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Introdução Eletroforese de Proteínas É um método de separação de moléculas. Essa separação é baseada no pressuposto de submeter as proteínas em um determinado campo elétrico em um meio apropriado (solução tampão com pH controlado), assim, quando a cuba é ligada a uma fonte (que vai transmitir energia em voltagem pré-determinada) vai ocorrer migração das proteínas e separação dos seus grupos. O que irá definir o padrão de migração será o peso molecular e o ponto isoelétrico da proteína ou do grupo de proteínas. Ou seja, se a proteína é leve ela tende a migrar mais rápido e se separar das proteínas mais pesadas que ficam na base. Vale ressaltar que, normalmente é utilizado um corante para que haja uma identificação visual de que a migração está ocorrendo. Com isso, é feito a análise das bandas que se separaram, sendo que, a banda mais escura e densa corresponde a proteína de maior concentração no plasma (na imagem, a banda mais escura é a albumina). Uma vez que a separação eletroforética é concluída é necessário estimar de uma forma quantitativa o resultado, em termo de concentração, de cada proteína. Para isso, em geral, é feito um procedimento de coloração (usa- se um corante com afinidades para proteínas) e assim, é feito a leitura através do densitrômetro. O resultado é um gráfico com diversos picos, sendo que, cada pico representa uma banda (albumina/pico maior e globulinas). Cada banda, representa um grupo de proteínas (exceto a banda da albumina, pois ela é homogênea). Com isso: α1: Antitripsina, TBG, Alfafetoproteína, Alfa 1 glicoproteína ácida. Do ponto de vista clínico as mais relevantes são a Antitripsina e a Alfa 1 glicoproteína ácida. a2: Alfa 2 globulina, Haptoglobina, Macroglobulina, Ceruplasmina. Do ponto de vista clínico as mais relevantes são a Haptoglobina (marcador de hemólise) e a Ceruplasmina. β: Transferrina, Beta-lipoproteína, Proteínas do complemento y: Imunoglobulinas PCR: importante marcador de risco vascular Existem padrões laboratoriais e sistemas analíticos capaz de fazer a determinação dessas proteínas de uma forma geral ou individual Funções das Proteínas Plasmáticas Observações importantes: Na fração eletroforética tem uma proteína chamada de pré-albumina no qual possui esse nome pois migra muito próximo à albumina, mas se posiciona anterior a ela. É uma proteína que possui uma baixa concentração no plasma e além disso seu turnover (tempo de vida e de renovação) é muito curto (em torno de 2 dias) então ela é rapidamente depletada. Sua função é transportar a tiroxina. A albumina está presente em uma concentração superior a todas as outras. Ela tem como função o transporte de íons e de macromoléculas. Hiperproteinemia Hiperproteinemia: elevação, do ponto de vista quantitativo, nas proteínas plasmáticas. Ou seja, não se especifica o motivo da elevação ou a classe proteica que está contribuindo para isso. A hiperproteinemia é muito comum na desidratação porque como há a perda de líquido, a síntese proteica não ocorrerá na mesma velocidade. Ou seja, vai haver uma concentração das proteínas plasmáticas decorrente da perda de líquido. Exemplos: Diarreias e vômitos Queimaduras graves Coma diabético Estados de choque Outra condição caracterizada pela hiperproteinemia é a Hiperproteinemia Total no qual haverá uma elevação de todas as bandas ou uma banda se elevará tanto que, do ponto de vista percentual, a concentração se elevará bastante. Exemplos: Mieloma Múltiplo Leishmaniose Doença do Colágeno Hipoproteinemia Hipoproteinemia: redução da concentração plasmática das proteínas (redução da síntese proteica ou perda excessiva de proteínas). Condições clinicas que normalmente geram hipoproteinemia: Hepatite: a hepatite aguda não leva a uma hipoproteinemia pois, gera uma lesão no fígado, mas não altera a função do órgão (ele é capaz de sintetizas as proteínas plasmáticas). Porém em uma hepatite crônica, como a cirrose, o inviduo poderá ter uma hipoproteinemia; Síndrome nefrótica: condição renal bem avançada, no qual, se o quadro não for tratado o individuo vai à óbito. Ou seja, os rins não funcionam mais e perdem sua capacidade de filtração glomerular e de absorção tubular e com isso liberam as proteínas na urina; Estados de Carência Proteica (desnutrição): se um individuo tem desnutrição ele terá um aporte insuficiente de nutrientes (incluindo aminoácidos) e, portanto, o fígado não terá os elementos necessários para síntese proteica; Anemias graves: a medula óssea vai demandar uma grande quantidade de aminoácidos para síntese de hemoglobina e com isso, compromete o depósito para síntese hepática; Estados Consuntivos (perda de proteínas – hemorragias gastrointestinais) Infecções Graves Edema: quando cai a concentração de proteínas, vai haver uma elevação na quantidade de líquidos podendo ocasionar no edema. Perfis Eletroforéticos de Proteínas Séricas em Gel Agarose Na imagem abaixo é possível ver a diferença no padrão eletroforético de cada amostra. Em todas é possível ver uma tonalidade forte da albumina (primeira camada). Logo, de cara (na linha 9) é perceptível um padrão de uma gamopatia monoclonal (doença neoplásica que se caracteriza pela síntese autônoma descontrolada de um determinado tipo de imunoglobulina). Além disso, nota-se (na linha 5) a redução das bandas a1, a2 e a exacerbação da y com padrão mais heterogêneo. O “+” indica a direção da migração das proteínas. O que se faz na prática é a eletroforese seguida de imunofixação, ou seja, a eletroforese é feita e quando ela acaba o gel ou a fita de acetato é submetida a uma solução com anticorpos específicos para cada banda e então vai ocorrer a imunofixação de modo a amplificar o sinal para que seja possível identificar alterações mais discretas. Perfil Densitométrico de Eletroforese de Proteínas Séricas O normal é o individuo ter em torno de 60% de albumina, em torno de 4% de a1, em torno de 8,6% de a2, em torno de 12,5% de beta (b1 e b2) e em torno de 12,9% de gama (corresponde basicamente as imunoglobulinas da classe IgG). Eletroforese de Alta Resolução (HPE) Essa é uma técnica de eletroforese mais robusta, no qual é possível obter o parâmetro de uma maneira mais sensível e acurada. Importância Clínica – Albumina Analbuminemia: Condição rara Insuficiência na produção/defeito na síntese. Isso geralmente é decorrente de condições patológicas graves, ou seja, o indivíduo já possui uma doença base avançada e em algum momento pode apresentar a analbulminemia que é uma condição muito grave que exige a urgente reposição da proteína. Bisalbuminemia: Condição rara; Se caracteriza por uma condição genética que na maior parte dos casos não tem uma manifestação clínica, mas a depender do padrão de herança o indivíduo poderá ter um comprometimento nas moléculas transportadas pela albumina. A doença possui esse nome porque o pico da albumina se divide. O que gera essa condição é quando um indivíduo herda um alelo (heterozigoto) mutante no qual a albumina terá uma variação na capacidade de ligação às proteínas que ela transporta. Sendo assim, será notório um padrão com 2 frações eletroforéticas e com isso a banda da albumina fica dividida em dois picos pois as proteínas têm características diferentes e são sintetizadas a partir de alelos diferentes. Hiperalbuminemia: É uma condição que acontece em relação a um outro fenômeno, ou seja, só há uma concentração excessiva de albumina quando há uma perda de líquido (condição relativa à desidratação). Isso porque o fígado não sintetiza albumina para além da quantidade necessária. Sendo assim, do ponto de vista clínico, essa condição não existe. A Desidratação é comum em situações de: Diarreias graves, queimaduras, doença de Addisson, estados dechoque. Necessário a reposição hídrica. Hipoalbuminemia (doença com maior relevância clínica em relação a albumina, pois existe uma série de desordens patológicas que a provocam e quanto mais acentuado o quadro mais grave ele pode ser para o paciente): Síndrome Nefrótica (grande perda urinária); Glomerunefrite crônica; Mieloma Múltiplo: doença neoplásica clonal devido a uma grande demanda de uma determina proteína; Infecções Graves e Prolongadas; Estados Consultivos (hemorragias); Anemias Graves; Estados Carenciais (desnutrição, inanição); Gestação: devido a demanda do feto, mas geralmente é bem discreta; Eclampsia; Doenças Gastrointestinais e Hepáticas: pode ter má absorção gerando um comprometimento da síntese hepática; Doenças do Colágeno. Importância Clínica - Globulinas Doenças Infecciosas: ↑α1, ↑α2, ↑γ Processos Inflamatórios: ↑α1, ↑α2, ↑β Síndrome Nefrótica: ↑α2, ↓γ, ↑β Macroglobulinemia: ↑α2, ↑γ Cirrose Hepática: ↑γ, ↑β Hiperlipoproteinemias: ↑β Mieloma Múltiplo (gamopatias): ↑α2, ↑γ Neoplasias: ↑α2, ↑γ Doenças do Colágeno: ↑α1, ↑α2, ↑γ Amiloidose, Sarcoidose, Leishmaniose: ↑γ Importância Clínica – Hipoglulinemia A hipoglulinemia é uma condição caracterizada pela redução das globulinas (a1, a2, b, y). As possibilidades que podem gerar essa doença são: Desnutrição grave Queimaduras graves Gastroenteropatias Doença hepática grave Deficiência de α1 -AT (condição genética): ↓α1 Síndrome Nefrótica Hipogamaglobulinemia: ↓γ (síntese) Padrões Eletroforéticos Característicos de Determinadas Condições Clinicas Padrão de Uma Condição Inflamatória Aguda e Crônica Em ambas situações há uma queda de albumina devido a demanda aumentada de proteínas de fase aguda ou de imunoglobulinas. Em geral, quando o processo inflamatório não é muito acentuado não é nada que seja clinicamente prejudicial. A inflamação aguda possui principalmente o aumento da banda a2, além disso tem um leve aumento da a1. Já a inflamação crônica possui um aumento da a1, a2 e da y. Síndrome Nefrótica Há uma grande queda da albumina pois o rim perde sua capacidade de filtração e reabsorção e com isso, a albumina é eliminada na urina em grande quantidade. Além disso há um pico elevado a nível de a2, os outros tendem a ter uma diminuição discreta. A depender da síndrome nefrótica, que é caracterizada como excreção exacerbada de proteína, os picos de a2 e de albumina quase se igualam. Cirrose Hepática É uma desordem que normalmente se estabelece por um evento crônico, por exemplo, é um indivíduo que tem uma hepatite C e que ao longo da exposição do fígado ao agente ele vai perdendo a sua capacidade ou então é um etilista, um individuo que tem uma doença genética de armazenamento de depósito com hemocromatose e etc. O fato é que o individuo com cirrose tem hipoalbuminemia pois o fígado vai perdendo sua capacidade de síntese. Existem três marcadores essenciais para avaliar a integridade e o funcionamento do fígado que são: albumina, tempo de protrombinas e bilirrubinas. Além disso, tem também em paralelo a junção das bandas beta-gama (ponte beta-gama) e principalmente a queda da albumina. Gamopatia Monoclonal Doença neoplásica com síntese de um tipo específico de imunoglobulina. No esquema abaixo é possível observar a eletroforese do sangue periférico e os isotipos gama, IgG, IgA, IgM e uma imunoglobulina anômala (IgG-Kapa). Com isso, vai haver uma inversão e o pico da albumina fica inferior ao das imunoglobulinas. Gamopatia Policlonal É uma doença neoplásica de proliferação anômala de linfócitos, plasmócitos e anticorpos. Só que diferente da monoclonal que só se refere a IgG-Kapa, a Policlonal se refere a mais de um tipo de imunoglobulina e com isso a banda fica mais larga. Neoplasias O padrão de eletroforese para malignidades varia de acordo com a fase da doença, porém, no geral, o indivíduo com malignidade, independente do sítio, costuma ter como padrão eletroforético a queda da albumina e o aumento da alfa 1 e alfa 2. Gastroenteropatias O individuo que foi submetido a uma cirurgia bariátrica, a depender da extensão, pode ter a representação de um quadro como esse que é uma redução de proteínas plasmáticas bem homogênea, ou seja, reduz albumina e todas outras bandas isso porque o individuo está com uma doença a nível do sistema gastrointestinal e que compromete a absorção. Doença Hepática Grave Semelhante a cirrose no sentido de ter a ponte beta-gama. Por ser uma doença hepática grave compromete a síntese hepática e a albumina cai assim como a alfa 1, alfa 2. Deficiência de Alfa-1Antitripsina Uma doença genética que a depender do perfil de herança pode ser bem difícil para manutenção da qualidade de vida do inviduo pois ele acaba sendo muito susceptível a doenças infecciosas e a desordens pulmonares devido ao fato dessa proteína ser importante para inativação de uma protease que possui função alveolar. Com isso, há uma queda bem isolada da banda alfa-1 já que falta o componente principal que é a alfa-1- antitripsina. Hipogamaglobulinemia Ausência de gama, isso pode ser causado por condições congênitas, ou seja, um individuo que possui uma imunodeficiência importante totalmente susceptível a infecções de qualquer etiologia, mas que pode ser também adquirida. Com isso, é de suma importância a reposição das imunoglobulinas por via endovenosa.
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