Electroforesis de proteínas e inmunofijación

2/12/2020

También conocido como: electroforesis de proteínas, electroforesis capilar, electroforesis de proteínas en orina, IF

Nombre sistemático: electroforesis de proteínas e enmunofijación

Aspectos generales

¿Por qué hacer el análisis?

Para diagnosticar y monitorizar el mieloma múltiple y toda una serie de condiciones que repercuten sobre la absorción, la producción y la pérdida  de proteínas, como sucede en casos de enfermedades orgánicas graves y en alteraciones del estado nutricional.

¿Cuándo hacer el análisis?

Si se presentan valores anómalos de proteínas totales, albúmina o inmunoglobulinas, o cuando se tienen síntomas de una enfermedad asociada a la producción anómala de proteínas, como el mieloma múltiple, macroglobulinemia de Waldenström, amiloidosis, gammapatía monoclonal de significado incierto (GMSI), linfoma, leucemia linfocítica crónica o esclerosis múltiple.

¿Qué muestra se requiere?

La electroforesis de proteínas se realiza normalmente en muestras de suero, orina o, en determinadas circunstancias, líquido cefalorraquídeo (LCR). Las muestras de orina se pueden recoger como una muestra aleatoria o como muestra de orina de 24 horas. El LCR se recoge mediante una punción lumbar.

¿Es necesario algún tipo de preparación previa?

Para esta prueba no se necesita ninguna preparación especial.

Nota: En el apartado, El laboratorio por dentro, encontrará información sobre la recogida y procesamiento de las muestras de sangre y los cultivos de esputo.

¿Qué es lo que se analiza?

Las proteínas son componentes importantes de todas las células y tejidos. Forman la parte estructural de la mayoría de los órganos y forman enzimas y algunas hormonas que regulan las funciones corporales. La electroforesis de proteínas es un método de laboratorio que separa las proteínas según su tamaño y carga eléctrica. 

Los fluidos del organismo, como la sangre, la orina y el líquido cefalorraquídeo (LCR), contienen una gran diversidad de proteínas con múltiples funciones como el transporte de nutrientes, la eliminación de toxinas, el control de procesos metabólicos y la defensa frente a agentes y microorganismos externos. Saber qué proteínas están presentes, ausentes, elevadas o disminuidas en estos fluidos corporales puede ayudar a diagnosticar y/o controlar diversas enfermedades. 

Los dos tipos principales de proteínas son:

  • Albúmina: se produce en el hígado y representa aproximadamente el 60% de las proteínas en la sangre.
  • Globulinas: es un término colectivo que se usa para referirse a las proteínas distintas de la albúmina. Con la excepción de los anticuerpos (inmunoglobulinas) y algunas proteínas del complemento, la mayoría de las globulinas también se producen en el hígado. Cada tipo de inmunoglobulina está compuesta por cuatro cadenas de proteínas: dos cadenas pesadas idénticas y dos cadenas ligeras idénticas. 

La electroforesis de proteínas es una metodología que permite separar estas proteínas en función de su tamaño y carga eléctrica. Cuando se separan las proteínas de un fluido biológico por electroforesis, estas forman unos patrones característicos de bandas de distinta anchura e intensidad, que reflejan la mezcla de proteínas presentes en la muestra analizada. Este patrón se divide en cinco fracciones mayoritarias, conocidas como albúmina, alfa-1, alfa-2, beta y gamma. A veces, la fracción beta se subdivide en beta-1 y beta-2. 

Cada uno de estos grupos de proteínas (fracciones de electroforesis) es distinto y con concentraciones específicas. Los patrones que se observan normalmente en ciertas afecciones y enfermedades pueden ayudar a llegar a un diagnóstico. 

Varias enfermedades pueden afectar a la producción de proteínas y/o la pérdida de proteínas, cambiando así el patrón normal de bandas visto en una electroforesis de proteínas. El ejemplo más importante es la aparición de una banda monoclonal distinta en la región gamma. Por ejemplo, el crecimiento y la división incontrolados de una célula plasmática maligna, como se observa en el mieloma múltiple, conduce a la producción de grandes cantidades de un solo tipo de inmunoglobulina (inmunoglobulina monoclonal). 

Cuando se detecta un componente monoclonal, se realizan pruebas adicionales para la identificación de este componente:

  • Inmunofijación (IF): es el método más utilizado. Identifica la cadena pesada y/o ligera del componente monoclonal mediante el uso de anticuerpos específicos frente a esas cadenas pesadas (IgG, IgA, IgM, IgD e IgE), y las cadenas ligeras kappa y lambda. 
  • Inmunosustracción: es un método similar, con la diferencia de que desaparece entre las bandas observadas la que corresponde al componente monoclonal y, a diferencia de la inmunofijación no tiene anticuerpos frente a las inmunoglobulinas D ni E, pero es automatizable y más rápido que la inmunofijación. 

En la mayoría de los casos de mieloma múltiple, se produce en exceso un solo tipo de inmunoglobulina intacta (completa). En una minoría de casos, solo una sección de una inmunoglobulina llamada "cadena ligera libre" se produce en grandes cantidades. Este exceso de cadenas ligeras libres se libera en la circulación sanguínea y, dado que son moléculas relativamente pequeñas, los riñones las filtran y las liberan en la orina. Otro término utilizado para nombrar a este exceso de cadenas ligeras libres en la orina es el de proteínas de Bence Jones.

Preguntas comunes

¿Cómo se utiliza?

La electroforesis se utiliza para identificar la presencia de proteínas anómalas, para identificar si falta alguna de las proteínas normales y para determinar si los diferentes grupos de proteínas en sangre están aumentados o disminuidos.

Las alteraciones del patrón electroforético normal permiten orientar el diagnóstico hacia una enfermedad u otra. La presencia de una anomalía en un patrón electroforético raramente es diagnóstica por sí misma, aunque sí que proporciona una pista. El estudio en estos casos se ampliará con la finalidad de identificar la naturaleza de la enfermedad subyacente.

La electroforesis de proteínas en suero se puede utilizar para:

La electroforesis de proteínas en orina se puede utilizar:

  • En la investigación del mieloma múltiple.
  • Para investigar la causa de que existan cantidades excesivas de proteínas en la orina (diversas formas y causas de proteinuria).

La electroforesis de proteínas puede solicitarse para intentar establecer el diagnóstico de una enfermedad o para realizar el seguimiento de un tratamiento. Puede solicitarse de manera aislada o con otras pruebas de laboratorio. Una vez establecido el diagnóstico, la electroforesis se solicita a intervalos regulares para monitorizar la evolución de la enfermedad y la eficacia del tratamiento. 

Cuando una banda anómala en un patrón de electroforesis en suero o en orina sugiere la presencia de un solo tipo de inmunoglobulina (monoclonal), la electroforesis de inmunofijación o la electroforesis de inmunosustracción se pueden usar para identificar el/los componente monoclonales presentes. 

La electroforesis de proteínas en LCR se puede utilizar:

  • Para buscar el patrón de bandas característico que se puede observar en la  esclerosis múltiple (bandas oligoclonales).
  • Evaluar a una persona con dolores de cabeza u otros síntomas neurológicos y buscar proteínas que sugieren inflamación o infección que expliquen los síntomas.

¿Cuándo se solicita?

La electroforesis de proteínas es una prueba común que se solicita cuando tiene síntomas que sugieren ciertas afecciones. A continuación se listan algunos ejemplos en los que es de utilidad solicitar una electroforesis.

Es posible que se solicite una electroforesis de proteínas en suero y orina cuando se observan los  signos y síntomas de un mieloma múltiple, como:

  • Dolor óseo, anemia, cansancio, fracturas inexplicables o infecciones recurrentes.
  • Síndrome del túnel carpiano.
  • Destrucción del hueso que con frecuencia aumenta la concentración de calcio en la sangre, dando lugar a síntomas como pérdida de apetito, náuseas, sed, fatiga, estreñimiento y confusión.
  • Anemia.
  • Infecciones frecuentes.
  • Sangrado excesivo y hematomas.
  • Enfermedad renal: la presencia de grandes cantidades de proteína en la orina debido a algunas formas de mieloma múltiple (por ejemplo, proteínas de Bence Jones), pueden afectar a los riñones y dañarlos permanentemente.
  • En algunos casos, un aumento de la viscosidad de la sangre (síndrome de hiperviscosidad) puede provocar dolores de cabeza, problemas de visión, convulsiones o incluso coma.

 Se puede solicitar una electroforesis en orina:

  • Cuando la cantidad de proteínas en orina es superior a la normal, para conocer la causa de este aumento. Es útil para conocer si este aumento de las proteínas en orina es debido a una disfunción renal o a la presencia de una proteína anómala, como sería el caso del mieloma múltiple. 

Cuando en la electroforesis de suero o de orina se observa una banda sugestiva de una inmunoglobulina monoclonal se solicita una inmunofijación o una inmunosustracción.

La electroforesis de proteínas en el líquido cefalorraquídeo (LCR) puede solicitarse:

  • Para detectar el patrón de bandas característico de la esclerosis múltiple. Cuando en el LCR se detectan múltiples bandas sin encontrarse un patrón similar en la electroforesis de suero, se habla de bandas oligoclonales en el LCR. Muchas personas con esclerosis múltiple, así como algunos pacientes con ciertas enfermedades inflamatorias del sistema nervioso central presentan este patrón de bandas oligoclonales. 

Algunos de los signos y/o síntomas que sugieren esclerosis múltiple incluyen:

  • Síntomas sensoriales como entumecimiento, hormigueo, dolor, ardor, picazón, dolor facial y alteraciones visuales.
  • Síntomas motores como impedimentos del habla, debilidad, temblor, dificultad para caminar, falta de coordinación, estreñimiento y problemas con el control de la micción.
  • Síntomas psicológicos como cambios de humor, depresión y problemas con el pensamiento, el aprendizaje y la memoria.
  • Fatiga.
  • En la evaluación de los dolores de cabeza o de otros síntomas neurológicos, para conocer si existen proteínas sugestivas de inflamación o de infección.

Cuando se ha diagnosticado una enfermedad o afección, se puede solicitar la electroforesis a intervalos regulares para controlar el curso o la recurrencia de la enfermedad y la efectividad del tratamiento.

¿Qué significa el resultado?

La electroforesis de proteínas y la inmunofijación proporcionan al médico una idea aproximada de la cantidad de cada grupo de proteínas. La utilidad de la electroforesis de proteínas radica en la proporción relativa de las proteínas y en el patrón que conforman en los gráficos electroforéticos. La utilidad de la inmunofijación radica en la identificación de un tipo particular de inmunoglobulina.

Los resultados se deben interpretar junto con los signos, síntomas e historial médico del paciente. 

Electroforesis de proteínas séricas: ciertos procesos o enfermedades pueden asociarse a aumentos o disminuciones de varias proteínas séricas, como se detalla en la siguiente tabla:

Electroforesis de proteínas en orina: en condiciones normales se excreta muy poca cantidad de proteína en orina. Si existe un aumento de la excreción de proteínas en orina, principalmente se deberá a alguna de las siguientes situaciones:

  • Proteinuria glomerular: normalmente, los glomérulos evitan que la proteína se filtre a la orina. Cuando los glomérulos están dañados, como en algunas formas de enfermedad renal, la albúmina y otras proteínas plasmáticas grandes pueden filtrarse y detectarse en la orina.
  • Proteinuria tubular: normalmente, algunas proteínas muy pequeñas pueden pasar a través de los glomérulos en los riñones pero son reabsorbidas de la orina por los túbulos renales. Cuando los túbulos están dañados, estas proteínas pequeñas aparecerán en la orina (por ejemplo, la beta-2 microglobulina) , pero no las proteínas grandes.
  • Proteínas específicas: algunas otras proteínas pequeñas normalmente no están presentes en cantidades significativas en la sangre. Cuando están elevadas en sangre, pueden pasar a través de los riñones y aparecer en la orina. Algunos ejemplos son:

      -Inmunoglobulinas monoclonales o cadenas ligeras libres (proteínas de Bence Jones).

       -Mioglobina: la mioglobina se puede detectar en la orina cuando hay una lesión cardíaca o muscular. 

       -Hemoglobina: la hemoglobina se puede detectar en la orina cuando hay daño en los glóbulos rojos (por          ejemplo: anemia hemolítica).

Electroforesis de proteínas en líquido cefalorraquídeo:

  • La presencia de múltiples bandas en la región gamma (bandas oligoclonales) sin que existan paralelamente en suero, es indicativa de una esclerosis múltiple (EM). La mayoría de las personas con esclerosis múltiple, así como con otras afecciones inflamatorias del cerebro, tienen estas bandas oligoclonales. Las bandas oligoclonales no son un hallazgo específico para la EM porque no todas las personas cuyo LCR muestra este patrón tienen una EM. Se necesitan más pruebas y evaluaciones (por ejemplo, resonancia magnética o tomografía computarizada) para ayudar a hacer un diagnóstico.
  • La presencia de inmunoglobulinas policlonales en cantidades superiores a las normales sugiere una infección del sistema nervioso central.

Inmunofijación:

  • Identifica el tipo de inmunoglobulina responsable de la aparición de una banda anómala en la electroforesis. En la inmunofijación se evalúa el tipo de cadena pesada de inmunoglobulina y el tipo de cadena ligera.

¿Qué pruebas se pueden realizar en el seguimiento?

Depende de la afección o enfermedad que se sospeche. Si el médico necesita información adicional para evaluar la enfermedad y hacer un diagnóstico, las pruebas de seguimiento pueden incluir, por ejemplo:

¿Qué son las cadenas ligeras libres y qué relación tienen con las inmunoglobulinas?

Las inmunoglobulinas son parte del sistema de defensa natural del cuerpo y son producidas por las células plasmáticas de la médula ósea.  Constan de cuatro cadenas proteicas: dos cadenas ligeras idénticas y dos cadenas pesadas idénticas de las cuales existen diferentes tipos:

  • Cadenas pesadas: las cinco clases principales de inmunoglobulinas, definidas por el tipo de cadenas de proteínas pesadas en su estructura, son IgG, Ig A, IgM, IgD e IgE.
  • Cadenas ligeras: hay dos tipos diferentes llamadas kappa y lambda.

Dentro de una célula plasmática, dos cadenas pesadas de un tipo y dos cadenas ligeras de un tipo se unen para formar una molécula de inmunoglobulina completa. Cada célula plasmática producirá un único tipo de inmunoglobulina. 

En el proceso normal de la síntesis de las inmunoglobulinas, siempre existe un excedente de cadenas ligeras libres kappa y lambda, de tal manera que pueden detectarse pequeñas cantidades de estas cadenas ligeras libres en sangre y en orina mediante una prueba específica. Además, se suele calcular un cociente entre los valores de cadenas de tipo kappa y de tipo lambda.

Sin embargo, en las enfermedades como el mieloma múltiple, las células plasmáticas pueden producir cadenas ligeras en exceso o mutadas que no se asocian con cadenas pesadas. Estas cadenas ligeras libres anómalas se pueden detectar con una prueba de cadenas ligeras libres. También se pueden evaluar las relaciones entre las cadenas ligeras libres kappa y lambda. Una proporción anómala y valores elevados de una cadena ligera libre en suero a menudo se asocian con enfermedades. Para obtener más información, consulte el artículo sobre cadenas ligeras libres.

¿Qué es la proteína de Bence Jones?

Se habla de proteína de Bence Jones cuando se detecta en orina la presencia de cadenas ligeras libres. Estas cadenas pueden ser debidas a ciertas formas de mieloma múltiple.

¿El hecho de tener alguna inmunoglobulina monoclonal en sangre significa que se tiene mieloma múltiple o algún otro tipo de cáncer?

No necesariamente. Es más frecuente que la producción de una proteína monoclonal sea debida a una gammapatía monoclonal de significado incierto (GMSI). La mayoría de las GMSI tienen una evolución benigna, sin embargo, dado que en un 1% de los casos puede evolucionar hacia una gammapatía monoclonal maligna, es importante monitorizar a estas personas de manera regular solicitando una electroforesis de proteínas en suero y orina; a veces, se solicita también la medida de las cadenas ligeras libres. La GMSI está presente en aproximadamente el 4% de las personas de raza caucásica mayores de 50 años.

¿Presenta la electroforesis alguna otra utilidad?

Sí, siempre que se desee obtener una separación de las proteínas. Por ejemplo, la electroforesis de hemoglobina se usa para ayudar a detectar las formas anómalas de hemoglobina, como la variante HbS que causa anemia de células falciformes o en las diversas formas de talasemia. La electroforesis también se usa en ciertas circunstancias para separar las diferentes formas de enzimas, llamadas isoenzimas, lipopoproteínas (por ejemplo, LDL, HDL) o fragmentos de ADN y ARN.  Estos son solo algunos ejemplos de las aplicaciones de la electroforesis en los laboratorios clínicos e investigación.

¿Qué es la proteína de Tamm-Horsfall?

Se trata de una glicoproteína cuya presencia es normal en la orina; también recibe el nombre de uromodulina. Es una proteína sintetizada por el riñón y es la proteína más abundante en la orina de una persona sana.

¿Hay algo más que debería saber?

Las vacunas administradas en los seis meses previos pueden producir un aumento de los valores de las inmunoglobulinas; ciertos fármacos como la fenitoína, la procainamida, los contraceptivos orales, la metadona, y la administración de gammaglobulina con finalidades terapéuticas pueden presentar el mismo efecto.

La aspirina, los bicarbonatos, la clorpromacina, los corticosteroides, y la neomicina pueden alterar los resultados de la electroforesis proteica.

Tabla de grupos de proteínas

Principales proteínas plasmáticas y sus funciones, listadas obedeciendo a su movilidad electroforética.

Enlaces

Pruebas relacionadas:

Albúmina

Alfa 1-antitripsina

Beta-2 microglobulina

Inmunoglobulinas

Crioglobulinas

Cadenas ligeras libres

Proteínas totales

Albúmina en orina y cociente albúmina/creatinina en orina

Proteínas en orina y cociente proteína/creatinina en orina

Estados fisiológicos y enfermedades: 

Mieloma múltiple 

Gammapatía monoclonal

Esclerosis múltiple

Malnutrición 

Malabsorción

Enfermedad renal 

Enfermedad hepática

Síndrome nefrótico

En otras webs:

Asociación Española Contra el Cáncer (AECC): ¿Qué es el mieloma múltiple? 

Medline: Amiloidosis esencial

American Cancer Society: ¿Qué es el mieloma múltiple 

Mayo Clinic: Amiloidosis

National Human Genome Institute: Electroforesis

National Cancer Institute: Neoplasia de células plasmáticas (incluso mieloma múltiple)-versión para pacientes

Multiple Myeloma Research Foundation 

 

En mantenimiento.

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