Синонимы: Белковые фракции, Протеинограмма, Serum Protein Electrophoresis, SPE, SPEP

Научный редактор: М. Меркушева, ПСПбГМУ им. акад. Павлова, лечебное дело.
Октябрь, 2018.

Общие сведения

Одним из основных компонентов крови является белок, который состоит из фракций (альбумина и нескольких видов глобулинов), образующих определенную формулу количественного и структурного соотношения. При воспалительных (острых и хронических) процессах, а также при онкологических патологиях формула белковых фракций нарушается, что позволяет оценить физиологическое состояние организма и диагностировать ряд серьезных заболеваний.

Под действием электрического поля (на практике применяется электрофорез) белок разделяется на 5-6 фракций, которые отличаются по местоположению, подвижности, структуре и доле в общей белковой массе.

Самая главная фракция — альбумин — составляет более 40-60% объема общего белка сыворотки крови.

Другие фракции представляют собой глобулины:

Альфа-1

К ним относятся белки острой фазы (быстрого реагирования):

• антитрипсин — блокирует протеолитические ферменты (при воспалительном процессе в легочной ткани подавляет функцию эластазы, предотвращая деградацию эластина в стенках альвеол и развитие эмфиземы легких);
• кислый гликопротеин (орозомукоид) — способствует фибриллогенезу;
• липопротеины отвечают за доставку липидов к другим клеткам;
• транспортные белки связывают и перемещают важные гормоны организма (кортизол, тироксин).

Альфа-2

Также включают белки острой фазы:

• макроглобулин активизирует защитные процессы организма при инфекционных и воспалительных поражениях;
• гаптоглобин соединяется с гемоглобином;
• церулоплазмин определяет и связывает ионы меди, нейтрализует свободные радикалы и является окислительным ферментом для витамина С, адреналина;
• липопротеины обеспечивают перемещение жиров.

Бета

К этой группе относят белки:

• трансферрин — обеспечивает перемещение железа;
• гемопексин — препятствует потере железа, связывает гемоглобин, миоглобин, каталазу, доставляет их в печень, где происходит распад гема и связывание железа с ферритином.
• комплементы — участвуют в иммунном отклике;
• бета-липопротеины — перемещают фосфолипиды и холестерин;
• некоторые иммуноглобулины — также обеспечивают иммунную реакцию.

Гамма

Фракция включает важнейшие белки иммуноглобулины разных классов (IgА, IgМ, IgЕ, IgG), которые являются антителами и отвечают за местный и общий иммунитет организма.

В результате развития острых или обострения хронических воспалительных заболеваний соотношение белковых фракций изменяется. Уменьшение количества того или иного вида белка может наблюдаться при иммунодефицитах, которые свидетельствуют о серьезных процессах в организме (аутоиммунные заболевания, ВИЧ, онкология и т.д.). Избыток зачастую свидетельствует о моноклональной гаммапатии (производство аномальных типов иммуноглобулинов). К последствиям гаммапатии можно отнести множественную миелому (рак плазматических клеток), макроглобулинемию Вальденстрема (опухоль костного мозга) и т.д. Также может возникнуть поликлональная гаммапатия (секреция аномального количества иммуноглобулинов). Результатом являются инфекционные болезни, аутоиммунные патологии, заболевания печени (например, вирусные гепатиты) и другие хронические процессы.

Показания к анализу

Исследование белковых фракций позволяет диагностировать синдром иммунодефицита, онкологические и аутоиммунные процессы.

Также врач может назначить протеинограмму в следующих случаях:

• оценка тяжести течения воспалительных или инфекционных процессов (в острой и хронической форме);
• диагностика заболеваний печени (гепатиты) и почек (нефротический синдром);
• определение продолжительности заболевания, формы (острая, хроническая), стадии, а также контроль эффективности терапии;
• диагностика моно- и поликлональных гаммапатий;
• диагностика и лечение диффузных поражений соединительной ткани, в том числе коллагенозов (ее системное разрушение);
• наблюдение пациентов с нарушенным метаболизмом, режимом питания;
• мониторинг состояния больных с синдромом мальабсорбции (нарушение пищеварения и всасывания питательных компонентов);
• подозрение на множественную миелому, характеризующуюся симптомами: хроническая слабость, лихорадка, частые переломы и смещения, ломота в костях, инфекционные процессы в хронической форме.
• При отклонениях в лабораторных анализах, позволяющих заподозрить множественную миелому: гиперкальциемии, гипоальбуминемии, лейкопении и анемии.
• При подозрении на недостаточность альфа-1-антитрипсина, болезнь Брутона и другие иммунодефициты.

Исследование белковых фракций в крови (протеинограмма) выявляют концентрацию общего белка, количественное соотношение альбуминов и глобулинов.

Нормы для общего белка

Важно! Нормы различаются в зависимости от реактивов и оборудования, используемого в каждой конкретной лаборатории. Поэтому при интерпретации результатов необходимо пользоваться стандартами, принятыми именно в той лаборатории, где сдавался анализ. Также необходимо обращать внимание на единицы измерения.

Возраст пациента	Общий белок, г/л
До 6 месяцев	44 – 76
До 1 года	51 – 72
До 3 лет	56 – 75
До 18 лет	60 – 80
Старше 18 лет	64 – 83

Важно! Интерпретация результатов всегда проводится комплексно. Поставить точный диагноз на основании только одного анализа невозможно.

Нормы для белковых фракций

Референсный диапазон, используемый в лаборатории Инвитро1:

Нормы для белковых фракций в лаборатории Хеликс1:

Справочник Л.А.Даниловой, 20142:

Белковые фракции	Количество, %	Функции
Альбумины	50 — 70	Поддержание коллоидно-осмотического давления, резерв белков, связывание и транспорт жирных кислот, билирубина, альдостерона
Глобулины	20 — 30
альфа-1-глобулины:	3 — 6
альфа-1-гликопротеин кислый (орозомукоид)	0,5 — 1,4	Концентрация возрастает при воспалительных процессах
альфа-1-антитрипсин	2,0 — 4,0	Ингибитор протеолитических ферментов
тироксинсвязывающий белок	0,01 — 0,02	Связывает и транспортирует тироксин
ретинолсвязывающий белок	0,03 — 0,06	Транспорт ретинола (витамин А)
транскортин	0,03 — 0,035	Связывает и транспортирует кортизол и кортикостерон
альфа-2-глобулины:
церулоплазмин	9 — 15	Транспорт меди
гаптоглобин		Связывает гемоглобин
альфа-2-макроглобулин		Ингибитор эдопептидаз
бета-глобулины:
трансферрин	8 — 18	Транспортирует железо
гемопексин		Связывание гема
бета-липопротеины (ЛПНП)		Транспорт липидов
С-реактивный белок		Появляется при воспалительных процессах
гамма-глобулины:		Антитела
IgG	15—25	Специфическая гуморальная защита; активизирует систему комплемента
IgM		Участвует в первичном иммунном ответе
IgA		Препятствует адгезии и адсорбции микробов на слизистые оболочки
IgE		Участвует в противопаразитарном иммунитете и в аллергических реакциях
IgD		В-клеточные рецепторы

Отклонения от нормы

Факторы влияния на результат

• Экспериментальные исследования показывают, что даже умеренный психологический стресс небольшой продолжительности может привести к значимым изменениям белковых фракций3.
• Гемолиз (искусственное или природное разрушение эритроцитов) может увеличить количество бета-глобулинов;
• Лечение пенициллином приводит к расщеплению альбуминов, что снижает их концентрацию в общем белке;
• Исследование с радиоконтрастными компонентами (ложный результат);
• Гемодиализ (метод внепочечного очищения крови) препятствует интерпретации теста;
• Плазмаферез (очищение крови от токсинов) снижает количество гамма-глобулинов;
• Наличие множественной миеломы (в 10% случаев соотношение белковых фракций остается в нормальных пределах);
• Нарушение правил подготовки тесту и процедуры забора крови.

Повышение значений	Понижение значений
Альбумин
Дегидратация (обезвоживание); Шок; Стресс; Хронический алкоголизм.	Нарушение режима питания; Беременность; Заболевания печени и почек; Механические травмы, ожоги; Гипергидратация (избыток воды в организме); Онкологические процессы; Синдром мальабсорбции; Коллагенозы; Кровотечения; Анальбуминемия (наследственное нарушение синтеза альбуминов); Воспалительные и инфекционные процессы в тяжелой форме.
Альфа-глобулины
Острая пневмония (воспаление легких) и бронхиты; Вирусные болезни; Пиелонефрит(воспаление почек) в острой форме; Нефротический синдром (отеки тканей в сочетании с повышенным белком в моче); Инфаркт миокарда; Механические повреждения: травмы (в том числе хирургические), ожоги на стадии нарастания тканей; Онкологические процессы; Нарушение структуры печени (патология паренхимы); Диффузные поражения соединительной ткани; Беременность (3 триместр); Приём андрогенов, эстрогенов, оральных контрацептивов; Гипертиреоидизм4.	Наследственный дефицит какого-либо белка этой фракции (альфа1-антитрипсина); Панкреатит (воспаление поджелудочной железы); Механические травмы и ожоги; Саркоидоз (системное поражение тканей гранулемами). Болезнь Танжера (наследственное заболевание, которое характеризуется отсутствием липопротеидов высокой плотности и высоким уровнем триглицеридов); гемолиз различной этиологии.
Бета-глобулины
Гиперлипопротеинемия (повышение количества жиров в крови) первичная и вторичная; Миеломная болезнь (IgA-тип) ; Моноклональная гаммапатия; Железодефицитная анемия (малокровие на фоне недостатка в организме железа); Беременность; Нефротический синдром; Механическая желтуха (нарушение оттока желчи).	Гипобеталипопротеинемия (снижение уровня липопротеинов и жиров в крови); Дефицит иммуноглобулина А (IgA).
Гамма-глобулины
Хронические инфекции и воспаления; Патологии печени (гепатит, цирроз) в хронической форме; Паразитарные заболевания; Саркоидоз; Аутоиммунные патологии: ревматоидный артрит (поражение суставов), системная красная волчанка (заболевание соединительной ткани) и т.д.; Онкологические процессы: миелома, лимфома (рак лимфатической системы); Амилоидоз (нарушение белкового обмена); Макроглобулинемия Вальденстрема.	Беременность; Иммунодефицитные состояния. Приём глюкокортикоидов; Плазмаферез.

Расшифровку результата анализа на белковые фракции может проводить врач-гематолог, а также онколог, терапевт, хирург и т.д.

Особенности теста

Общий белок – это полная концентрация протеинов (альбуминов и глобулинов), содержащихся в плазме крови. Альбумины характеризуются практически однородными между собой белками по структуре и функциям, как правило, их концентрация равна от 40 до 60% от общего числа. Глобулины по своему составу сильно различаются по многим характеристикам. Поэтому глобулины разделяют на фракции и разделение происходит на 5 фракций, таких как альфа -1, 2, бета — 1, 2 и гамма.

Особенность бета глобулинов в том, что они практически не отличаются и их различия не несут принципиального влияния, поэтому чаще всего можно встретить деление на четыре фракции, в которых бета глобулины объединены.

Кроме того, альбумины имеют свойство растворяться в воде, в отличие от глобулинов, которые растворимы только в щелочах или же в растворах нейтральных солей. Любое отклонение концентрации белка той или иной фракции свидетельствует о заболеваниях различного характера: нарушение иммунной системы, метаболизма, возникновение непереносимости некоторых продуктов, которые необходимы для питания и дыхания тканей.

Например, если диагностировано изменение концентрации альбуминов, как правило, происходит нарушение в работе печеночной паренхимы. Жизнедеятельность организма нарушается, так как возникает нехватка данного белка, что приводит к тому, что почки и желудочно-кишечный тракт работают не в полной мере, что приводит к большей потере альбуминов.

Повышение протеинов в крови человека сигнализирует о развитии воспалительного процесса, однако, часто регистрируются случаи, когда повышение возникает без негативного влияния на организм.

Нормальные показатели

Метод электрофореза позволяет разделить альбумины и глобулины и провести количественный анализ показателей состава белка. Коэффициент альбумин-глобулина в норме должен находиться в диапазоне от 1,1 от 2,1.

Норма общего белка в крови должна находиться в диапазоне от 65 до 85г/л, что является показателем 100% и от него рассчитывается процентное соотношение всех видов белков. Альбумин наиболее концентрирован в крови, его должно находиться в крови от 35-55 г/л., что состоит 54-65%. Глобулины фракции альфа-1 содержатся в объеме от 1,4 до 3 г/л. – 2-5%, фракции альфа-2 – от 5,6 до 9,1г/л. или 7-13%. Объединенная фракция бета глобулинов должна быть на уровне от 5,4 до 9,1 г/л. или 8-15%, гамма глобулины в норме содержатся в концентрации равной от 8,1 до 17,0 г/л. или 12-22%.

При расшифровке полученных анализов необходимо учитывать, что на характеристики белка влияют некоторые факторы, которые не являются патологическими. Так, концентрация меняется с возрастом человека. Для младенцев концентрация белка ниже, чем у человека в старшем возрасте, поэтому необходимо учитывать возраст пациента при получении данных после анализа крови.

Специалист определит, имеются ли расхождения норм у конкретного пациента, самостоятельная расшифровка анализа может быть неправильно интерпретирована. Важно понимать, что для каждой лаборатории могут быть свои нормы, поэтому только специалист ответственен за постановку диагноза на основе проведенных лабораторных анализов.

Для чего необходимо сделать протеинограмму

Некоторые заболевания влияют на выработку белков различной фракции. Выявление объема белка позволяет сделать вывод о том, какая патология в организме имеется, на какой стадии развития оно находится, а также о длительности течения патологии. Имея все эти данные, специалист может назначить курс лечебных мероприятий.

Причины изменения концентрации:

1. Воспалительные заболевания, характеризующиеся некрозом тканей. Такое явление можно заметить при острых формах пневмонии, бронхита, вирусных инфекций, пиелонефрите, а также после инфаркта миокарда, после травм, в том числе после хирургического вмешательства, при развитии новообразования.
2. Хронические воспалительные заболевания. Происходит увеличение глобулинов фракции гамма при таких заболеваниях, как ревматоидный артрит, хронический гепатит.
3. Нефротический синдром. Патология почек приводит к потере альбумина и других фракции белков из-за неправильной работы фильтрационных клубочков. При этом происходит накопление фракции альфа-2.
4. Цирроз печени. После электрофореза происходит увеличение концентрации белков гамма, а также соединение бета и гамма фракций.

Протеинограмма позволяет подтвердить или исключить ряд заболеваний. Пациенту необходимо прийти на забор крови натощак, о всех нюансах подготовки к анализу расскажет специалист. Соблюдение правил подготовки позволит получить наиболее точный результат.

Альфа глобулины

Данные белки, если сравнивать с альбуминами, имеют заряд, равный им, однако, размер молекул немного больше. Данные белки реагируют на любое воспалительное заболевание, при этом их концентрация значительно увеличивается. Благодаря своему составу альфа глобулины реагируют на начало развития патологии первыми.

В состав глобулинов фракции альфа-1 входят важные для человеческого организма протеины (протромбин, тироксинсвязывающий белок, транскортин и т.д.). Белки острой формы характерны в составе фракции альфа-2 (гликопротеин, церулоплазмин, аполипопротеин и т.д.).

Выработка данного типа белка происходит в клетках печени. Соответственно печень реагирует усиленной выработкой данного белка. При воспалительных заболеваниях, повреждении тканей, аллергии и любых других стрессовых для организма ситуациях в анализе крови фиксируется повышение альфа глобулинов.

При повышении в крови глобулина фракции альфа у пациента могут быть диагностированы следующие заболевания:

1. Воспаление легких.
2. Легочный экссудативный туберкулёз.
3. Инфекционные заболевания.
4. После оперативного вмешательства, травмах и ожогах, с большой областью повреждения.
5. Острый полиартрит, ревматический приступ.
6. Септическое состояние.
7. Злокачественные опухоли.
8. Некроз в острой форме.
9. Прием препаратов, содержащих андрогены.
10. Патологии почек (нефротический синдром).

Повышение возникает, прежде всего, при острых воспалительных патологиях в разных локализациях. Пониженное значение наблюдается при патологиях, которые характеризуются выводом большого количества белка в организме с минимальной скоростью пополнения. Чаще всего возникает при синдроме дыхательной недостаточности, а также при внутрисосудистом гемолизе.

Полезные советы

После получения расшифровки анализов необходимо помнить, что отклонения от нормы не всегда свидетельствуют о патологическом процессе в организме, поэтому количественный анализ — это не единственная диагностика, которую проводят в лаборатории.

Определяется чаще количественный состав белков в плазме крови, и выясняется какое изменение наиболее проявляет себя. По показателям отклонения от нормы производится анализ и делается вывод о том, какая патология имеется, а также на какой стадии развития оно находится.

Кроме того, определяется, насколько предпринятое лечение эффективно влияет на патологию и в течение какого времени данное лечение необходимо продолжать.

Например, при возникновении патологии с острой воспалительной реакцией, а также с некрозом тканей, сразу же увеличится объем белков альфа глобулинов и прочих острофазных белков. Можно заметить такой симптом при острых вирусных инфекциях легких, бронхов, почек, сердце, а также при остром инфицировании ткани после операции, или других повреждениях.

Гамма глобулины реагируют повышением при хронических формах заболеваний. Поэтому можно говорить, что протеинограмму применяют при воспалительных заболеваниях в острой или хронической форме. При недостатке питания или же при заболеваниях желудочно-кишечного тракта. А также часто специалисты назначают такой анализ с целью определения внутренних системных патологий и с целью контроля над ходом лечения.

Подготовка

Биоматериал для исследования – сыворотка венозной крови.

Метод забора – венепункция локтевой вены.

Время забора крови – утренние часы (до 11.00).

Обязательное требование – процедура проводится строго натощак!

Дополнительные требования к подготовке

• За 2 недели до теста необходимо исключить прием следующих лекарств:
  • оральные контрацептивы;
  • фенитоин;
  • гормоны (тестостерон, эстроген, андрогены);
  • аспарагиназа;
  • глюкокортикоиды;

• За 3 дня до теста нельзя менять меню и режим питания (запрещены диеты, голодания, посты, переход на вегетарианство и т.д.);

• Накануне венепункции исключить из рациона жирные, копченые и острые продукты, жареные блюда, алкоголь и энергетики;

• В день анализа можно пить только воду без газа;

• За 1-3 часа до забора крови не рекомендуется курить.

Важно! Лечащему врачу необходимо заранее сообщить о текущем или недавно законченном приеме каких-либо лекарственных препаратов, витаминов, биологически активных добавок (с указанием их названия, дозировок, продолжительности лечения).

• 1. Данные лабораторий Инвитро и Хеликс.
• 2. Л.А.Данилова, д.м.н., проф. Анализы крови, мочи и других биологических жидкостей человека в различные возрастные периоды, — СпецЛит, 2014г.
• 3. Van Hunsel F. The influence of psychological stress on total serum protein and patterns obtained in serum protein electrophoresis. — Psychological medicine, Mar, 1998.
• 4. Sherilyn Alvaran Tuazon, MD. Serum Protein Electrophoresis. — Medscape, Sep, 2014.