Proteinundersökningar/analyser

S-Proteinelektrofores med immunotypning

Serumproteinerna kan separeras med elektrofores i följande fraktioner:

  • albumin
  • alfa1-globulin
  • alfa2-globulin
  • beta1-globulin
  • beta2-globulin
  • gammaglobulin

Fraktionerna mäts med fotometri och beräknas som andelar av den totala proteinkoncentrationen. Provsvaren ges ut tillsammans med en bedömning av elektroforesmönstret. Kurvan i sig ges bara ut efter kontakt med laboratoriet.

Kliniska upplysningar

Proteinmönstrena i kroppsvätskor är förändrat vid en lång rad sjukdomstillstånd. De flesta förändringar är ospecifika. Resultat bedöms bäst tillsammans med anamnes, kliniska fynd och i kombination med andra laboratorieprover eller bilddiagnostik.

Laboratoriet försöker ge träffande kommentarer. Det är därför viktigt att beställande läkare har gjort en god sammanfattning av aktuell klinisk problemställning.

Intressanta upplysningar är bl.a.:

  • Klinisk diagnos, eller diagnoser som misstänks
  • Sjukdomens varighet
  • Symptom, t.ex. feber?
  • Graviditet, och i så fall beräknad partus
  • Användning av P-piller eller andra läkemedel
  • Resultat från andra laboratorieprov som Hb, SR, urinundersökningar et.c.
  • Viktiga fynd vid röntgen, ultraljud m.m.

Indikationer

Den viktigaste indikationen för elektrofores är att påvisa en monoklonal komponent (M-komponent), vid misstanke om multipelt myelom eller Mb. Waldenström.

Tolkning/fynd

M-komponent är ett relativt vanligt fynd vid elektrofores, speciellt hos äldre. I serum föreligger då ett homogent immunglobulin som som produceras av en klon av identiska immunocyter. Detta ger en tydlig fraktion i elektroforesen, och ligger oftast i gammazonen. Några gånger kan en enstaka M-komponent ge två eller flera fraktioner på grund av att immunglobulinerna bildar polymerer.

Monoklonala komponenter i låg koncentration saknar ofta klinisk betydelse. Tillståndet benämns benign monoklonal gammopati och ses på som ett bifynd. När sådan påträffas för första gången använder laboratoriet beteckningen monoklonal gammopathi av osäker signifikans tills man genom fortsatt kontroller har fastslagit komponentens koncentration är stabil och inte ökar.

Om en monoklonal komponent påvisas, verficerars och typbestäms denna med hjälp av immuntypning (IgG, IgM, IgA, kappa, lambda).

Multipelt myelom och Waldenströms makroglobulinemi kan med hög säkerhet skiljas från varandra med immuntypning. Att skilja mellan multipelt myelom och benign monoklonal gammopati, kräver ofta ytterligare undersökningar som kvantitering av immunglobuliner i serum, elektrofores och ev. immunotyping av urin för att finna eller avkräfta Bence Jones protein, samt uppföljning över längre tid med nya kontrollprover. Begreppet monoklonal gammopati av oklar signifikans är därför träffande.

Koncentrationen av en monoklonal komponent kan grovt bestämmas från proteinelektroforesmönstret. Metoden är semikvantitativ. Förändringar i komponentens koncentration mellan två undersökningar kan oftast bedömas med erforderlig precision. En påtaglig ökning av komponenten är vanligtvis ett malignitetstecken.

Oligoklonal immunrespons. Tillståndet karaktäriseras av att flera toppar i kurvans gammazon uppträder samtidigt. Dessa toppar representerar proliferation av några få immunocytkloner. Fenoment kan uppträda i initialfasen av en kraftig immunrespons och går så småningom över i ett polyklonalt mönster. Av och till kan de oligoklonala topparna vara stationära över längre tid och bör då inge malignitetsmisstanke, speciellt när det saknas en samtidig polyklonal immunglobulinökning. Oligoklonal immunrespons är alltid patolgisk, men inte specifik för någon speciell sjukdom utan kan förekomma vid t.ex. kroniska processer som leversjukdomar och kollagenoser.

Genetiska varianter av albumin, alfa1-antitrypsin, transferrin och komplementfaktor 3 (C3) är oftast lätta att upptäcka och identificera med proteinelektrofores. De saknar oftast klinisk betydelse med undantag an några alfa1-antitrypsinvarianter som är associerade med kronisk obstruktiv lungsjukdom. Serumkoncentrationen av proteinet är då reducerad, och kan bekräftas genom direkt, kvantitativ mätning av koncentrationen.

Aktiv process eller akut-fas-reaktion är de proteinförändringar som uppstår vid en inflammatorisk respons på vävnadsskada, oavsett om denna beror på bakterier, virus, aseptisk nekros, autoimmun sjukdom eller malignitet. Den aktiva processen initieras och underhålls av signalsubstanser (cytokiner) från celler i lesionsområdet. Elektroforesfynden är nedsatt albumin, förhöjt alfa1- och alfa2-globulin. Saknas alfa2-ökningen, kan det bero på ökad haptoglobinförbrukningen som vid samtidig hemolytisk process. På elektroforeskurvn är gammazonen ofta bred som ett uttryck för att många immunocytkloner är stimulerade, s.k. polyklonal immunrespons.

Polyklonal immunrespons ensam eller tillsammans med nedsatt albumin ses vid sjukdomar som kollagenoser, leversjukdomar, kroniska infektioner m.m.

Vid samtidig reduktion av alfa2-globulin bör leversjukdomar och autoimmuna hemolytiska processer övervägas.

Hypogammaglobulinemi. Nedsatt gammaglobulin kan ses som ett medfött eller förvärvat tillstånd. De medfödda formerna är sällsynta och har ofta könsbunden nedärvning. De förvärvade kan uppträda sekundärt till sjukdomar i lymfomgruppen, nefros m.m. Steroidbehandling kan också vara en orsak. Oftast är orsaken okänd (essentiell hypogammaglobulinemi). AIDS följs inte av nedsatt gammaglobulin, snarare en polyklonal ökning. Vid en form för multipelt myelom som kallas ''light chain disease'', kan hypogammaglobulinemi vara den enda avvikelsen vid proteinelektrofores. Urinen innehåller här Bence Jones protein.

Nefrosmönster. Albumin och gammaglobulin är nedsatta, alfa2-fraktionen påtagligt förhöjd p.g.a. ökad alfa2-makroglobulin.

Hypoalbuminemi. Proteinelektrofores ger ett mått på albuminkoncentrationen som är tillräckligt för de flesta kliniska behov. Fristående lågt albumin är ett både vanligt och ospecifikt fynd, speciellt hos äldre. Orsaken kan vara malnutrition, malabsorption, proteinförluster från tarmen, leversjukdom och många andra tillstånd med negativ proteinbalans. Av och till är hypoalbuminemi det enda elektroforesfyndet vid malignitet. Bortsett från fynden vid multipelt myelom och Waldenströms makroglobulinemi, finns det för övrigt knappast några elektroforesförändringar som är specifika för malignitet.

Hyperalbuminemi. Isolerad albuminökning är sällan av klinisk betydelse. Den kan tyda på uttorkning hos patienten, men oftare problem vid provtagningen, som kraftig och långvarig stas.

U-Elektrofores med immuntypning

Indikation

Om ett serumprov har visat en monoklonal gammopati, bör urinen undersökas med elektrofores och immunotypning. Urinelektrofores kan också vara behjälplig i bedömningen av andra proteinurier.

Tolkning

Immuntypningen av urinen är den känsligaste metoden för påvisning av Bence Jones proteinuri. Bence Jones protein är monoklonala, lätta immunglobulinkedjor som antingen är av kappa- eller lambdatyp. Har serumproteinelektrofores visat en monoklonal gammopati, bör urinen alltid undersökas med elektrofores. Fyndet av Bence Jones protein är ett tecken som talar för malign process (multipelt myelom eller Waldenströms makroglobulinemi). Förekommer Bence Jones protein bara i spårkoncentrationer, skall det inte tilläggas betydelse.

För kvalitativ påvisning av Bence Jones protein är morgonurin bäst, med högst koncentration. Vid uppföljning eller behandlingskontroll av en monoklonal gammopati, är beräkning av dygnsutsöndringen bättre. Från totalprotein, elektroforesmönstret och uppgiven dygnsdiures kan laboratoriet ge ett kliniskt användbart anslag för dygnsutsöndringen av Bence Jones protein.

Serumanalyser

S-Protein total

Bestämning av totalprotein i serum bör i stort sett begränsas till proteinelektrofores. Koncentrationen är ett dåligt mått på kroppens proteinbalans. Vid en rad sjukdomar är albuminkoncentrationen reducerad, samtidigt som globulinkoncentrationen kan vara förhöjd. Totalprotein kan därför vara normalt och ge ett felaktigt intryck. Bestämning av S-Albumin är oftast bättre lämpad till bedömning av proteinbalansen, se under albumin.

S-Immunglobuliner (S-IgG, S-IgA, S-IgM)

Kvantitering av immunglobulinerna är speciellt viktigt vid misstanke om immundefekt, t.ex. vid recidiverande infektioner hos barn. Vid fynd av en monoklonal gammopati kan mätning av de immunglobuliner som inte förekommer i M-kompononten, vara indicerat som en del av utredning om processen är benign eller malign. Nedsatt koncentration är ett fynd som talar för malignitet. Vid utredning av polyklonal immunrespons har mätning av immunglobulinklasserna begränsat nyttovärde.

Immunglobulinbrist. Tillståndet kan vara medfött eller förvärvat. En eller flera immunglobulinklasser kan vara nedsatt eller saknas.

En klassisk medfödd form är Brutons agammaglobulinemi som drabbar både IgG, IgA och IgM. Den beror på könsbunden nedärvning och ses därför bara hos pojkar. Tillståndet är mycket sällsynt, men tidig diagnos är viktig.

Det finns en rad andra medfödda immunglobulinbristtillstånd. Vanligast är isolerad IgA-brist som vid skandinavisk härkomst har en prevalens på 0,3%. IgA är då kraftigt reducerat eller helt frånvarande. Ca hälften av patienterna har ökad infektionstendens, oftast i luftvägarna. Gruppen har också ökad förekomst av allergi. Den har betydelse vid blodtransfusion efter som patienter som utsätts för IgA i blod eller plasmaprodukter kan bilda anti-IgA-antikroppar. Sådana antikroppar kan senare ge kraftiga transfusionsreaktioner. Det är inte möjligt at ge IgA-substitution, men det har visats att dessa patienter kan ha nytta av IgG/gammaglobulin även när IgG ligger inom referensområdet.

Förvärvade former kan vara sekundära till andra tillstånd i immunsystemet, kan bero på proteinförluster (nefrotiskt syndrom, proteinförluster från tarmen) eller vara läkemedelsutlösta (cytostatika, steroider). Nedsatta immunglobuliner ses också ofta vid diabetes oavsett om proeinurin förekommer eller ej.

Oftast är orsaken okänd, s.k. essentiell hypogammaglobulinemi. IgG-nivåerna ligger typiskt i området 4 - 7 g/L. När värdena understiger 4 g/L, kan återkommande bakteriella infektioner förekomma. Gammaglobulinbehandling är indicerat hos dessa patienter.

Immunglobulinökning. Vid polyklonal immunrespons har kvantitering av immunglobulinerna begränsat nyttovärde. Hypergammaglobulinemi ses vid aktiva processer med stimulering av immunsystemet. Enstaka sjukdomar har speciella mönster av immunglobulinklasser. T.ex. är IgG speciellt hög vid kroniskt aktiv hepatit, IgA vid alkoholutlöst leverskada, och IgM vid primär biliär cirrhos. Några tropiska sjukdomar kan ge hög IgM. Emellertid är mönstret otydligt vid de flesta former av polyklonal immunrespons.

S-Albumin

Vid utredning av rubbningar i proteinbalansen (malnutrition, malabsorption, proteinförluster, leversvikt) är albuminmätning överlägsen totalproteinmätning. I plasma har albumin en halveringstid på ca 20 dygn, och analysen ger därför sent utslag vid reducerad leversyntes. Som långtidsmarkör för leverns syntetiska förmåga fungerar dock analysen gott.

S-Alfa1-antitrypsin

Proteinets funktion är att hämma trypsin och andra proteaser. Viktigast är hämningen av leukocytelastas vid inflammationsprocesser i lungorna. Alfa1-antitrypsinbrist kan leda till förtida destruktion av lungvävnad och orsaka emfysem.

Alfa1-antitrypsin syntetiseras i levern under konroll av ett genpar med en rad välkaraktäriserade alleler som utgör det s.k. Pi-systemet (Pi=Proteinasinhibitor). Genen Piz leder till syntes av en molekyl med förändrat kolhydratinnehåll, vilket påverkar levercellernas förmåga till sekretion av proteinet. Proteinet ansamlas därvid intracellulärt samtidigt som det ses låga serumkoncentrationer. Förekomsten av homozygoter för Z-genen är i Norge ca 1:1600. De är disponerade för neonatal intrahepatisk gallstas och utveckling av levercirrhos under de första levnadsåren, och för utveckling av kronisk obstruktiv lungsjukdom med emfysem tidigt i vuxenåldern. Utöver Piz finns det flera andra alleler som ger nedsatt alfa1-antitrypsinnivå i serum.

Alfa1-antitrypsin är ett akut-fas-protein som ökar vid inflammation i likhet med CRP, orosomucoid, haptoglobin och fibrinogen. Om alfa1-antitrypsin-ökningen är mer markerad än för de andra akut-fas-proteinerna, kan det tyda på inflammation i leverparenkym.

Östrogener ökar koncentrationen, P-piller med ca 30%. Under sista delen av graviditeten är alfa1-antitrypsin ungefär fördubblat.

Indikation för analysen är först och främst misstanke om brist (neonatal ikterus, kroniskt obstruktiv lungsjukdom i yngre år). Hos patienter med värden understigande 0,5 g/L bör andra riskfaktorer som rökning och andra luftföroreningar elimineras så långt det är möjligt.

Mätning av alfa1-antitrypsin tillsammans med andra akut-fas-proteiner kan också vara indicerat vid utredning av aktiv process med tanke på afficerat organ.

S-Haptoglobin

Haptoglobin syntetiseras i levern. Det är heterogent i sin uppbyggnad och sammansättning av peptidkedjor. Syntesen styrs av två alleler som visar polymorfier. Haptoglobin binder fritt hemoglobin, och detta komplex avlägsnas fort från blodbanan av det retikuloendoteliala systemet. Ett gram haptoglobin binder 0,65 g hemoglobin. Om bindningskapaciteten i plasma överskrides, utsöndras fritt hemoglobin i urinen.

Koncentration är låg vid födseln och ökar långsamt under barnaåren. Koncentrationen beror också på genetisk fenotyp. Skillnaderna är dock inte större än att ett gemensamt referensområde kan användas.

Låga koncentrationer hos vuxna är ett uttryck för hemolytisk process. Vid hemolytisk anemi är haptoglobin inte mätbart (0) när erytrocyternas har halverad eller ännu kortare livslängd.

Också vid intramedullär hemolys (ineffektiv erytropoes) sjunker haptoglobinnivåerna. Detta ser man t.ex. vid perniciös anemi och vid cancer med benmärgsmetastasering.

Haptoglobin är ett akut-fas-protein, där koncentrationen ökar vid inflammationer. Det kan därför i enstaka tillfällen ses normala haptoglobinnivåer även under hemolys.

Indikationer för haptoglobinmätningar är misstänkt hemolytisk anemi eller utredning av oklara anemier, med eller utan ikterus.

S-CRP (C-reaktivt protein)

Proteinet har fått sitt namn för att det binder sig till C-polysackarid-delen i pneumokock-kapslar. Det syntetiseras i levern. Funktionen är inte helt klarlagd. Troligtvis binder det sig till olika ämnen från skadad vävnad och mikroorganismer och medverkar i komplementaktiveringen.

CRP ökar fortast och kraftigast av alla akut-fas-proteiner. Redan åtta timmar efter att en inflammatorisk process startats kan man påvisa förhöjda koncentrationer. Efter 24 timmar kan denna ha nått flera hundra gånger utgångsvärdet. Koncentrationerna faller också snabbast vid inflammation, bl.a. eftersom halveringstiden är kort, bara ett par timmar.

Vidare är CRP förhöjt vid maligna processer och vid rheumatoid artrit i aktiv fas. Vid aseptiska nekroser är CRP förhöjt, och koncentrationen korrelerar bra med skadornas omfattning.

Till skillnad från SR ökar inte CRP vid en normal graviditet. Av okända orsaker kan SLE förlöpa med normal CRP även under aktiv fas.

Vid akuta bakteriella infektioner hos barn ökar koncentrationen raskt, medans ökningen oftast är mindre vid okomplicerade virusinfektioner. CRP kan därför i viss grad användas till differentialdiagnostik.

MikroCRP (Högkänslig CRP)

Till sist har låga CRP-värden betydelse för riskprofilen vid hjärt-/kärlsjukdomar. Baserat på nyare teorier om infektion och inflammation som medverkande orsaker till koronar ateroskleros, har det tagits fram mätmetoder som möjliggör CRP-mätningar under 5 mg/L. Smärre förändringar i CRP-koncentrationer kan därmed registreras i ett område där det tidigare inte fanns tillräckligt känsliga mätmetoder. Se för övrigt Hjärt-/kärlsjukdom - riskfaktorer