2 Art der Elektrophoreseverfahren von Serumproteinen (mit Abbildung)
Das Serum enthält eine Reihe von Proteinen. Im Jahr 1937 führte Arne W. Tiselius die Methode der Trennung der verschiedenen Proteine in einem elektrischen Feld ein.
Bei der Elektrophorese werden die Proteine in einem elektrischen Feld getrennt. Später wurde die Zonenelektrophorese in Papier oder Celluloseacetat entwickelt. Im Jahr 1952 wurde eine zweistufige Methode entwickelt, bei der Elektrophorese mit Immundiffusion kombiniert wurde. Anschließend führten C Williams, P Graber und M Poulik die klassische Methode der Immunelektrophorese ein (wobei sowohl Elektrophorese als auch Doppelimmundiffusion auf demselben mit Agar beschichteten Objektträger durchgeführt werden).
1. Zonenelektrophorese:
Proteine können aufgrund ihrer elektrischen Oberflächenladungen getrennt werden. Zur Trennung wird ein inertes Trägermedium wie Papier, Celluloseacetat oder Agar verwendet. Die Serumprobe wird auf das Trägermedium gelegt. Das Trägermedium wird dann mit den positiven und negativen Polen der Elektrophoresevorrichtung verbunden. Unter dem elektrischen Feld werden die Proteine aufgeladen und bewegen sich über das Trägermedium. Ihre Bewegung hängt von ihrer elektrischen Ladung ab.
Da verschiedene Proteinmoleküle unterschiedliche Ladungen haben, bewegen sie sich im Trägermedium in verschiedene Positionen. Normalerweise wird die Elektrophorese für 60-120 Minuten oder länger durchgeführt. Dann werden die Proteine angefärbt und visuell untersucht oder in einem Densitometer gescannt. Das Densitometer-Scanning der getrennten und angefärbten Proteinfraktionen wandelt jede Bande in Muster in ihren charakteristischen Peak um und hilft bei der Quantifizierung jeder Proteinfraktion.
2. Serumproteinelektrophorese:
Normales Humanserum wird in fünf elektrophoretische Hauptbanden unterteilt: Albumin, α 1 -Globulin, α 2 -Globulin, β-Globulin und Y-Globulin (Abb. 27.5).
Die Zonenelektrophorese ist nützlich bei der Diagnose bestimmter menschlicher Erkrankungen:
Abb. 27.5A bis C:
Elektrophorese auf Celluloseacetatstreifen und Scanning des Densitometers von Celluloseacetatpapierstreifen: A und A1: Normale Serumproteinbanden auf Zellacetatstreifen, sichtbar nach Anfärbung (A) und Densitometerabtastung von Celluloseacetatstreifen (A1).
B und B1: Hypergammaglobulinämie
C und C1: Hypogammaglobulinämie
ich. Multiples Myelom und Waldenstroms Makro-Globulinämie. Bei diesen Erkrankungen tritt in der γ-Globulin-Region normalerweise eine elektrophoretisch eingeschränkte Proteinspitze auf. Die Spitze repräsentiert eine Ansammlung eines monoklonalen Immunglobulins. Die monoklonalen Immunglobulins haben eine definierte Oberflächenladung und daher wird eine Spitze erzeugt (wohingegen das normale Muster von polyklonalen Immunglobulinen einen Abstrich in der y-Globulin-Region erzeugt).
ii. Hypogammaglobulinämie (deutliche Abnahme des Serum-Gammaglobulins).
iii. Hypoproteinämie (deutliche Reduktion aller Serumproteine).
iv. Hypoalbuminämie:
Reduktion von Albumin, das bei vielen Leber- und Nierenerkrankungen auftritt.
v. Die Elektrophorese von Urin hilft beim Nachweis von freien Immunglobulin-Leichtketten wie dem Bence-Jones-Protein.
vi. Die Zonenelektrophorese von Liquor cerebrospinalis (CSF) hilft bei der Diagnose von Multipler Sklerose und anderen Erkrankungen des zentralen Nervensystems. Die Serumproteinelektrophorese wird als Screening-Assay zum Nachweis von Proteinabnormalitäten betrachtet. Weitere Analysen sind erforderlich, um die spezifischen Anomalien zu finden.
