Белковые фракции

Зональный электрофорез

В
случае зонального электрофореза
смешивание разделенных зон может быть
предотвращено. При этом методе разделение
производят в закрепленной среде. Наиболее
распространены методы разделения на
пористых носителях.

Электрофорез
на бумаге.
Электрофорез проводят с использованием
боратных, фосфатных или веронал-мединаловых
буферных растворов. Носителем служит
специальная хроматографическая бумага,
которую разрезают на полоски требуемого
размера. Наносят сыворотку крови на
катодный конец смоченной буферным
раствором полоски. В зависимости от
типа прибора и условий опыта электрофорез
на бумаге длится от 4 до 16 часов. Скорость
движения белков пропорциональна величине
их электрического заряда. За определенное
время белковые фракции пройдут различный
путь и разделятся.

Схема
прибора для электрофореза
на бумаге.

Затем
белки фиксируют высушиванием и красят
красителями. Окрашенные зоны белковых
фракций вырезают и элюируют специальным
растворителем (растворNaOH)
для фотометрического определения каждой
фракции. При электрофорезе на бумаге
белков сыворотки крови получается до
5 фракций: альбумины, ₁-,
₂-,
-,
-глобулины.

Электрофореграмма
сыворотки крови на хроматографической
бумаге:

1
– альбумин, 2 – ₁-глобулин,
3 – ₂-глобулин,
4 – -глобулин,
5 – -глобулин.

Электрофорез
на ацетатцеллюлозной мембране.
Мембрана ацетатцеллюлозы как носитель
для электрофореза имеет ряд преимуществ
по сравнению с бумагой: однородность,
строго определен­ный размер пор,
пониженная адсорбционная способность,
что исключает образование размытых
полос позади зон. Для окрашивания зон
применяют методы аналогичные методам
окрашивания зон на бумаге.

Электрофорез
в гелях.
В этом методе в качестве опорной среды
используют крахмальный, агар-агаровый,
полиакриламидный гели. Характерной
особенностью этой разновидности
зонального электрофореза является его
высокая разрешающая способность,
поскольку гели функционируют как
молекулярные сита: крупные молекулы
проходят сквозь него тем медленнее, чем
меньше размер пор в геле. Методом
электрофореза в агаровом геле в сыворотке
крови выявляется до 7-8 фракций, а при
электрофорезе в крахмальном или
полиакриламидном геле – до 20 фракций.
Агаровый гель ввиду большого количества
воды в нем и вследствие этого большой
скорости движения ионов используется
в иммуноэлектрофорезе для обнаружения
антигенов. Самым перспективным является
полиакриламидный гель, так как он
прозрачен, обладает значительной
механической прочностью, однороден по
составу, химически инертен, размер пор
у этого геля можно варьировать в широких
пределах и его можно использовать с
самыми различными буферными растворами.
Скорость движения белков пропорциональна
их заряду и молекулярной массе.

Фотография
электрофореграмм смеси белков, разделенных
в полиакриламидном геле, иллюстрирующая
разделение белков по заряду и молекулярной
массе.

Вариантов
проведения электрофореза в полиакриламидном
геле много (вертикальный в трубках и
горизонтальный на пластинах).

Вытеснительный
электрофорез.

Этот
метод характеризуется тем, что через
некоторое время после разделения зон
устанавливается состояние равновесия,
при котором ширина зон в дальнейшем не
изменяется. К электрофорезу такого типа
относятся изоэлектрическое фокусирование.

Изоэлектрическое
фокусирование.
Это метод разделения белков, основанный
на перемещении их молекул под действием
постоянного электрического тока в
область с величиной рН, соответствующей
изоэлектрической точке данного белка.
Между анодом и катодом создается градиент
рН с помощью амфолитов. Каждый белок
мигрирует к соответствующему электроду
и прекращает движение, попадая в зону
с pH
= pJ
(фокусируется). Таким образом, молекулы,
имеющие одинаковую изоэлектриче­скую
точку, сконцентрируются в узкой зоне.

Снижение количества γ-глобулинов

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.

Лечение электрофорезом

Ванночковый электрофорез

Эффективен при лечении артритов, полиартритов, плекситов, полиневритов и других заболеваний суставов и нервной системы.

Электрофорез с карипазимом

Карипазим – это препарат для лечения грыж межпозвоночных дисков (активное действующее вещество папаин). Стандартный курс лечения с карипазином составляет 15-20 сеансов (для получения стойкого клинического эффекта необходимо пройти 2-3 курса с перерывами в 1-2 месяца).

Электрофорез с лидазой

Лидаза (гиалуронидаза) повышает тканевую и сосудистую проницаемость, улучшает движение жидкостей в межтканевых пространствах, способствует размягчению рубцов. Поэтому электрофорез с лидазой очень часто назначается в гинекологии, травматологии и хирургии для рассасывания спаечных процессов.

Электрофорез с эуфиллином

Эуфиллин обладает болеутоляющим, бронхорасширяющим действием, улучшает кровообращение и кровоснабжение внутренних органов. Поэтому электрофорез с эуфиллином широко используют для лечения легочных, сосудистых, неврологических и других заболеваний.

Электрофорез с кальцием

Назначается при бронхитах, невралгиях, невритах, миозитах. Наиболее часто электрофорез с кальцием применяется в ортопедии для восполнения относительных и абсолютных потерь кальция. Действие, которое оказывает кальций на организм:

• дезинтоксикационное;
• противоаллергическое;
• гемостатическое;
• противовоспалительное;
• укрепляющее сосуды и уменьшающее их проницаемость.

Электрофорез с калием

Применяется в терапии воспалительных заболеваний дыхательных путей, при бронхиальной астме, глазных патологиях.

В большинстве своем электрофорез проводится гальваническим способом, т.е. просто на кожу накладываются электроды с пропитанной лекарством прокладкой. А вот по какой технике (воротник, пояс, по Щербаку или Ратнеру), зависит от диагноза и локализации патологического очага. Обычно выбор метода определяет лечащий врач (или физиосестра в отсутствие врача).

Самые эффективные и широко применяемые техники лекарственного электрофореза:

Ионные рефлексы по Щербаку

назначается при гипертонии, неврозах, язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки.

Ионный воротник

эффективен в лечении черепно-мозговых травм, неврозов, гипертонической болезни, нарушений сна и т.д.

Ионный пояс

применяется в терапии воспалительных заболеваний женских половых органов и различных нарушениях сексуальной функции.

Общий электрофорез (метод Вермеля)

наибольшей эффективностью метод обладает при лечении гипертонии, атеросклероза, кардиосклероза, невроза, мигрени и др.

Электрофорез по Бургиньону (глазнично-затылочный)

процедура назначается для лечения неврита лицевого или тройничного нерва, а также сосудистых, травматических и воспалительных процессов в головном мозге.

Назальный электрофорез

применяется в терапии сосудистых, воспалительных и травматических патологий головного мозга, язвы желудка и двенадцатиперстной кишки, нарушениях обмена веществ.

Электрофорез по Ратнеру

используется для лечения нарушений кровообращения в шейном отделе позвоночника, в терапии детского церебрального паралича и для восстановления нормального функционирования органов после родовых травм у детей.

Нормы для белковых фракций

Референсный диапазон, используемый в лаборатории Инвитро:

Нормы для белковых фракций в лаборатории Хеликс:

Справочник Л.А.Даниловой, 2014:

Показания для электрофореза

Показания для проведения электрофореза зависят от следующих факторов:

• диагноз больного;
• механизм действия используемого лекарственного препарата;
• наличие противопоказаний.

Электрофорез широко применяется для лечения:

• заболеваний дыхательной системы;
• заболеваний ЛОР органов (ухо, горло, нос);
• заболеваний желудочно-кишечного тракта;
• заболеваний сердечно-сосудистой системы;
• заболеваний мочеполовой системы;
• заболеваний нервной системы;
• заболеваний опорно-двигательной системы;
• кожных заболеваний;
• глазных заболеваний;
• стоматологических заболеваний. 

Примечание: Применение электрофореза при заболеваниях в остром периоде противопоказано.Во время лечения электрофорез оказывает следующие лечебные эффекты:

• снижает воспалительные реакции;
• оказывает противоотечное действие;
• устраняет болевой синдром;
• расслабляет повышенный мышечный тонус;
• производит успокаивающее действие;
• улучшает микроциркуляцию;
• ускоряет процесс регенерации тканей;
• стимулирует выработку биологически активных веществ (например, витамины, микроэлементы, гормоны);
• стимулирует защитные силы организма;

Электрофорез у грудничков может применяться в следующих случаях:

• повышенный или пониженный мышечный тонус;
• незначительные неврологические нарушения;
• заболевания опорно-двигательной системы;
• заболевания, сопровождающиеся болезненными ощущениями;
• диатез;
• заболевания ЛОР-органов;
• ожоги.

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.

Самая главная фракция — альбумин — составляет более 40-60% объема общего белка сыворотки крови.

Другие фракции представляют собой глобулины:

Альфа-1

К ним относятся белки острой фазы (быстрого реагирования):

• антитрипсин — блокирует протеолитические ферменты (при воспалительном процессе в легочной ткани подавляет функцию эластазы, предотвращая деградацию эластина в стенках альвеол и развитие эмфиземы легких);
• кислый гликопротеин (орозомукоид) — способствует фибриллогенезу;
• липопротеины отвечают за доставку липидов к другим клеткам;
• транспортные белки связывают и перемещают важные гормоны организма (кортизол, тироксин).

Альфа-2

Также включают белки острой фазы:

• макроглобулин активизирует защитные процессы организма при инфекционных и воспалительных поражениях;
• гаптоглобин соединяется с гемоглобином;
• церулоплазмин определяет и связывает ионы меди, нейтрализует свободные радикалы и является окислительным ферментом для витамина С, адреналина;
• липопротеины обеспечивают перемещение жиров.

Бета

К этой группе относят белки:

• трансферрин — обеспечивает перемещение железа;
• гемопексин — препятствует потере железа, связывает гемоглобин, миоглобин, каталазу, доставляет их в печень, где происходит распад гема и связывание железа с ферритином.
• комплементы — участвуют в иммунном отклике;
• бета-липопротеины — перемещают фосфолипиды и холестерин;
• некоторые иммуноглобулины — также обеспечивают иммунную реакцию.

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.

Альтернативные методы

Еще один популярный метод введения лекарственных веществ в организм человека, но не с помощью электрического тока, а посредством ультразвуковых волн – фонофорез. По эффективности фонофорез не уступает электрофорезу и у него намного меньше противопоказаний к проведению.

Вопрос о том, какой способ применить в том или ином случае, решает лечащий врач. Но как показывает практика, чаще всего назначают электрофорез и только при невозможности его проведения выбирают фонофорез, поскольку для фонофореза применяются не все лекарственные вещества, которые используются при электрофорезе.

Это связано с тем, что под действием ультразвука эти вещества разрушаются, теряют свою активность или изменяют свои фармакологические свойства. Например, новокаин, платифиллин, атропин, некоторые витамины (аскорбиновая кислота, витамины гр. В).

Отклонения от нормы

Факторы влияния на результат

• Экспериментальные исследования показывают, что даже умеренный психологический стресс небольшой продолжительности может привести к значимым изменениям белковых фракций 3 .
• Гемолиз (искусственное или природное разрушение эритроцитов) может увеличить количество бета-глобулинов;
• Лечение пенициллином приводит к расщеплению альбуминов, что снижает их концентрацию в общем белке;
• Исследование с радиоконтрастными компонентами (ложный результат);
• Гемодиализ (метод внепочечного очищения крови) препятствует интерпретации теста;
• Плазмаферез (очищение крови от токсинов) снижает количество гамма-глобулинов;
• Наличие множественной миеломы (в 10% случаев соотношение белковых фракций остается в нормальных пределах);
• Нарушение правил подготовки тесту и процедуры забора крови.

Расшифровку результата анализа на белковые фракции может проводить врач-гематолог, а также онколог, терапевт, хирург и т.д.

Изменения во фракции γ-глобулинов

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.

Показания и подготовка к тесту

Аутоиммунная патология почек — показание к анализу

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.

Подготовка к тесту повышает достоверность теста

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