Электрофорез белков крови что это значит
Белковые фракции
Синонимы: Белковые фракции, Протеинограмма, Serum Protein Electrophoresis, SPE, SPEP
Научный редактор: М. Меркушева, ПСПбГМУ им. акад. Павлова, лечебное дело.
Октябрь, 2018.
Общие сведения
Одним из основных компонентов крови является белок, который состоит из фракций (альбумина и нескольких видов глобулинов), образующих определенную формулу количественного и структурного соотношения. При воспалительных (острых и хронических) процессах, а также при онкологических патологиях формула белковых фракций нарушается, что позволяет оценить физиологическое состояние организма и диагностировать ряд серьезных заболеваний.
Под действием электрического поля (на практике применяется электрофорез) белок разделяется на 5-6 фракций, которые отличаются по местоположению, подвижности, структуре и доле в общей белковой массе.
Другие фракции представляют собой глобулины:
Альфа-1
К ним относятся белки острой фазы (быстрого реагирования):
Альфа-2
Также включают белки острой фазы:
Бета
К этой группе относят белки:
Гамма
Фракция включает важнейшие белки иммуноглобулины разных классов (IgА, IgМ, IgЕ, IgG), которые являются антителами и отвечают за местный и общий иммунитет организма.
В результате развития острых или обострения хронических воспалительных заболеваний соотношение белковых фракций изменяется. Уменьшение количества того или иного вида белка может наблюдаться при иммунодефицитах, которые свидетельствуют о серьезных процессах в организме (аутоиммунные заболевания, ВИЧ, онкология и т.д.). Избыток зачастую свидетельствует о моноклональной гаммапатии (производство аномальных типов иммуноглобулинов). К последствиям гаммапатии можно отнести множественную миелому (рак плазматических клеток), макроглобулинемию Вальденстрема (опухоль костного мозга) и т.д. Также может возникнуть поликлональная гаммапатия (секреция аномального количества иммуноглобулинов). Результатом являются инфекционные болезни, аутоиммунные патологии, заболевания печени (например, вирусные гепатиты) и другие хронические процессы.
Показания к анализу
Исследование белковых фракций позволяет диагностировать синдром иммунодефицита, онкологические и аутоиммунные процессы.
Также врач может назначить протеинограмму в следующих случаях:
Исследование белковых фракций в крови (протеинограмма) выявляют концентрацию общего белка, количественное соотношение альбуминов и глобулинов.
Нормы для общего белка
Возраст пациента | Общий белок, г/л |
До 6 месяцев | 44 – 76 |
До 1 года | 51 – 72 |
До 3 лет | 56 – 75 |
До 18 лет | 60 – 80 |
Старше 18 лет | 64 – 83 |
Нормы для белковых фракций
Референсный диапазон, используемый в лаборатории Инвитро 1 :
Нормы для белковых фракций в лаборатории Хеликс 1 :
Справочник Л.А.Даниловой, 2014 2 :
Отклонения от нормы
Факторы влияния на результат
Расшифровку результата анализа на белковые фракции может проводить врач-гематолог, а также онколог, терапевт, хирург и т.д.
Подготовка
Биоматериал для исследования – сыворотка венозной крови.
Метод забора – венепункция локтевой вены.
Время забора крови – утренние часы (до 11.00).
Обязательное требование – процедура проводится строго натощак!
Дополнительные требования к подготовке
За 3 дня до теста нельзя менять меню и режим питания (запрещены диеты, голодания, посты, переход на вегетарианство и т.д.);
Накануне венепункции исключить из рациона жирные, копченые и острые продукты, жареные блюда, алкоголь и энергетики;
В день анализа можно пить только воду без газа;
За 1-3 часа до забора крови не рекомендуется курить.
Важно! Лечащему врачу необходимо заранее сообщить о текущем или недавно законченном приеме каких-либо лекарственных препаратов, витаминов, биологически активных добавок (с указанием их названия, дозировок, продолжительности лечения).
Важно! Все материалы носят справочный характер и ни в коей мере не являются альтернативой очной консультации специалиста.
Этот сайт использует cookie-файлы для идентификации посетителей сайта: Google analytics, Yandex metrika, Google Adsense. Если для вас это неприемлемо, пожалуйста, откройте эту страницу в анонимном режиме.
Белковые фракции в сыворотке
Определение количественных и качественных изменений основных фракций белка крови, используемое для диагностики и контроля лечения острых и хронических воспалений инфекционного и неинфекционного генеза, а также онкологических (моноклональных гаммапатий) и некоторых других заболеваний.
Синонимы английские
Serum Protein Electrophoresis (SPE, SPEP).
Электрофорез на пластинках с агарозным гелем.
Г/л (грамм на литр), % (процент).
Какой биоматериал можно использовать для исследования?
Как правильно подготовиться к исследованию?
Общая информация об исследовании
Общий белок сыворотки крови включает в себя альбумин и глобулины, которые в норме находятся в определенном качественном и количественном соотношении. Оно может быть оценено с помощью нескольких лабораторных методов. Электрофорез белков в агарозном геле – это метод разделения белковых молекул, основанный на различной скорости их движения в электрическом поле в зависимости от размера, заряда и формы. При разделении общего белка сыворотки крови удается выявить 5 основных фракций. При проведении электрофореза белковые фракции определяются в виде полос различной ширины с характерным, специфичным для каждого типа белка местоположением в геле. Для определения доли каждой фракции в общем количестве белка оценивают интенсивность полос. Так, например, основная белковая фракция сыворотки – это альбумин. На его долю приходится около 2/3 всего белка крови. Альбумин соответствует самой интенсивной полосе, полученной при электрофорезе белков сыворотки крови здорового человека. К другим фракциям сыворотки, выявляемым с помощью метода электрофореза, относят: альфа-1 (преимущественно альфа-1-антитрипсин), альфа-2 (альфа-2-макроглобулин и гаптоглобин), бета (трансферрин и С3-компонент комплемента) и гамма-глобулины (иммуноглобулины). Различные острые и хронические воспалительные процессы и опухолевые заболевания сопровождаются изменением нормального соотношения белковых фракций. Отсутствие какой-либо полосы может указывать на дефицит белка, что наблюдается при иммунодефицитах или недостаточности альфа-1-антитрипсина. Избыток какого-либо белка сопровождается увеличением интенсивности соответствующей полосы, что наиболее часто наблюдается при различных гаммапатиях. Результат электрофоретического разделения белков может быть представлен графически, при этом каждая фракция характеризуется определенной высотой, отражающей ее долю в общем белке сыворотки. Патологическое увеличение доли какой-либо фракции носит название «пик», например «М-пик» при множественной миеломе.
Исследование белковых фракций играет особую роль при диагностике моноклональных гаммапатий. В эту группу заболеваний входят множественная миелома, моноклональная гаммапатия неясного генеза, макроглобулинемия Вальденстрема и некоторые другие состояния. Эти заболевания характеризуются клональной пролиферацией В-лимфоцитов или плазматических клеток, при которой происходит бесконтрольная выработка одного вида (одного идиотипа) иммуноглобулинов. При разделении сывороточного белка пациентов с моноклональной гаммапатией с помощью электрофореза наблюдаются характерные изменения – появление узкой интенсивной полосы в зоне гамма-глобулинов, которая называется М-пик, или М-белок. М-пик может отражать гиперпродукцию любого иммуноглобулина (как IgG при множественной миеломе, так и IgM при макроглобулинемии Вальденстрема и IgA при моноклональной гаммапатии неясного генеза). Важно отметить, что метод электрофореза в агарозном геле не позволяет дифференцировать различные классы иммуноглобулинов между собой. Для этой цели используют иммуноэлектрофорез. Кроме того, данное исследование позволяет дать приблизительную оценку количества патологического иммуноглобулина. В связи с этим исследование не показано для дифференциальной диагностики множественной миеломы и моноклональной гаммапатии неясного генеза, так как она требует более точного измерения количества М-белка. С другой стороны, если диагноз «множественная миелома» был верифицирован, метод электрофореза в агарозном геле может быть использован для оценки динамики М-белка при контроле лечения. Следует отметить, что у 10 % пациентов с множественной миеломой нет никаких отклонений в протеинограмме. Таким образом, нормальная протеинограмма, полученная с помощью электрофореза в агарозном геле, не позволяет полностью исключить это заболевание.
Другим примером гаммапатии, выявляемой с помощью электрофореза, является ее поликлональная разновидность. Она характеризуется гиперпродукцией различных видов (различных идиотипов) иммуноглобулинов, что определяется как однородное увеличение интенсивности полосы гамма-глобулинов при отсутствии каких-либо пиков. Поликлональная гаммапатия наблюдается при многих хронических воспалительных заболеваниях (инфекционных и аутоиммунных), а также при патологии печени (вирусных гепатитах).
Исследование белковых фракций сыворотки крови используют для диагностики различных синдромов иммунодефицита. Примером может послужить агаммаглобулинемия Брутона, при которой снижается концентрация всех классов иммуноглобулинов. Электрофорез белков сыворотки пациента с болезнью Брутона характеризуется отсутствием или крайне низкой интенсивностью полосы гамма-глобулинов. Низкая интенсивность альфа-1-полосы – характерный диагностический признак недостаточности альфа-1-антитрипсина.
Широкий спектр состояний, при которых наблюдаются качественные и количественные изменения протеинограммы, включает самые разные заболевания (от хронической сердечной недостаточности до вирусных гепатитов). Несмотря на наличие некоторых типичных отклонений протеинограммы, позволяющих в ряде случаев с определенной уверенностью диагностировать заболевание, обычно результат электрофореза белков сыворотки не может служить однозначным критерием постановки диагноза. Поэтому интерпретацию исследования белковых фракций крови проводят с учетом дополнительных клинических, лабораторных и инструментальных данных.
Для чего используется исследование?
Когда назначается исследование?
Архив
Анализ протеинограммы
Th. X. O’Connell, T. J. Horita, B. Kasravi
Am Fam Physician 2005;71:105-12
Анализ белков сыворотки крови (протеинограмма) с помощью электрофореза часто используется для выявления больных с множественной миеломой и другой патологией белков крови. Многие узкие специалисты включают данный тест в план первичного обследования по поводу многих заболеваний. Однако иногда результаты протеинограммы интерпретировать тяжело.
В данной статье подробно рассматривается методика электрофорезографии, показания, интерпретация протеинограммы и приведены рекомендации относительно дальнейшего обследования пациентов с патологическими результатами теста.
Электрофорез — метод разделения белков в зависимости от их физических свойств (размера, формы и полярности электрического заряда молекулы). Сыворотка крови наносится на специальную среду, через которую впоследствии пропускается ток.
Белковый состав сыворотки крови
Результат электрофореза белков плазмы крови зависит от состава фракций двух основных типов белков: альбуминов и глобулинов. Альбумин — основной белковый компонент сыворотки крови — в нормальных физиологических условиях синтезируется в печени. Глобулины составляют значительно меньшую фракцию протеинового состава сыворотки крови. Интерпретация протеинограммы заключается прежде всего в анализе белковых фракций и их относительного количества.
Альбумин — наивысший пик протеинограммы — располагается ближе всего к положительному электроду. Следующие пять компонентов (глобулины), последовательно располагающиеся все ближе к отрицательному электроду, обозначаются соответственно α1, α2, β1, β2 и γ. На рисунке 1 приведен образец распределения белков сыворотки крови при помощи электрофореза в норме.
Рис. 1. Результат электрофореза белков плазмы крови в норме.
Альбумин представляет наибольшую белковую фракцию сыворотки крови человека. Его уровень снижается при нарушении синтезирующей функции печени и при повышенной потере или распаде данного белка. К снижению уровня альбумина приводят нарушения питания, тяжелые заболевания печени, потеря через почки (например, при нефротическом синдроме), гормонотерапия, ожоги и беременность, а к повышению — состояния, сопровождающиеся снижением относительного содержания воды в сыворотке крови (например, дегидратация).
β-фракция глобулинов делится на два пика: β1 (состоит преимущественно из трансферрина) и β2 (β-липопротеин). К β-фракции также относятся факторы комплемента, IgA, IgM и иногда IgG.
Основное внимание клиницистов приковано к γ-фракции, поскольку она содержит иммуноглобулины, хотя данные белки при электрофорезе могут мигрировать и в другие фракции. С-реактивный белок находится между β- и γ-фракциями.
Показания к назначению протеинограммы
Электрофорез белков сыворотки крови, как правило, назначается при подозрении на множественную миелому, хотя есть и другие показания (таблица 1).
Таблица 1. Показания к назначению протеинограммы с помощью электрофореза
В ответ на острое воспаление, злокачественное заболевание, травму, некроз, инфаркт, ожоги и химическое поражение в плазме возрастает уровень так называемых “белков острой фазы”: фибриногена, антитрипсина, гаптоглобулина, церулоплазмина, С-реактивного белка, C3-фракции комплемента и α1-кислотного гликопротеина. Часто также снижается уровень альбумина и трансферрина. В таблице 2 приведены изменения состава белков острой фазы, характерные для определенных заболеваний.
Таблица 2. Заболевания и клинические состояния, связанные с характерными изменениями содержания белков острой фазы в протеинограмме
При интерпретации результатов электрофореза белков сыворотки крови основное внимание уделяется гамма-фракции, состоящей в основном из антител класса IgG. Хотя гамма-фракция может возрастать вследствие многих причин, есть несколько заболеваний, приводящих к появлению гомогенного острофазового пика в зоне гамма-глобулинов (рис. 2). Эти так называемые “моноклональные гаммапатии” составляют группу заболеваний, характеризующихся пролиферацией одного клона плазматических клеток, синтезирующих гомогенный М-белок.
Рис. 2. Патологический результат электрофореза белков сыворотки крови у больного с множественной миеломой. Обратите внимание на большой острофазовый пик в гамма-фракции.
Дифференциальная диагностика моноклональных и поликлональных гаммапатий
Очень важно отдифференцировать моноклональные гаммапатии от поликлональных, поскольку моноклональные гаммапатии связаны со злокачественным либо потенциально злокачественным клональным процессом, а поликлональные, наоборот, с какими-либо, как правило, незлокачественными реактивными или воспалительными изменениями. В таблице 3 приведены наиболее частые этиологические факторы поликлональной гаммапатии.
Таблица 3. Дифференциальная диагностика поликлональной гаммапатии
М-парапротеин характеризуется наличием на электрофорезограмме острофазовой, четкой полосы, состоящей из одной тяжелой цепи, и подобной полосы с κ- или λ-легкой цепью. При поликлональной гаммапатии присутствует широкая диффузная полоса с одной или несколькими тяжелыми и κ- и λ-легкими цепями.
После выявления моноклональной гаммапатии при помощи электрофореза белков сыворотки крови следует отдифференцировать множественную миелому от других факторов данного типа гаммапатий: макроглобулинемии Вальденстрема, солитарной плазмоцитомы, латентной множественной миеломы, эссенциальной моноклональной доброкачественной гаммапатии, плазмоклеточного лейкоза, болезни тяжелых цепей и амилоидоза.
Количественное содержание М-парапротеина может помочь в дифференциальной диагностике между множественной миеломой и эссенциальной моноклональной доброкачественной гаммапатией. Критерием постановки диагноза множественной миеломы является выявление поражения 10–15% плазматических клеток в биоптате костного мозга. В таблице 4 приведены характерные дифференциальные симптомы моноклональных гаммапатий.
Таблица 4. Характерные признаки моноклональных гаммапатий
(по E. D. George, R. Sadovsky, 1999)
Заболевание | Характерные признаки |
---|---|