Si no pots veure bé aquesta newsletter fes clic aquí

Núm. 11 · Març 2024

Escollir el terme precís per anomenar un nou concepte, una partícula o una espècie animal esmunyedissa no és fàcil; si no es fa bé, el temps i els nous avenços poden fer que el seu creador es penedeixi del terme triat (com va passar amb l’ADN brossa). Tanmateix, a vegades passa que un mot acaba tenint un significat més profund i complet que el que li havia assignat el propi descobridor. És el cas del terme proteïna, proposat per Berzelius, pare de la química moderna, i que el químic orgànic Melder va fer servir per primer cop en el seu article “Sobre la composició d’algunes substàncies animals”. Aquesta substància no només és primordial, com suggereix el terme grec protos, sinó que remet al déu Proteu, fill de Posidó, capaç de transformar-se a voluntat en les més diverses criatures i objectes, des d’un lleó fins al foc. Així, proteïna és el nom idoni per a una molècula amb una versatilitat extraordinària, que pot actuar com a enzim, catalitzant multitud de reaccions metabòliques,  que constitueix el material de suport del nostres teixits o que actua com a transmissor de senyals.

Va ser el químic Tiselius qui, utilitzant un tub en l’interior del qual hi  havia un medi líquid i acoblant-hi un parell d’elèctrodes i un sistema òptic de difracció de la llum, va aconseguir separar les proteïnes del plasma en quatre bandes de diferent color, clar-fosc, que va anomenar albúmina, alfa, beta i gamma. A aquest gràfic o representació de les proteïnes del plasma (o sèrum) l’anomenem proteïnograma. La tècnica que va permetre desenvolupar-lo s’anomena electroforesi i es basa en la migració de les macromolècules d’una solució a través d’una matriu en aplicar-hi un corrent elèctric.

La mobilitat de les molècules dependrà de la seva càrrega, grandària i forma. Com més gran és la relació càrrega/grandària, més ràpid migra.

D’aquests primers experiments es va passar a utilitzar medis semisòlids (gels porosos amb un tampó aquós a l’interior dels porus i que és el que ofereix la resistència al moviment de les molècules), primer l’acetat de cel·lulosa i després l’agarosa, més resolutiu i que hem i seguim utilitzant en els laboratoris.

Però la tecnologia ha avançat un pas més i les electroforesis de proteïnes en gel estan sent substituïdes per les modernes electroforesis capil·lars, en què el procés de separació té lloc en un medi líquid que es troba a l’interior d’un tub capil·lar de sílice d’uns pocs mil·límetres de diàmetre que és exposat a voltatges molt elevats. Les proteïnes migren en funció de la relació càrrega/grandària cap a un detector que mesura l’absorbància de l’enllaç peptídic a 200 nm.

Com que l’absorbància és proporcional al nombre d’unions peptídiques, és pot quantificar cadascuna de les bandes. Les bandes aquí no són taques en un gel, sinó un senyal gràfic que es visualitza en una pantalla d’ordinador on es distingeixen 5 fraccions proteiques. L’electroforesi capil·lar té els avantatges de ser un mètode reproduïble, d’elevada resolució i totalment automatitzat.

En un principi, el proteïnograma va servir per conèixer diferents estats de malaltia a partir de les alteracions en els seus perfils. Així, es van definir el perfil  d’inflamació, caracteritzat per un increment de la fracció alfa1 i alfa2, on se situen les proteïnes de fase aguda; el perfil de síndrome nefròtic, on l’albúmina està disminuïda a costa d’un increment de la fracció alfa2, degut a l’alfa2 macroglobulina; o el perfil de cirrosi, amb una unió de les fraccions beta i gamma.

Avui en dia com que ja es coneixen quines són les proteïnes específiques implicades en cada procés i podem mesurar-les, ja no té sentit utilitzar el proteïnograma per a aquest fi. Per això, l’interès del proteïnograma se centra en el diagnòstic, seguiment i monitorització de les gammapaties monoclonals, unes malalties associades a la proliferació d’un tipus de limfòcits secretors  d’anticossos. Són malalties que es caracteritzen per la secreció de molècules de immunoglobulines que són homogènies des del punt de vista immunoquímic i electroforètic, i que es coneixen com a component monoclonal. Per entendre com s’originen hem d’anar al sistema immunitari.

Una de les eines de què disposa el sistema immunitari per defensar-se dels patògens  són les immunoglobulines o anticossos, proteïnes secretades per les cèl·lules plasmàtiques i que provenen de la diferenciació dels limfòcits B.

Els anticossos tenen una estructura en forma de Y, formada per la unió de dues cadenes pesades, més grans, i dues de lleugeres, més petites. Un dels extrems, el format només per les cadenes pesades, és una regió constant i serveix per unir-se a altres cèl·lules immunes, i defineix l’isotip de la immunoglobulina (G, A, M, E o D). L’altre extrem, la terminació de dos braços, compostos cadascun per una cadena pesada i una de lleugera, és la part per on s’uneix a l’antigen o diana, i és extremadament variable. Cadascun de nosaltres comptem amb una dotació de milions d’anticossos que es diferencien lleugerament en aquesta part, cada un produït per un limfòcit diferent, de manera que estem preparats per detectar qualsevol patogen que pugui envair-nos.

En el proteïnograma, les immunoglobulines es localitzen principalment a la fracció gamma. Com que n’hi ha moltes i totes diferents, però no n’hi ha cap de predominant, en situacions de salut la  fracció gamma es veu com un borró en el gel d’agarosa, o com una colina contínua i arrodonida en el gràfic de l’electroforesi capil·lar.

En les gammapaties monoclonals un d’aquests limfòcits prolifera i es divideix generant un clon de cèl·lules iguals que secreten un anticòs idèntic. En el proteïnograma, aquest anticòs idèntic es fa visible en forma de banda estreta o com un pic homogeni, i és el que s’anomena component monoclonal.

Les gammapaties monoclonals inclouen múltiples entitats clíniques, entre elles el mieloma múltiple, que representa un 10% de les neoplàsies hematològiques. Els símptomes clínics es resumeixen amb l’acrònim anglès OLD CRAB:

El mieloma múltiple representa la fase final d’un procés que comença sent asimptomàtic (gammapatia de significat incert i mieloma asimptomàtic) en el qual encara no hi afectació als teixits i només hi ha les cèl·lules plasmàtiques a la medul·la òssia i el component monoclonal a la sang. Com que la concentració del component monoclonal està relacionada amb la massa del clon de cèl·lules, quantificar-lo permet diagnosticar la malaltia de manera precoç i fer el seguiment i el monitoratge del tractament.

Per això, el professional de laboratori juga un paper fonamental en aquestes malalties. El reconeixement del component, la identificació i la quantificació acurada són processos que requereixen una gran expertesa i donen valor a la nostra professió.

Un espai dedicat al nostre valuós equip de persones que pretén donar a conèixer en profunditat qui hi ha darrere del professional. Un racó on teixir les històries, experiències i pensaments que parlen de qui som des de la proximitat.

Clica, suma't i fem xarxa!

Donar-me de baixa