclonal protein level than PEL. A decrease or increase of the M-spike that is greater than 0.5 g/dL is considered a significant change.
– Patients suspected of having a monoclonal gammopathy may have normal serum PEL patterns. Approximately 11% of patients with MM have a completely normal serum PEL, with the monoclonal protein only identified by IF. Approximately 8% of MM patients have hypogammaglobulinemia without a quantifiable M-spike on PEL but identified by IF. Accordingly, a normal serum PEL does not rule out the disease and should not be used to screen for the disorder. The MPSS / Monoclonal Protein Study, Serum, which includes immunofixation, and FLCP / Immunoglobulin Free Light Chains, Serum should be done to screen if the clinical suspicion is high.
Other Abnormal PEL Findings:
– A qualitatively normal but elevated gamma fraction (polyclonal hypergammaglobulinemia) is consistent with infection, liver disease, or autoimmune disease.
– A depressed gamma fraction (hypogammaglobulinemia) is consistent with immune deficiency and can also be associated with primary amyloidosis or nephrotic syndrome.
– A decreased albumin (<2 g/dL), increased alpha-2 fraction (>1.1 g/dL), and decreased gamma fraction (<1 g/dL) is consistent with nephrotic syndrome, and when seen in an adult older than 40 years, should be followed by MPSU / Monoclonal Protein Study, 24 Hour, Urine.
– In the hereditary deficiency of a protein (eg, agammaglobulinemia, alpha-1-antitrypsin (A1AT) deficiency, hypoalbuminemia), the affected fraction is faint or absent.
– An absent alpha-1 fraction is consistent with A1AT deficiency disease and should be followed by a quantitative A1AT assay (AAT / Alpha-1- Antitrypsin, Serum).
Cautions
A normal serum protein electrophoresis (PEL) does not rule-out disease. MPSS / Monoclonal Protein Study, Serum, which includes immunofixation, and FLCP / Immunoglobulin Free Light Chains, Serum should be done to screen if the clinical suspicion is high.
Very large IgG M-spikes (>4 g/dL) may saturate the protein stain. In these situations, quantitative IgG assays (IGG / Immunoglobulin G [IgG], Serum) should be performed to accurately determine M-spike concentrations to monitor disease progression or response to therapy.
Fibrinogen will migrate as a distinct band in the beta-gamma fraction. Serum specimens from new patients with a beta-gamma band are to be treated with thrombin to ensure complete conversion of fibrinogen.
Hemolysis may augment the beta fraction.
Penicillin may split the albumin band.
Radiographic agents may produce an uninterpretable pattern.
Utile per
Monitoraggio dei pazienti con gammopatie monoclonali
Diagnosi di gammopatie monoclonali
La sola elettroforesi proteica non è considerata uno schermo adeguato per le gammopatie monoclonali
Algoritmo di prova
Se viene identificata una banda di elettroforesi discreta, il laboratorio valuterà l’elettroforesi delle proteine sieriche e, se necessario, eseguirà l’immunofissazione con una carica supplementare.
Informazioni cliniche
Le proteine del siero possono essere raggruppate in 5 frazioni per elettroforesi proteica:
– Albumina, che rappresenta quasi due terzi della proteina sierica totale
– Alfa-1, composta principalmente da alfa-1-antitripsina (A1AT), una glicoproteina alfa-1-acida
– Alfa-2, composta principalmente da alfa-2-macroglobulina e aptoglobina
– Beta, composto principalmente da transferrina e C3
– Gamma, composta principalmente da immunoglobuline
La concentrazione di queste frazioni e il modello elettroforetico può essere caratteristica di malattie come le gammopatie monoclonali, la malattia da carenza A1AT, la sindrome nefrosica e i processi infiammatori associati a infezioni, malattie epatiche e malattie autoimmuni.
Valori di riferimento
PROTEINA, TOTALE
> o =1 anno: 6,3-7,9 g/dL
Non sono stati stabiliti valori di riferimento per pazienti di età inferiore ai 12 mesi.
ELETTROFORESI DELLE PROTEINE
Albumina: 3,4-4,7 g/dL
Alfa-1-globulina: 0,1-0,3 g/dL
Alfa-2-globulina: 0,6-1,0 g/dL
Beta-globulina: 0,7-1,2 g/dL
Gamma-globulina: 0,6-1,6 g/dL
La relazione contiene un commento interpretativo.
Interpretazione
Gammopatie monoclonali:
– Una banda monoclonale caratteristica (M-spike) si trova spesso sull’elettroforesi proteica (PEL) nella regione gamma-globulina e più raramente nelle regioni beta o alfa-2. Il ritrovamento di una M-spike, migrazione limitata, o modello ipogammaglobulinemico PEL è suggestivo di una possibile proteina monoclonale e dovrebbe essere seguito da MPSU / Monoclonal Protein Study, 24 Hour, Urine, che comprende l’immunofissazione (IF), per identificare la catena immunoglobulinica pesante e / o catena leggera.
– Una IgG o IgA monoclonale superiore a 3 g/dL è coerente con il mieloma multiplo (MM).
– Una IgG o IgA monoclonale inferiore a 3 g/dL può essere coerente con una gammopatia monoclonale di significato indeterminato (MGUS), amiloidosi sistemica primaria, mieloma precoce o trattato, così come una serie di altre gammopatie monoclonali.
– Una IgM monoclonale superiore a 3 g/dL è coerente con la macroglobulinemia.
– L’identificazione iniziale di un siero M-spike M maggiore di 1,5 g/dL su PEL deve essere seguita da MPSU / Studio delle proteine monoclonali, 24 ore, urine.
– L’identificazione iniziale di una IgM, IgA, o IgG M-spike maggiore di 4 g/dL, maggiore di 5 g/dL, e maggiore di 6 g/dL, rispettivamente, deve essere seguita da VISCS / Viscosità, Siero.
– Dopo l’identificazione iniziale di una M-spike, la quantificazione della M-spike su PEL di follow-up può essere utilizzata per monitorare la gammopatia monoclonale. Tuttavia, se la proteina monoclonale rientra nella regione beta (più comunemente una IgA o una IgM) i livelli quantitativi di immunoglobuline possono essere più utili per seguire il livello di proteina monoclonale che il PEL. Una diminuzione o un aumento della M-spike che è maggiore di 0,5 g/dL è considerato un cambiamento significativo.
– I pazienti sospettati di avere una gammopatia monoclonale possono avere un normale pattern PEL del siero. Circa l’11% dei pazienti con MM ha un PEL sierico completamente normale, con la proteina monoclonale identificata solo da IF. Circa l’8% dei pazienti con MM ha un’ipogammaglobulinemia senza una M-spike quantificabile sul PEL ma identificata da IF. Di conseguenza, un PEL sierico normale non esclude la malattia e non dovrebbe essere utilizzato per lo screening del disturbo. Lo studio MPSS / Monoclonal Protein Study, Siero, che include l’immunofissazione, e FLCP / Immunoglobulin Free Light Chains, Siero deve essere fatto per lo screening se il sospetto clinico è elevato.
Altri risultati anormali PEL:
– Una frazione gamma qualitativamente normale ma elevata (ipergammaglobulinemia policlonale) è coerente con infezioni, malattie epatiche o malattie autoimmuni.
– Una frazione gamma depressa (ipogammaglobulinemia) è coerente con l’immunodeficienza e può anche essere associata ad amiloidosi primaria o sindrome nefrosica.
– Una diminuzione dell’albumina (<2 g/dL), un aumento della frazione alfa-2 (>1,1 g/dL), e una diminuzione della frazione gamma (<1 g/dL) è coerente con la sindrome nefrosica, e se visto in un adulto di età superiore ai 40 anni, dovrebbe essere seguito da MPSU / Monoclonal Protein Study, 24 Hour, Urine.
– Nella carenza ereditaria di una proteina (ad esempio, agammaglobulinemia, alfa-1-antitripsina (A1AT) carenza, ipoalbuminemia), la frazione colpita è debole o assente.
– Una frazione alfa-1 assente è coerente con la malattia da carenza di A1AT e dovrebbe essere seguita da un test quantitativo A1AT (AAT / Alpha-1-antitripsina, siero).
Avvertenze
Una normale elettroforesi delle proteine sieriche (PEL) non esclude la malattia. MPSS / Monoclonal Protein Study, Siero, che include l’immunofissazione, e FLCP / Immunoglobulin Free Light Chains, Siero deve essere fatto per lo screening se il sospetto clinico è elevato.
IgG M-spike molto grandi (>4 g/dL) possono saturare la macchia proteica. In queste situazioni, i saggi quantitativi IgG (IGG / Immunoglobulina G [IgG], Siero) devono essere eseguiti per determinare accuratamente le concentrazioni di IgG M-spike per monitorare la progressione della malattia o la risposta alla terapia.
Il fibrinogeno migrerà come una banda distinta nella frazione beta-gamma. I campioni di siero di nuovi pazienti con una banda beta-gamma devono essere trattati con trombina per garantire la completa conversione del fibrinogeno.
L’emolisi può aumentare la frazione beta.
La penicillina può dividere la banda dell’albumina.
Gli agenti radiografici possono produrre un modello non interpretabile.
