Белок Бенс-Джонса – это термочувствительный низкомолекулярный специфический белок, источником которого являются плазматические клетки костного мозга. Явление, характерное для злокачественных опухолевых процессов и патологических состояний почек.

История открытия белка Бенс-Джонса

Не многие знают, что первыми, кого заинтересовали необычные осаждаемые теплом соединения, были незаслуженно позабытые сейчас специалисты общей практики Tomas Watson и William MacIntyre, занимающиеся лечением молодого торговца Alexanderа McBeana, на протяжении года, страдающего от многочисленных самопроизвольных переломов костей.

Название же свое они получили в честь врача госпиталя Святого Георга, который раньше других провел физико-химическое исследование цепей иммуноглобулинов, дал белкам определение и опубликовал свои научные изыскания в журнале The Lancet в 1947 году.

Сейчас нашумевшую в былые времена историю Alexanderа McBeana называют классическим клиническим примером миеломы, а белок Бенс-Джонса в моче показателем, имеющим колоссальное диагностическое и прогностическое значение, позволяющим выявить на ранней стадии серьезные заболевания и контролировать процесс их лечения.

Норма и патология

У здоровых людей белка Бенс-Джонса в моче быть не должно. Наличие же его может быть признаком целого ряда серьезных патологических состояний: парапротеинемических гемобластозов или заболеваний почек:

• У больных миеломной болезнью завышенное содержание белковых молекул в моче появляется почти в 90% всех случаев.
• При макроглобулинемии Вальденстрема белок обнаруживается в 60-70% случаев, но в общем объеме не более 200 мг в сутки.
• У больных хроническим лейкозом с уриной выделяется около 50% белка Бенс-Джонса.
• Больные, перенесшие трансплантацию органов, или прошедшие лечение цитостатиками могут иметь в моче минимальное следовое количество белка Бенс-Джонса, который исчезает в течение нескольких недель или месяцев без врачебного вмешательства.

Белок Бенс-Джонса появляется в моче в случае развития такого заболевания, как множественная миелома

Виды секретируемого белка

В клинической практике секрецию иммуноглобулина подразделяют на два вида: секрецию белка Бенс-Джонса и иных иммуноглобулинов.

В первом случае говорят про болезни, при которых образуются свободные легкие цепи иммуноглобулинов, но отсутствует сывороточный Pig (около 20-22 % клинических случаев миелом).

Во втором случае говорят про гломерулопатии различной природы, в основе которых лежит воспаление клубочкового аппарата почек с различным сочетанием характерных симптомов.

Показания к проведению исследования

Анализ мочи на белок Бенс-Джонса могут назначить врачи из различных областей медицины: онкологи, урологи, гематологи и другие специалисты.

Показаниями к проведению исследования могут быть жалобы пациента на боли в суставах, слабость, неясные лихорадки, анемию, частые переломы костей.

Тревожными симптомами являются также изменение клинической картины электрофореза белков и высокий уровень протеинурии, выявленный при общем анализе мочи.

Подготовка к анализу и основные правила сбора биоматериала

В анализе Бенс-Джонса исследуют утреннюю среднюю порцию мочи. Необходимый для анализа объем – не менее 50 мл.

Для сдачи мочи лучше использовать одноразовые стерильные контейнеры

Перед сбором биоматериала тщательно подмываются, не используя гели и мыло. Это особенно важно для мужчин – нельзя допустить ошибок в диагностике из-за скопившихся в области крайней плоти посторонних частиц.

Мочу собирают в чистые, герметичные контейнеры, предварительно стерилизованные паром или кипятком. Емкость с биоматериалом доставляют в лабораторию в течение двух-трех часов с момента сбора.

Важно, чтобы моча не была разведенной. Потому накануне сдачи анализа стоит исключить из рациона алкоголь, соленые и острые блюда. Вызывая жажду, они могут привести к избыточному потреблению жидкости – удельная плотность мочи, как и содержание в ней белка, окажется заниженной, что может негативно повлиять на результаты анализа.

Методики проведения исследования

Существуют различные варианты определения наличия в моче белка Бенс-Джонса. Какой именно использовать в каждом конкретном случае определяет лечащий врач.

Термопреципитационный метод исследования

Наиболее распространенной, хорошо зарекомендовавшей себя методикой считается термопреципитация. Исследование, при котором урина, смешанная в пропорции 4:1 с ацетатным буфером нагревается до температуры 56-60 °С. При нагревании белки преципитируют (стремительно падают) на дно пробирки и оседают на ее стенках, что позволяет специалистам произвести необходимые расчеты. При точке близкой к кипению – растворяются вновь.

Иммунофиксационный метод исследования

Еще более достоверным и информативным считается иммунофиксационный метод. Исследование с использованием электрофореза и специфических сывороток. Связанный с антителами иммуноглобулинов белок в данном случае образует иммунные комплексы, структура которых и оценивается лаборантами после окрашивания: нормальные иммуноглобулины образуют широкие размытые полосы, белок Бенс-Джонса – узкие и четко очерченные.

Исследование реакции преципитации

Для выявления в моче белка Бенс-Джонса в низких концентрациях используется реакция преципитации с сульфосалициловой кислотой.

Индикаторная бумага

Индикаторная бумага для исследования белка Бенс-Джонса в моче считается совершенно не пригодной и в клинической практике не используется.

В современных условиях лабораторная диагностика выходит на лидирующие позиции в процессе постановки верного диагноза. По некоторым, даже незначительным отклонениям от нормы, появляется шанс оценить общий уровень здоровья пациента и заподозрить серьезную патологию. Одним из таких лабораторных показателей является белок Бенс-Джонса.

Фото 1. Современные методы исследования позволяют выявлять самые опасные заболевания. Источник: Flickr (Ric Sumner).

Что такое белок Бенс-Джонса

Это химическое вещество названо в честь первооткрывателя - Генри Бенс-Джонса , врача и химика, который впервые определил белок в далеком 1847 году. Вещество представляет собой цепь иммуноглобулинов и может быть признаком развития серьезных нарушений в организме.

В нормальных условиях иммунная система синтезирует ряд иммуноглобулинов (Ig A, Ig G. Ig M. Ig D или Ig E), которые призваны бороться с влиянием чужеродных агентов от тяжелых бактерий до простых аллергенов. За образование белков в таком случае отвечают лейкоциты, а конкретнее их часть - лимфоциты.

При патологии продуцируются лишь определенные иммуноглобулины, замещая и вытесняя другие. Зачастую подобное явление приводит к нарушению функционирования иммунитета и может быть вызвано различными патологическими процессами.

Какой уровень белка считается нормой

В организме белок присутствует и у здоровых людей, однако его количество совсем незначительное, и не попадает в конечную мочу, принимая участие в обменных процессах. По этой причине за референсные значения (то есть нормальные) принимается полное отсутствие .

Наличие белка определяется как протеинурия; при этом проводится тщательный анализ для выявления конкретного вида химического вещества, на основании чего проводится интерпретация результатов.

Патологии, связанные с образованием белка

В подавляющем большинстве случаев наличие белка Бенс-Джонса свидетельствует о множественной миеломе.

Обратите внимание! Миеломная болезнь - это злокачественная опухоль костного мозга. Заболевание наиболее часто встречается после 60 лет.

Помимо этого, изменения в анализах могут предполагать наличие следующих состояний:

• Лимфома - рак лимфатической системы.
• Хронический лимфоцитарный лейкоз или лейкемия - состояние, при котором происходит нарушение работы кроветворных органов с аномальным синтезом белка.
• Другие моноклональные гаммапатии, при которых в организме происходит избыточное накопление белковых фракций, вырабатываемых лейкоцитами.
• Амилоидоз . Состояние не является онкологическим процессом, но при этом также протекает с избыточным накоплением белка в органах и тканях. Заболевание редкое и зачастую напоминает множественную миелому; состояние может приводить к развитию повреждений миокарда, нервной системы и почечной недостаточности.
• Хроническая болезнь почек и почечная недостаточность означают нарушение функции мочевыводящей системы, в результате чего развивается собственно протеинурия.
• Системная красная волчанка, ревматоидный артрит и другие аутоиммунные процессы могут давать ложноположительный результат - то есть определение протеинурии в подобных случаях не соответствует патологическому состоянию.

Диагностика белка Бенс-Джонса

Диагностика заключается в проведении , подготовка к которому не является специфичной:

• Следует избегать стресса, алкогольного опьянения и тяжелых физических нагрузок накануне.
• Нельзя употреблять фрукты и овощи, способные изменять цвет мочи (например, свекла или морковь).
• Перед исследованием необходимо произвести первичный гигиенический туалет наружных половых органов во избежание погрешности в результатах.
• Желательно временно отказаться от приема диуретиков.
• Правильный сбор мочи предполагает начало мочеиспускания непосредственно в унитаз (около 1-2 секунд), в то время как в контейнер собирается последующая порция; процесс при этом не прерывается.

Помимо стандартного теста может применяться . В этом типе исследования мочу необходимо собирать в течение 24 часов:

• Проснувшись утром и опорожнив мочевой пузырь в унитаз, следует сделать пометку о времени начала теста. С этого момента вся последующая моча должна собираться в контейнеры.
• Образцы биологической жидкости необходимо на протяжении всего дня хранить в холодильнике.
• Утренняя моча следующего дня также входит в анализ.

Суточный анализ позволяет врачу более полно оценить состояние пациента, располагая более точной информацией по сравнению с однократным тестом.

Фото 2. Суточный анализ предпочтительнее общего.

Один из первых созданных онкомаркеров, свидетельствующих об онкологической патологии в человеческом организме, - белок Бенс-Джонса в моче. Анализ направлен на выявление разрастающейся раковой опухоли, а именно миеломы - злокачественного новообразования, растущего из плазматических клеток в костном мозге. У большинства людей, у которых диагностирована миелома, анализ мочи на белок Бенс-Джонса был положительным. Данный факт говорит о том, что онкомаркер является показательным при подозрении рак этого вида.

Наличие белка Бенс-Джонса в урине говорит о некоторых заболеваниях.

Белком Бенс-Джонса называют белок, который появляется в моче по причине определенных заболеваний. В медицине подобный процесс называется протеинурия.

Белок хорошо видно при лабораторном исследовании, когда мочу нагревают до температуры 60°. При таком температурном режиме он имеет свойство оседать. Если жидкость вскипятить, то вещество растворится, а затем снова осядет во время остывания мочи. Подобная способность белка выделяет протеинурию Бенс-Джонса среди иных типов протеинурии. Основу этого вещества составляют полимеры, складывающиеся с легких свободных цепочек иммуноглобулинов.

Аминокислота Бенс-Джонса выделяется при болезни, а наблюдается при нагревании урины в лабораторных условиях.

Впервые его обнаружил английский ученый, химик, доктор медицины Генри Бенс-Джонс вовремя химического исследования мочи, принадлежавшей больному множественной миеломой. Обнаружить белковые тельца Бенс-Джонса помогает окисление мочи, последующая ее фильтрация и нагрев. Затем получившийся осадок отделяют от основной жидкости, моют в воде, спирте, эфире, в конце взвешивают. У основной части пациентов с положительным результатом на онкомаркер подтверждается множественная миелома, однако, присутствие такого белка в моче также может свидетельствовать о других заболеваниях:

• лимфосаркоме;
• лейкемие;
• остеомаляции (патологической мягкости костей).

Показания для исследования

Зачастую на сдачу такого рода анализа направляет врач-уролог, онколог либо гематолог. Назначается в случае подозрения у больного миеломы, плазмоцитомы (болезни плазматических клеток, разрушающей костную ткань), амелоидоза первичного (амелоидного нарушения белкового метаболизма), остеосаркомы (ускоренно разрастающегося рака костей), хронического лимфолейкоза (опухоли, захватывающей костный мозг, печень, селезенку и лимфатические узлы), лимфатической лейкемии (рака крови), эндотелиоза (поражения кровеносных сосудов), лифогранулематоза (воспаления лимфоидных тканей).

Анализ требует тщательной предварительной подготовки. Только выполнив все приготовления правильно, можно рассчитывать на верный результат. Начинать приготовление нужно за неделю до сдачи анализа. В этот срок мясные блюда, печень исключаются из рациона. За сутки до проведения исследования убрать из меню все продукты, способные окрашивать испражнения (морковку, ежевику, свеклу). Рекомендуется отказаться от газированных и алкогольных напитков.

К анализу на белок Бенс-Джонса готовятся за неделю, соблюдая определённый рацион питания.

Собрать мочу нужно в специальный стерильный контейнер (продается в любой аптеке). Если нет возможности купить контейнер, то можно взять небольшую стеклянную баночку (например, из-под детской фруктовой пюрешки или горчицы). Тару следует заранее хорошенько помыть, сполоснуть, высушить. В данном случае имеет ценность средняя часть мочи. Собирают пробу рано утром так: начало мочеиспускания совершают в унитаз, среднюю порцию - в подготовленную посуду, конечную (остатки урины) - снова в унитаз.

Для анализа на онкомаркер Бенс-Джонса понадобится не меньше 50 мл собранной жидкости.

Перед самым походом в туалет промежность хорошо моют водой без мыла, насухо вытирают чистым полотенцем. Женщинам мочу на белковые тела Бенс-Джонса лучше сдавать в середине цикла, когда она может быть уверенна, что менструальные выделения не попадут в контейнер вместе с мочей, ведь это повлияет на качество анализа. В лабораторию собранная урина должна попасть не дольше, чем через 2 часа после взятия анализа.

При выявлении повышенного количества белка в моче необходимо исключить ряд опасных, онкологических заболеваний. Для этого сдаётся анализ мочи на белок Бенс-Джонса в моче.

Существует ряд нозологий, которые характеризуются образованием специфического онкомаркера – патологического белка Бенс-Джонса в моче:

• Злокачественные опухоли плазматических клеток – миелома, или парапротеинемический гемобластоз;
• множественное поражение лимфатических узлов, увеличение печени, селезёнки, повышенная кровоточивость из дёсен, носовых ходов, нарушение зрения, анемия, изменяется строение белка – болезнь Вальденстрема;
• идиопатический амилоидоз, который может сопровождаться поражение миокарда, ткани почек, нервной системы, периферических мышц, или всех органов.

Методика подготовки к анализу мочи

Необходимо помнить, что выявление белка Бенс-Джонса в моче имеет значение не только для первичной диагностики, но и для прогноза заболевания, контроля эффективности лечения.

После выполнения гигиенических процедур на исследование собирается средняя порция. Доставить на анализ мочу необходимо не более чем через 2 часа после забора. Если назначено доктором, то собирают суточную урину, проводится полное исследование.

За неделю до сдачи анализа необходимо соблюдать строгую диету, рекомендованную врачом, исключить избыточную физическую нагрузку, стресс, повышение температуры тела, переохлаждение.

Механизм развития заболевания

Учитывая, что преобладающим органом поражения являются костная система и почки, обязательно назначаются анализы урины на содержание белка Бенс-Джонса. В результате избыточной продукции белковых тел с низкой молекулярной массой, так называемых лёгких цепей, эти молекулы выделяются с мочой, появляется протеинурия Бенс-Джонса. Эти белковые тела повреждают почечные канальцы, постепенно развивается почечная недостаточность. К повреждению почек ведёт не только гиперпродукция белковых тел, но и гиперкальциемия.

Надо обращать внимание не только на появление большого количества белка Бенс-Джонса, но и на уровень глюкозы в урине, концентрационную функцию мочевыделительной системы.

Неврологические нарушения в виде головной боли, утомляемости, нарушения зрения обусловлены повышением белка в крови, изменениями вязкости крови. Нарушение текучести крови ведёт к поражению мелких артерий, развивается гипоксия тканей, нарушается их функция.

Увеличение размеров печени и селезёнки обусловлено накоплением плазматических клеток, белка в этих органах. Селезёнка – это орган, выполняющий иммунные, защитные, кроветворные функции. Печень обеспечивает обмен желчных кислот, дезинтоксикацию организма. При спленомегалии, гепатомегалии страдает функция этих органов, постепенно развивается полиорганная недостаточность.

Клиническая картина

Учитывая, что все заболевания, которые сопровождаются потерей белка организмом, на первых порах текут бессимптомно, либо имеют неспецифические симптомы:

• Общая слабость;
• недомогание;
• ночная потливость;
• пониженная работоспособность;
• склонность к частым простудным заболеваниям, вирусным инфекциям;
• периодически возникает боль в костях.

При появлении любого из вышеперечисленных симптомов необходимо обратиться к врачу, пройти необходимые диагностические исследования, сдать анализы крови и мочи, в том числе и на белок Бенс-Джонса.

Наиболее частым заболеванием, характерным для появления белка бенс-джонса в моче является множественная миелома.

Миеломная болезнь

Причина данной патологии не известна. Плазматические клетки костного мозга начинают продуцировать белок неправильного строения в повышенном количестве. Неспецифические симптомы, как правило, не настораживают больных. Заболевание отличается поздней обращаемостью за медицинской помощью, когда появляется боль в костях конечностей, таза, рёбрах, позвоночнике. Зачастую диагноз ставится, когда у больного появляются переломы тел позвонков, появляется белок Бенс-Джонса. На этой стадии радикально помочь уже не возможно.

Переломы позвоночника, наблюдающиеся при миеломной болезни, называются патологические, т.е. при воздействии минимальной травмирующей силы ломаются тела позвонков, что сопровождается усилением боли. Достаточно поднять тяжелую сумку и проехать по тряской дороге, чтобы сломался пораженный позвонок. При рентгенографическом исследовании плоских костей скелета и позвоночника кости имеют специфический вид. Складывается впечатление, что «кости изъедены молью». Они имеют круглые чёткие тени – это однозначный признак миеломы.

В зависимости от преобладающей клиники заболевания выделяют следующие варианты злокачественного поражения:

1. Солитарная плазмоцитома - одиночное очаговое поражение костей, сопровождающееся появлением белка Бенс-Джонса в моче, М-градиента в крови, нарушением функции почек, повышением кальция в крови. прогноз более благоприятный, чем при множественной миеломе. Лабораторные показатели могут не изменяться, тогда в урине не будет выявлено изменений. В этой ситуации диагноз зачастую ставится на этапе почечной недостаточности, инфекционных, аутоиммунных осложнений, неврологических расстройств, амилоидозе почек и других паренхиматозных органов.
2. Тлеющая миелома – заболевание, протекает бессимптомно. Общее состояние больных не страдает. Имеется только изолированное повышение М-градиента в крови. Уровень кальция в крови, белок Бенс-Джонса в моче не выявляются. Тактика лечения больного в основном выжидательная, требуется динамическое наблюдение до назначения химиотерапии.
3. Острый плазмобластный лейкоз – в крови появляется большое количество предшественников плазмоцитарных клеток – юных форм, функция которых не полноценная, действие на организм — токсическое. Развивается как первичное заболевание, или как вторичное осложнение множественной миеломы.
4. Пять разновидной миеломы, поражающей в основном костную ткань относятся формы, классифицирующиеся на основании иммуногисто химических анализов. Поэтому для постановки правильного диагноза требуется углубленной обследование, сдача анализов мочи, крови.

Кроме костной системы в патологический процесс при миеломе вовлекаются почки, развивается миеломная , которая проявляется одним или несколькими признаками:

• Частые обострения пиелонефрита и другие воспаления, обусловленные сниженным иммунитетом, дефектом иммуноглубуллинов, белковых тел в организме;
• быстропрогрессирующие явления почечной недостаточности;
• белок бенс-джонса, глюкоза в моче;
• повышение уровня кальция появление М-градиента в крови;
• артериальная гипертензия, амилоидоз, нефрокальцинаты.

К кому обратиться?

При появлении жалоб на общую слабость, недомогание, боль в позвоночнике и другие симптомы, угрожаемые по миеломе необходимо срочно обратиться за медицинской помощью. Не зависимо от того к какому врачу обратился человек – к неврологу, терапевту, нефрологу, он будет направлен к гематологу-онкологу.

Заключение

Понижение уровня гемоглобина в крови, повышение СОЭ, общая слабость, склонность к бактериальным инфекциям, боль в позвоночнике у пожилых людей требует проведения полного комплекса обследования, направленного на исключение миеломной болезни. Ранняя диагностика является довольно сложной. Ситуация облегчается при регулярном проведении пациентами диспансерных динамических обследований, посещений врача, поиск и исключение больших и малых критериев миеломы.

При подозрении на ряд злокачественных процессов проводят исследование мочи на белок Бенс-Джонса. Он представляет собой легкие цепи белков-иммуноглобулинов, которые синтезируются плазмоцитами - клетками иммунной системы. пролиферации плазматических клеток они продуцируют иммуноглобулины в повышенном количестве. Легкие их цепи с низкой молекулярной массой выводятся с мочой, где их можно обнаружить в виде белка Бенс-Джонса.

Специальной подготовки пациента для проведения анализа не требуется. Мочу собирают утром в чистый контейнер, для достоверного результата необходимо не менее 50 мл жидкости. Емкость необходимо доставить в лабораторию не позднее, чем спустя 2 часа. Несколько дней перед проведением анализа мочи на белок Бенс-Джонса рекомендуют воздержаться от чрезмерного употребления мяса, а накануне пробы следует отказаться от алкоголя, сильногазированных напитков и пищевых продуктов, которые могут изменить цвет урины (свекла, темные ягоды). Исследования мочи выполняют одним из методов, оба имеют высокую информативность и могут быть основанием для постановки диагноза.

1. Самым достоверным методом диагностики считают электрофорез протеинов мочи с их последующей иммунофиксацией. На одной пластине с нанесенным агарозным гелем выполняют несколько электрофоретических разделений, после чего одну из фракций окрашивают сразу и оставляют контрольной, а на остальные наносят специальные антисыворотки. Белки реагируют с родственными антисыворотками, образуя комплекс-преципитат, затем пластины окрашивают. Результат сравнивают с контрольным образцом, метод позволяет не только выявить наличие белка Бенс-Джонса в моче, но и определить его концентрацию.
2. Проба с ацетатным буфером выявит протеин, если его концентрация превышает 3 г/л. Моча смешивается с буфером, исходя из пропорции 4:1, затем на 15 минут помещается на водяную баню при температуре 56Сᴼ. Проба считается положительной, если появляется осадок, чаще всего это происходит уже через 2-3 минуты. Результат реакции может быть недостоверным при слишком высокой (рН <3) либо низкой (рН>6,5) кислотности мочи или при ее низкой плотности.
3. Реакция преципитации с сульфосалициловой кислотой - это способ определить наличие даже низких концентраций протеинов в урине. Пробирку наполняют отфильтрованной мочой, кислотой и исследуют на фотоэлектроколориметре. При наличии белковых включений цвет будет отличаться от контрольной.

Метод иммунофиксации - наиболее информативен, так как определяет не только наличие протеинов, но также их вид и концентрацию. Индикаторные тест-полоски для определения белка Бенс-Джонса в моче не используют.

Если результат положительный

Моча здорового человека не содержит протеинов, в том числе белков Бенс-Джонса. Его появление в исследуемых образцах говорит о высокой степени пролиферации плазматических клеток, что происходит при ряде злокачественных процессов.

• Миелома (миеломная болезнь) - патология кровеносной системы, при которой происходит бесконтрольное разрастание клеток красного костного мозга.
• Плазмоцитома - опухоль, состоящая из плазматических клеток, которые мутируют в миеломные.
• Остеосаркома - злокачественная опухоль, происходящая из костных тканей.
• Лимфогранулематоз (лимфома Ходжкина, злокачественная гранулема) - онкологическая патология, которая характеризуется разрастанием лимфоидных тканей.
• Хронический лимфолейкоз - болезнь, при которой атипичные В-лимфоциты накапливаются в костном мозге, крови, печени или селезенке.
• Первичный амилоидоз - патология, при которой происходит накопление амилоида - сложного белково-полисахаридного комплекса. Первичный амилоидоз может быть обусловлен миеломной болезнью, в таком случае амилоид состоит из легких цепей иммуноглобулинов.
• Макроглобулинемия - патологическое состояние, при котором обнаруживают мононуклеарные макроглобулины, синтезируемые В-лимфоцитами.

Белок Бенс-Джонса - онкомаркер, при его обнаружении проводят полную диагностику систем органов для выявления типа и локализации злокачественного процесса. Его определение в крови не информативно, поскольку за счет низкой молекулярной массы он быстро отфильтровывается почками и выводится с мочой. Наличие протеина Бенс-Джонса также может говорить о почечных патологиях, поскольку его высокие концентрации разрушают ткани, нарушают функцию органа. Протеинурия становится причиной дистрофии почек, синдрома Фанкони либо почечного амилоидоза. При воздействии других факторов (обезвоживание, повышение концентрации кальция в крови, воздействие рентгеновского излучения, прием некоторых медикаментов) существует риск развития хронической почечной недостаточности.