Білок Бенс-Джонса

Сеча здорової людини не містить білка Бенс-Джонса, який представлений легкими ланцюгами імуноглобулінів, що виявляються в результаті утворення злоякісних пухлинних процесів.

Лабораторні дослідження на наявність специфічних низькомолекулярних білків необхідні для діагностики низки патологічних станів (найчастіше проблем з β-імунною системою), а також для визначення ефективності застосовуваної терапії.

У надлишку білок Бенс-Джонса виробляється плазматичними клітинами, рухається з кровотоком і виводиться з сечею. Саме остання властивість білкових тілець дозволяє запідозрити такі захворювання при дослідженні сечі:

• мієлома;
• остеосаркома;
• плазмоцитома;
• хронічний лімфолейкоз;
• лімфогранулематоз;
• первинний амілоїдоз;
• макроглобулінемія;
• ідіапатична моноклональна гаммопатія.

Клінічно підтверджено зв'язок між вивільненням специфічного білка та подальшою нирковою дисфункцією, спричиненою токсичною дією білкових тіл на епітеліальні структури ниркових канальців, що, у свою чергу, спричиняє явища дистрофії, синдрому Фанконі та амілоїдозу нирок.

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

Білок Бенс-Джонса в сечі

Наявність білка в сечі називається протеїнурією. Під преренальною протеїнурією розуміють наявність величезної кількості низькомолекулярного білка в сечі. У цьому випадку немає пошкодження ниркового фільтра та канальців, а нормальна функція нирок не здатна забезпечити реабсорбцію білкових тіл. Екстраренальна (хибна) протеїнурія, тобто що виникає без порушення функції нирок, свідчить про наявність інфекційного або злоякісного процесу в організмі. Протеїнурія спостерігається у 60-90% випадків пацієнтів з мієломою. Близько 20% патологічних станів – це мієлома Бенс-Джонса.

Білок Бенс-Джонса в сечі диференціюється завдяки гуморальним зрушенням у β-імунній системі. Поява білкових тілець пов'язана з мієломною патологією, парапротеїнемічними гемобластозами, ендотеліозом, макроглобулінемією Вальденстрема, лімфатичним лейкозом, остеосаркомами. Виявлення білка Бенс-Джонса в сечі є важливим діагностичним та прогностичним кроком. Через низьку молекулярну масу білок Бенс-Джонса виділяється з сечею, пошкоджуючи епітелій ниркових канальців, що загрожує розвитком ниркової недостатності, яка може призвести до смерті. Важливою також є своєчасна класифікація білка за типом: λ-білок має більшу нефротоксичну дію, ніж κ.

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

Аналіз білка Бенса-Джонса

Наявність у сечі білкових тілець, окрім сироватки, вказує на лімфатичний лейкоз, остеосаркому або мієлому (пухлинні процеси кісткового мозку). Білок Бенс-Джонса при нагріванні фільтрату сечі до 45-60ºC випадає в осад у вигляді каламутного осаду, який осідає на стінках пробірки. Подальше підвищення температури до значень кипіння розчиняє відокремлену каламутність.

Кількісний аналіз білка Бенс-Джонса виконується наступним чином:

• використання частини води та частини азотної кислоти як реагенту;
• поміщення азотної кислоти (0,5-1 мл) у пробірку з нашаруванням такої ж кількості досліджуваної сечі;
• оцінка результату через 2 хвилини (поява тонкого кільця на межі рідких середовищ свідчить про наявність 0,033% білкових тіл).

Спостереження ниткоподібного кільця вимагає розведення сечі водою у співвідношенні 1:1, поява товстого кільця свідчить про необхідність змішування частини сечі з трьома частинами води, а у випадку компактного кільця порцію сечі розводять сімома порціями води. Причому розведення триває до появи характерного осаду на 2-3-й хвилині тестування.

Кількість білка, що міститься, розраховується шляхом множення 0,033% на значення розведення. Наприклад, сеча була розведена в 10 разів, кільце білкових тілець з'явилося наприкінці 3-ї хвилини дослідження, тоді відсоток включення білка розраховується наступним чином: 0,033x10=0,33.

Якщо осаду немає, оцінюється ступінь помутніння – виражені, слабкі або ледь помітні сліди помутніння.

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

Секреція білка Бенс-Джонса

Залежно від типу секретованого імуноглобуліну, розрізняють:

• патології легких ланцюгів (секреція білка Бенс-Джонса);
• гломерулопатія (секреція інших імуноглобулінів).

Також можливі різні комбінації ураження нирок. Як показує практика, нефропатія є наслідком лімфопроліферативної патології (множинна мієлома, хронічний лімфолейкоз, хвороба Вальденстрема тощо).

При потраплянні в кров, як і всі білки з молекулярною масою до 40 кДа, легкі ланцюги минають нирковий фільтр, потім розщеплюються на олігопептиди та амінокислоти через лізосоми. Надлишок легких ланцюгів провокує порушення реакції катаболізму та можливе вивільнення лізосомальних ферментів, що тягне за собою некроз тканини канальців. Білкові тільця призводять до неможливості реабсорбції, а коли моноклональні легкі ланцюги поєднуються з білком Тамма-Хорсфаля, у дистальних канальцях утворюються білкові циліндри.

Білок Бенс-Джонса при мієломній хворобі

Множинна мієлома – це патологічний стан, при якому організм виробляє легкі ланцюги імуноглобулінів замість повноцінних. Діагностика захворювання та моніторинг стану проводяться за допомогою лабораторного дослідження сечі, яке показує кількісний вміст білкових тілець. Уточнення підтипу мієломи базується на аналізі сироватки крові. Клінічні ознаки захворювання включають: больовий синдром у кістках, порушення функції сечовипускання, гематоми невідомого походження, затримку рідини в організмі.

Білок Бенс-Джонса при мієломі виявляється на основі стандартного тестування, яке показує кількісний вміст білкових тілець та оцінює ступінь ураження нирок. Виявлення білка в сечі пояснює пошкодження епітелію зі склерозом ниркової строми, що з часом формує ниркову недостатність – поширену причину смерті внаслідок ураження мієломою (білок Бенс-Джонса повністю закупорює канальці, перешкоджаючи сечовипусканню).

Статистичні дані свідчать про те, що мієлома диференціюється у чоловіків старше 60 років, з генетичною схильністю в анамнезі, які страждають на ожиріння та імуносупресію, а також піддавалися впливу токсичних та радіоактивних речовин.

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

Визначення білка Бенс-Джонса

Для диференціації специфічного білка проводиться лабораторне дослідження середньої порції ранкової сечі (потрібен об'єм не менше 50 мл). Наявність білка Бенс-Джонса з визначенням кількісної складової можлива методом імунофіксації. Розділення білків відбувається за допомогою електрофорезу з подальшою імунофіксацією за допомогою спеціальних сироваток. При зв'язуванні білка з антитілами легких і важких ланцюгів імуноглобулінів утворюються імунні комплекси, які оцінюються за допомогою фарбування.

Слід зазначити, що навіть мінімальна концентрація білка виявляється завдяки реакції преципітації на сульфосаліцилову кислоту. Білок Бенс-Джонса визначається шляхом об'єднання фільтрованої сечі (4 мл) з ацетатним буфером (1 мл). Подальше нагрівання до 60ºC на водяній бані та витримка протягом 15 хвилин з позитивною пробою призводить до утворення характерного осаду. Цей метод вважається найнадійнішим. Надмірно кисле або лужне середовище та низька відносна щільність сечі можуть негативно вплинути на результати аналізу.

Методи дослідження, в яких білок Бенс-Джонса розчиняється при нагріванні до 100ºC або знову осаджується при охолодженні, є ненадійними, оскільки не всі білкові елементи мають відповідні характеристики. Але використання індикаторного паперу абсолютно непридатне для виявлення білка Бенс-Джонса.

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