El fraccionamiento del plasma sanguíneo son los procesos generales que separan los distintos componentes del plasma sanguíneo , que a su vez es un componente de la sangre que se obtiene mediante el fraccionamiento de la sangre . Las inmunoglobulinas derivadas del plasma están dando una nueva narrativa a la atención médica en una amplia gama de enfermedades inflamatorias autoinmunes .
El plasma sanguíneo es el componente líquido de la sangre total y constituye aproximadamente el 55% del volumen sanguíneo total. Está compuesto principalmente de agua con pequeñas cantidades de minerales, sales, iones, nutrientes y proteínas en solución. En la sangre total, los glóbulos rojos , los leucocitos y las plaquetas están suspendidos dentro del plasma. [ cita necesaria ]
El plasma contiene una gran variedad de proteínas que incluyen albúmina , inmunoglobulinas y proteínas de la coagulación como el fibrinógeno . [1] La albúmina constituye aproximadamente el 60 % de la proteína total en plasma y está presente en concentraciones entre 35 y 55 mg/ml. [2] Es el principal contribuyente a la presión osmótica de la sangre y funciona como molécula transportadora de moléculas con baja solubilidad en agua, como hormonas solubles en lípidos , enzimas , ácidos grasos , iones metálicos y compuestos farmacéuticos. [3] La albúmina es estructuralmente estable debido a sus diecisiete enlaces disulfuro y es única porque tiene la mayor solubilidad en agua y el punto isoeléctrico (pI) más bajo de las proteínas plasmáticas. Debido a la integridad estructural de la albúmina, ésta permanece estable en condiciones en las que la mayoría de las demás proteínas se desnaturalizan . [ cita necesaria ]
Muchas de las proteínas del plasma tienen importantes usos terapéuticos. [1] La albúmina se usa comúnmente para reponer y mantener el volumen sanguíneo después de una lesión traumática , durante la cirugía y durante el intercambio de plasma . [3] Dado que la albúmina es la proteína más abundante en el plasma, su uso puede ser el más conocido, pero muchas otras proteínas, aunque presentes en bajas concentraciones, pueden tener usos clínicos importantes. [1] Consulte la tabla a continuación. [1]
Cuando el objetivo final del procesamiento del plasma es un componente plasmático purificado para inyección o transfusión , el componente plasmático debe ser muy puro. El primer método práctico a gran escala de fraccionamiento del plasma sanguíneo fue desarrollado por Edwin J. Cohn durante la Segunda Guerra Mundial . Se conoce como proceso de Cohn (o método de Cohn ). Este proceso también se conoce como fraccionamiento de etanol en frío, ya que implica aumentar gradualmente la concentración de etanol en la solución a 5 °C y 3 °C. [3] El proceso de Cohn aprovecha las diferencias en las propiedades de las diversas proteínas plasmáticas, específicamente, la alta solubilidad y el bajo pI de la albúmina. A medida que la concentración de etanol aumenta en etapas del 0% al 40%, el [pH] disminuye de neutro (pH ~ 7) a aproximadamente 4,8, que está cerca del pI de la albúmina. [3] En cada etapa, ciertas proteínas se precipitan de la solución y se eliminan. El precipitado final es albúmina purificada. Existen varias variaciones de este proceso, incluido un método adaptado de Nitschmann y Kistler que utiliza menos pasos y reemplaza la centrifugación y la congelación masiva con filtración y diafiltración. [1] [3]
Algunos métodos más nuevos de purificación de albúmina agregan pasos de purificación adicionales al proceso de Cohn y sus variaciones, mientras que otros incorporan cromatografía , siendo algunos métodos puramente cromatográficos. [3] El procesamiento cromatográfico de albúmina como alternativa al proceso de Cohn surgió a principios de la década de 1980; sin embargo, no fue ampliamente adoptado hasta más tarde debido a la disponibilidad inadecuada de equipos de cromatografía a gran escala. [3] Los métodos que incorporan cromatografía generalmente comienzan con plasma crioempobrecido sometido a intercambio de tampón mediante diafiltración o cromatografía de intercambio de tampón, para preparar el plasma para los siguientes pasos de cromatografía de intercambio iónico . [3] Después del intercambio iónico generalmente hay más pasos de purificación cromatográfica y cambio de tampón. [3]
Para obtener más información, consulte cromatografía en el procesamiento de sangre .
Además de los usos clínicos de una variedad de proteínas plasmáticas, el plasma tiene muchos usos analíticos. El plasma contiene muchos biomarcadores que pueden desempeñar un papel en el diagnóstico clínico de enfermedades , y la separación del plasma es un paso necesario en la expansión del proteoma del plasma humano . [ cita necesaria ]
El plasma contiene una gran cantidad de proteínas, muchas de las cuales pueden usarse como biomarcadores, indicando la presencia de ciertas enfermedades en un individuo. Actualmente, la electroforesis 2D es el método principal para el descubrimiento y detección de biomarcadores en plasma. Esto implica la separación de proteínas plasmáticas en un gel aprovechando las diferencias en su tamaño y pI . Los posibles biomarcadores de enfermedades pueden estar presentes en el plasma en concentraciones muy bajas, por lo que las muestras de plasma deben someterse a procedimientos de preparación para obtener resultados precisos mediante electroforesis 2D. Estos procedimientos de preparación tienen como objetivo eliminar contaminantes que pueden interferir con la detección de biomarcadores, solubilizar las proteínas para que puedan someterse a análisis de electroforesis 2D y preparar plasma con una pérdida mínima de proteínas de baja concentración, pero con una eliminación óptima de proteínas de alta abundancia. [ cita necesaria ]
El futuro de los diagnósticos de laboratorio se dirige hacia la tecnología de laboratorio en un chip , que llevará el laboratorio al punto de atención . Esto implica la integración de todos los pasos del proceso analítico, desde la extracción inicial del plasma de la sangre completa hasta el resultado analítico final, en un pequeño dispositivo de microfluidos . Esto es ventajoso porque reduce el tiempo de respuesta, permite el control de variables mediante automatización y elimina los pasos que requieren mucha mano de obra y desperdicio de muestras en los procesos de diagnóstico actuales. [ cita necesaria ]
El proteoma del plasma humano puede contener miles de proteínas; sin embargo, identificarlas presenta desafíos debido a la amplia gama de concentraciones presentes. Algunas proteínas de baja abundancia pueden estar presentes en cantidades de picogramos (pg/ml), mientras que las proteínas de alta abundancia pueden estar presentes en cantidades de miligramos (mg/ml). Muchos esfuerzos para expandir el proteoma del plasma humano superan esta dificultad acoplando algún tipo de cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC) o cromatografía líquida de fase inversa (RPLC) con cromatografía de intercambio catiónico de alta eficiencia y posterior espectrometría de masas en tándem para la identificación de proteínas. [2] [4]