El fraccionamiento del plasma sanguíneo es el proceso general que separa 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 perspectiva a la atención médica en una amplia gama de enfermedades inflamatorias autoinmunes .
El plasma sanguíneo es el componente líquido de la sangre entera 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 entera, los glóbulos rojos , los leucocitos y las plaquetas están suspendidos dentro del plasma. [ cita requerida ]
El plasma contiene una gran variedad de proteínas, entre ellas albúmina , inmunoglobulinas y proteínas de coagulación como el fibrinógeno . [1] La albúmina constituye alrededor del 60% de la proteína total en el 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 para moléculas con baja solubilidad en agua, como hormonas liposolubles , 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, permanece estable en condiciones en las que la mayoría de las otras proteínas se desnaturalizan . [ cita requerida ]
Muchas de las proteínas del plasma tienen importantes usos terapéuticos. [1] La albúmina se utiliza habitualmente para reponer y mantener el volumen sanguíneo después de una lesión traumática , durante una 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 estén presentes en bajas concentraciones, pueden tener importantes usos clínicos. [1] Véase la tabla siguiente. [1]
Cuando el objetivo final del procesamiento del plasma es un componente de plasma purificado para inyección o transfusión , el componente de plasma debe ser altamente puro. El primer método práctico a gran escala de fraccionamiento de plasma sanguíneo fue desarrollado por Edwin J. Cohn durante la Segunda Guerra Mundial . Se conoce como el proceso Cohn (o método 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 Cohn explota 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] se reduce 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 por Nitschmann y Kistler que utiliza menos pasos y reemplaza la centrifugación y la congelación a granel con filtración y diafiltración. [1] [3]
Algunos métodos más nuevos de purificación de albúmina agregan pasos de purificación adicionales al Proceso Cohn y sus variaciones, mientras que otros incorporan cromatografía , y algunos métodos son puramente cromatográficos. [3] El procesamiento cromatográfico de albúmina como alternativa al Proceso Cohn surgió a principios de la década de 1980, sin embargo, no se adoptó ampliamente 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 criodepletado 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 e intercambio 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 plasmático humano . [ cita requerida ]
El plasma contiene una gran cantidad de proteínas, muchas de las cuales pueden utilizarse como biomarcadores, lo que indica la presencia de ciertas enfermedades en un individuo. Actualmente, la electroforesis 2D es el método principal para el descubrimiento y la detección de biomarcadores en el plasma. Esto implica la separación de las 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 los contaminantes que pueden interferir con la detección de biomarcadores, solubilizar las proteínas para que puedan someterse al análisis de electroforesis 2D y preparar el plasma con una pérdida mínima de proteínas de baja concentración, pero una eliminación óptima de proteínas de alta abundancia. [ cita requerida ]
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 microfluídico . Esto es ventajoso porque reduce el tiempo de respuesta, permite el control de variables mediante la automatización y elimina los pasos que requieren mucha mano de obra y desperdician muestras en los procesos de diagnóstico actuales. [ cita requerida ]
El proteoma plasmático humano puede contener miles de proteínas, sin embargo, identificarlas presenta desafíos debido al amplio rango 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 plasmático humano superan esta dificultad al combinar 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]