Elektroforéza sérových bielkovín

Kristiina Ruotsalo, DVM, DVSc, ACVP & Margo S. Tant, BSc, DVM, DVSc
Pôvodný článok: Serum Protein Electrophoresis – General

Čo sú sérové bielkoviny?

Sérum je tekutá časť krvi, z ktorej boli odstránené červené krvinky, biele krvinky a faktory súvisiace so zrážaním krvi. Sérum obsahuje veľké množstvo bielkovín, ktoré plnia rôzne funkcie. Medzi tieto funkcie patrí zabezpečenie bunkovej výživy, ochrana pred infekciami, úloha pri zápaloch a pôsobenie ako hormóny alebo enzýmy.

Čo je elektroforéza sérových bielkovín?

Elektroforéza bielkovín je špecializovaný test, ktorý analyzuje konkrétne skupiny bielkovín v krvnom sére a meria zastúpenie každej skupiny bielkovín. Jednotlivé proteíny majú charakteristické veľkosti a elektrické náboje. Elektroforéza rozdeľuje sérové proteíny do širokých skupín na základe ich veľkosti a elektrického náboja. Výsledky analýzy sú zobrazené na špeciálnom grafe a vzor rôznych proteínov sa používa na diagnostiku konkrétnych chorôb vrátane niektorých typov rakoviny.

Aké proteíny meria test?

“Hladiny globulínu … majú tendenciu stúpať v prípade chorôb.”

V krvi je mnoho rôznych bielkovín, ale elektroforéza bielkovín sa zameriava iba na dve triedy bielkovín, nazývané albumín a globulín. Existuje iba jeden druh albumínu a nachádza sa v krvi v relatívne konštantných hladinách; je to všestranný proteín s radom dôležitých úloh, vrátane transportu látok v organizme. Naproti tomu existuje mnoho typov globulínov, z ktorých každý má špecifickú funkciu. Úrovne globulínov sú variabilnejšie ako albumín a v prípade ochorenia majú tendenciu stúpať.

Keď sa vzorka krvi analyzuje rutinnými metódami, zmerajú sa hladiny albumínu a celkového globulínu. Elektroforéza bielkovín ide ďalej a rozdeľuje celkový globulín na jeho jednotlivé časti, nazývané globulínové frakcie, ktoré sa potom merajú jednotlivo. Analýzou typov a množstiev rôznych bielkovín v krvi je často možné určiť povahu ochorenia vášho domáceho maznáčika.

Typicky sa globulíny rozdeľujú na tieto frakcie: α1 (Alfa 1), α2 (Alfa 2), β1 (Beta 1), β2 (Beta 2), γ (Gama)

Prečo sú globulíny dôležité?

Globulíny hrajú dôležitú úlohu v obrannom systéme tela; niektoré sú „prví záchranári“, ako hasiči, a rýchlo sa objavia v krvnom obehu po akomkoľvek poranení tkaniva. Ostatné, nazývané protilátky, sú produkované lymfoidnými bunkami, typom bielych krviniek, a objavujú sa v krvnom obehu pomalšie po poranení. Protilátky sú nevyhnutné pre schopnosť tela brániť sa pred napadnutím baktériami a inými organizmami spôsobujúcimi choroby.

Vysoká celková hladina globulínu v krvi vo väčšine prípadov naznačuje základný zápal alebo infekčné ochorenie, niekedy však naznačuje prítomnosť rakoviny, najmä postihujúcej lymfoidné bunky. Pri určovaní typu a distribúcie globulínov nám elektroforéza bielkovín môže pomôcť rozhodnúť, o aký druh ochorenia sa môže jednať.

Ako test funguje?

Elektroforéza belkovín je ako triedenie misky pomiešaných farebných guľôčok do oddelených skupín podľa farby a veľkosti a potom počítať, koľko guľôčok je v každej skupine. Základom testu je skutočnosť, že albumín a rôzne globulíny majú rôznu veľkosť a že každý typ proteínu nesie iný elektrický náboj, ako statickú elektrinu. Vzorka séra sa pripraví a umiestni na špeciálnu mriežku. Keď je aplikovaný elektrický prúd, rôzne proteíny migrujú po mriežke rôznymi rýchlosťami, čo spôsobuje, že sa rozdelia do skupín podľa veľkosti a elektrického náboja. Napríklad albumín je pomerne malá molekula a nesie veľa „statickej elektriny“; cestuje najďalej a najrýchlejšie zo všetkých bielkovín a je vždy prvým, ktorý sa objaví v grafe. Globulíny sú vo všeobecnosti väčšie a pohybujú sa pomalšie a protilátky, ktoré sú najväčšie z globulínov a majú najmenej „statickej elektriny“, sa pohybujú veľmi pomaly a sú poslednými, ktoré sa na grafe zobrazujú.

„… každý druh bielkovín nesie iný elektrický náboj“

Akonáhle sú proteíny rozdelené do svojich skupín, je možné zmerať množstvo každého proteínu a výsledky zobraziť v grafe. Tvar grafu nám pomáha porozumieť základnej chorobe.

Kedy by sa mala robiť elektroforéza bielkovín?

“Elektroforéza bielkovín sa odporúča vždy, keď sú celkové hladiny globulínu zvýšené a nie je známa príčina.”

Elektroforéza bielkovín sa odporúča vždy, keď sú zvýšené celkové hladiny globulínu a nie je známa príčina. Čím je vyššia hladina celkových globulínov, tým vhodnejšie je vykonať elektroforézu bielkovín. Globulíny zvyčajne rastú, ak dôjde k zápalu, poraneniu tkaniva alebo infekčnému ochoreniu. Čo je však dôležitejšie, hladiny globulínu môžu byť veľmi vysoké pri niektorých typoch rakoviny lymfoidných buniek. Keď predbežné krvné testy naznačujú, že sú zvýšené celkové hladiny globulínu, je vhodné urobiť elektroforézu bielkovín a pokúsiť sa zistiť, či je základné ochorenie zápalové alebo neoplastické.

Ako sa graf (elektroforetogram) interpretuje?

Najdôležitejšie pri interpretácii grafu elektroforézy je, či je globulín zvýšený z dôvodu nárastu mnohých rôznych globulínov alebo z dôvodu nárastu iba jedného typu globulínu. Keď je zvýšených mnoho rôznych globulínov, hovoríme o polyklonálnom zvýšení (poly = mnoho; klonálny = typ); keď je za nárast zodpovedný iba jeden typ globulínu, hovoríme o monoklonálnom zvýšení (mono = jeden; klonálny = typ). Zápal je typicky polyklonálny, zatiaľ čo lymfoidná neoplázia je pravdepodobnejšie monoklonálna. Bohužiaľ, medzi týmito dvoma všeobecnými klasifikáciami existuje určité prekrývanie.

Poskytujú výsledky vždy konečnú diagnózu?

Nie, ale niektoré závažné choroby, zápalové aj neoplastické, vytvárajú na grafe elektroforézy charakteristický vzorec, ktorý môže rýchlo viesť k definitívnej diagnóze. Pri mnohých zápalových stavoch môže elektroforéza bielkovín poskytnúť cenné informácie o závažnosti zápalu, o tom, kde môže byť lokalizovaný, a čo ho môže spôsobovať.

Príklady elektroforetogramu

Panel A: Normálny elektroforetogram na agarózovom géli u psa. Najvyšším vrcholom vľavo je albumín, za ktorým nasleduje α1 (2 vrcholy), α2 (2 vrcholy), β1 (2 vrcholy, β1a a β1b), β2 a γ (posledný plochý vrchol).
Panel B: Sérum od mačky s infekciou vírusom mačacej infekčnej peritonitídy (FIPV). Viditeľný nárast α2 globulínov (šípka), čo naznačuje odpoveď reaktantu akútnej fázy, a polyklonálnej gamapatie (šípka v oblasti γ). Tieto výsledky sú typické, ale nie špecifické, pre infekciu FIPV (je ich možné pozorovať aj pri iných zápalových stavoch).
Panel C: Sérum od psa s mnohopočetným myelómom. V oblasti γ je vysoký úzky vrchol, ktorý naznačuje monoklonálnu gamapatiu (šípka). Koncentrácie albumínu sú tiež znížené (v porovnaní s normálnym psom v paneli A).

Spoluautori: Kristiina Ruotsalo, DVM, DVSc, ACVP & Margo S. Tant, BSc, DVM, DVSc