Elettroforesi per Proteine Plasmatiche: Metodologie e Implicazioni Cliniche

Tecniche di Separazione di Proteine e Amminoacidi: Applicazioni Diagnostiche

Una tecnica fondamentale di separazione è l'elettroforesi, che si basa sulla migrazione di particelle cariche (come amminoacidi, proteine e nucleotidi - DNA e RNA) sotto l'influenza di un campo elettrico. La molecola si muove verso l'elettrodo di segno opposto con una velocità (v) definita dalla formula: v = Eq/f.

• La velocità di migrazione dipende dal campo elettrico (E).
• Dalla carica (q) della particella.
• Dalle forze frizionali (f).

A parità di viscosità del mezzo, la velocità di migrazione dipende dalla differenza di potenziale e dalla densità di carica (q/r).

Elettroforesi su Acetato di Cellulosa per Proteine Plasmatiche

Una delle tecniche di separazione più comuni si esegue su acetato di cellulosa allo scopo di dividere le proteine plasmatiche, in particolare albumine e globuline. Il processo si esegue a un pH di circa 8,5. La striscia viene immersa in una soluzione colorante (es. Rosso Ponceau, Amido Black) e successivamente si procede alla lettura densitometrica.

Caratteristiche e Significato Diagnostico delle Proteine Plasmatiche Principali

Per riconoscere le diverse frazioni proteiche, si verificano alcune caratteristiche distintive:

• Prealbumina (Transtiretina): Possiede una maggiore mobilità elettroforetica rispetto all'albumina. Ha un'emivita breve (circa 2 giorni) ed è ricca di triptofano (Trp).
• Albumina: È la proteina più abbondante nel plasma (50-60% del totale). Lega ormoni liposolubili, ferro (Fe), acidi grassi, bilirubina e farmaci. Possiede 4 siti di legame e ha un'emivita di 21 giorni. È il principale regolatore della pressione osmotica, regolando gli scambi idrici tra plasma e tessuti a livello capillare.

Alterazioni dei Livelli di Albumina e Prealbumina

Le alterazioni dei livelli di queste proteine possono indicare diverse condizioni patologiche:

• Una ridotta sintesi di albumine si riscontra in caso di:
  • Insufficiente assunzione di amminoacidi (malnutrizione).
  • Malattie epatiche.
• Un'aumentata escrezione, invece, si riscontra in caso di danni renali (escrezione eccessiva dovuta a malfunzionamento del glomerulo).

Le Proteine Plasmatiche: Tecniche di Separazione e Significato delle Loro Alterazioni in Condizioni Patologiche

Le principali proteine plasmatiche sono le albumine e le globuline, di queste ultime ne esistono quattro tipi principali.

Tecniche di Separazione: Elettroforesi su Acetato di Cellulosa

La tecnica di separazione più utilizzata per il riconoscimento di tali proteine è l'elettroforesi su acetato di cellulosa. Si esegue a un pH di circa 8,5, immergendo la striscia in una soluzione colorante (es. Rosso Ponceau, Amido Black) e procedendo poi alla lettura densitometrica.

Caratteristiche e Riconoscimento delle Proteine Plasmatiche

Per riconoscere le diverse frazioni proteiche, si verificano alcune caratteristiche:

• Prealbumina (Transtiretina): Ha una maggiore mobilità elettroforetica rispetto all'albumina. Possiede un'emivita breve (circa 2 giorni) ed è ricca di triptofano (Trp).
• Albumina: È la proteina più abbondante nel plasma (50-60% del totale). Lega ormoni liposolubili, ferro (Fe), acidi grassi, bilirubina e farmaci. Possiede 4 siti di legame e ha un'emivita di 21 giorni. È il principale regolatore della pressione osmotica, regolando gli scambi idrici tra plasma e tessuti a livello capillare.

Significato Clinico delle Alterazioni di Albumina e Prealbumina

Le alterazioni dei livelli di queste proteine possono indicare diverse condizioni patologiche:

• Una ridotta sintesi di albumine si riscontra in caso di:
  • Insufficiente assunzione di amminoacidi (malnutrizione).
  • Malattie epatiche.
• Un'aumentata escrezione, invece, si riscontra in caso di danni renali (escrezione eccessiva dovuta a malfunzionamento del glomerulo).

Le Quattro Famiglie di Globuline

Le quattro famiglie principali di globuline sono: α1 (alfa-1), α2 (alfa-2), β (beta) e γ (gamma). Il testo si concentra su α1 e β globuline.

α1-Globuline: α1-Antitripsina

Tra le α1-globuline, la più rappresentata è l'α1-antitripsina (90%). Questa glicoproteina costituisce il più importante sistema di difesa delle vie respiratorie inferiori contro i danni causati dalle proteasi neutrofile sulle pareti degli alveoli, inibendo l'elastasi rilasciata dai neutrofili per combattere l'infezione.

• La carenza di questa proteina può distruggere gli alveoli, portando all'enfisema. Livelli bassi possono essere dovuti al fumo (che aumenta la produzione di elastasi da parte delle cellule del sistema immunitario) o a deficienza congenita (malattia autosomica recessiva con frequenza di 1:3000). I soggetti carenti di antitripsina vengono sottoposti a terapia sostitutiva.
• Livelli alti sono sintomo di stati infiammatori acuti.

β-Globuline: Transferrina

Tra le β-globuline, la più rappresentata è la transferrina. Possiede due siti ad alta affinità per il ferro, che trasporta dai tessuti che lo liberano ai tessuti che ne hanno bisogno (es. tessuto eritropoietico e placenta). Anche se il ferro legato alla transferrina è inferiore allo 0,1% del contenuto di ferro totale nell'organismo, dal punto di vista dinamico è il più importante pool di ferro (è il più importante trasportatore).

La transferrina umana è presente in diverse isoforme con gradi diversi di sializzazione. Si ritiene che le isoforme siano almeno sei: penta-, tetra-, tri-, di-, mono- e asialo-transferrina. La transferrina che normalmente viene dosata nel siero nell'ambito del metabolismo del ferro è la somma di tutte le isoforme.

• In un individuo non dedito all'abuso di alcol prevale la forma tetra-sialo.
• In seguito al consumo eccessivo e prolungato di alcol, si riscontra invece un'aumentata presenza delle forme asialo, mono-sialo e di-sialo.