پروتئین بنس- جونز متشکل از دایمرهایی از زنجیره های سبک کاپا یا لاندا ایمنوگلوبین ها است.این پروتئین در ابتدا به وسیله هنری جونز در سال 1847 به علت خواص قابلیت انحلال غیر معمول آن شناخته شده است.این پروتئین وقتی تا  `c60-40 حرارت داده شود رسوب می کند اما وقتی جوشانیده می شوددوباره محلول می گردد.وزن مولکولی این پروتئین کوچک است،44000 دالتون، بنابراین از داخل گلومرولهای سالم به آسانی فیلتره می گردد.برای درک پروسه ترشح زنجیره های سبک در ادرار لازم است به منشا تولید این زنجیره ها پی ببریم.در بیماریهای اساسی یک کلون بدخیم از ایمنوسیتهای تولید کننده ایمنوگلوبولین تشکیل می گردد. تمامی سلولها در کلون نتیجه پرولیفراسیون یک سلول منفرد هستندو بنابراین دارای خواص یکسانی می باشند.

این سلولها یک ایمنوگلوبولین هموژن سنتز خواهند نمود (به عنوان مثال همه IgG یاIgA )و یا تنها یک نوع از زنجیره های سبک آزاد کاپا یا لاندا.عدم تعادل در سرعت های تولید زیر واحدهایی (زنجیره های سبک و سنگین)که مولکول ایمنوگلوبولین را تشکیل می دهند می تواند منجر به تولید بیش از حد زنجیره های سبک شود که این زنجیره ها از گلومرولها فیلتره شده و در ادرار ترشح می شوند(پروتئین بنس-جونز). اما همه اینها بستگی به مقادیر نسبی زنجیره های سبک وسنگینی که کلون تولید می نماید،دارند.سه نوع اختلال می تواند اتفاق بیفتد.

1.  کلون می تواند مقادیر مساوی از یک نوع زنجیره سبک و یک نوع زنجیره سنگین تولید کند.اینها به منظور تشکیل یک ایمنوگلوبولین هموژن ترکیب خواهند شد که در الگوی الکتروفورز سرم به صورت پیک منوکلنال  قابل شناسایی خواهد بود و بنابرین چون هیچ زنجیره سبک اضافی سنتز نشده است در ادرار هم چیزی ظاهر نخواهد شد (پروتئین بنس-جونز نداریم )
2.   کلون ممکن است زنجیره های سبک را بیشتر از زنجیره های سنگین سنتز کند و زنجیره های سبک با همه زنجیره های سنگین در دسترس ترکیب شوند و ایمنوگلوبولین به دست آمده را می توان در الکتروفورز سرم شناسایی کرد.زنجیره های سبک اضافی در ادرار ترشح خواهند شد (پروتئین بنس-جونز).
3. کلون تنها زنجیره های سبک هموژن را بدون هیچگونه زنجیره سنگینی می سازد و الکتروفورز سرم هیچ پیک منوکلنال را نشان نمی دهد چون هیچ نوع مولکول ایمنوگلوبولین هموژن نمی تواند تشکیل شود.تمام زنجیره های سبک در ادرار ترشح خواهند شد مگر اینکه کلیه ها کم کار باشند. بنابراین ادرار شامل مقادیر زیادی پروتئین بنس-جونز بوده و این را می توان به وسیله یک پیک در الگوی الکتروفورز سرم بهتر شناسایی نمود. 

میلوم مولتیپل بیماریی که در آن پرولیفراسیون بدخیم پلاسما سل ها معمولاً در مغز استخوان وجود دارد در اغلب موارد همراه با پروتئین بنس-جونز می باشد. برآورد می شود که 50-80% بیماران مبتلا به میلوم مولتیپل پروتئین بنس-جونز در ادرار خواهند داشت.موارد باقیمانده دیگر به وسیله الکتروفورز سرم یا ایمونوالکتروفورز که امکان شناسایی ایمنوگلوبولین منوکلنال توسط آن وجود دارد،تشخیص داده می شوند.
مشاهده پروتئین بنس-جونز در ادرار برای میلوم مولتیپل اختصاصی نیست بلکه همچنین در مواردی مثل: لنفوم،ماکروگلوبولینمی،لوسمی،سارکومای اوستئوژنیک،آمیلوئیدوز و بد خیمی های دیگر نیز مشاهده می شود.ترشح روزانه زنجیره های سبک در ادرار می تواند از کمتر از یک گرم در روز تا 15-20 گرم در روزمتفاوت باشد. از خصوصیات بیماری میلوم مولتیپل این است که اگر پروتئین بنس-جونز وجود داشته باشد در مقادیر زیاد ظاهر خواهد شد.

 

پس از پروتئینوری طولانی مدت  بنس-جونز ممکن است غشا گلومرول به پروتئین های بزرگ  
نفوذ پذیرتر شده و به علت بازجذب مجدد پروتئینها،سلول های توبولی دژنره و تخریب گردند و بنابراین پروتئین های نورمال سرم مثل آلبومین وگلوبولین نیز در ادرار ظاهر خواهند شد.
انجام آزمایش برای پروتئینوری بنس-جونز یک بخش از آزمایشهای روتین و معمولی ادرار نیست.اما این پروتئین ممکن است به صورت تصادفی توسط تست گرما و اسید شناسایی شود.چنانچه درخواستی برای انجام تست پروتئین بنس-جونز باشد ممکن است ابتدا تست  اسید سولفوسالیسیلیک به عنوان یک تست غربالگر برای تمام پروتئین ها انجام شود. اگر نتیجه منفی بود پس پروتئین بنس-جونز وجود ندارد اما اگر نتایج مثبت به دست آمد آنگاه تست های بیشتری لازم است تا مشخص کند که آیا رسوب مربوط به پروتئین بنس-جونز است یا مربوط به سایر پروتئین ها می باشد. بهترین روش برای شناسایی حضور این زنجیره های سبک،انجام الکتروفورز پروتئین و ایمونوالکتروفورز با استفاده از آنتی سرم های اختصاصی
بر روی نمونه ادراری است که قبلاٌ توسط دیالیز به خوبی تغلیظ شده باشد.

  دو روش دیگر غربالگر نیز وجود دارند که می توانند استفاده شوند اما به اندازه الکتروفورز با ارزش نیستند. یک روش براساس خواص حلالیت غیر معمول آن و روش دیگر یک آزمایش  رسوبی با استفاده از تولوئن سولفونیک اسید (TSA) است.

 
تست رسوبی گرما
پروتئین بنس-جونز در درجه حرارت های بین 40-60 درجه سانتیگراد (درجه اپتیمم 56) رسوب می کند،ولی مجدداٌ در حرارت 100 درجه سانتیگراد حل می شود. با سرد کردن مجدد،رسوب دوباره در حدود 60 درجه سانتیگراد ظاهر شده و مجدداٌ در حرارت پایین تر از 40 درجه سانتیگراد حل خواهد شد. 
 
آزمایش تولوئن سولفونیک اسید (TSA)
معرف TSA پروتئین بنس-جونز را رسوب می دهد و می تواند مقادیر این پروتئین را در حد 0.03 میلی گرم در هر میلی لیتر شناسایی نماید.این محلول،آلبومین را رسوب نمی دهد اما اگر گلوبولین ها در غلظت های بیش از 500 میلی گرم در 100 میلی لیتر وجود داشته باشند،نتیجه مثبت ایجاد می نمایند.
پروتئین بنز جونز را چگونه تشخیص بدهیم؟تجهيزات : بن ماري جوش – لوله شيشه اي – اسيد استيک 10 % - نوار PH متر

پروتئين بنس جونز متشکل از زنجيره هاي سبک کاپا يا لاندا ايمنوگلو بولينها است که به علت خواص قابليت حلاليت غيرمعمول اين پروتئينها در دماي بين40تا 60 درجه رسوب کرده و مجددا در دماي جوش محلول مي شوند
روش کار :
چند ميلي ليتر از ادرار سانتريفيوژ شده را درون يک لوله ريخته وسپس PH ان را با اسيد استيک10درصد تا حدود 5/5تا5 پائين اورده وسپس براي مدت 15 دقيقه درون بن ماري 56 درجه قرار ميدهيم درصورت مشاهده رسوب ان را به مدت 3دقيقه درون بن ماري جوش قرارداده و مي جوشانيم.
کاهش رسوب دليل بر وجود پروتعين بنس جونز ميباشد و با سرد کردن ان تادماي 40تا60درجه مجددا رسوب ظا هر ميشود درصورت وجود غلظت خيلي بالاي ان ممکن است رسوب مجددا در دماي جوش حل نشده و جواب منفي کاذب حاصل شود دراين شرايط بهتراست ادرار را رقيق کرده مجددا ازمايش را تکرارکرد از معرف TSAهم ميتوان براي رسوب دادن وشناسايي استفاده کرد اما اين تست کاملا اختصاصي نبوده و ممکن است ساير گلبولينها رانيز رسوب داده و جواب مثبت کاذب بدست ايد.

Bence Jones protein cast (myeloma cast) from the urinary sediment of a patient with lambda-Bence Jones type multiple myeloma. Sternheimer stein, X200

Bence Jones protein cast (myeloma cast) from the urinary sediment of the preceding patient. Note the characteristic appearance of yarn wound into a bundle. Identification of Bence Jones protein casts is possible only by immunochemical staining with antiserum to the L-chain. Sternheimer stain, X1000

Bence Jones protein cast (myeloma cast) from the urinary sediment of the preceding patient. Immunofluorescent stain with FITC-labeled anti-human globulin IgG/F(ab)2, X400

A myeloma cell from the urinary sediment of the preceding patient. The cell looks like a grape cell containing Russell bodies. May-Giemsa stain, X1000

Another myeloma cell from the urinary sediment of the preceding patient. The cell is large, and has two nuclei and halo. May-Giemsa stain, X1000

Cells, which are positive by immunofluorescent stain with FITC-labeled anti-human globulin IgG/F(ab)2, from the urinary sediment of the preceding patient. I think that these cells are myeloma cells, renal tubular epithelia, or macrophages containing macrophages containing degenerated globulin or L-chain. X400

منبع :

www.med.osaka-u.ac.jp

ویکی پدیا