L’électrophorèse des protéines sériques (EPS ou SPE) sépare le mélange complexe des protéines sériques en fractions distinctes basées sur leur mobilité électrophorétique. C’est un outil de dépistage primaire pour le myélome multiple et autres dyscrasies plasmocytaires.

Principe

Les protéines sériques sont chargées négativement à pH alcalin (pH 8,6) et migrent vers l’anode lorsqu’un champ électrique est appliqué. La vitesse de migration dépend de la charge nette, de la taille et de la forme de la protéine, ainsi que du milieu de support (gel d’agarose ou acétate de cellulose).

Sur gel d’agarose à pH 8,6, les protéines sériques se séparent en cinq fractions majeures (de l’anode à la cathode) :

1. Albumine (le plus grand pic, ~55–65 % des protéines totales), migre le plus rapidement.
2. α1-globulines (α1-antitrypsine, α1-glycoprotéine acide, ~2–4 %), la plus petite fraction.
3. α2-globulines (haptoglobine, α2-macroglobuline, céruloplasmine, ~7–10 %).
4. β-globulines (transferrine, complément C3, β-lipoprotéine, ~8–13 %), peut se diviser en bandes β1 et β2.
5. γ-globulines (immunoglobulines IgA, IgD, IgE, IgG, IgM, ~10–20 %), la bande large et diffuse à l’extrémité cathodique.

Procédure

1. Appliquez 5–10 µL de sérum au point d’application sur un gel d’agarose.
2. Électrophorèse à 100–200 V pendant 20–40 minutes (jusqu’à ce que le front d’albumine ait migré de 4–6 cm).
3. Fixez le gel dans une solution acide-alcool pour précipiter les protéines.
4. Colorez avec Amido Black, Ponceau S ou Bleu de Coomassie.
5. Décolorez et séchez le gel.
6. Scannez avec un densitomètre pour produire un tracé densitométrique quantitatif.
7. Calculez le pourcentage de chaque fraction en intégrant l’aire sous la courbe.

Les protéines totales sont mesurées séparément par dosage au biuret. La concentration absolue de chaque fraction est calculée comme suit : pourcentage × protéines totales.

Interprétation

Profil normal : un pic d’albumine haut et étroit ; petit pic α1 ; pic α2 légèrement plus grand ; pic(s) β de hauteur variable ; un pic γ-globuline large et polyclonal.

Gammapathie monoclonale : une bande haute, étroite et en forme de pic (pic M, protéine monoclonale) apparaît le plus souvent dans la région γ, parfois dans β ou α2. Le pic M représente une immunoglobuline monoclonale (généralement IgG ou IgA) produite par un clone unique de plasmocytes. C’est la caractéristique du myélome multiple, de la macroglobulinémie de Waldenström, de la gammapathie monoclonale de signification indéterminée (MGUS) et de l’amylose AL.

Hypergammaglobulinémie polyclonale : une augmentation large et diffuse des γ-globulines, observée dans l’inflammation chronique, les maladies auto-immunes (LES, polyarthrite rhumatoïde), les maladies hépatiques chroniques et l’infection par le VIH.

Hypogammaglobulinémie : diminution des γ-globulines, observée dans les immunodéficiences primaires (DICV, agammaglobulinémie liée à l’X), l’immunodéficience secondaire ou le syndrome néphrotique.

Réaction de phase aiguë : diminution de l’albumine, augmentation des α1 et α2 globulines (α1-antitrypsine, haptoglobine). La fraction α1 est un marqueur précoce sensible de l’inflammation.

Syndrome néphrotique : diminution de l’albumine, augmentation des α2 et β globulines (due à la perte de petites protéines dans l’urine et à la synthèse compensatoire de protéines plus grandes).

Immunofixation

Si un pic M est détecté ou suspecté, une immunofixation (IFE) est réalisée pour identifier la chaîne lourde d’immunoglobuline (IgG, IgA, IgM, IgD, IgE) et le type de chaîne légère (κ, λ). L’IFE utilise des antisérums spécifiques appliqués sur un gel répliqué après électrophorèse :

Le sérum du patient est électrophorésé dans six pistes sur un gel. Après électrophorèse, un antiserum spécifique est appliqué sur chaque piste (anti-γ, anti-α, anti-μ, anti-κ, anti-λ, et un témoin de fixation). Le gel est lavé pour éliminer les protéines non précipitées, coloré et inspecté. Une immunoglobuline monoclonale apparaît comme une bande discrète dans une piste de chaîne lourde et une piste de chaîne légère, confirmant à la fois l’identité et la restriction clonale de la chaîne légère.

Électrophorèse des Protéines Urinaires

Les protéines de Bence Jones (chaînes légères monoclonales libres) sont détectées par électrophorèse des protéines urinaires. Parce que la concentration de chaînes légères dans l’urine peut être faible, une concentration de 50–100× de l’échantillon d’urine est généralement nécessaire. L’immunofixation de l’urine est réalisée avec des antisérums anti-κ et anti-λ. La présence d’une chaîne légère libre monoclonale dans l’urine est diagnostique pour le myélome multiple à chaînes légères ou l’amylose AL.