Medición de cadenas ligeras sin suero

Las cadenas ligeras libres (CLL) son cadenas ligeras de inmunoglobulina que se encuentran en el suero (sangre) en estado libre. En las últimas décadas, la medición de la cantidad de cadenas ligeras libres (CLL) en la sangre se ha convertido en una prueba clínica práctica. Las pruebas de CLL se pueden utilizar para diagnosticar y monitorizar enfermedades como el mieloma múltiple y la amiloidosis .

Cada molécula de cadena ligera de inmunoglobulina contiene aproximadamente 220 aminoácidos en una sola cadena polipeptídica que se pliega para formar dominios de región constante y variable. Cada dominio comprende dos láminas β plegadas . Las láminas están unidas por un puente disulfuro y juntas forman una estructura aproximadamente en forma de barril conocida como barril β . El dominio variable (V) de las cadenas ligeras tiene un alto grado de diversidad estructural, particularmente la región de unión al antígeno. Además, los primeros 23 aminoácidos de la primera región del marco del dominio variable tienen una serie de variaciones conocidas como subgrupos. Se pueden identificar cuatro subgrupos kappa (Vκ1–Vκ4) y seis subgrupos lambda (Vλ1–Vλ6). ^{[ 1 ]} Las estructuras de subgrupos de las FLC influyen en su capacidad de polimerizarse (combinarse) y formar proteínas como las fibrillas amiloides. Por ejemplo, el subgrupo Vλ6 de FLC está asociado con un tipo de amiloidosis llamada amiloidosis AL, mientras que los subgrupos Vκ1 y Vκ4 están asociados con un tipo diferente de amiloidosis llamada enfermedad por depósito de cadenas ligeras. ^{[ 2 ]}

Las moléculas de cadena ligera kappa se construyen a partir de aproximadamente 40 segmentos génicos Vκ funcionales (cromosoma 2), cinco segmentos génicos Jκ y un único gen Cκ. Las moléculas lambda ( cromosoma 22 ) se construyen a partir de unos 30 segmentos génicos Vλ, cuatro pares de segmentos génicos Jλ funcionales y un gen Cλ. ^{[ 3 ]}

Las cadenas ligeras se incorporan a las moléculas de inmunoglobulina durante el desarrollo de las células B y se expresan inicialmente en la superficie de las células pre-B. La producción de cadenas ligeras se produce durante el resto del desarrollo de las células B y en las células plasmáticas, donde la secreción es máxima. ^{[ 2 ]}

La producción de cadenas ligeras de inmunoglobulina libres en individuos normales es de aproximadamente 500  mg/día a partir de células de médula ósea y ganglios linfáticos. ^{[ 1 ] [ 4 ]} La producción de cadenas ligeras de inmunoglobulina es aproximadamente un 40 % mayor que la producción de cadenas pesadas de inmunoglobulina. Esto puede deberse simplemente a que permite la estructura adecuada de las moléculas de inmunoglobulina intactas, pero también es posible que las cadenas ligeras libres tengan una función inmunológica. ^{[ 5 ]} Hay aproximadamente el doble de células plasmáticas productoras de kappa que de células plasmáticas de lambda. Las cadenas ligeras libres kappa son normalmente monoméricas, mientras que las cadenas ligeras libres lambda tienden a ser diméricas, unidas por enlaces disulfuro. También pueden presentarse formas poliméricas de ambos tipos de cadenas ligeras libres. ^{[ 6 ]}

En individuos sanos, las cadenas ligeras libres se eliminan rápidamente de la sangre y son catabolizadas por los riñones. Las cadenas ligeras libres monoméricas se eliminan en 2 a 4 horas, y las cadenas ligeras diméricas en 3 a 6 horas. ^{[ 7 ]} La eliminación puede prolongarse a 2 o 3 días en personas con insuficiencia renal completa. ^{[ 1 ] [ 4 ] [ 8 ]} Los riñones humanos están compuestos por aproximadamente medio millón de nefronas . Cada nefrona contiene un glomérulo con poros en la membrana basal que permiten la filtración de las cadenas ligeras de inmunoglobulina y otras moléculas pequeñas de la sangre hacia el túbulo proximal de la nefrona. ^{[ 1 ]}

Las moléculas filtradas se excretan en la orina o se reabsorben específicamente. Las moléculas de proteína que pasan a través de los poros glomerulares se absorben sin cambios (como la albúmina ), se degradan en las células del túbulo proximal y se absorben (como las cadenas ligeras libres), o se excretan como fragmentos. ^{[ 9 ]} Esta reabsorción está mediada por un complejo receptor ( megalina / cubulina ) y evita la pérdida de grandes cantidades de proteína en la orina. Es muy eficiente y puede procesar de 10 a 30 g de proteínas de bajo peso molecular por día, por lo que en condiciones normales ninguna cadena ligera pasa más allá de los túbulos proximales. ^{[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]}

Si las cadenas ligeras de inmunoglobulina se producen en cantidades suficientes para sobrepasar los mecanismos de absorción de los túbulos proximales (generalmente debido a la presencia de un tumor de células plasmáticas ), las cadenas ligeras ingresan a los túbulos distales y pueden aparecer en la orina ( proteína de Bence Jones ). El paso de grandes cantidades de cadenas ligeras de inmunoglobulina a través de los riñones puede causar inflamación u obstrucción de los túbulos renales. ^{[ 2 ]}

Los túbulos distales de los riñones secretan grandes cantidades de uromucoide ( proteína de Tamm-Horsfall ). Esta es la proteína dominante en la orina normal y se cree que es importante para prevenir infecciones urinarias ascendentes. Es una glicoproteína relativamente pequeña (80 kDa) que se agrega en polímeros de 20 a 30 moléculas. Contiene una secuencia corta de aminoácidos que puede unirse específicamente a algunas cadenas ligeras libres. ^{[ 13 ]} Juntas pueden formar un precipitado insoluble que bloquea la parte distal de las nefronas. Esto se denomina " nefropatía por cilindros " o "riñón mielomatoso" y se encuentra típicamente en pacientes con mieloma múltiple. ^{[ 14 ] [ 15 ]} Esto puede bloquear el flujo de orina causando la muerte de las nefronas correspondientes. Las concentraciones crecientes de cadenas ligeras son filtradas por las nefronas restantes, lo que conduce a un ciclo de daño renal acelerado con concentraciones crecientes de cadenas ligeras libres en la sangre. ^{[ 16 ]} Al mismo tiempo, la cantidad de cadenas ligeras libres que ingresan a la orina disminuirá y será cero si el paciente deja de producir orina ( anuria ). Por el contrario, las concentraciones urinarias de cadenas ligeras libres podrían aumentar si la función renal mejora en un paciente con mieloma múltiple que recibe tratamiento. Esto podría explicar la escasa correlación que se observa con frecuencia al comparar las concentraciones de cadenas ligeras libres en orina y suero. ^{[ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]}

Sin embargo, los 500  mg de FLC producidos diariamente por el sistema linfoide normal fluyen a través de los glomérulos y son procesados ​​completamente por los túbulos proximales. Si los túbulos proximales de las nefronas se dañan o se ven sometidos a estrés (como durante el ejercicio intenso), es posible que las FLC filtradas no se metabolicen por completo y que aparezcan pequeñas cantidades en la orina. ^{[ 9 ]}

Los ensayos de cadenas ligeras libres en suero se han utilizado en varios estudios publicados que han indicado superioridad sobre las pruebas de orina, particularmente para pacientes que producen niveles bajos de cadenas ligeras libres monoclonales, como se observa en el mieloma múltiple no secretor ^{[ 21 ] [ 22 ] [ 23 ]} y la amiloidosis AL. ^{[ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]} Esto se debe principalmente a la reabsorción de cadenas ligeras libres en los riñones, creando un umbral de producción de cadenas ligeras que debe superarse antes de que cantidades medibles fluyan a la orina. ^{[ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]} Si bien hay varias publicaciones que indican que el análisis de cadenas ligeras libres en suero es preferible al análisis de orina en el momento del diagnóstico, ^{[ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ]} actualmente no hay consenso sobre si las pruebas de orina para el monitoreo deben ser reemplazadas. ^{[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 31 ]}

Una serie de estudios, principalmente de la Clínica Mayo , han indicado que los pacientes con una relación kappa libre a lambda libre anormal tienen un mayor riesgo de progresión a mieloma activo desde afecciones precursoras que incluyen gammapatía monoclonal de significado incierto (MGUS), ^{[ 32 ] [ 33 ]} mieloma latente ^{[ 34 ]} y plasmocitoma solitario del hueso. ^{[ 35 ]} También se ha informado que la producción anormal de cadena ligera libre es un pronóstico de peor resultado en mieloma múltiple ^{[ 36 ] [ 37 ] [ 38 ]} y leucemia linfocítica crónica . ^{[ 39 ]} Una relación anormal de cadena ligera se ha definido como una relación de cadena kappa a lambda de menos de 0,26 o más de 1,65. ^{[ 32 ]}

En 2009, el Grupo Internacional de Trabajo sobre Mieloma publicó directrices que hacen recomendaciones sobre cuándo se debe utilizar el análisis de cadenas ligeras libres en suero en el manejo del mieloma múltiple. ^{[ 40 ]}

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