Proteínas séricas en enfermedades hematológicas.

Dr. Hildebrando Romero Sandoval

Los actuales progresos científicos y tecnológicos han permitido identificar innumerables proteínas en el plasma, líquidos y tejidos del organismo. El valor total de las proteínas plasmáticas es de 6 a 8 g%: la albúmina 3.3 a 5.5 g/dl y las globulinas 2 a 3.5 g/dl ml. Dentro de las gammaglobulinas (globulinas se encuentran cinco tipos de inmunoglobulinas a saber: inmunoglobulina A, inmunoglobulina D, inmunoglobulina E, inmunoglobulina G y inmunoglobulina M. Mediante la electroforesis de las proteínas plasmáticas y la inmunoelectroforesis de las proteínas séricas y urinarias se pueden establecer diagnósticos de un grupo de enfermedades; igualmente la determinación de anticuerpos específicos es de gran valor para el diagnóstico de las enfermedades que tienen un trasfondo autoinmune.

La composición de las proteínas es muy heterogénea, la electroforesis permite distinguir, por lo menos cinco bandas bien definidas y gracias al uso de sistemas de integración óptica se obtienen trazos electroforéticos compuestos por desniveles fácilmente discernibles. Dentro de estas bandas, la más rápida y densa (de acuerdo a la velocidad de migración) es, en condiciones normales la albúmina; seguida por las agrupaciones de globulinas alfa1, alfa2, beta y gamma.

Las proteínas plasmáticas pueden incrementarse o disminuir en un grupo heterogéneo de enfermedades; así se tiene:

HIPERPROTEINEMIA

1. Gammapatías:

Policlonales: enfermedades inflamatorias crónicas, enfermedades hepáticas (cirrosis), Enfermedades autoinmunes (lupus eritematoso sistémico (LES)), infecciones parasitarias (Kala-Azar) y enfermedades malignas.

Monoclonales: mieloma múltiple, Macroglobulinemia de Waldenström, gammapatías monoclonales de significado indeterminado y amiloidosis primaria

2. Hemoconcentración (deshidratación)

3. Pseudo-hiperproteinemia (desecación parcial de muestras de suero conservadas en tubos insuficientemente tapados)

HIPOPROTEINEMIA.

Disminución en la ingesta de proteínas

Absorción intestinal deficiente

Disminución en la síntesis proteica (enfermedades hepáticas)

Pérdidas renales y gastrointestinales

Gammapatías de cadenas ligeras (mieloma de Bence-Jones) que cursa con hipogammaglobulinemia.

SEMIOLOGÍA DE LAS ALTERACIONES ELECTROFORÉTICAS DEL SUERO

ALBÚMINA SÉRICA.

Es la proteína que produce el hígado en mayor cantidad, representa el 50% de las proteínas plasmáticas y contribuye en 2/3 de la presión coloidosmótica del plasma. La albúmina tiene un peso molecular de 68.000 D, consta de 584 aminoácidos y es extremadamente hidrosoluble. El hígado sintetiza de 10 a 15 g de albúmina diariamente, su vida media es de 16 horas, pasa del plasma a los sitios de almacenamiento como son el espacio intersticial de la piel, músculos y vísceras donde tiene una vida media de 20 días. La mayoría de las enfermedades conducen a una disminución de los niveles de la albúmina sérica. Cuando es muy marcada se debe pensar en enfermedad hepática, renal o sistémica significante. En líneas generales, la hipoalbuminemia puede ser por disminución de la síntesis como en las hepatopatías crónicas, alcoholismo, desnutrición (por falta de aminoácidos), infecciones graves y, por pérdida excesiva como en el síndrome nefrótico, quemaduras, malabsorción intestinal y enteropatías perdedoras de proteínas.

GLOBULINAS SÉRICAS.

Estas proteínas están formadas por las globulinas alfa y beta producidas por los hepatocitos y, por las globulinas gamma (inmunoglobulinas) producidas por los linfocitos B y plasmocitos. Se analizarán las globulinas más útiles en la práctica diaria.

Globulinas alfa1 (valores normales= 0.2-0.4 g/dl).

En este grupo de proteínas se encuentra la antitripsina alfa1, la glucoproteína ácida, lipoproteínas de alta densidad, alfa-fetoproteínas y algunas proteínas transportadoras de hormonas (cortisol y tiroxina).

Hipoglobulinemia alfa1: deficiencia hereditaria de alfa1-antitripsina, deficiencia no hereditaria de alfa1 antitripsina, síndrome de membrana hialina y síndrome nefrótico. La antitripsina alfa1 (valores normales= 85-213 mg/dl), representa el 70% de la fracción de la alfa1 y, su función es la de inhibir la tripsina; valores bajos están relacionados con el enfisema pulmonar y la cirrosis hepática.

Hiperglobulinemia alfa1: neoplasias malignas, procesos inflamatorios, obstrucciones biliares, embarazo y medicamentos (estrógenos). La glicoproteína ácida alfa1 representa el 30% de la fracción alfa1, se encuentra elevada en las enfermedades inflamatorias crónicas y degenerativas y, muy elevadas en las enfermedades malignas.

Globulinas alfa2 (valores normales= 0.5-1 g/dl).

En este grupo se encuentran la ceruloplasmina, la haptoglobina y la alfa2-macroglobulina y en menor proporción la eritropoyetina.

Hipoglobulinemia alfa2

Hipoceluroplasminemia. Adquiridas: síndrome de Menke, síndrome nefrótico, síndrome de malabsorción y hepatopatías. Hereditarias: enfermedad de Wilson.

Hipohaptoglobulinemia. Anemia hemolítica autoinmune, anemia microangiopáticas, reacciones post- transfusionales, paludismo y hemoglobinuria paroxística nocturna. La haptoglobina (valores normales= 16-199 mg/100 ml), representa el 25% de la alfa2 es una proteína de fase aguda por lo que se eleva en presencia de inflamación aguda, necrosis o destrucción tisular; es muy importante para el diagnóstico de las crisis de las anemias hemolíticas, situación que hace disminuir sus niveles séricos.

Hiperglobulinemia alfa2

Hiperceluroplasminemia: neoplasias, infecciones, embarazo y anticonceptivos orales y estrógenos.

Hiperhaptoglobulinemia: neoplasias, infecciones, traumatismos y terapia androgénica

Hipermacroglobulinemia alfa2. Representa el 25% del valor de la globulina alfa2, se eleva en el síndrome nefrótico, enteropatía perdedora de proteínas, cirrosis hepática, diabetes mellitus, mieloma múltiple y linfoma no Hodgkin

Globulinas beta (valores normales= 0.6-1.2 g/dl).

Tienen un contenido proteico del 25% y transportan la mayor parte de los lípidos séricos. En este grupo de proteínas se encuentran la transferrina, varias fracciones del complemento (C2, C3, C4, C6, C7), la hemopexina y la proteína C reactiva. La transferrina (valores normales= 230-390 mg/100 ml), normalmente representa el 60% de las beta1 y es importante para el transporte del hierro. La ferritina (valores normales= Hombres: 30 a 284 ng/ml; Mujeres: 6 a 186 ng/ml), es la proteína que almacena el hierro, razón por lo que funciona como la reserva de hierro del organismo; su disminución orienta al diagnóstico de anemia ferropriva y su elevación a anemias de las enfermedades crónicas (neoplasias, infecciones)

Hipoglobulinemia beta

Hipotransferrinemia. Congénita: atransferrinemia. Adquiridas: desnutrición, hepatopatías crónicas, infecciones crónicas, neoplasias renales, enteropatías con pérdida de proteínas, síndrome nefrótico y quemaduras.

Hipohemopexinemia: procesos hemolíticos, síndrome nefrótico, hepatopatías y lupus eritematoso sistémico.

Hiperglobulinemia beta

Hipertransferrinemia: anemias por deficiencia de hierro.

Hiperhemopexinemia: sales de hierro (endovenoso), hiperliproteinemia, hipercolesterolemia primaria y la secundaria a síndrome nefrótico.

Otras: diabetes mellitus, mixedema, ictericia obstructiva, xantomatosis, arterioesclerosis, hipertensión maligna y periarteritis nudosa.

Gammaglobulinas (valores normales= 0.7-1.7 g/dl).

Dentro de este grupo se encuentran cinco tipos de inmunoglobulinas: inmunoglobulina G (615-300 mg/dl), inmunoglobulina A (60-300 mg/dl), inmunoglobulina M (50-350 mg/dl), inmunoglobulina D (0-14 mg/dl) y E (10-180 mg/d). Su elevación puede ser en forma de una espiga (monoclonal) o amplia (policlonal). La elevación monoclonal de las gammaglobulinas se observa en enfermedades como: mieloma múltiple, Macroglobulinemia de Waldenström y enfermedad de cadenas pesadas y, la elevación policlonal, en la cirrosis, artritis reumatoide e infecciones crónicas (tuberculosis).

Hipogammaglobulinemia

Trastornos donde se pierden inmunoglobulinas en forma excesiva: síndrome nefrótico, enteropatía perdedora de proteínas, quemaduras, paracentesis frecuentes.

Síntesis defectuosa de inmunoglobulinas: agammaglobulinemia y hipogammaglobulinemia congénita.

Enfermedades linfoproliferativas: leucemia linfoide crónica, enfermedades de cadenas pesadas y mieloma de Bence-Jones.

Hipergammaglobulinemia

Policlonal: hepatopatías crónicas, enfermedades autoinmunes (lupus eritematoso sistémico, artritis reumatoide, síndrome de Sjögren y esclerodermia); infecciones crónicas (tuberculosis, lepra, paludismo, Kala-Azar, actinomicosis y mononucleosis infecciosa), Neoplasias (enfermedad de Hodgkin y metástasis).

Monoclonal. Mieloma múltiple, Macroglobulinemia de Waldenström y gammapatías monoclonales de significado indeterminado.

Gammapatía policlonal

Gammapatía monoclonal

Inmunoglobulinas.

Son glicoproteínas plasmáticas que tienen actividad de anticuerpos y son producidos por los linfocitos B y plasmocitos. Ellas migran electroforéticamente como gammaglobulinas y comprenden cinco clases mayores de inmunoglobulinas (inmunoglobulina G, inmunoglobulina A, inmunoglobulina M, inmunoglobulina D e inmunoglobulina E). Estas moléculas están formadas por cadenas polipeptídicas de diferente tamaño molecular con dos cadenas pesadas idénticas y dos ligeras idénticas. La región constante de las cadenas pesadas son la G, A, M, D y E, tienen un peso molecular entre 50.000 y 70.000 y determina la clase inmunoglobulina y las dos ligeras pueden ser kappa (k) o lambda, están presentes en las cinco clases de inmunoglobulinas y tienen un peso molecular aproximado de 23.000. Estas cadenas polipeptídicas dispuestas en forma de «Y», están constituidas por dos brazos (formados por una porción de cadena pesada y una de cadena ligera) y el tallo (constituido por dos porciones de cadena pesada). Los brazos y el tallo están unidos por puentes desulfuro. El sitio de unión de los antígenos se ubica en la parte final de los brazos y se conoce como la parte FAB de las inmunoglobulinas. El tallo (parte FC), cumple otras funciones biológicas como la activación del complemento y la unión a receptores de la superficie de las células (basófilos, neutrófilos, linfocitos y macrófagos). A continuación se describen las diferentes inmunoglobulinas.     

Inmunoglobulina G. Es la inmunoglobulina más abundante en el suero (75% de todas la inmunoglobulinas), con un vida media de 3 semanas. Tiene propiedades antivirales, antibacterianas, de opsonificación y neutralizadoras de toxinas. Es la única inmunoglobulina que atraviesa la barrera placentaria, hecho que garantiza la inmunización del recién nacido en los primeros meses. Los anticuerpos Ig G enlazados al antígeno (complejo inmune o complejo antígeno-anticuerpo) pueden fijar y activar el complemento por la vía clásica. Por otra parte, las células del sistema mononuclear fagocitario poseen receptores específicos para las inmunoglobulinas G; por esta razón participa en los mecanismos de fagocitosis como sistema de ampliación de la respuesta inmunológica.

Inmunoglobulina  A. Está ubicada en la superficie de las mucosas y es producida por los linfocitos B de las placas de Peyer, amígdalas y otros tejidos linfoides mucosos. Existe la inmunoglobulina A secretora y la inmunoglobulina A sérica. La inmunoglobulina  A secretora es la principal inmunoglobulina  de los anticuerpos con acción antimicrobiana protectora de la saliva, lágrimas, sudor, calostro, líquido prostático, moco nasal y secreciones bronquiales, gastrointestinales y genitourinarias. La inmunoglobulina A sérica comprende las antitoxinas, aglutininas, isoaglutininas y crioglobulinas y se pueden elevar en las enfermedades del tejido conectivo, alcoholismo, ictericia obstructiva y la cirrosis biliar primaria y, también pueden estimular el complemento por la vía alterna.

Inmunoglobulina M. Es una macroglobulina que se ubica en la superficie de las células B; constituye el primer anticuerpo que se genera en la respuesta inmunológica (respuesta primaria aguda) y es el primero que se forma en el neonato. Es un excelente activador de la citolisis dependiente del complemento, por lo que es una defensa poderosa de primera línea contra las bacterias. Disminuye en el síndrome nefrótico y la agammaglobulinemia.

Inmunoglobulina D. Constituye uno de los receptores de antígenos más importantes de la membrana de los linfocitos B.

Inmunoglobulina E. Es la inmunoglobulina de menor concentración en el suero y la más importante en los trastornos alérgicos. Las células inflamatorias que forman parte de la respuesta alérgica (basófilos y mastocitos) poseen anticuerpos inmunoglobulina E absorbidos de la sangre y actúan como receptores de antígenos; cuando estas células entran en contacto con el antígeno, liberan sustancias mediadoras inflamatorias causantes de las manifestaciones clínicas de las enfermedades alérgicas. Por esta razón es importante en la hipersensibilidad inmediata (tipo I) y contiene los anticuerpos implicados en la anafilaxia y la sensibilidad cutánea.

GAMMAPATÍAS

Las gammapatías pueden presentarse en dos formas: la monoclonal (inmunoglobulina M), observada en el mieloma múltiple (MM), Macroglobulinemia de Waldenström y en la enfermedad de cadenas pesadas y, la policlonal con aumento de todas las inmunoglobulinas, en enfermedades inflamatorias crónicas como el lupus eritematoso sistémico (LES) y la hepatitis activa crónica. En el mieloma múltiple cualquier inmunoglobulina  puede elevarse, mientras que, la inmunoglobulina M es más frecuente en otras entidades malignas como la macroglobulinemia de Waldenström.

Gammapatía monoclonal. La gammapatía monoclonal comprende un grupo de enfermedades por lo general de carácter maligno que se caracteriza por la elevación notable y exclusiva de las gammaglobulinas. La electroforesis de las proteínas séricas revela la proteína monoclonal característica (espiga-M) en el 80% de los casos. Otros exámenes que complementan el estudio de estos pacientes son la cuantificación de las inmunoglobulinas séricas, la inmunoelectroforesis de las proteínas en la orina, el calcio sérico, examen de la médula ósea, macroglobulina alfa2, viscosidad sanguínea y crioglobulinas del suero.

En líneas generales, la gammapatía monoclonal se pueden clasificar en:

Gammapatías monoclonales malignas.

Mieloma múltiple.

Formas especiales de mieloma múltiple: mieloma indolente, mieloma quiescente, no secretor, biclonal, osteoesclerótico (síndrome de POEMS), mieloma con mielofibrosis.

Plasmocitoma localizados: óseo solitario y extramedular.

Enfermedades linfoproliferativas malignas: Macroglobulinemia de Waldenström, linfoma no Hodgkin con gammapatía monoclonal, leucemia linfoide crónica con gammapatía monoclonal.

Enfermedades de las cadenas pesadas: gamma, alfa, mu, delta.

Gammapatías monoclonales de significado desconocido.

Gammapatía monoclonal idiopática o esencial.

Proteinuria de Bence-Jones.

Gammapatía monoclonal asociada a carcinoma (pulmón, colon, próstata).

Gammapatías monoclonales reactivas: crioaglutininas, crioglobulinemias mixta esencial, síndrome de Sjögren, artritis reumatoidea, enfermedad de Gaucher, sarcoidosis, cirrosis hepática, psoriasis. Enfermedades infecciosas: Mycobacterium tuberculosis, citomegalovirus, SIDA.

Gammapatías monoclonales transitorias: trasplante de médula ósea, asociadas a infecciones víricas, bacterianas, fúngicas, parasitarias.

MIELOMA MÚLTIPLE.

El mieloma múltiple (MM) es una neoplasia difusa de las células plasmáticas de la médula ósea. Los clones neoplásicos inducen un exceso de actividad osteoclástica que resulta en osteoporosis, múltiples lesiones osteolíticas y fracturas patológicas. La proliferación maligna de células plasmáticas, genera en el 98% de los pacientes, inmunoglobulinas que se detectan en la sangre y orina como una banda monoclonal (gammapatía monoclonal). Estas inmunoglobulinas pueden ser de cualquier clase, excepto la inmunoglobulina M que es muy rara. La determinación de esta paraproteína no sólo es útil para el diagnóstico sino para determinar la respuesta al tratamiento, en sí las tres características que definen al mieloma múltiple es:

1. Infiltración de la médula ósea por células plasmáticas (> 10%).

2. Componente monoclonal en suero y orina.

3. Lesiones osteolíticas.

El criterio electroforético del mieloma múltiple incluye:

1. Electroforesis de las proteínas en el suero. Muestra la característica espiga monoclonal (M-espiga), excepto los mielomas no secretores. La inmunoelectroforesis en suero se usa para confirmar que la electroforesis convencional posee cadenas pesadas de inmunoglobulina  G mayor de 3.5 g/dl o de inmunoglobulina  A mayor de 2 g/dl.

2. Inmunoelectroforesis de proteínas en la orina. El 50% de los pacientes con mieloma de células plasmáticas tienen una excreción importante de proteína monoclonal urinaria de cadena ligera k. Recordar que es el único examen para diagnosticar enfermedades de cadenas ligeras y por lo general expresas una enfermedad más agresiva. Se debe hacer en la orina de 24 horas; un resultado por encima de 500 mg y una relación de cadena ligera libre en orina/creatinina urinaria por encima de 1 gramo se considera patológico.

Estos pacientes, además presentan  

Trastornos hematológicos. Se observa la formación de “rouleaux” debido al aumento de la globulina alfa. También se puede ver anemia normocítica normocrómica, reticulocitos bajos; leucopenia y trombocitopenia; todo debido a la infiltración de la médula por células plasmáticas (estadios avanzados), además células plasmáticas en médula ósea > del 30% y/o plasmocitoma.

Hipercalcemia. Se produce por factores que activan los osteoclastos como la interleucina 6, el factor  de necrosis tumoral alfa; que producen osteoporosis y lesiones líticas en sacabocado.

LDH elevada. Estadios avanzados de la enfermedad.

Alfa2-microglobulina aumentada por encima de 3 mg/L (cuando es > 5 y la albumina < 2.5 le confiere mal pronóstico ISS)

Insuficiencia renal aguda (creatinina > de 1.3 mg%). Se debe a la disfunción tubular proximal debido al exceso de inmunoglobulina de cadena ligera libre en el filtrado glomerular, que conduce a una deshidratación severa. Esta disfunción tubular es acelerada por la hipercalcemia, común en estos enfermos.  

Estadios para el mieloma múltiple

Estadio I: Masa tumoral baja (< de 0.6 x 10 12 células plasmáticas/m²). Hemoglobina mayor de 10 g%, calcio sérico < de 12 mg%, pico sérico de inmunoglobulina G < de 5 g/dl o de inmunoglobulina A < de 3 g/dl. No lesiones óseas.

Estadio II: Masa tumoral intermedia (0.6 a 1.2 x 10 12 células plasmáticas/m²). No se puede ubicar ni en I ni en II.

Estadio III: Masa tumoral alta (> de 1.2 x 10 12 células plasmáticas/m²). Hemoglobina < de 5 g%, calcio sérico > 12 g%, pico sérico de inmunoglobulina G > de 7 g/dl o de inmunoglobulina A > 5 g/dl. Lesiones osteolíticas.

Clasificación internacional

El internacional Myeloma Working Group (IMWG) decidió que los criterios para el diagnóstico de las gammapatías monoclonales debieran ser simples, fáciles de utilizar y basados en los test de laboratorios rutinariamente disponibles, así tenemos:

Gammapatía monoclonal de significado incierto (GMSI)

Proteína M sérica < 3 gr/l.

Plasmocitos clonales en médula ósea < 10%.

ºAusencia de daño de órgano terminal, incluyendo lesiones óseas.

Mieloma asintomático (indolente, “smouldering”)

Proteína M en el suero > 30 g/l.

Infiltración en médula ósea > 10% de células plasmáticas.

Ausencia de síntomas o daño de órgano terminal.

Mieloma múltiple sintomático.

Proteína M en el suero y/o orina.

Infiltración en médula ósea > 30% de células plasmáticas o Plasmocitoma.

Daño de órgano terminal.

Mieloma no secretor.

Ausencia de paraproteína en suero y/o orina por inmunofijación.

Células plasmáticas mayor o igual al 10% en médula ósea.

Daño de órgano terminal.

Plasmocitoma óseo solitario.

Ausencia de paraproteína en suero y orina.

Aérea única de destrucción ósea secundario a las células plasmáticas.

Médula ósea no infiltrada por células plasmáticas.

Sourvey óseo normal.

Ausencia de daño de órgano terminal.

Plasmocitoma extramedular.

Ausencia de paraproteína en suero y orina.

Tumor extramedular de células plasmáticas.

Médula ósea normal.

Sourvey óseo normal.

Ausencia de daño de órgano terminal.

Plasmocitomas solitarios recurrentes.

Ausencia de paraproteína en suero y orina.

Más de una lesión ósea destructiva o tumor extramedular de células plasmáticas.

MO normal.

Sourvey óseo normal.

Ausencia de daño de órgano terminal.

Leucemia de células plasmáticas.

Requiere de un recuento absoluto de plasmocitos de al menos 2.0 x 109/l y más de 20% en el diferencial en sangre periférica.

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