Электрофорез белков крови принцип

Для разделения белков сыворотки крови на их составляющие используют метод электрофореза, основанный на различной подвижности белков сыворотки крови в электрическом поле.

Принцип разделения белков сыворотки крови на фракции состоит в том, что в электрическом поле белки сыворотки крови движутся по смоченной буферным раствором хроматографической бумаге (ацетатцеллюлозной пленке, крахмаловому, агаровом гелям) со скоростью, зависящей в основном от величины электрического заряда и молекулярной массы частиц.

Вследствие этого белки сыворотки крови разделяются обычно на пять основных фракций: альбумины, альфа-1-глобулины, альфа-2-глобулины, бета-глобулины, гамма-глобулины, содержание которых определяется с помощью фотометрии или денситометрии.

Электрофорез в агаровом, крахмальном и особенно полиакриламидном геле дает лучшие результаты: четкое разделение и большое количество белковых фракций сыворотки. Недостатки метода: сложность процедуры приготовления геля (дороговизна готовых гелевых пластин).

Преимущества электрофореза на ацетатцеллюлозной пленке:

1. Химическая однородность пленки и одинаковый размер пор

2. Требует малый объем пробы (0,2-2 мкл) для разделения

3. Быстрота разделения и окраски белков, легкость отмывания фона

В сыворотке крови здорового человека при электрофорезе можно обнаружить шесть белковых фракций: преальбумины, альбумины, альфа-1-глобулины, альфа-2-глобулины, бета-глобулины и гамма-глобулины.

Это исследование в диагностическом отношении более информативно чем определение только общего белка или альбумина. При многих заболеваниях изменяется процентное соотношение белковых фракций, хотя общее содержание белка в сыворотке крови остается в пределах нормы.

Анализ фореграммы белков позволяет установить, за счет какой фракции происходит увеличение или дефицит белка, а также судить о специфичности изменений, характерных для данной патологии. Исследование белковых фракций, позволяет судить о характерном для какого-либо заболевания избытке или дефиците белка только в самой общей форме.

Белковые фракции сыворотки крови в норме:

При анализе результатов исследования сыворотки крови на белковые фракции выявляются три типа нарушений:

1. Диспротеинемия (изменение соотношения белковых фракций)

2. Генетические дефекты синтеза белков

3. Парапротеинемия (аномальные белки в крови)

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Для студента самое главное не сдать экзамен, а вовремя вспомнить про него. 10034 — | 7498 — или читать все.

195.133.146.119 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

источник

Этот анализ является исследованием, которое позволяет определить их количественные и качественные показатели по тому, как белки распределяются в электрическом поле. Исследование основано на том, что белковые молекулы несут заряды, положительные или отрицательные в зависимости от того, какой кислотностью будет обладать среда, в которой будет проводиться непосредственно электрофорез. Молекулы, которые окажутся положительно заряженными, будут адсорбироваться лучше, нежели чем те, которые несут отрицательный заряд.

Носителями, которые будут применяться для электрофореза, могут быть хроматографическая бумага, агаровый гель, полиакриловой гель, ацетатцеллюлозная бумага или акриловый гель. Значительно реже применяется капиллярный электрофорез.

Во время анализа белки разделяют на 5 или 6 фракций, в зависимости от применяемого метода. Это будут гамма-глобулины, которые делятся на бета-1 и бета-2, альбумины — альфа-1 и альфа-2, а также бета-глобулины.

Имеются установленные нормы белковых фракций, которые должны присутствовать в крови. Отклонение их от показателей является признаком нарушения в организме, что требует проведения обследования для выявления причины.

Значения показателей, в зависимости от того какие реактивы применяются в конкретной лаборатории, могут несколько изменяться. Поэтому в бланке результатов исследования в каждом медицинском учреждении обязательно указываются значения нормы, которые приняты в нем. На них будет ориентироваться врач при расшифровке анализа.

Электрофорез белков крови назначают не очень часто, так как сегодня современные лабораторные исследования позволяют провести анализ на определенный белок, что ускоряет процесс диагностики. Абсолютным показанием к электрофорезу является наличие монолокальной гаммапатии. Также иногда анализ может быть показан в таких случаях:

• чрезмерно высокая скорость оседания эритроцитов, когда она превышает 50 мм/ч;
• значительно повышенный уровень гамма-глобулинов;
• скрининговое обследование для контроля эффективности лечения миеломной болезни;
• чрезмерно высокий общий белок в крови;
• ряд аутоиммунных заболеваний, поражающих печень и почки;
• слабость, для которой нет выраженной причины;
• развитие патологических переломов костей и постоянные боли в костях;
• частые рецидивы инфекционных заболеваний;
• нарушения, обнаруженные в прочих анализах, указывающие на то, что у человека могут развиваться анемии, лейкемии, гиперкальциемия или гипоальбуминемия.

При общей диспансеризации и получении медицинских справок для трудоустройства данное исследование крови не осуществляется. Не требуется оно и в процессе подготовки человека к хирургическому вмешательству.

Для получения наиболее точных результатов рекомендуется соблюдение правил подготовки к анализу. Они включают в себя голодную диету в течение 15 часов до того как будет взята кровь, когда пациент может употреблять только чистую не газированную воду. За 90 минут до проведения исследования необходимо полностью исключить нагрузки как эмоциональные, так и физические, и курение в активной или пассивной форме. Чтобы не допустить искажение данных, забор материала не проводят сразу после того, как был осуществлен гемодиализ или проведена процедура, при которой использовались радиоконтрастные составы. Важно также, чтобы за несколько дней до исследования полностью было исключено лечение пенициллином, так как он вызывает расщепление амбулина, что исказит результат.

Исказить показатели, кроме неправильной подготовки к проведению анализа, могут 2 фактора: недавно проведенная процедура гемодиализа, из-за которой произошло разрушение эритроцитов в крови, и повышенный уровень билирубина в организме. В любом из этих случаев потребуется пересдача анализа через некоторое время, которое определит врач.

источник

В плазме человеческой крови находится множество белковых компонентов. Они различны по своему составу, строению и подвижности в определенной среде, проводящей электрический ток. На этом и строится разделение общего белка, который локализуется в плазме, на различные белковые фракции. При проведении электрофореза сыворотки крови выясняют количественное отношение отдельных белковых составляющих и структур. Это необходимо для определения наличия у человека различных патологических явлений, например инфекций или онкологии. Именно электрофорез белков сыворотки крови имеет большое значение при проведении диагностики различных болезней.

Для расщепления белковых фракций применяют электрофорез сыворотки крови, принцип которого основан на разной подвижности белковых компонентов в созданном электрическом поле. Такой метод исследования является более точным и информативным, в отличие от стандартного общего анализа крови. Но при этом электрофорез показывает только количество определённой фракции белка, характер и степень патологического процесса в общей форме. Анализ проведенных исследований позволяет медицинским специалистам выяснить, какое именно соотношение белковых фракций наблюдается в организме человека, и определить специфику патологии, присущую конкретному заболеванию.

Большую часть основной биологической жидкости человека, или крови, составляют белки. В общем количестве их норма находится в пределах 60-80 г/л. Для получения точного анализа проводится электрофорез сыворотки крови на бумаге. Это исследование является самым распространенным способом анализа. Основной средой является особая фильтровальная бумага. Главная ее особенность – высокая гигроскопичность. Такая бумага может поглотить воды больше своего веса в 130-200 раз. В зависимости от применяемого оборудования электрофорез на бумаге длится 4-16 часов. Происходит подразделение белковых структур. Затем полосы бумаги обрабатывают специальными красками для получения анализа. Такая методика является самой распространенной в работе медицинских лабораторий. За счёт воздействия электрического тока белковые фракции, заряженные отрицательно, двигаются в сторону положительно заряженного электрода. Благодаря этому белковые составляющие крови подразделяются на 5 известных фракций:

Альбумины заряжены отрицательно, имеют маленькую, по сравнению с другими фракциями, молекулярную массу. За счет этого скорость их передвижения гораздо выше, чем у остальных фракций, и они дальше всех локализуются от участка старта. Первые три фракции глобулина передвигаются с более низкой скоростью из-за своей массы. Но самая маленькая скорость регистрируется у γ-глобулинов. Эти белки имеют большую массу и крупные, относительно других, размеры. Их заряд почти нейтрален, поэтому данная белковая фракция практически не сдвигается с линии старта.

В настоящее время электрофорез сыворотки крови часто проводимый анализ для постановки точного диагноза болезни. Этот анализ могут назначить как терапевты, так врачи узкого профиля. Показаниями по проведению исследований будут:

• различные воспаления;
• болезни хронической природы;
• патологические процессы в соединительной ткани;
• внутреннее кровотечение;
• злокачественные новообразования.

Для того чтобы полученные результаты поведенных исследований были верными, не менее чем за 8 часов до сдачи крови необходимо отказаться от приёма еды. Кроме того, необходимо согласовать прием лекарственных средств, если таковые имеются, с лечащим врачом.

Для того чтобы результаты не были по ошибке завышены, необходимо снизить до минимума возможность свертывания крови для определения показателя белковых фракций и общего белка. Электрофорез сыворотки крови проводится аккуратно, поскольку существует вероятность искажения полученных результатов из-за фибриногена. Он может прятать ненормальные белки или быть спутанным с ними.

В течение суток после сдачи пробы будет готов анализ на электрофорез белков сыворотки крови. Норма полученных показателей по категориям у взрослых людей:

1. Общий белок – 63-82 г/л.
2. Альбумины – 40-60 % от общего количества фракций.
3. α₁-глобулины – 2-5 %.
4. α₂-глобулины – 7-13 %.
5. β-глобулины – 8-15 %
6. γ-глобулины – 12-22 %.

Изменение количества любой белковой фракции в большую или меньшую сторону может свидетельствовать о развитии той или иной патологии. Для получения достоверной информации об этом необходим электрофорез белков сыворотки крови. Расшифровка результатов облегчит медицинским специалистам постановку диагноза и выбор лечения.

В самом начале при анализе полученных результатов определяют количество альбумина. Увеличение этой фракции может говорить об обезвоживании. Такое может произойти, если у больного отмечается затяжная рвота или нарушения в пищеварительной системе. Также увеличение альбумина происходит при ожогах большой площади кожного покрова.

Гораздо опаснее, если в организме снижается количество альбуминов, это может говорить о следующих патологиях:

1. Поражения почек и печени.
2. Патологии желудочно-кишечного тракта.
3. Инфекционные процессы.
4. Нарушения в деятельности сердечно-сосудистой системы.
5. Кровотечения.
6. Злокачественные новообразования.
7. Сепсис.
8. Ревматизм.

Незначительное уменьшение количества альбуминов может быть также:

1. У будущих матерей.
2. При превышении дозы лекарственных препаратов.
3. При длительной лихорадке.
4. У заядлых курильщиков.

Уменьшение количества a1-глобулинов регистрируется при недостатке α₁-антитрипсина. Увеличение же отмечают при обострении воспалений в организме, нарушениях в работе печени, при тканевом распаде.

Регистрируют его при сахарном диабете, воспалительных процессах в поджелудочной железе, у новорожденных детей при желтухе, при гепатитах токсического происхождения. Свидетельствует оно и о неправильном, несбалансированном питании.

Происходит при наличии следующих заболеваний:

1. Воспаления, особенно с присутствием гнойного экссудата (воспаление легких и другие процессы с наличием гноя).
2. Поражения соединительной ткани (например, ревматизм).
3. Злокачественные новообразования.
4. Периоды восстановления после ожогов.
5. Поражение почек.

Кроме того, такое явление характерно для гемолиза крови в пробирке во время проведения исследования.

Проявляется при гиперлипопротеидемии (увеличении количества липидов в крови), патологиях печени и почек. Можно обнаружить при открытой язве желудка, а также гипотиреозе (нарушение работы щитовидной железы). Снижение фракции регистрируют при гипобеталипопротеинемии (повышение в крови компонента беталипопротеин).

Эта фракция включает в свой состав иммуноглобулины. Поэтому увеличение γ-глобулинов регистрируется при сбоях в иммунитете. Обычно это происходит при различных инфекциях, развитии воспалительного процесса, изменениях ткани и ожоговых поражениях. Рост γ-глобулинов отмечают у больных хронической формой гепатита. Практически такая же картина характерна для цирроза печени. При запущенных случаях данного заболевания количество белковой фракции γ-глобулинов значительно выше показателя альбуминов. При определенных болезнях могут возникать сбои в образовании γ-глобулинов, и происходит развитие измененных протеинов в крови – парапротеинов. Для выяснения характера такого развития производится дополнительное исследование – иммуноэлектрофорез. Такая картина характерна для миеломного заболевания и патологии Вальденстрема.

Увеличение количества γ-глобулинов также присуще следующим патологиям:

• красной волчанке;
• эндотелиоме;
• ревматоидной форме артрита;
• остеосаркоме;
• хронической форме лимфолейкоза;
• кандидомикозу.

Снижение показателя γ-глобулинов подразделяют на 3 вида:

1. Физиологический (характерен для детей в возрасте от трех до пяти месяцев).
2. Врожденный (развивается с момента рождения).
3. Идиопатический (когда причину развития установить не удается).

Вторичное снижение регистрируется при развитии заболеваний, которые вызывают истощение иммунной системы. В последнее время в медицинской практике все чаще проводится анализ на определение количества преальбуминов. Обычно такое исследование проводят больным, находящимся в реанимации.

Уменьшение количества преальбуминов очень важный и точный тест на определение недостаточности белковых структур в организме пациента. При проведении анализа на преальбумины выполняют коррекцию белкового метаболизма у таких пациентов.

Принцип проведения подобного анализа схож с технологией выполнения электрофореза сыворотки крови. Проводят его для более точной постановки диагноза или обнаружения других патологий. Кроме того такой анализ поможет выявить у больного наличие протеинурии.

Электрофорез сыворотки крови и мочи – важные методы в диагностике различных инфекционных заболеваний. Благодаря методике исследования и высокой точности они помогают определить вид патологии. Точный диагноз – верный путь к правильному лечению и полному выздоровлению.

источник

Электрофорез белков – вид анализа крови для оценки соотношения между различными белками крови и для выявления парапротеина.

Синонимы: serum protein electrophoresis, protein ELP, SPE, SPEP.

исследование количественых и качественных характеристик белков крови по их распределению в электрическом поле.

Из белков построены все клетки тела. Белок — сложная молекула, состоит из более простых «кирпичиков» — аминокислот. Суммарно все белки крови называют «общий белок», в свою очередь он состоит из компонентов — альбуминов, глобулинов.

Белки способны нести положительный или отрицательный заряд в зависимости от кислотности среды, в которой проводят электрофорез. Движение белков зависит от величины заряда, формы и размера молекулы, ее веса, свойств среды.

Позитивно заряженные молекулы белков лучше адсорбируются, чем отрицательно заряженные, поэтому при электрофорезе белков применяют негативные заряды. Альбумин несет наибольший отрицательный заряд, поэтому быстрее двигается к аноду.

• хроматографическая бумага
• ацетатцелюлозная бумага
• агаровый гель
• акриловый гель
• полиакриловый гель
• капиллярный электрофорез

Электрофорезом белки крови разделяются на 5-6 фракций – альбумины, альфа-1-, альфа-2-, бета- и гамма-глобулины (иногда на бета-1 и бета-2-глобулины).

• диагностика моноклональных гаммапатий (множественной миеломы)!
• повышенный общий белок крови
• повышенный уровень гамма-глобулинов
• очень высокого СОЭ – более 50 мм/час (когда нет других причин для его роста)
• скрининг, диагностика и контроль лечения моноклональных гаммапатий (миеломной болезни)

Единственное прямое показание для проведения электрофореза белков крови – выявление моноклональной гаммапатии. Сегодня врач может назначить анализ конкретного интересующего белка крови, а не электрофорез, который дает лишь ориентировочные результаты.

Моноклональная гаммапатия — появление в крови однородного по свойствам клона иммуноглобулинов — парапротеинов, синтезированных одним клоном клеток

• миеломная болезнь
• асимптоматическая миелома
• моноклональная гаммапатия неустановленной этиологии (МГУС)
• плазмоцитома
• первичный AL амилоидоз

При миеломной болезни в крови появляется значительное количество «неправильного» белка – парапротеина или М-белка. Это «моноклональный белок», поскольку синтезируется только в клетках из одного злокачественного клона В-лимфоцитов, он весь одинаков и его очень хорошо видно на кривой электрофореза белков. Количество парапротеина (затемнение, скачок вверх) указывает на наличие миеломы, позволяет оценить ее размеры, прогрессию, а изменения концентрации – ранний симптом обострения или ремиссии.

• боли в костях – особенно позвоночника и таза
• сильная головная боль
• изменения в общем анализе мочи — протеинутрия
• выраженная общая слабость, усталость
• частые инфекционные заболевания

Помните, что у каждой лаборатории, а точнее у лабораторного оборудования и реактивов есть «свои» нормы. В бланке лабораторного исследования они идут в графе – референсные значения или норма.

• общий анализ крови
• общий анализ мочи
• печеночные пробы – билирубин, АСТ, АЛТ, ГГТ, щелочная фосфатаза
• почечные пробы – креатинин, мочевина, мочевая кислота
• общий белок крови, альбумин, глобулины
• иммунофиксафия белков сыворотки крови
• моноклональные иммуноглобулины
• поликлональные иммуноглобулины
• свободные легкие цепи в крови
• бета-2-микроглобулин
• альбумин в моче
• электрофорез белков мочи
• иммунофиксация белков мочи
• свободные легкие цепи в моче

1. Преальбумин (транстиретин) — печеночный белок, расположен перед альбумином с коротким временем полувыведения, связывает гормоны щитовидной железы, транспортный белок для витамина А (предупреждает его потерю с мочой). Количество преальбумина позволяет оценить обеспеченность белками периферических тканей. Снижен при печеночных заболеваниях и дефиците питания.

2. Альбумины — наиболее крупная фракция белков крови, хорошо виден пик. Причины снижения альбуминов подробно описаны в данной статье. Редко при врожденной мутации развивается дисальбуминемия – фракция альбумина раздваивается.

3. Альфа-1-липопротеины — слабая однородно окрашенная область между альбумином и альфа-1-глобулином.

4. Размеры зоны альфа-1-глобулина определяются уровнем альфа-1-антитрипсина, орозомукоида, альфа-1-фетопротеина, альфа-1-микроглобулина. При остром воспалении — видимое затемнение.

• альфа-1-антитрипсин — генетическая вариабельность может проявиться изменением движения белков, циррозом печени, повышением печеночных проб, при беременности — снижение
• альфа-1-фетопротеин — маркер опухолей печени и врожденной патологии в пренатальной диагностике
• при снижении скорости гломерулярной фильтрации — повышение в крови альфа-1-микроглобулина

5. Альфа-2-глобулины — на формировании данной зоны влияют альфа-2-макроглобулин, церулоплазмин, гаптоглобин, пре-бета-липопротеин. Изменения не имеют клинического значения.

6. Интерзона между альфа-2- и гамма-глобулинами — окрашивается слабо, при гемолизе возникают комплексы гемоглобин-гаптоглобин, формирующие в этой области видимую полоску.

7. Бета-1-глобулины – размер затемнения определяется количеством трансферрина, фибриногена, С-реактивного белка, гемопексина. Интенсивность коррелирует с общей железосвязывающей способностью сыворотки крови. При железодефицитной анемии и при беременности повышается синтез трансферрина и усиливается контрастность зоны

8. Интерзона между бета-1- и бета-2- глобулинами образована иммуноглобулином А (IgA). Типичную полоску формирует бета-липопротеин.

9. Бета-2-глобулины — сформированы С4 компонентом комплемента, повышение — при остром воспалении, снижение — образование иммунокомплексов при аутоиммунных заболеваниях.

Комплемент — 11 белков, факторы неспецифического гуморального иммунитета.

• бета-2-микроглобулин — часть HLA системы на поверхности клеток, отображает скорость деления клеток, повышение в крови — снижение скорости фильтрации в почках, лимфопролиферативные заболевания
• фибриноген — белок системы свертывания крови, расположен между бета- и гамма-глобулинами, повышен при остром воспалении, снижен при тяжелой печеночной недостаточности, диссеминированном внутрисосудистом свертывании

10. Гамма-глобулины — характеристики зоны определяются свойствами классов иммуноглобулина G (IgG). Иммуноглобулин М (IgM) расположен ближе к старту.

Моноклональные иммуноглобулины – выявляются только при наличии заболевания, продукт одного клона клеток из В-лимфоцитов. С возрастом выявление парапротеина растет, появляется доброкачественная гипериммуноглобулинемия без каких-либо симптомов.

источник

Электорофорез белков плазмы (EPH) — распространенный диагностический метод в ветеринарии млекопитающих уже много лет. Развитие этого метода упростило процедуру анализа и сейчас требует очень небольших количеств плазмы, что позволяет использовать его в ветеринарии птиц (Cray, 2000) и рептилий (Zaias, Gray,2002).

Техника электрофореза. Основной принцип EPH включает покрытие плазмы или сыворотки тонким агарозным гелем. Прохождение электрического тока через гель заставляет мигрировать белки, в результате чего образуются полосы, зависящие от заряда и размера белковых молекул. После этого гель фиксируют, окрашивают и анализируют полосы визуально или квалифицируют с помощью лазерного сканирования в денситометре. Коммерческие системы для EPH-диагностики упрощают процесс и требуют всего 10 мкл сыворотки или плазмы. После помещения микрообразца в гель его подвергают электрофорезу в течение 40 минут при 100V, высушивают, окрашивают и сканируют в денситометре при 600 нм. Относительный и абсолютный (г/дл) размер белковых фракций можно определить на основании данных об уровне общего белка, полученных методом рефрактометрии.

Вопрос об использовании плазмы или сыворотки уже обсуждался несколькими авторами при исследовании разных видов птиц. Для птиц предпочтительнее использовать плазму. Общий белок плазмы в среднем на 1,7 г/дл, выше, чем в сыворотке из-за присутствия фибриногена. Так как фибриноген является острофазным белком, то есть индикатором острого воспаления, предпочтительнее включать эту фракцию в процесс EPH, как и при определении уровня общего белка. В остальном, сравнение результатов, полученных при EPH сыворотки или плазмы не показывает достоверных различий (Lumei and DeBruije, 1985).

Основные фракции белков, выделенные с помощью EPH включают (слева направо) альбумин, a-1 глобулин, a-2 глобулин, β-глобулин, g-глобулин. На рис. изображена электрофоретограмма здоровой зеленой игуаны. Альбумины представляют максимальную порцию белков плазмы и являются наиболее гомогенной и различимой фракцией у здоровых млекопитающих, птиц и рептилий. Альбумины работают как транспортные белки и определяют приблизительно 75% осмотической активности плазмы. Иногда у здоровых птиц можно обнаружить преальбуминовую фракцию, но у здоровых млекопитающих она встречается редко. Предварительные результаты показывают, что преальбуминовая фракция может встречаться у некоторых видов здоровых черепах (Zaias, Gray, 2002). Значение этих белков не ясно, но скорее всего эта фракция представлена белками, близкими к альбуминам по свойствам (транспортные белки). Альфа-глобулины обычно встречаются у птиц в виде двух отдельных фракций: a-1 и a-2. Эти фракции включают белки острой фазы: a-липопротеин, a-1-антитрипсин и a-2-макроглобулин (Kaneko, 1997; Cray, 2000). Бета-глобулины являются белками острой фазы воспаления и включают фибриноген, трансферрин, бета-липопротеин и комплемент. Они могут выделяться в виде одной или двух отдельных полос или пиков на электрофоретограмме. Фракция гамма-глобулинов представлена циркулирующими иммуноглобулинами. Обычно выделяется один пик, но редко – два. Продукты деградации комплемента также могут мигрировать в эту область (Kaneko, 1997).

В добавлении к оценке белковых фракций, из этих данных можно вычислить и использовать А/Г индекс для определения соотношения альбуминов и глобулинов. У птиц в норме концентрация глобулинов минимальна по сравнению с доминирующими глобулинами. У рептилий ситуация, наверно, похожа. Применяют следующую формулу подсчета А/Г индекса: (преальбумины (если имеются) + альбумины) : (a-1 + a-2 + b + g-глобулины).

Анализ и интерпретация электрофоретограммы.

Хотя нормальные значения этих фракций для рептилий пока не установлены, основы для интерпретации данных EPH можно почерпнуть из литературы о птицах и млекопитающих (Kaneko, 1997). Многие из белков плазмы, в том числе белки острой фазы и иммуноглобулины, заметно изменяются при заболевании. Фракционирование и определение индивидуальных фракций белков позволяет определить характер их повреждения. К примеру, белки острой фазы отвечают за локализацию повреждения и начало выздоровления. Концентрация многих из них повышается, что заметно по увеличению пиков альфа и бета-глобулинов, и часто это наиболее ранний симптом острого воспаления или инфекции. В дальнейшем возрастает фракция гамма-глобулинов в связи с продукцией антител к конкретному патогену.

В качетсве примера на рисунке показана электрофоретограмма от больной игуаны с симптомами слабости, анорексии, фасцикуляцией мышц и нарушением формирования скелета. Биохимия крови показывает инверсию кальция и фосфора. На электрофоретограмме заметно резкое снижение альбуминов (19% вместо 43%) и повышение бета-глобулинов (58% вместо 19%). Эти данные говорят о хронической патологии печени или почек, как потенциальной причине или наоборот, следствии метаболических расстройств. На другом рисунке изображена электрофоретограмма плазмы нескольких игуан разного возраста и общего состояния. Наши предварительные результаты показывают, что помимо увеличения фракции острофазных белков, у больных животных может отмечаться исчезновение некоторых в норме присутствующих минорных фракций.

Нарушенный А/Г индекс часто является первым симптомом диспротеинемии. Понижение этого показателя говорит о значительном повышении глобулинов, понижении альбуминов, или обоих процессах. Снижение индекса при нормальном уровне общего белка – важный симптом диспротеинемии, который без вспомогательного EPH-теста не определяется.

Изменения на электрофоретограмме охарактеризованы пока только у птиц (Cray,1999):

общий белок: Гиперпротеинемия указывает на дегидратацию; гипопротеинемия является нормой у птиц в возрасте до 8 месяцев, у взрослых это обычно указывает на гипергидратацию.

альбумины: Гиперальбуминемия редко встречается без дегидратации; гипоальбуминемия может быть обусловлена потерей почками, печенью, ЖКТ или встречается при эндопаразитарных болезнях. Пониженный синтез альбуминов отмечают при болезнях печени, истощении и при хроническом воспалении.

a1-глобулины: повышение этой фракции характерно при остром воспалении, паразитозах;

a2–глобулины: повышение встречается при остром воспалении, гепатитах, нефритах, нефротическом синдроме.

β-глобулины: повышение обычно при остром и хроническом воспалении, гепатите, нефритах, острых и хронических хламидиозах, аспергиллезе.

g-глобулины: повышение обычно при остром воспалении, инфекционных болезнях, желточном перитоните, иммунных болезнях, опухолях ретикулоэндотелиальной системы.

Физиологические влияния (возраст, гормоны, питание, стресс), не связанные с болезнью, могут изменять показания EPH, что необходимо учитывать при интерпретации. Впрочем, у птиц и млекопитающих эти факторы сами по себе влияют на результаты EPH в значительно меньшей степени, чем болезнь. Принципы, разработанные для птиц, скорее всего, подходят и для рептилий, а для амфибий таких работ пока не было выполнено.

Как и в случае других лабораторных исследований, в результатах электрофоретограмм рептилий могут иметься значительные видоспецифические и сезонные вариации. Поэтому важно накопление первичной информации и установление стандартов для каждой конкретной лаборатории.

Дата добавления: 2015-03-29 ; Просмотров: 1559 ; Нарушение авторских прав? ;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

источник

Электрофорез белков сыворотки крови (протеинограмма) является лабораторным исследованием, позволяющим определить количественные и качественные изменения основных белковых фракций. Данное исследование позволяет выявить острые и хронические воспаления инфекционной и неинфекционной природы, онкологические (моноклональные гаммапатии) и многие другие патологии, а также контролировать их лечение.

Благодаря ультрасовременной аппаратуре Юсуповской больницы и огромному опыту наших высококвалифицированных диагностов, грамотно интерпретирующих результаты исследования, обеспечиваются максимально точные результаты анализа в короткие сроки. Комплексным обследованием занимается мультидисциплинарная команда врачей, которые, в целях уточнения диагноза, назначают электрофорез белков сыворотки крови и другие высокотехнологичные лабораторные и инструментальные исследования, позволяющие выявить патологию на ранних стадиях развития, благодаря чему каждому пациенту подбирается наиболее эффективная индивидуальная схема лечения.

В состав общего белка сыворотки крови входят альбумины и глобулины, которые в норме находятся в определенных качественных и количественных соотношениях. Для оценки соотношения альбумина и глобулина в крови проводится электрофорез белков с применением агарозного геля.

Изменение качественного и количественного соотношения в протеинограмме может свидетельствовать о наличии в организме самых различных заболеваний (от вирусного гепатита до хронической сердечной недостаточности).

Для постановки точного диагноза, кроме результатов электрофореза белков крови, специалисты Юсуповской больницы назначают дополнительные клинические, лабораторные и инструментальные исследования.

Электрофорез белков крови позволяет точно оценить качественное и количественное соотношение основных белковых фракций у пациентов, страдающих следующими патологиями:

• острые и хронические инфекционные заболевания;
• заболевания печени (например, хронический вирусный гепатит);
• аутоиммунные состояния;
• почечные патологии (нефротический синдром);
• моноклональные гаммапатии (моноклональная гаммапатия неясного происхождения и множественная миелома);
• синдром иммунодефицита (агаммаглобулинемия Брутона).

Электрофорез белков сыворотки крови является довольно информативным исследованием, которое назначается пациентам Юсуповской больницы при подозрении на следующие заболевания и состояния:

• острые и хронические инфекционные заболевания, определенные заболевания печени и почек, аутоиммунные состояния;
• немотивированная слабость, множественная миелома, персистирующая лихорадка, патологические переломы или боли в костях, рецидивирующие инфекционные заболевания;
• подозрение на недостаточный уровень альфа-1-антитрипсина, синдром Брутона и другие иммунодефицитные состояния;
• отклонения в других лабораторных исследованиях, которые могут свидетельствовать о множественной миеломе: гиперкальциемия, гипоальбуминемия, лейкопения, анемия.

Нормальными значениями общего белка у детей считаются 44-80 г/л, в зависимости от возраста ребенка, у взрослых людей – от 64 до 83 г/л.:

• альбумина – от 55,8 до 66,1 %;
• альфа-1-глобулина – от 2,9 до 4,9%;
• альфа-2-глобулина – от 7,1 до 11,8%;
• бета-1-глобулина – от 4,7 до 7,2%;
• бета-2-глобулина – от 3,2 до 6,5%;
• гамма-глобулина – от 11,1 до 18,8%.

Изменение баланса тех или иных белковых фракций крови может сигнализировать о наличии в организме каких-либо патологических процессов.

Фракция альбумина может быть повышена при:

Фракция альбумина понижается при:

• остром холецистите;
• воспалительных и опухолевых заболеваниях ЖКТ;
• лейкозе;
• язвенной болезни;
• острой ревматической лихорадке;
• нефротическом синдроме;
• макроглобулинемии;
• сахарном диабете;
• саркоидозе;
• множественной миеломе;
• пневмонии;
• хронической сердечной недостаточности;
• остеомиелите;
• неспецифическом язвенном колите;
• системной красной волчанке;
• лимфоме;
• приеме глюкокортикоидов.

Фракция альфа-1-глобулина повышается при:

• лимфогранулематозе;
• острых или хронических воспалительных заболеваниях;
• язвенной болезни;
• циррозе печени;
• стрессе;
• беременности;
• приеме гормональных контрацептивов.

Фракция альфа-1-глобулина понижается при:

• остром вирусном гепатите;
• недостаточности альфа-1-антитрипсина;

Фракция альфа-2-глобулина повышается при:

• хроническом гломерулонефрите;
• острой ревматической лихорадке;
• сахарном диабете;
• циррозе печени;
• саркоидозе;
• лимфогранулематозе;
• узловатом полиартериите;
• нефротическом синдроме;
• системной красной волчанке;
• остеомиелите;
• ревматоидном артрите;
• пневмонии;
• диспротеинемии;
• стрессе;
• язвенной болезни;
• пожилом и младенческом возрасте;
• мальабсорбции;
• неспецифическом язвенном колите.

Фракция альфа-2-глобулина понижается при:

• гипогаптоглобинемии;
• остром вирусном гепатите;
• гипертиреозе;
• интраваскулярном гемолизе;
• мальабсорбции.

Фракция бета-глобулина повышается при:

• сахарном диабете;
• гломерулонефрите;
• острых воспалительных заболеваниях;
• гиперхолестеринемии;
• диспротеинемии;
• саркоидозе;
• макроглобулинемии;
• подпеченочная желтуха;
• железодефицитной анемии;
• нефротическом синдроме;
• ревматоидном артрите;
• беременности;
• приеме гормональных контрацептивов.

Фракция бета-глобулина понижается при:

• лейкозе;
• аутоиммунных заболеваниях;
• системной склеродермии;
• циррозе печени;
• лимфоме;
• нефротическом синдроме;
• системной красной волчанке;
• стеаторее;
• неспецифическом язвенном колите.

Фракция гамма-глобулина повышается при:

• циррозе печени;
• хроническом лимфолейкозе;
• амилоидозе;
• множественной миеломе;
• муковисцидозе;
• моноклональной гаммапатии неясного генеза;
• ювенильном ревматоидном артрите;
• синдроме Шегрена;
• системной склеродермии;
• системной красной волчанке;
• тиреоидите Хашимото;
• криоглобулинемии;
• саркоидозе;
• ревматоидном артрите;
• макроглобулинемии Вальденстрема.

Фракция гамма-глобулина понижается при:

• агаммаглобулинемии;
• остром вирусном гепатите;
• склеродермии;
• мальабсорбции;
• лейкозе;
• нефротическом синдроме;
• стеаторее;
• лимфоме;
• гломерулонефрите;
• неспецифическом язвенном колите.

За 12-15 часов до исследования рекомендуется отказаться от приема пищи.

Минимум за час-полтора до забора крови для анализа необходимо избегать физического и эмоционального перенапряжения, исключить курение.

Во избежание получения искаженных результатов не стоит проводить электрофорез белков сыворотки крови сразу после процедуры гемодиализа и процедур с использованием радиоконтрастных веществ. Необходимо также исключить прием пенициллина, который может привести к расщеплению полосы альбумина.

Электрофорез белков сыворотки крови является важной частью комплексного обследования пациентов в Юсуповской больнице. Данное исследование назначается при подозрении на наличие в организме той или иной из вышеперечисленных патологий.

Узнать стоимость услуг лабораторной диагностики и записаться на проведение исследования можно по телефону или онлайн на сайте Юсуповской больницы.

источник

Лабораторная работа №8

ЭЛЕКТРОФОРЕТИЧЕСКОЕ РАЗДЕЛЕНИЕ БЕЛКОВ

Метод основан на том, что молекулы белка обладают электрическим зарядом, величина и знак которого определяются аминокислотным составом белка, pH и ионной силой окружающей среды. Под влиянием внешнего электрического поля заряженные молекулы передвигаются в растворе к противоположно заряженному полюсу. Скорость перемещения белковых частиц пропорциональна величине их заряда и обратно пропорциональна размеру частиц и степени их гидратации.

Широкое распространение в настоящее время получил так называемый «зональный электрофорез» — электрофорез на твердом носителе (на бумажных полосах, агаре, крахмале, акриламиде), пропитанном буферным раствором с нужным значением pH. Положение белков на бумаге или геле определяют путем фиксации и последующего окрашивания их тем или иным красителем (обычно бромфеноловым синим, амидовым черным или кумасси синим). Количество белка в каждой фракции можно ориентировочно определять по интенсивности окраски связанного красителя. Такое определение не дает строго количественного соотношения белковых фракций, так как количество красителя, связываемого различными белками, неодинаково.

ЭЛЕКТРОФОРЕЗ HA БУМАГЕ

Разделение анализируемой смеси происходит на определенных сортах хроматографической бумаги, пропитанной буферным раствором, в приборах для электрофореза. Белки разделяют при напряжении до 500 B.

Камера для электрофореза состоит из плексигласовой ванны и пригнанной к ней крышкой (1). B ванне имеются 2 электродных отсека (2), каждый из которых разделен продольной перегородкой (3) на два отделения, сообщающиеся между собой. Bo внутренние отделения отсеков опускают электроды, а во внешние — концы бумажных полос (4), основную часть которых располагают на горизонтальной пластинке с шипами (5), находящейся в центральной части камеры. Между горизонтальной пластинкой и наружным отделением электродных отсеков имеются палочки (6),

Рис.2. Схема прибора для низковольтного электрофореза

через которые перекидываются бумажные полоски и которые служат для их поддерживания. Под верхней крышкой камеры находится сделанная из плексигласа пластинка с большими круглыми отверстиями (7), на которую сверху кладутся смоченные в дистиллированнон воде, сложенные в 4 — 5 раз листы фильтровальной бумаги. Эти листы способствуют увеличению герметичности камеры и, как следствие, — уменьшению испарения жидкости с электрофореграмм в процессе электрофореза.

Электрофорезом на бумаге студентам предлагается провести разделение белков сыворотки крови. Этим методом сыворотку крови можно разделить на 5 — 9 фракций и определить относительное содержание белка в каждой из них. Разделение проводят в буферном растворе (pH 8,6 — 8,9) при градиенте потенциала 3 — 5 В/см (120 — 350 B для полос длиной 40 — 45 см) при комнатной температуре. Сила тока не должна превышать 0,1 — 0,3 мА на каждый сантиметр поперечного сечения бумажной полосы. Увеличение силы тока более чем в 2 раза недопустимо, так как при этом происходит чрезмерное нагревание, значительное увеличение испарения и в конечном итоге — прогорание бумаги

1. Буферный раствор. Можно использовать:

а) веронал-мединаловый буфер (pH 8,6): в 300 мл дистиллированной воды растворяют10,32 гмединала (натриевая соль веронала), добавляют1,84 гверонала, нагревают при помешивании на водяной бане до растворения и доводят водой до1 л;

б) веронал-ацетатный буфер (pH 8,6): в 300 мл дистиллированной воды растворяют4,3 гверонала,0,95 гедкого натра и3,24 гуксуснокислого натрия. K раствору приливают 30 мл0,1 Mраствора HCl и доводят водой до1 л;

в) трис-буфер (pH 8,9): в1 лдистиллированной воды растворяют60,5 гтриса,6 гэтилендиаминтетрауксусной и4,6 гборной кислоты.

2. Растворы для окраски электрофореграмм:

а) кислый сине-черный краситель (аналогичный амидовому черному 10 Б) —0,2 гв смеси: уксусная кислота (ледяная) — 100 мл + метиловый спирт — 900 мл;

б) бромфеноловый синий —0,5 г, сулема —10 г, уксусная кислота (ледяная) — 20 мл, дистиллированная вода — 980 мл;

в) бромфеноловый синий — 0,1 г, ZnSO₄·7H₂O —50 г, уксусная кислота (ледяная) 50 мл, дистиллированная вода — 900 мл.

3. Растворы для отмывания электрофореграмм от несвязавшейся с белком краски и закрепления красителя на белке:

а) уксусная кислота — 2 %-й раствор;

б) уксуснокислый натрий — 2 %-й раствор, приготовленный на 10 %-м растворе уксусной кислоты.

4. Растворы для элюции окрашенных продуктов с электрофореграмм:

а) для извлечения бромфенолового синего —0,01 Mраствор NaOH;

б) для извлечения кислого сине-черного красителя —0,1 Mраствор NaOH.

Оборудование: пробирки; кюветы, спектрофотометр, прибор для электрофореза, бумага хроматографическая: FN4, FN5, ватман 3, ватман 3MM и др.

Получение сыворотки крови. 2 — 3 мл крови набирают в сухую центрифужную пробирку и оставляют на 1/2 — 1 ч. Тонкой стеклянной палочкой осторожно обводят стенки пробирки для отделения от них сгустка, центрифугируют и сыворотку сливают в чистую пробирку.

Подготовка камеры. Отсеки для электродов наполняют буферным раствором до одинакового уровня (во избежание перетекания буфера), примерно по 800 мл в каждый отсек. Bo внутренние части электродных отсеков погружают электроды. Ha листе хроматографической бумаги (18×45 см) (при использовании тонких сортов бумаги образцы лучше наносить на отдельные полоски шириной 4 —5 см) на расстоянии15 см от одного из его узких сторон простым мягким карандашом (графит препятствует растеканию жидкости) очерчивают места для нанесения проб. Они представляют собой прямоугольники (2 х0,3 см), большие стороны которых располагают перпендикулярно длине бумажной полосы. Расстояние между стартовыми зонами и краями электрофореграммы —2 см. Электрофореграмму пропитывают буфером, в котором будет проходить электрофорез. Для этого ее протягивают через кювету с буферным раствором. Концы бумажных полос (6 —8 см) не смачивают. От избытка буфера освобождаются, промокая полосы между двумя-тремя листами фильтровальной бумаги. Влажную электрофореграмму помещают в камеру на центральную горизонтальную пластинку (5), а концы опускают в наружные отделения электродных отсеков Прибор плотно закрывают крышкой, под которой находятся смоченные водой листы фильтровальной бумаги.

Проведение электрофореза. После того как бумажные полосы полностью пропитаются буферным раствором, на отмеченные участки с помощью пипетки объемом 0,1 мл наносят пробы: 0,01 — 0,02 мл (1 — 2 мг белка) сыворотки. Камеру закрывают крышкой и включают ток. Длительность электрофореза составляет 22 — 24 ч при напряжении 200 — 300 B

Фиксация и окраска электрофореграмм. По окончании электрофореза выключают ток и тотчас вынимают электрофореграммы из прибора. Их располагают на специальной подставке и подсушивают на воздухе под тягой, затем — в сушильном шкафу при 105 ºC в течение 20 мин для фиксации белков на бумаге, после чего помещают в эмалированную кювету, заливают красителем и оставляют на 2 — 3 ч и более. Краситель сливают и электрофореграммы отмывают от его избытка, заливая 3 — 4 раза 2 %-м раствором уксусной кислоты, каждый раз на 5 — 10 мин. Участки бумаги, не содержащие белка, должны быть полностью освобождены от красителя. Для закрепления окрашенных продуктов электрофореграммы на 2 мин заливают 2 %-м раствором уксуснокислого натрия и сушат на воздухе под тягой.

Определение соотношения отдельных фракций белка. При pH 8,6 белки сыворотки крови заряжены отрицательно и перемещаются в электрическом поле к аноду. Быстрее всего к аноду движется фракция, альбуминов, затем идут α₁-, α₂-, β- и γ-глобулины (см. Рис. 3). Участки бумажных лент, на которых проявились пятна белков, делят поперечными линиями простым карандашом на полоски шириной в 3 —5 мм и разрезают no этим линиям. Каждую полоску измельчают и помещают в отдельную пронумерованную пробирку, заливают 3 мл0,01 M раствора NaOH, оставляют на час для извлечения краски из бумаги, а затем находят для каждого раствора значение оптической плотности на фотоколориметре (спектрофотометре) при 612 нм.

Рис. 3. Электрофореграмма сыворотки крови человека и кривая распределения белковых фракций

Параллельно обрабатывают контрольную пробу. Для нее вырезают полоску из неокрашенных участков электрофореграммы.

Ha основании полученных данных строят кривую распределения окрашенных продуктов на электрофореграмме Ha оси абсцисс отмечают номера пробирок, на оси ординат — соответствующее значение оптической плотности (см. Рис.3). Рассчитывают процентное соотношение белковых фракций в сыворотке крови. Для этого вычерченную кривую делят по минимумам на ряд участков, соответствующих отдельным фракциям. Величина площади каждого участка пропорциональна количеству краски, соединившейся с белком данной фракции. Соотношение между этими площадями вычисляют по весу (вес участков бумаги пропорционален их площади), всю площадь принимают за 100 %. При наличии денситометра соотношение белковых фракций в сыворотке крови можно определить из денситограммы.

Предварительно определяя содержание белка в сыворотке, рассчитывают его количество для каждой фракции.

источник

Электрофорез сывороточных белков: современные возможности анализа

Гильманов А.Ж., д.м.н., профессор
Саляхова Р.М., к.м.н., доцент
Кафедра лабораторной диагностики ИПО Башкирского медуниверситета, г. Уфа

Информативность и экономичность – важнейшие требования к лабораторным исследованиям, которые приходится учитывать как в отечественной, так и в зарубежной практике. Одним из достаточно информативных лабораторных тестов, используемых в настоящее время, является электрофорез белков биологических жидкостей (сыворотка крови, моча, спинномозговая жидкость и др.), который позволяет получить значительную диагностическую информацию. К сожалению, в большинстве лабораторий нет необходимых приборов. В то же время часть лабораторий, имеющих оборудование для электрофореза, им зачастую не пользуется из-за поломок, отсутствия расходных материалов или, как нередко бывает, невостребованности этого типа анализов лечащими врачами вследствие их недостаточной осведомленности о современных возможностях и клинической значимости этого метода. Исследование белкового и липопротеинового спектра сыворотки крови особенно значимо для диагностики патологических состояний, сопровождающихся нарушениями обмена белков и дислипопротеидемиями. При многих заболеваниях в сыворотке крови изменяется соотношение отдельных белков (диспротеинемия), хотя общее содержание белка может остаться нормальным.

В настоящее время известно более 150 индивидуальных сывороточных белков; значительную часть из них можно количественно определить современными иммуноферментными, иммунохемилюминесцентными и иммунотурбидиметрическими методами. Но при всей информативности и доказательности таких анализов пока они в основном малодоступны из-за сравнительной дороговизны: себестоимость одного количественного определения апопротеинов, антитрипсина или иммуноглобулинов составляет от 2 до 8 долларов США. Вместе с тем типовые сдвиги белкового состава сыворотки крови можно определить гораздо более доступным электрофоретическим методом, который к тому же позволяет «одним взглядом» оценить общую картину белкового спектра и получить значимую диагностическую информацию.

Принцип электрофоретического разделения молекул состоит в их движении с раз-личной скоростью в постоянном электрическом поле. Наиболее часто в клинической практике используется электрофорез на поддерживающих средах-носителях – хроматографической бумаге, ацетатцеллюлозных мембранах, различных гелях, а также на комбинированных средах. Электрофорез на бумаге до недавнего времени широко применялся во многих лабораториях, однако он имеет много недостатков. Основной из них – в том, что результаты фракционирования белков этим методом могут быть получены лишь на 2-3 день исследования. Электрофорез в агарозном, крахмальном и особенно в полиакриламидном геле дает существенно лучшие результаты, позволяя идентифицировать большее количество белковых фракций сыворотки (до 30), но и ему присущи недостатки – сложность приготовления геля или дороговизна готовых гелевых пластин. Использование мембран из ацетата целлюлозы позволяет достигнуть компромисса и использовать их главные особенности — однородность материала, очень малую емкость слоя, требующую микроколичеств пробы (0,4–2,0 мкл), быстроту разделения и окраски белков (20-80 мин), легкость отмывания фона, а также относительно низкую стоимость пленок и их доступ-ность. В целом применение ацетатцеллюлозных мембран позволяет повысить четкость фракционирования и значительно сократить время, требуемое для разделения, окраски и анализа.

Знак и величина электрического заряда молекул белков сыворотки крови, а значит, направление и скорость их движения при электрофоретическом разделении, зависят от значения рН и ионной силы среды. Кроме того, скорость движения белковых молекул оп-ределяется их молекулярной массой, ионным окружением (составом и концентрацией бу-фера), приложенным напряжением и другими факторами. В связи с этим для получения сопоставимых данных электрофорез должен осуществляться при строго определенных значениях указанных параметров. В буферном растворе с рН=8,6 или 8,9 и ионной силой 0,08–0,15 моль/л все белки сыворотки крови приобретают отрицательный заряд и движутся от катода к аноду, причем дальше всего уходят альбумины, имеющие меньшую молекулярную массу, затем располагаются a ₁-, a ₂-, b — и g -глобулины. Иногда каждая из этих основных фракций может разделиться на несколько подфракций.

Следует указать, что результаты электрофореза сильно зависят от подготовки про-бы и мастерства лабораторного персонала. Сыворотку крови для исследования лучше брать свежей, хранившейся не более нескольких часов. В пробе не должно быть следов гемолиза; в противном случае свободный гемоглобин и его комплекс с гаптоглобином мо-гут образовать дополнительные полосы в области a ₂— и b -глобулинов. В присутствии ионов кальция и под влиянием некоторых лекарственных веществ возможно расслоение b -фракции на две подфракции, что объясняется нарушением подвижности С3-компонента комплемента. Наконец, в целом качество «картинки» зависит от навыков нанесения пробы (это тоже определенное искусство, формирующееся практикой) и используемых инструментов-аппликаторов.

Необходим постоянный контроль рН буфера, применяемого для электродных камер и для смачивания пленок, т.к. от его значения зависит качество разделения фракций. Дело в том, что в ходе электрофореза на аноде и катоде протекают различные электрохимические процессы, приводящие к изменениям характеристик буферных растворов (в ча-стности, рН). В связи с этим для восстановления его значения некоторые специалисты рекомендуют по окончании рабочего дня смешивать буферные растворы из разных элек-тродных камер путем сливания в один сосуд, что позволяет существенно продлить срок службы буфера (в зависимости от интенсивности работы — до нескольких недель и более, но с условием периодического контроля рН; при выходе этого показателя за пределы ±0,1 0,2 от требуемых величин буферный раствор подлежит замене на свежеприготовленный). Срок работы электродных буферных растворов уточняется опытным путем; обычный признак потери их годности – сокращение длины разгонной дорожки, «наложение» белковых фракций друг на друга и «обрезанный» задний край гамма-глобулиновой фракции при обычных значениях тока (напряжения) и времени электрофореза. Замачивание пленок необходимо всегда осуществлять в свежем буферном растворе, не применявшемся в качестве электродного буфера.

Надо помнить, что электрофорез относится к полуколичественным исследованиям. Это определяется самой «технологией» его этапов, в частности, окраски проб и денситометрии. По принятым международным правилам, первоначальная оценка результатов электрофоретического разделения сывороточных белков (выявление нормы или патологии) должна проводиться визуально, путем сравнения с картиной нормальной сыворотки, а количественные данные предназначены только для документирования результатов и динамического наблюдения. При оценке фракций только по процентному их содержанию возможны ошибки трактовки анализа. Например, при гипергаммаглобулинемии относительное количество альбумина (в %) автоматически окажется сниженным, хотя его абсолютная концентрация (в г/л) реально не изменялась. Для исключения недоразумений желательно количественно определять белковые фракции — в г/л, что легко осуществить умножением процентного содержания отдельных фракций на концентрацию общего белка в сыворотке крови. Можно дополнительно провести определение уровня сывороточного альбумина колориметрическим методом и результат сравнить со значением, полученным при электрофорезе; эта процедура одновременно поможет оценить качество анализа.

С учетом приведенного выше, при интерпретации результатов клиницистам нет смысла придавать диагностическое значение, например, снижению содержания альбумина у пациента на 2-3% от справочных данных. Само понятие нормы в лабораторной практике весьма условно; нормальные значения параметров зависят от местных факторов и должны формироваться в первую очередь «на местной базе», т.е. в конкретной лаборатории при обследовании здорового контингента. Вместе с тем для общего контроля качества разделения белков выпускаются специальные контрольные сыворотки, которые желательно иметь в каждой лаборатории, работающей этим методом.

Приведенные положения о количественной оценке фракций в полной мере относятся и к электрофоретическому разделению липопротеинов сыворотки крови, применяе-мому для оценки типа и тяжести гиперлипопротеинемии (ГЛП) с учетом количества триглицеридов, холестерина общего и холестерина в составе ЛПВП. Наибольшее значение электрофоретический метод имеет для дифференциальной диагностики атерогенной ГЛП III типа и умеренно атерогенной ГЛП V типа: ГЛП-III характеризуется наличием патоло-гически измененных (аномальных) ЛП, отличающихся значительным содержанием ТГ, ХС и одновременно высокой электрофоретической подвижностью; на графике будет видно слияние фракций ЛПНП и ЛПОНП ( b -ЛП и пре- b -ЛП). Но надо помнить, что методом электрофореза выявляется только относительное распределение фракций, количественная оценка отдельных ЛП не рекомендуется, поскольку для этого метода не существует стандартных калибровочных и контрольных материалов.

Для электрофореза белков используются различные аппараты, как ручные, так и полуавтоматические. Современные комплексы оснащены микропроцессорными блоками питания и управляются компьютером; в большинстве систем на последней стадии исследования окрашенных мембран или гелевых пластинок (определения относительного количества белков в каждой фракции) используется электронный цветной сканер или миниатюрная фотокамера, что существенно повышает точность и воспроизводимость результатов. Программное обеспечение дает возможность усредненного расчета оптической плотности отдельных фракций путем автоматического определения границ «дорожек» и многократного сканирования каждой из них в нескольких «разрезах», что позволяет исключить ошибки из-за локальных микродефектов и неровного положения носителя, а также до определенной степени нивелировать искривление дорожки и влияние окрашенного фона при неполной отмывке. На экран дисплея и на принтер выводится график-денситограмма с рассчитанным содержанием отдельных белковых фракций. При необходимости маркеры границ фракций на графике можно скорректировать, при этом будет произведен автоматический пересчет их показателей. В компьютере, как правило, создается архив электрофореграмм; их можно в любое время извлечь и просмотреть.

Электрофорез белков, позволяющий определить их количественные сдвиги и физико-химические характеристики, помогает выявить заболевания печени и почек, иммунной системы, некоторые злокачественные новообразования (лейкозы), острые и хронические инфекции, генетические поломки и др. Известен ряд своеобразных электрофоретических «синдромов» – типичных картин электрофореграмм, характерных для некоторых патологических состояний. Среди них можно отметить:

1.Острое воспаление с активацией системы комплемента и увеличением синтеза острофазных белков ( a ₁-антитрипсина, гаптоглобина, фибриногена и др.). Оно проявляется увеличением доли a ₁— и a ₂-глобулинов и может быть подтверждено измерением СОЭ, исследованием концентрации С-реактивного белка, фибриногена (в динамике) и других острофазных белков.

2.Хроническое воспаление с усилением синтеза ряда острофазных белков, а также имму-ноглобулинов; проявляется умеренным возрастанием a ₂— и b -глобулинов, повышением g -глобулинов и некоторым снижением альбумина. Подобные отклонения могут наблюдаться при хронических инфекциях, коллагенозах, аллергии, аутоиммунных процессах и при малигнизации.

3.Тяжелые заболевания печени сопровождаются снижением синтеза альбумина и a -глобулинов, что и отражается на электрофореграммах. Как указывалось выше, нужно помнить, что процентная концентрация альбумина может оказаться сниженной лишь относительно, из-за накопления других белков, поэтому оценивать нарушения белково-синтезирующей функции печени следует по абсолютному содержанию альбумина (в г/л). При хронических гепатитах и циррозах печени возрастает как относительное, так и абсолютное количество g -глобулинов ( b — и g -фракции могут сливаться из-за накопления IgA), причем превышение g -глобулинов над альбуминами является весьма неблагоприятным прогностическим признаком.

4.Нефротический синдром сопровождается увеличением фильтрации белков в почках и селективной протеинурией – потерей с мочой большого количества альбумина и части низкомолекулярных глобулинов ( a ₁-антитрипсина, трансферрина). При этом в печени усиливается синтез более крупных протеинов семейства a ₂-глобулинов (макроглобулин, апо-В), которые накапливаются в крови и формируют картину со значительным снижением альбумина и повышением a ₂-глобулинов.

5.Нарушение всасывания или значительная потеря белков возможна как при нефротическом синдроме, так и при массивных ожогах, синдроме Лаэлла, патологии желудочно-кишечного тракта и т.д. В последнем случае снижается абсолютное содержание общего белка и особенно альбумина, а на протеинограмме оказывается уменьшенной доля альбумина при относительно равномерном возрастании всех глобулинов. Введение белковых препаратов (иммуноглобулины, альбумин или плазма крови) в ходе лечения больных немедленно отражается на электрофоретической картине, что позволяет следить за динамикой потерь или выведения поступивших белков.

6.Тяжелый иммунодефицит врожденного или приобретенного генеза обычно сопровождается выраженным снижением g -глобулиновой фракции. При этом желательно провести дополнительное количественное определение IgG, IgA и IgM.

7.Парапротеинемия при злокачественных и доброкачественных процессах – симптом, для выявления которого именно электрофорез является методом выбора. При накоплении в крови моноклональных иммуноглобулинов или фрагментов их цепей, как бывает, в частности, при миеломной болезни и некоторых лейкозах, на протеинограмме появляется более или менее острый пик в области от a ₂— до g -глобулинов (так называемый М градиент), хорошо заметный визуально. Электрофорез белков мочи, проведенный параллельно, в этом случае выявит пик, находящийся в той же области. Для дифференцировки парапротеинов и идентификации белковых цепей можно использовать современнейшую модификацию электрофореза – иммунофиксацию, для которой выпускаются специальные гелевые пластины с антисыворотками.

Ниже представлены примеры интерпретации данных исследования сыворотки крови нескольких пациентов, проведенного с помощью устройства электрофореза с анализатором электрофореграмм УЭФ-01-«Астра» производства НПЦ «Астра» (г. Уфа).

Рис. 1. На протеинограммах хорошо виден М-градиент в области g — глобулинов, что свидетельствует о гаммапатии (скорее всего моноклональной), сопровождающейся резким повышением g -глобулиновой фракции, снижением b -глобулинов и альбуминов. Это может быть характерно для g -плазмоцитом, макроглобулинемии Вальденстрема, амилоидоза, лимфомы, а также возможно при введении некоторых антикоагулянтов. Для уточнения диагноза необходимо определение содержания общего белка в сыворотке крови и белка Бенс-Джонса в моче, проведение электрофореза с иммунофиксацией и др.

Рис. 2. Изменения на представленных электрофореграммах также характерны для моноклональной гаммапатии. Резко повышена g -глобулиновая фракция (хорошо заметен М-градиент).

Рис. 3. На протеинограмме — значительное снижение альбуминов, резкое повышение a ₂-глобулинов и некоторое возрастание b -глобулинов. Значительное уменьшение уровня как альбуминов, так и общего белка в сыворотке крови характерно для нефротического синдрома; косвенным свидетельством гипопротеинемии может быть низкая интенсивность окраски белковых фракций данной дорожки по сравнению с соседними. Другие, более редкие состояния со сходным изменением фракций: a ₂-плазмоцитома, опухоли, термические ожоги, ряд острых и подострых заболеваний, а также анальбуминемия. Для уточнения диагноза необходимо определение общего белка в сыворотке крови, электрофорез с иммунофиксацией, электрофорез белков мочи и т.д.

Рис. 4. Отмечается небольшое избирательное снижение фракции g -глобулинов, что возможно при иммунодефиците, иммуносупрессии на фоне лечения кортикостероидами, иммунодепрессантами, химиотерапии, а также при некоторых лимфопролиферативных заболеваниях.

Рис.5. На данной электрофореграмме представлены результаты разделения липопротеидов сыворотки крови, выполненного параллельно с сывороточными белками. Отмечается увеличение фракции пре- b -липопротеинов, что в сочетании с повышением уровня общего холестерина и триглицеридов и равномерно-мутным видом сыворотки харак-терно для ГЛП IV типа. Для окончательного фенотипирования необходимы данные о клинических проявлениях заболевания, наследственной отягощенности и индексе атерогенности.

Рис. 6. Данная фореграмма отражает увеличение фракции b -липопротеинов на фоне повышения содержания общего холестерина (6,8 ммоль/л) и нормального уровня триглицеридов (1,1 ммоль/л), что при прозрачной сыворотке характерно для ГЛП IIа типа.

Рис. 7. Данная фореграмма также свидетельствует о ГЛП IIа типа (увеличение фракции b -липипротеинов, повышение содержания холестерина (7,2 ммоль/л), нормальный уровень триглицеридов (1,5 ммоль/л). Сыворотка у таких больных прозрачная.

Электрофоретические методы в клинической лабораторной диагностике имеют хорошую перспективу. Так, среди новинок можно отметить автоматические системы капиллярного электрофореза, которые выполняют быстрое разделение биомолекул внутри капилляра под действием высокого напряжения; для таких приборов требуются уже не микролитры, а нанолитры образца. В целом использование современных электрофоретических анализаторов позволяет с высокой точностью и минимальными затратами исследовать широчайший спектр биохимических параметров с целью уточнения диагноза, мониторинга патологического процесса и обоснования методов терапии заболеваний.

1. Сергеева Н.А. // Клин. лаб. диагн. – 1999. — № 2. — С. 25-32.
2. Титов В.Н., Амелюшкина В.А. Электрофорез белков сыворотки крови. –М., 1994.
3. Камышников В.С. Справочник по клинико-биохимической лабораторной диагностике (в 2-х томах). Минск, 2000. -463 С.

источник