Le proteine plasmatiche sono indicatori molto importanti: eventuali alterazioni delle loro concentrazioni possono segnalare la presenza di numerose malattie. La misurazione della concentrazione di proteine nel sangue è un aspetto importante delle analisi del sangue di routine. Valori troppo alti o troppo bassi possono essere indicativi di diverse condizioni mediche.
Esistono due principali categorie di proteine nel sangue: le albumine e le globuline. Le albumine costituiscono la maggior parte delle proteine presenti nel plasma e svolgono un ruolo fondamentale nel mantenimento della pressione osmotica e nel trasporto di molecole come ormoni, farmaci e sostanze nutritive.
Elettroforesi delle Proteine
In laboratorio, l'elettroforesi è una delle tecniche più utilizzate per analizzare la composizione qualitativa e quantitativa delle proteine. L'elettroforesi è una tecnica utilizzata nell'ambito delle analisi di laboratorio che sfrutta la massa molecolare e la carica elettrica delle proteine, per valutarne la quantità e la qualità.
Premessa: in generale, l'elettroforesi è un metodo di separazione basato sulla diversa velocità di migrazione di particelle elettricamente cariche, attraverso una soluzione ed un mezzo di supporto poroso e inerte (come carta, gel di agarosio o foglio di acetato di cellulosa), sotto l'impulso di un campo elettrico. Molte molecole di interesse biologico (aminoacidi, peptidi, proteine, DNA e RNA) possiedono gruppi ionizzabili nella loro struttura, quindi, ad un opportuno valore di pH, queste sono presenti in soluzione come specie elettricamente cariche.
In particolare, quest'esame consente di separare le proteine in cinque frazioni: albumina, alfa 1 globuline, alfa 2 globuline, beta globuline e gamma globuline. L'alterazione del rapporto tra questi tipi di proteine è indicativa di alcune condizioni patologiche. Ciascuna delle proteine che permette di analizzare l'elettroforesi, infatti, ha una propria massa molecolare e una carica elettrica, che consente loro di rispondere alla sollecitazione, fornita dalla corrente continua, in un modo caratteristico.
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Il risultato dell'elettroforesi permette di esaminare la concentrazione di questi parametri: l'eventuale alterazione del rapporto tra questi gruppi di proteine si osserva durante alcuni stati patologici.
Funzioni delle diverse globuline
Le globuline alfa 1 e 2 svolgono principalmente una funzione di trasporto dei lipidi, dei grassi del sangue e degli ormoni. Anche le beta globuline trasportano le sostanze presenti nel sangue; tra le più note proteine di questo gruppo vi sono la transferrina (deputata al trasporto del ferro) e la beta-2 microglobulina.
Tipi di elettroforesi
- Elettroforesi sieroproteica (esame del sangue): per ottenere il tracciato elettroforetico sul siero è necessario sottoporsi ad un semplice prelievo di sangue dalla vena di un braccio.
- Elettroforesi delle proteine urinarie (analisi delle urine): è necessario raccogliere una piccola quantità di urine in un apposito contenitore sterile.
- L'elettroforesi delle PROTEINE DEL LIQUOR può essere prescritta quando si sospetta la diagnosi di sclerosi multipla.
Prima del prelievo ematico, alcuni laboratori potrebbero richiedere di osservare un digiuno di almeno 10-12 ore. Alcuni medicinali possono influenzare l'esito dell'elettroforesi, pertanto è consigliabile segnalare al medico eventuali terapie in corso.
Proteine della Fase Acuta
In caso di danni tissutali e/o infiammazioni il sistema immunitario produce una “risposta della fase acuta”, modificando la concentrazione plasmatica di alcune proteine, chiamate “proteine della fase acuta” (APP). Molte proteine della fase acuta sono in grado di esprimere la presenza di una flogosi più precocemente rispetto alla comparsa di sintomi quali ad es. la febbre o la leucocitosi.
Ad integrazione di quanto riportato precedentemente, si deve considerare che nell’ambito della risposta infiammatoria alcune proteine non aumentano, ma al contrario possono diminuire (proteine della fase acuta “negative”). Le proteine della fase acuta sono quindi dei marker di infezione ed infiammazione. Sono importanti sia per riconoscere uno stato infiammatorio che per monitorarne l’evoluzione. Ad es. in caso di flogosi settica, se la terapia antimicrobica e di supporto sono efficaci, si assiste alla rapida diminuzione di alcune APP.
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Tra le proteine della fase acute probabilmente la più conosciuta è il fibrinogeno, che però non presenta una sensibilità e specificità ottimale. Infatti la concentrazione plasmatica non dipende solo dallo stimolo infiammatorio, ma anche dalla funzione epatica, dall’attività coagulativa etc. Per tale motivo sia in medicina umana che veterinaria si è sviluppata una ricerca tesa alla ricerca di APPs che preferibilmente modifichino la loro concentrazione plasmatica solo in caso di stato infiammatorio.
Con l’accumularsi degli studi si è notato inoltre che è possibile riconoscere la tipologia dello stato infiammatorio, o la patogenesi dello stesso, a seconda del tipo di APP considerata.
Esempi di Proteine della Fase Acuta
- Fibrinogeno: Proteina della fase acuta secondaria, si modifica in modo meno evidente e si mantiene elevato per meno tempo rispetto ad altri parametri. Si riduce in corso di coagulazione intravascolare.
- Proteina C Reattiva (CRP): Proteina della fase acuta di grande interesse nella medicina canina.
- Aptoglobina (Hp): Alfa2-globulina prodotta dal fegato, lega irreversibilmente l’emoglobina libera, proteggendo il rene e facilitandone il recupero da parte del fegato. Aumenta anche in condizioni non strettamente infiammatorie, come la somministrazione di steroidi o l’iperadrenocorticismo. Diminuisce in caso di emolisi intravascolare o grave insufficienza epatica.
- Siero Amiloide A (SAA): Apo-lipoproteina prodotta dal fegato, esercita un’azione chemotattica per le cellule infiammatorie e una downregulation dei processi infiammatori. Coinvolta nel metabolismo lipidico.
- Ferro Sierico: Tende a diminuire in caso di infiammazione, comportandosi come una proteina della fase acuta NEGATIVA.
- Transferrina: Glicoproteina plasmatica, responsabile del trasporto sistemico del ferro, appartiene alle APPs “negative”, tendendo a diminuire in corso di stati infiammatori.
- Ferritina Sierica: Aumenta negli stati infiammatori, ma anche in corso di emolisi e in caso di necrosi epatocellulari.
Alfa-fetoproteina (AFP)
Alfa-fetoproteina (AFP) è una glicoproteina prodotta dal fegato e dal sacco vitellino durante lo sviluppo fetale. In campo epatologico, AFP è soprattutto nota come marcatore neoplastico di epatocarcinoma (HCC) ed epatoblastoma, patologie in cui si sono osservati i valori assoluti di AFP più elevati.
Successivamente, ha destato interesse la dinamica di AFP in patologie infiammatorie epatoparenchimali, acute e croniche, e nella necrosi massiva con insufficienza epatica. Sono state studiate correlazioni dirette tra i valori di transaminasi e quelli di AFP nelle epatiti croniche post virali; AFP è stata messa in relazione diretta con lo sviluppo di fibrosi epatica al punto da entrare nei panel di score predittivi/prognostici di cirrosi.
Una causa molto rara di aumento di AFP nell’adulto assolutamente sano è la persistenza ereditaria di AFP (HPAFP), forma legata a varie alterazioni del gene di AFP sul cromosoma 4, ereditata in forma autosomica dominante con penetranza completa, e che è stata sin qui riscontrata in 20 famiglie nel mondo.
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Non infrequentemente, un incremento di AFP è stato trovato in associazione con un sorprendente numero di neoplasie extraepatiche. La presenza di significativi livelli sierici di AFP è anche osservabile in un ampio numero di patologie non neoplastiche e, insieme, non epatiche: è pressoché diagnostica di atassia teleangiectasia (Louis-Bar), rara e grave forma autosomica recessiva già evidente all’età di 1-2 anni; di sindrome nefrosica congenita di tipo finlandese (NPHS1); e di tirosinemia ereditaria di I tipo.
Anche in età adulta, un aumento (aspecifico) di AFP può essere osservato in una miscellanea di diagnosi internistiche, come BPCO, ulcera peptica, patologie mammarie ed urologiche benigne.
È, tuttavia, in campo ostetrico che AFP ha ottenuto i maggiori riconoscimenti di utilità clinica. Studi successivi, svolti su donne in gravidanza e contemporaneamente portatrici di patologie da disordine immune (artrite reumatoide; lupus eritematoso sistemico (LES); sclerosi multipla; malattia infiammatoria intestinale (IBD), miastenia gravis), hanno messo in luce l’evidente miglioramento dell’attività e dei sintomi di queste forme, nei periodi della gestazione (II-III trimestre) in cui più alto è il livello fisiologico di AFP, ed un corrispondente peggioramento nel post partum.
Proteina Plasmatica A (PAPP-A)
Esiste una proteina nel sangue materno che consente di identificare le gravidanze a rischio di anomalie cromosomiche fetali, in particolare della trisomia 21 (nota come Sindrome di Down). Si tratta della proteina PAPP-A (acronimo di Pregnancy-associated plasma protein A), prodotta nella placenta nelle primissime fasi della gravidanza, dopo l’impianto dell’ovulo fecondato nell’utero.
La concentrazione di PAPP-A nel sangue materno aumenta con il progredire dell’età gestazionale per poi diminuire rapidamente dopo il parto. La diminuzione dei livelli di PAPP-A nel sangue indica un aumento del rischio sia di anomalie cromosomiche sia, secondo recenti studi, di esiti avversi della gravidanza, come ad esempio la preeclampsia nella donna.
Se presente in quantità inferiori (circa il 60% in meno) rispetto alla norma, infatti, si può avere il sospetto di essere di fronte a una gravidanza con feto affetto da anomalia. L’informazione si ottiene con un semplice esame del sangue, non invasivo e precoce, che può essere eseguito già nel primo trimestre, identificando la popolazione a maggior rischio per le patologie cromosomiche.
Test che valutano PAPP-A
- Test combinato o Bi-test: Eseguito tra le 11 e le 13 settimane + 6 giorni. Valuta la concentrazione di PAPP-A e della frazione libera della gonadotropina corionica (free-βhCG).
- Test integrato: Utile non solo per la diagnosi prenatale, ma anche per monitorare lo sviluppo della preeclampsia, principalmente a esordio precoce.
Bassi livelli di PAPP-A nel sangue materno durante il primo trimestre di gravidanza sono associati anche ad altri esiti che riguardano la salute del bambino e della madre, tra cui bassa statura nel piccolo e sviluppo del diabete mellito materno in età avanzata.
Un referto che presenta un livello alto o basso di PAPP-A nel sangue può generare preoccupazione nei genitori. Innanzitutto è importante ricordare che, preso singolarmente, il valore non costituisce diagnosi per nessuna patologia specifica. Per un’interpretazione corretta, occorre sempre correlarli all’età gestazionale della donna al momento del prelievo.
Beta-2 Microglobulina (B2M)
La B2M, acronimo di beta-2 microglobulina, è una proteina che viene rilasciata nel circolo ematico e può essere presente in altri fluidi corporei. La sua concentrazione può aumentare in presenza di patologie che determinano l’attivazione del sistema immunitario o comportano un’aumentata produzione o distruzione delle cellule.
Il test della beta-2 microglobulina può essere prescritto anche in presenza di danni, patologie renali o per seguire l’evoluzione delle malattie che coinvolgono questi organi. Se quest’ultimi sono danneggiati, a causa di lesioni o malattie, viene meno la capacità di riassorbimento con un conseguente aumento della concentrazione di B2M.
La misurazione delle beta-2 microglobuline, poi, può rendersi necessaria nei soggetti sotto dialisi da oltre cinque anni, nei cui fluidi corporei e tessuti queste proteine possono accumularsi in modo eccessivo. La B2M viene utilizzata anche come marcatore tumorale.
In un soggetto sano senza particolari patologie, i valori ematici di B2M dovrebbero essere inferiori agli 0,2 milligrammi per decilitro. I valori di riferimento degli esami di laboratorio possono variare a seconda della metodologia di analisi dei campioni.
Considerazioni Finali
La valutazione della concentrazione di proteine nel sangue è particolarmente importante in contesti clinici specifici. È sempre necessario interpretare i risultati in relazione al quadro clinico complessivo del paziente e alla presenza di eventuali sintomi o segni di malattia. Inoltre, è fondamentale comprendere che i valori di riferimento per la concentrazione di proteine nel sangue possono variare leggermente da un laboratorio all’altro a seconda dei metodi di analisi utilizzati.