Bence-Jonesův protein

Moč zdravého člověka neobsahuje Bence-Jonesův protein, který je reprezentován lehkými řetězci imunoglobulinů, které jsou detekovány v důsledku vzniku maligních nádorových procesů.

Laboratorní testy na přítomnost specifických nízkomolekulárních proteinů jsou nezbytné pro diagnostiku řady patologických stavů (nejčastěji problémů s β-imunitním systémem), stejně jako pro stanovení účinnosti použité terapie.

V nadbytku je Bence-Jonesův protein produkován plazmatickými buňkami, pohybuje se krevním řečištěm a vylučuje se močí. Právě tato vlastnost proteinových tělísek umožňuje při vyšetření moči podezřívat následující onemocnění:

• myelom;
• osteosarkom;
• plazmocytom;
• chronická lymfocytární leukémie;
• lymfogranulomatóza;
• primární amyloidóza;
• makroglobulinémie;
• idiapatická monoklonální gamapatie.

Souvislost mezi uvolňováním specifického proteinu a následnou renální dysfunkcí způsobenou toxickým účinkem proteinových tělísek na epitelové struktury ledvinových tubulů, což následně způsobuje fenomén dystrofie, Fanconiho syndromu a renální amyloidózy, byla klinicky potvrzena.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

Bence-Jonesův protein v moči

Přítomnost bílkoviny v moči se nazývá proteinurie. Prerenální proteinurií se rozumí přítomnost obrovského množství nízkomolekulární bílkoviny v moči. V tomto případě nedochází k poškození ledvinového filtru a tubulů a normální funkce ledvin není schopna zajistit reabsorpci bílkovinných tělísek. Extrarenální (falešná) proteinurie, tj. vyskytující se bez poškození funkce ledvin, naznačuje přítomnost infekčního nebo maligního procesu v organismu. Proteinurie je pozorována u 60–90 % případů pacientů s myelomem. Asi 20 % patologických stavů představuje Bence-Jonesův myelom.

Bence-Jonesův protein v moči je diferencován v důsledku humorálních posunů v β-imunitním systému. Výskyt proteinových tělísek je spojován s patologií myelomu, paraproteinemickými hemoblastózami, endoteliózou, Waldenstromovou makroglobulinemií, lymfatickou leukémií a osteosarkomy. Detekce Bence-Jonesova proteinu v moči je důležitým diagnostickým a prognostickým krokem. Vzhledem ke své nízké molekulové hmotnosti se Bence-Jonesův protein vylučuje močí a poškozuje epitel ledvinových tubulů, což je plné rozvoje selhání ledvin, které může vést k úmrtí. Důležitá je také včasná klasifikace proteinu podle typu: λ-protein má větší nefrotoxický účinek než κ.

[ 10 ], [ 11 ], [ 12 ], [ 13 ], [ 14 ]

Bence-Jonesův proteinový test

Přítomnost jiných proteinových tělísek než séra v moči naznačuje lymfatickou leukémii, osteosarkom nebo myelom (nádorové procesy kostní dřeně). Bence-Jonesův protein se po zahřátí filtrátu moči na 45–60 °C sráží jako zakalený sediment, který se usazuje na stěnách zkumavky. Další zvýšení teploty na hodnoty varu rozpouští oddělený zákal.

Kvantitativní stanovení Bence-Jonesova proteinu se provádí následovně:

• použití části vody a části kyseliny dusičné jako činidla;
• umístění kyseliny dusičné (0,5-1 ml) do zkumavky s navrstvením stejného množství testované moči;
• vyhodnocení výsledku po 2 minutách (výskyt tenkého prstence na hranici kapalného média indikuje přítomnost 0,033 % proteinových tělísek).

Pozorování vláknitého prstence vyžaduje ředění moči vodou v poměru 1:1, výskyt silného prstence naznačuje potřebu smíchat část moči se třemi díly vody a v případě kompaktního prstence se část moči ředí sedmi díly vody. Ředění dále pokračuje, dokud se během 2–3 minut testování neobjeví charakteristický sediment.

Množství obsaženého proteinu se vypočítá vynásobením 0,033 % hodnotou ředění. Například moč byla zředěna 10krát, prstenec proteinových tělísek se objevil na konci 3. minuty studie, pak se procentuální zastoupení proteinu vypočítá takto: 0,033x10=0,33.

Pokud není přítomen sediment, posuzuje se stupeň zákalu - výrazné, slabé nebo sotva rozeznatelné stopy zákalu.

[ 15 ], [ 16 ], [ 17 ], [ 18 ], [ 19 ]

Sekrece proteinu Bence Jonesa

V závislosti na typu vylučovaného imunoglobulinu se rozlišuje mezi:

• patologie lehkých řetězců (sekrece proteinu Bence-Jones);
• glomerulopatie (vylučování jiných imunoglobulinů).

Možné jsou i různé kombinace poškození ledvin. Jak ukazuje praxe, nefropatie je důsledkem lymfoproliferativní patologie (mnohočetný myelom, chronická lymfocytární leukémie, Waldenstromova choroba atd.).

Po uvolnění do krevního oběhu, stejně jako všechny proteiny s molekulovou hmotností do 40 kDa, lehké řetězce obcházejí renální filtr a poté se prostřednictvím lysozomů rozkládají na oligopeptidy a aminokyseliny. Nadbytek lehkých řetězců vyvolává dysfunkci katabolické reakce a možné uvolnění lysozomálních enzymů, což má za následek nekrózu tubulární tkáně. Proteinová tělíska vedou k neschopnosti reabsorpce a když se monoklonální lehké řetězce spojí s Tamm-Horsfallovým proteinem, vytvoří se v distálních tubulech proteinové válce.

Bence-Jonesův protein u myelomu

Mnohočetný myelom je patologický stav, kdy tělo produkuje lehké imunoglobulinové řetězce místo plnohodnotných. Diagnóza onemocnění a sledování stavu se provádí laboratorním vyšetřením moči, které ukazuje kvantitativní obsah bílkovinných tělísek. Specifikace podtypu myelomu je založena na analýze krevního séra. Mezi klinické příznaky onemocnění patří: syndrom bolesti kostí, dysfunkce močení, hematomy neznámého původu, zadržování tekutin v těle.

Bence-Jonesův protein v myelomu se detekuje na základě standardního testování, které ukazuje kvantitativní obsah proteinových tělísek a hodnotí stupeň poškození ledvin. Identifikace proteinu v moči vysvětluje poškození epitelu sklerózou ledvinového stromatu, které časem vede k selhání ledvin – časté příčině úmrtí v důsledku poškození myelomem (Bence-Jonesův protein zcela ucpává tubuly a brání močení).

Statistické údaje ukazují, že myelom se diferencuje u mužů starších 60 let, s anamnézou genetické predispozice, trpících obezitou a imunosupresí a také vystavených toxickým a radioaktivním látkám.

[ 20 ], [ 21 ], [ 22 ], [ 23 ], [ 24 ]

Stanovení Bence-Jonesova proteinu

Pro rozlišení specifického proteinu se provádí laboratorní vyšetření průměrné porce ranní moči (vyžaduje se objem alespoň 50 ml). Přítomnost Bence-Jonesova proteinu se stanovením kvantitativní složky je možná imunofixační metodou. Separace proteinů probíhá elektroforézou s následnou imunofixací za použití speciálních sér. Při vazbě proteinu s protilátkami lehkých a těžkých řetězců imunoglobulinů vznikají imunitní komplexy, které se hodnotí barvením.

Je třeba poznamenat, že i minimální koncentrace proteinu je detekována díky srážecí reakci s kyselinou sulfosalicylovou. Bence-Jonesův protein se stanoví smícháním filtrované moči (4 ml) s acetátovým pufrem (1 ml). Následné zahřátí na 60 °C ve vodní lázni a 15minutové stání s pozitivním vzorkem vede k charakteristickému sedimentu. Tato metoda je považována za nejspolehlivější. Nadměrně kyselé nebo alkalické prostředí a nízká relativní hustota moči mohou negativně ovlivnit výsledky analýzy.

Výzkumné metody, ve kterých se Bence-Jonesův protein rozpouští zahřátím na 100 °C nebo se po ochlazení opět sráží, jsou nespolehlivé, protože ne všechny proteinové prvky mají odpovídající vlastnosti. Použití indikátorového papírku je však pro detekci Bence-Jonesova proteinu zcela nevhodné.

[ 25 ], [ 26 ], [ 27 ], [ 28 ], [ 29 ], [ 30 ]