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La VS dans le myélome multiple est augmentée en raison de la présence de taux de protéines anormalement élevés. Les niveaux de VS ont été augmentés dans 65,3 % des cas de myélome multiple. 

Le processus pathologique du myélome multiple comporte plusieurs facteurs qui provoquent une vitesse de sédimentation érythrocytaire élevée (ESR). Tout d’abord, les protéines anormales produites par les cellules myélomateuses ou plutôt les immunoglobulines et leurs composants peuvent provoquer une augmentation de la viscosité du sang, ce qui entraîne une augmentation de la VS. Les cellules myélomateuses peuvent provoquer une inflammation et augmenter la sécrétion de certaines protéines qui influencent la vitesse de sédimentation. L’effet de la maladie sur la fonction médullaire, et en particulier sa surproduction de plasmocytes, peut également avoir un impact sur les niveaux de VS. Des niveaux élevés d’ESR sont assez généraux pour évaluer une infection et peuvent servir de prédicteur pour déterminer l’ampleur des irrégularités liées au myélome qui affectent actuellement le corps d’une personne. La surveillance régulière de l'ESR avec d'autres paramètres cliniques permet d'évaluer la progression de la maladie et la réponse du patient au traitement du myélome multiple.