Proteinfraktioner sept 2015

Proteinfraktioner –
analyserna och indikationerna
Christian Löwbeer
September 2015
images.MD
Proteinmiljön
• Plasmaproteiner
• Urinproteiner
• Likvorproteiner
(P eller S)
(U)
(Sp = Csv)
Egentliga plasmaproteiner
• Verkar i det extracellulära rummet
• Molekylmassa > ca 45 kDa
• Retineras vid ultrafiltrationen i glomeruli
I plasma finns många andra proteiner!
Plasma/Serum-Proteinfraktioner
• Elektroforetisk proteinanalys
– Zonelektrofores (agarosgel)
– kapillärelektrofores
• Kvantitativ mätning av
proteinkoncentrationerna
Zonelektrofores:
agarosgel
anod (+)
Utförs på serum eller plasma
serum = plasma minus fibrinogen
katod (-)
Uppdelning efter vandringshastighet
-laddning
-form
-storlek
Kapillärelektrofores
Kapillärelektrofores
M-komponent
ca 2 g/L
Vandringshastighet
-storlek
-laddning
Modifierad efter Larsson A, et al 2003
Kvantitativ proteinmätning
Gruppdiskussion
• Vilka analyser ingår i
P-Proteinfraktioner?
• Vilka är indikationerna
för P-Proteinfraktioner?
Gruppdiskussion
• Vilka analyser ingår i
P-Proteinfraktioner?
Vad mäter vi?
•
•
•
•
•
•
Albumin
Alfa-1 antitrypsin
Orosomukoid
Haptoglobin
CRP
IgG, IgA, IgM
•
•
•
•
(Fibrinogen)
(C3, C4)
(Ceruloplasmin)
(C1-inaktivator)
Vad ser vi?
•
•
•
•
•
•
•
•
Transtyretin
Albumin
(Orosomucoid)
Alfa-1 Antitrypsin
Alfa-Lipoprotein HDL
(Ceruloplasmin)
Alfa-2 Makroglobulin
Haptoglobin
•
•
•
•
•
•
•
•
Fibronektin
Transferrin
Beta-Lipoprotein LDL
Komplementfaktor C3
(C4)
Fibrinogen
IgG, IgA, IgM
(CRP)
Albumin
•
•
•
•
Transportprotein
Bildas i levern
Upprätthåller kolloidosmotiskt tryck
Koncentration i serum ca 45 g/L
Albumin
• Sänkt koncentration vid:
–
–
–
–
Malabsorption
Leverskada
Inflammation
Tarm-, njur-, brännskada
• Förhöjd koncentration vid:
– Dehydrering
Transtyretin 
Albumin 
Alfa-1 antitrypsin 
Alfa-2 makroglobulin 
Haptoglobin 
Ceruloplasmin 
Transferrin 
Komplementfaktor C3 
IgA 
Fibrinogen 
IgM 
IgG 
Orosomukoid
• Det akutfasprotein som tillsammans med
CRP väger tyngst vid bedömning av
inflammationsgrad
• Ökar inom två dygn efter vävnadsskada
– t1/2 ca 5 dygn
• Sjunker vid nefrotiskt syndrom, levercirrhos
samt något vid östrogenpåverkan
Alfa-1 antitrypsin
• Inaktiverar elastas från makrofager och
granulocyter
• Bildas i levern
• Koncentration i serum ca 1,5 g/L
Alfa-1 antitrypsin
• Sänkt koncentration vid:
– Genetisk brist
• Förhöjd koncentration vid:
– Östrogenpåverkan
– Inflammation
– Leverpåverkan
Transtyretin 
Albumin 
Alfa-1 antitrypsin 
Alfa-2 makroglobulin 
Haptoglobin 
Ceruloplasmin 
Transferrin 
Komplementfaktor C3 
IgA 
Fibrinogen 
IgM 
IgG 
Haptoglobin
•
•
•
•
Glykoprotein som bildas i levern
Komplexbinder fritt hemoglobin
Akutfasprotein
Serumkoncentration hos vuxna ca 2 g/L
Haptoglobin
• Sänkt koncentration vid:
– Hemolys
– Leverskada
– Barn har låga värden
• Förhöjd koncentration vid:
– Inflammation
• Normal koncentration vid
inflammation kan bero på
hemolys
Transtyretin 
Albumin 
Alfa-1 antitrypsin 
Alfa-2 makroglobulin 
Haptoglobin 
Ceruloplasmin 
Transferrin 
Komplementfaktor C3 
IgA 
Fibrinogen 
IgM 
IgG 
Immunglobuliner
• IgG, IgA, IgM
(IgD, IgE)
• Bildas av B-celler (plasmaceller)
– B-lymfocyter har IgM och IgD på ytan
– Plasmaceller producerar: alla klasser Ig
• Binder till patogena mikroorganismer och
dess toxiska produkter
• Serumkoncentration hos vuxen:
– IgG ca 10 g/L, IgA ca 3 g/L, IgM ca 0,5 g/L
Normal syntes av immunglobuliner
• Varje antikroppsbildande plasmacell
syntetiserar immunglobulinmolekyler av en
och samma struktur med specifik
antigenbindande förmåga.
• Det mycket stora antalet olika Ig-molekyler
(ca 10 miljoner) sprids vid elektrofores över
ett stort område – polyklonal fördelning.
Oligoklonal Ig-ökning
• En ökad proliferation av ett litet antal
cellkloner.
• Med elektrofores ses de syntetiserade
immunglobulinerna som ett litet antal (ofta
2-10) smala band i gammazonen.
Monoklonal Ig-ökning
• Kraftig tillväxt av bara en B-cellklon som
syntetiserar en relativt homogent
immunglobulinfraktion – en M-komponent.
• Vid elektrofores ses M-komponenten som
ett avgränsat band – en M-komponent.
M: monoklonal, myelom, makroglobulinemi
Typbestäms med immunfixation
IgG-lambda
Monoklonala gammopatier
• MGUS (Monoclonal Gammopathy of
Undetermined Significanse)
– Hos 3% av befolkningen över 70 år
• Myelom
– > 10 % plasmaceller i benmärgen
• Waldenströms makroglobulinemi
– > 10 % lymfoplasmacytiska celler i benmärgen
M-komponent kan också vara
associerat med:
•
•
•
•
•
Andra lymfom
Kronisk lymfatisk leukemi
Amyloidos (AL amyloidos)
Essentiell monoklonal kryoglobulinemi
(Heavy-chain disease)
(IgD och IgE)
• IgD
– Hyper-IgD med periodisk feber
– IgD-myelom
• IgE
– Allergidiagnostik
• Specifika IgE-antikroppar mot olika allergen
– IgE-myelom
Immunglobulin A
• Sänkt koncentration vid:
– Genetisk betingad IgA-brist
– Icke-IgA myelom, Mb Waldenström
– Förlust via njurar
–
–
–
Albumin 
Alfa-1 antitrypsin 

Infektion eller inflammation i lunga,Alfa-2 makroglobulin
Haptoglobin 
tarm; vid IgA-nefrit, RA
Ceruloplasmin 
Transferrin 
Malignitet
Komplementfaktor C3 
Alkoholism
IgA 
Fibrinogen 
Myelom, MGUS
IgM 
• Plasmaceller
IgG 
• Förhöjd koncentration vid:
–
Transtyretin 
Immunglobulin M
• Sänkt koncentration vid:
– Genetiskt betingad IgM-brist
– Hematolgisk malignitet
• Förhöjd koncentration vid:
– Infektioner
• Virussjukdomar
• Mykoplasmainfektion
• Tropiska sjd
– Primär biliär cirros
– Waldenströms makroglobulinemi
• = Lymfoplasmocytiskt lymfom
– B-lymfocyter
– MGUS
Transtyretin 
Albumin 
Alfa-1 antitrypsin 
Alfa-2 makroglobulin 
Haptoglobin 
Ceruloplasmin 
Transferrin 
Komplementfaktor C3 
IgA 
Fibrinogen 
IgM 
IgG 
Immunglobulin G
• Sänkt koncentration vid:
–
–
–
–
Genetiskt betingad IgG-brist
Förlust via njurar, tarm
Lymfoproliferativ sjd
Kortisol  (behandling, produktion)
• Förhöjd koncentration vid:
– Infektion
– Selektivt vid: SLE, kronisk aktiv
hepatit, abscesser
– Myelom, MGUS
• Plasmaceller
Transtyretin 
Albumin 
Alfa-1 antitrypsin 
Alfa-2 makroglobulin 
Haptoglobin 
Ceruloplasmin 
Transferrin 
Komplementfaktor C3 
IgA 
Fibrinogen 
IgM 
IgG 
CRP 
Oligoklonal Ig-produktion
• Flera (2-10) smala band i gammazonen
– Akuta infektioner (ofta hypergammaglobulinemi)
• Akuta till subakuta virusinfektioner
– Maligna processer (sällan klar hypergammaglobulinemi)
• Hematologisk sjukdom
– Leverpåverkan
• Kronisk virushepatit
• Levercirrhos
CRP
• Bildas i levern
• Akutfasprotein
– Förhöjda koncentrationer ses inom 2-8 timmar
efter akut cellsönderfall, t1/2 ca 14-19 timmar
• Funktion ej helt känd, binder till skadade
celler, cellfragment och mikroorganismer,
vilket aktiverar komplementsystemet.
• Serumkoncentration mindre än 5 mg/L.
CRP
• Förhöjd koncentration vid:
– Inflammation
– Cellsönderfall, vävnadsskada
– Infektion
• Ökar generellt mer vid bakteriella
infektioner än vid virusinfektioner
Transtyretin 
Albumin 
Alfa-1 antitrypsin 
Alfa-2 makroglobulin 
Haptoglobin 
Ceruloplasmin 
Transferrin 
Komplementfaktor C3 
IgA 
Fibrinogen 
IgM 
IgG 
CRP 
CRP som riskmarkör för
kardiovaskulär sjukdom
• En liten förhöjning av CRP-koncentrationen i serum eller
plasma hos synbarligen friska individer, är associerad med
ökad risk för hjärtinfarkt och kardiovaskulär död.
• Den relativa risken (RR) anses låg vid koncentrationer
<1,0 mg/L och hög (RR2,0) vid >3,0 mg/L.
• CRP har också visats vara av prognostiskt värde vid akut
hjärtinfarkt och instabil angina pectoris.
Vad är normal CRP-koncentration?
• Normalvärdena är positivt snedfördelade
och bara ca 10% har värden 5,0-10,0 mg/L.
• 40% ligger under den önskvärda nivån <1,0
mg/L.
• 5-10% av subjektivt friska har <0,20 mg/L.
”…låggradig inflammation…”
1200 % ökning!
Gruppdiskussion
• Vilka är indikationerna
för P-Proteinfraktioner?
Huvudindikationer för
Proteinfraktioner
•
•
•
•
Utredning av förhöjd SR
Misstanke om myelom och lymfom
Inflammatoriska reaktioner av oklar genes
Oklar polysymtomatisk sjukdomsbild med
symtom/fynd som
– avmagring, oklar feber, skelettsmärtor, anemi
med misstänkt hemolys, infektionsbenägenhet,
steatorré, ikterus, ascites, ödem, hyperkalcemi
och proteinuri
Huvudindikationer för
Proteinfraktioner
• Diagnostik och behandlingsuppföljning av
patienter med M-komponent
• Uppföljning och värdering av terapieffekt
vid
– led- och bindvävssjukdomar (t.ex. reumatoid
artrit, SLE)
– vid tarmsjukdomar (t.ex. regional enterit,
ulcerös kolit)
– vid leversjukdomar och maligniteter.
Myelom?
•
Symptomatiskt myelom (behandlingskrävande)
•
1. Klonala plasmaceller i benmärgsprov eller biopsi från annan lokal (plasmocytom)
•
2. M-komponent i serum och eller urin*
•
3. Tecken på ROTI (Related Organ or Tissue Impairment)*
•
För diagnos krävs 1 + 2 + 3 (minst en av punkterna under 3, sekundärt till
plasmacellssjukdomen)
*Om M-komp i serum och/eller urin saknas, kan abnorm kvot av fria lätta kedjor
(FLC) i serum/plasma räcka för kriterium 2.
Vid icke sekretoriskt myelom krävs ≥10% plasmaceller i benmärg + ROTI.
•
•
•
•
•
•
•
• Hyperkalcemi*
• Njurfunktionsnedsättning*
• Anemi*
• Skelettförändringar (osteolytiska foci eller osteopeni med kompressionsfrakturer)
• Övrigt: Hyperviskositetssyndrom, amyloidos, frekventa bakteriella infektioner (>2 per år)
Myelom eller MGUS?
•
Asymptomatiskt myelom (icke behandlingskrävande)
•
M-komponent i serum >30 g/L och/eller
•
Klonala plasmaceller >10 % i benmärgsprov
•
Ingen myelomrelaterad organpåverkan
•
MGUS (Monoclonal Gammopathy of Undetermined Significance)
•
M-komponent i serum <30 g/L
•
Klonal plasmaceller <10 % i benmärgsprov
•
Ingen myelomrelaterad organpåverkan
Myelom eller MGUS?
Transtyretin 
Albumin 
Alfa-1 antitrypsin 
Alfa-2 makroglobulin 
Haptoglobin 
Ceruloplasmin 
Transferrin 
Komplementfaktor C3 
IgA 
Fibrinogen 
IgM 
IgG 
CRP 
Analyser vid misstanke om myelom
•
•
•
•
•
•
•
Serum- och urinelektrofores (proteinfraktioner)
Blodstatus
SR
Elektrolyter (kalium, kalcium)
Kreatinin
Urea
Bild- och funktionsdiagnostik
För att fastsälla diagnosen myelom
• Benmärgspunktion för utstryk, ev.
kompletterat med biopsi.
– >10% plasmaceller talar för myelom
Myelom eller MGUS?
Följande analysresultat talar för myelom:
• S-M-komponent med IgG >30 g/L
eller IgA >20 g/L, IgD eller IgE oavsett konc.
• U-M-komponent kappa eller lambda >1g/L.
• Uttalad sekundär hypogammaglobulinemi.
• Anemi, hyperkalcemi, hypoalbuminemi, samt
förhöjt 2-mikroglobulin och CRP är ogynnsamt
ur prognostisk synvinkel.
Inflammation
Transtyretin 
Albumin 
Alfa-1 antitrypsin 
Alfa-2 makroglobulin 
Haptoglobin 
Ceruloplasmin 
Transferrin 
Komplementfaktor C3 
IgA 
Fibrinogen 
IgM 
IgG 
CRP 
Polymyalgia reumatika
Transtyretin 
Albumin 
Alfa-1 antitrypsin 
Alfa-2 makroglobulin 
Haptoglobin 
Ceruloplasmin 
Transferrin 
Komplementfaktor C3 
IgA 
Fibrinogen 
IgM 
IgG 
CRP 
Muskelsmärtor skuldra/höft,
överarm, lår.
Ofta uttalad inflammation men
CRP <50 mg/L förekommer.
Normala immunglobuliner
Temporalisarterit kan
ses parallellt.
SLE
Transtyretin 
Albumin 
Alfa-1 antitrypsin 
Alfa-2 makroglobulin 
Haptoglobin 
Ceruloplasmin 
Transferrin 
Komplementfaktor C3 
IgA 
Fibrinogen 
IgM 
IgG 
CRP 
Inflammation
(CRP inte alltid förhöjt)
Förhöjt IgG
(sänkt C4)
Hemolys
Transtyretin 
Albumin 
Alfa-1 antitrypsin 
Alfa-2 makroglobulin 
Haptoglobin 
Ceruloplasmin 
Transferrin 
Komplementfaktor C3 
IgA 
Fibrinogen 
IgM 
IgG 
CRP 
Leversjukdom
Transtyretin 
Albumin 
Alfa-1 antitrypsin 
Alfa-2 makroglobulin 
Haptoglobin 
Ceruloplasmin 
Transferrin 
Komplementfaktor C3 
IgA 
Fibrinogen 
IgM 
IgG 
CRP 
Östrogenpåverkan
Transtyretin 
Albumin 
Alfa-1 antitrypsin 
Alfa-2 makroglobulin 
Haptoglobin 
Ceruloplasmin 
Transferrin 
Komplementfaktor C3 
IgA 
Fibrinogen 
IgM 
IgG 
CRP 
Isolerat förhöjt Alfa-1 antitrypsin
(samt tranferrin och ceruloplasmin)
Inga tecken på inflammation
Alfa-1 antitrypsinbrist
Transtyretin 
Albumin 
Alfa-1 antitrypsin 
Alfa-2 makroglobulin 
Haptoglobin 
Ceruloplasmin 
Transferrin 
Komplementfaktor C3 
IgA 
Fibrinogen 
IgM 
IgG 
CRP 
Pi-typning
(isoelektrisk fokusering eller genotypning)
• Vid 1-antitrypsin <0,7 g/L bör Pi-typning utföras
– Risk för kolestas i unga år och KOL (emfysem) i vuxen
ålder
Fenotyp
Pi SZ
Pi ZZ
Pi ZPi --
% av normal konc
26-49
11-20
6-11
---
Incidens 1972-74
55/200 000
129/200 000
Klinisk kemi UMAS
Infektion
Transtyretin 
Albumin 
Alfa-1 antitrypsin 
Alfa-2 makroglobulin 
Haptoglobin 
Ceruloplasmin 
Transferrin 
Komplementfaktor C3 
IgA 
Fibrinogen 
IgM 
IgG 
CRP 
Inflammation
Förhöjda Ig-nivåer
Immunbrist
• Variabel immunbrist (CVID)
– 200-300 personer i Sverige
– Flera eller samtliga Ig under normalvärdet
• X-kromosombunden agammablobulinemi
– Cirka 25 kända fall i Sverige, bara män
• Selektiv IgA-brist
– 1 fall per 300-700 skandinaver
Selektiv IgA-brist
Transtyretin 
Albumin 
Alfa-1 antitrypsin 
Alfa-2 makroglobulin 
Haptoglobin 
Ceruloplasmin 
Transferrin 
Komplementfaktor C3 
IgA 
Fibrinogen 
IgM 
IgG 
CRP 
<0.05
Remittera patienter med IgA-brist
Remiss till Immunbristenheten Karolinska Huddinge för utredning
• Där tas anamnes avseende autoimmuna sjukdomar och ökad
infektionsbenägenhet.
• Dessutom utförs analys av ”Anti-IgA-antikroppar”. Provtagning
upprepas vart tredje år. Vid hög koncentration föreligger en liten ökad
risk för transfusionsreaktion och patienten får en plastbricka med
information att bära på sig.
• OBS att dessa patienter har en ökad risk att reagera mot
immunglobulinbehandling med överkänslighetsreaktion.
Gruppdiskussion
• Vilka analyser ingår i
U-Proteinfraktioner?
• Vilka är indikationerna
för U-Proteinfraktioner?
Urinproteinmönster
• Vad vill vi veta?
– Abnorma urinproteinmönster
• Glomerulär, tubulär, blandad proteinuri
– Bence Jones proteinuri
– Albuminuri
• ”mikroalbuminuri”
”Proteinuri”
Abnorma urinproteinmönster med ökad
utsöndring (koncentration) av ett eller flera
proteiner
År 1695
Metodbeskrivning för U-Protein
<25 kDa
>50 kDa
= ca 270 mg/L
Modifierad efter:
D'Amico G et al. Kidney Int 2003
Abnorma urinproteinmönster
• Selektiv glomerulär proteinuri
– Albumin (69 kDa), transferrin, orosomukoid
• Oselektiv glomerulär proteinuri
– Tillkomst av medelstora proteiner: IgG (160 kDa)
• Tubulär proteinuri
– Lågmolekylära proteiner: protein HC, RBP,
2-mikroglobulin, kappa- och lambda-kedjor
• Blandad glomerulär och tubulär proteinuri
Urinelektrofores
plus immunfixation
Kvantifiering av urinproteiner
•
•
•
•
•
U-Albumin
U-IgG
U-Protein HC ( 1-mikroglobulin)
U-Kappa-kedjor
U-Lambda-kedjor
Olika typer av proteinuri
• U-Albumin 
Selektiv glomerulär proteinuri
• U-IgG/U-Albumin  Oselektiv glomerulär proteinuri
• U-Protein HC 
Tubulär proteinuri
• U-Prot. HC/U-Alb.  Blandad proteinuri
Låggradig hyperalbuminuri
”mikroalbuminuri”
Analys
Beslutsgränser
Ref
• tU-Albumin, dygn
30-300 mg/d
<25 mg/d
• tU-Albumin, natt
20-200 µg/min
<15 µg/min
• U-Albumin/U-Kreatinin index 2,5-25 g/mol
k >2,8 g/mol
m >2,0 g/mol
<3,0 g/mol
• (U-Albumin
<20 mg/L)
20-200 mg/L
U-Albumin/U-Kreatinin index
som riskmarkör
• Albuminutsöndringen är positivt korrelerad till
insjuknande i kardiovaskulär sjukdom både hos patienter
med och utan diabetes mellitus.
• Sambandet gäller också för den albuminutsöndring som
föreligger hos subjektivt friska med början redan vid
värdet 0,22 g/mol.
• Referensintervall:
Morgonurin <3,0 g/mol
Bence Jones proteinuri
• Abnorm utsöndring av fria monoklonala
lätta immunglobulinkedjor
• Markör för expansion av en
plasmacellsklon/B-cellklon
– Utsöndringen ökar med massan hos cellklonen
Fria lätta immunglobulinkedjor
Främst som
dimer 46 kDa
Bence Jones proteinuri
Transtyretin 
Albumin 
Alfa-1 antitrypsin 
Alfa-2 makroglobulin 
Haptoglobin 
Ceruloplasmin 
Transferrin 
Komplementfaktor C3 
IgA 
Fibrinogen 
IgM 
IgG 
CRP 
U-Immunfixation
Bence Jones proteinuri:
M-komponent av fria lätta kedjor typ kappa eller lambda
Kvantifiering av lätta kedjor i urin
• U-Kappa-kedjor
normalt ca <6 mg/dygn
• U-Lambda-kedjor normalt ca <2 mg/dygn
• Kvot U-Kappa-kedjor/U-Lambda-kedjor
– Normalt ca 0,5-4
Indikationer för
U-Kappa-kedjor/U-Lambda-kedjor
• Fynd av M-komponent i plasma/serum
– MGUS eller myelom?
• Utredning av hypogammaglobulinemi hos
vuxna (myelommisstanke)
• Uppföljning av myelom under behandling
Fria lätta kedjor i serum (S-FLC)
• Kan användas tillsammans med serumelektrofores vid screening av misstänkt
myelom och ersätter i dessa fall urinelektrofores.
• De flesta myelompatienter som saknar Mkomponent har en patologisk kvot av fria
lätta kedjor vilket minskar andelen med icke
sekretorisk sjukdom till 1 %.
PROTEINDIAGNOSTIK…
• ...innebär som all annan diagnostik att
bedöma sannolikheter.
• Sannolikheten för en riktig bedömning ökar
med en genomtänkt frågeställning…..
Lycka till!
Tack för uppmärksamheten!
[email protected]