Електрофорез гемоглобіну - це аналіз крові, який зазвичай використовується для діагностики та характеристики порушень гемоглобіну, що називається гемоглобінопатіями. Гемоглобін - це складний білок, що міститься в еритроцитах, завдання якого - переносити і доставляти кисень по всьому тілу. Гемоглобін забирає кисень з легенів, транспортує кисень через кров і виділяє його в потрібний час, щоб він міг бути використаний усіма тканинами організму. Існує кілька спадкових гемоглобінопатій, які можуть впливати на здатність гемоглобіну нормально виконувати свою роботу.
Мета тесту
Тест на електрофорез гемоглобіну призначений для виявлення генетичних відхилень у структурі гемоглобіну людини. Електрофорез гемоглобіну зазвичай проводять, коли у людини є ознаки або симптоми гемолітичної анемії, сімейний анамнез гемоглобінопатії, ненормальний тест загальної кількості крові (CBC) або позитивний неонатальний скринінговий тест.
В даний час у США Американський коледж акушерів-гінекологів рекомендує проводити скринінг на гемоглобінопатію для всіх вагітних, проводячи тестування на CBC, а потім електрофорез гемоглобіну, якщо CBC є ненормальним; або якщо жінка схильна до більш високого ризику гемоглобінопатії на основі етнічної приналежності. Жінки африканського, середземноморського, південно-східноазіатського, західно-індійського або близькосхідного походження мають більший ризик розвитку гемоглобінопатій. Партнери-чоловіки жінок, у яких виявлено гемоглобінопатії, також повинні пройти скринінг, якщо вони планують завести дитину.
Verywell / JR BeeТест на електрофорез гемоглобіну - це аналіз крові, який може виявити нормальні та аномальні гемоглобіни та починає характеризувати тип гемоглобінопатії, якщо такий існує. Однак електрофорез гемоглобіну - лише один із декількох тестів, який може виявити та охарактеризувати аномальні гемоглобіни. Часто, якщо за допомогою тесту електрофорезу отримують ненормальний результат, можна зробити складне тестування для більш точної характеристики гемоглобінопатій.
Електрофорез гемоглобіну проводиться шляхом поміщення невеликої кількості крові на спеціальний папір або спеціальний гель і вплив на нього електричним струмом. Різні глобіни мають різні електричні заряди і їх можна диференціювати на основі їх поведінки при дії електричного струму. Різні типи глобінів рухатимуться по папері (або гелі) з різною швидкістю і, таким чином, відокремляться в характерні смуги. Досліджуючи смуги, що утворюються під час застосування струму, можна диференціювати типи гемоглобіну, присутніх у зразку крові.
Ризики та протипоказання
Тест на електрофорез гемоглобіну - це аналіз крові.Отже, майже немає ризику, окрім невеликого ризику синців, кровотеч або інфекцій, який є при будь-якому тесті, що вимагає забору крові.
Загалом, краще не проводити тест електрофорезу гемоглобіну протягом 12 тижнів після переливання крові, оскільки результати можуть бути змішані гемоглобінами з перелитих еритроцитів.
Перед тестом
Тип гемоглобіну в крові не пов’язаний з часом доби або тим, що ви їли або пили останнім часом, тому немає спеціальних вказівок або обмежень, яких вам потрібно буде дотримуватися перед проведенням електрофорезу гемоглобіну. Зразок можна взяти в будь-якому закладі, який проводить стандартний аналіз крові, в будь-який час доби. Зазвичай це робиться в кабінеті лікаря, лабораторії або лікарні. Як і будь-який аналіз крові, ви повинні носити зручний одяг із вільними рукавами, який можна легко підтягнути, щоб оголити руку.
Тест на електрофорез гемоглобіну, як правило, покривається медичною страховкою, якщо лікар надає страховику обґрунтоване пояснення, чому призначений тест. Однак перед тестуванням завжди найкраще проконсультуватися зі своїм страховим оператором, щоб переконатися. Ви повинні взяти зі собою страхову картку, коли зробите аналіз крові.
Під час тесту
Тест на електрофорез гемоглобіну проводиться із стандартним забором крові. На руку вам накладуть джгут, і технік обмацує відповідну вену. Ваша шкіра буде очищена спиртовою серветкою, а голка буде введена у вену та взята проба крові. Після забору крові буде накладено невеликий бинт або марлевий пластир. Тоді вам дозволять повернутися додому.
Після тесту
Ускладнення від забору крові надзвичайно незвичні. Слідкуйте за подальшими кровотечами, синцями, запаленнями чи інфекціями. Якщо має місце кровотеча, сильніше натискайте на місце проколу протягом 5 - 10 хвилин, і якщо проблема не зникне, зателефонуйте своєму лікарю. Також слід зателефонувати своєму лікарю, якщо ви помітите ознаки запалення або інфекції (почервоніння, болючість, надмірний біль або набряк).
Інтерпретація результатів
Ви повинні розраховувати почути результати тесту на електрофорез гемоглобіну протягом декількох днів до тижня. Якщо ваш тест є нормальним, можливо, це все, що ви почуєте.
Однак ви можете отримати більш детальний звіт - або ви можете попросити детальний звіт - навіть якщо тест є нормальним.
Нормальні значення гемоглобіну
У дорослих нормальні значення молекул гемоглобіну подаються у відсотках, як показано нижче:
- Гемоглобін А: 95% –98%
- Гемоглобін А2: 2% –3%
- Гемоглобін F: 0,8% –2%
- Гемоглобіни S, C, D, E та інші: 0%
Для дітей типовим є більш високий рівень гемоглобіну F, відповідно нижчий рівень гемоглобіну A і A2:
- Гемоглобін F у новонароджених: 50% –80%
- Гемоглобін F до 6 місяців: 8%
- Гемоглобін F протягом 6 місяців: 1% –2%
Ненормальні результати
Якщо під час електрофорезу гемоглобіну у вас є якась аномальна кількість гемоглобіну, вам знадобиться подальша оцінка.
Лікар повинен буде врахувати багато додаткових факторів при інтерпретації значень аномального гемоглобіну, включаючи сімейну історію, результати ТГС (зокрема, гемоглобін, гематокрит та середній об’єм корпускули), зовнішній вигляд червоного клітини крові під мікроскопом та результати ваших досліджень заліза в сироватці крові.
Крім того, ваш лікар може застосувати більш складні методи для повної характеристики та кількісної оцінки аномального гемоглобіну у зразках крові. Таке тестування може включати рідинну хроматографію під високим тиском, електрофорез капілярної зони, ізоелектричне фокусування або цілеспрямоване генетичне тестування.
Розуміння гемоглобіну та гемоглобінопатій
Кожна молекула гемоглобіну являє собою складну структуру, що складається з чотирьох білкових субодиниць, званих глобінами, кожна з яких пов'язана з небілковою залізовмісною структурою, званою гемовою групою. Чотири одиниці глобіну в молекулі гемоглобіну складаються з двох альфа-подібних і двох бета-подібних ланцюгів.
Кожна глобінова одиниця містить групу гему, що складається з порфіринового кільця та іона заліза. Завданням групи гемів є зв’язувати і переносити кисень і в потрібний час виділяти його в периферичні тканини. Кожна молекула гемоглобіну може зв’язувати чотири молекули кисню.
Здатність гемоглобіну зв’язуватися з киснем - що називається спорідненістю гемоглобіну до кисню - значною мірою визначається глобіновими субодиницями гемоглобінового комплексу. Виходячи з місцевих факторів зовнішнього середовища (особливо кислотності крові та місцевої концентрації кисню), субодиниці глобіну за потреби змінюють свою форму, змінюючи спорідненість відповідних гемових груп до кисню. Це калібрована спорідненість гемоглобіну до кисню дозволяє молекулам кисню підбиратись, а потім виділятися в потрібний час.
Коли кров циркулює по легенях, кисень дифундує в еритроцити. У місцевому середовищі легенів кисень завзято забирається і зв’язується молекулами гемоглобіну. Потім кисневий гемоглобін надходить до тканин. Оскільки гемоглобін піддається дії все більш кислого середовища в периферичних тканинах (спричиненого відходами вуглекислого газу, що утворюються в клітинному метаболізмі), він втрачає деяку спорідненість до кисню. Таким чином кисень вивільняється в тканини.
Щойно дезоксигенований гемоглобін у периферичних тканинах відбирає надлишок вуглекислого газу, який він там знаходить, і переносить назад у легені. (Однак більша частина відпрацьованого вуглекислого газу потрапляє в легені після його розчинення в крові.)
Гемоглобін припадає на колір крові. Гемоглобін в артеріях, що містить велику кількість кисню, має яскраво-червоний колір (саме так і отримали свою назву еритроцити). Гемоглобін у венах, доставляючи кисень до тканин, стає більш синюватого кольору.
Типи нормального гемоглобіну
Існує кілька типів гемоглобіну, для яких характерні специфічні типи глобінів, які вони містять. Нормальний гемоглобін для дорослих складається з двох альфа та двох бета-глобінів. Інші типи гемоглобінів містять подібні глобіни, які часто називають альфа-подібними та бета-подібними глобінами.
Три різні види гемоглобіну зазвичай переносяться еритроцитами на різних стадіях розвитку людини. Ці три нормальні гемоглобіни оптимізовані для їх середовища.
На дуже ранніх термінах вагітності, коли ембріон людини отримує кисень із жовткового мішка, виробляються ембріональні гемоглобіни. Унікальні глобінові структури ембріонального гемоглобіну дозволяють забезпечити адекватний кисневий обмін у відносно малокисневому середовищі раннього життя плода.
У міру розвитку циркуляції плода та отримання кисню з плаценти (який забезпечує більш високі концентрації кисню, ніж жовтковий мішок, але все ще нижчий, ніж у кінцевому підсумку забезпечуватимуть легені), з’являється інша форма гемоглобіну, яка називається фетальним гемоглобіном. Фетальний гемоглобін зберігається протягом усього періоду гестації і поступово замінюється дорослим гемоглобіном протягом перших кількох місяців після народження.
Нарешті, гемоглобін дорослих, який переважає до шести місяців після народження, оптимізований для кисневого обміну між висококисневим середовищем легенів та низькокисневим середовищем периферичних тканин.
Ці три нормальні гемоглобіни людини характеризуються різними глобінами. Звичайний гемоглобін для дорослих (так званий гемоглобін А) складається з двох альфа та двох бета-глобінів. Гемоглобін А2 складається з двох альфа та двох дельта глобінів. Фетальний гемоглобін (гемоглобін F) містить два альфа та два гамма-(бета-подібні) глобіни. Існують різні типи ембріонального гемоглобіну, які містять кілька комбінацій альфа-, гамма-, зета- і епсилон-глобінів.
Гемоглобінопатії
Виявлено численні генетичні мутації, які призводять до відхилень або альфа-або бета-подібних глобінів молекули гемоглобіну. Аномальні гемоглобіни, що виникають в результаті цих мутацій, називаються гемоглобінопатіями.
На сьогодні охарактеризовано понад 1000 видів гемоглобінопатій. Більшість із них мають незначне значення і, схоже, не викликають клінічних проблем. Вони були виявлені, в основному випадково, у очевидно нормальних людей з появою скринінгових тестів електрофорезу гемоглобіну.
Однак кілька гемоглобінопатій справді викликають захворювання. Тяжкість гемоглобінопатії, як правило, залежить від того, чи є мутація гомозиготною (успадковується від обох батьків) або гетерозиготною (успадковується лише від одного з батьків, з нормальними генами гемоглобіну від другого з батьків). Загалом, при гетерозиготних гемоглобінопатіях виробляється достатньо «нормального» гемоглобіну, щоб хоча б деякою мірою пом’якшити будь-які загальні клінічні прояви. Люди з гомозиготними формами гемоглобінопатії, як правило, мають більш серйозне клінічне захворювання.
Гемоглобінопатії, як правило, поділяють на дві категорії:
- Гемоглобінопатії, які проявляються структурними або функціональними змінами в молекулі гемоглобіну. Їх зазвичай називають структурними гемоглобінопатіями.
- Гемоглобінопатії, які проявляються зменшенням продукування одного з ланцюгів глобіну. Гемоглобінопатії цієї другої категорії називаються таласеміями.
Структурні гемоглобінопатії
Було виявлено кілька структурних гемоглобінопатій, які викликають клінічне захворювання. Структурні зміни в молекулі гемоглобіну можуть спричинити зміни форми та гнучкості еритроцитів. Неправильно сформовані еритроцити можуть спричинити закупорку судин. Інші види структурних гемоглобінопатій можуть викликати гемолітичну анемію. Однак інші структурні відхилення можуть змінити спорідненість гемоглобіну до кисню. Низькоафінні гемоглобінопатії можуть спричинити поліцитемію (занадто багато еритроцитів). Гемоглобінопатії з високим спорідненістю можуть викликати ціаноз (кисневе голодування тканин).
До загальних структурних гемоглобінопатій належать:
- Гемоглобін S (серповидна клітина) спричинений мутацією в ланцюзі бета-глобіну. Гомозиготна форма серповидно-клітинної хвороби може спричинити закупорку судин у періоди стресу (серповидно-клітинний криз), що призводить до болю, інфекцій, набряків та ще більш страшних наслідків, таких як інсульт. Гетерозиготна форма називається ознакою серповидних клітин і зазвичай не викликає клінічних проблем.
- Гемоглобін С, гемоглобін D та гемоглобін E спричинені мутаціями в ланцюзі бета-глобіну. Гомозиготні форми цих розладів спричиняють гемолітичну анемію та збільшення селезінки. Гетерозиготні форми зазвичай не викликають значного захворювання.
Зниження виробництва гемоглобіну
Таласемії - це гемоглобінопатії, які викликані відхиленнями в генах, що контролюють вироблення глобінів. Це спричиняє зменшення вироблення одного з ланцюгів глобіну, що призводить до зменшення вироблення гемоглобіну, а отже і анемії. Люди, що страждають таласемією, також можуть страждати від перевантаження заліза та підвищеного ризику зараження.
Альфа-таласемії, найчастіше спостерігаються у людей азіатського або африканського походження, призводять до зменшення вироблення альфа-глобіну. Бета-таласемії, найчастіше спостерігаються у людей середземноморського походження, спричиняють зменшення вироблення бета-глобіну.
Таласемії є генетично складними порушеннями, оскільки кілька генетичних мутацій (поодинці або в поєднанні) можуть спричинити таласемію. Ступінь тяжкості таласемії залежить від того, який глобіновий ланцюг задіяний, і скільки і які конкретні гени викликають проблему.
Комбіновані гемоглобінопатії
Іноді люди успадковують різні гени гемоглобінопатії від кожного з батьків, що призводить до того, що називається складеною гетерозиготною гемоглобінопатією або комбінованою гемоглобінопатією. До найбільш поширених комбінованих гемоглобінопатій належать:
- Хвороба SC гемоглобіну, при якій гемоглобін S походить від одного з батьків, а гемоглобін C - від іншого. Клінічно люди з ГК гемоглобіну, як правило, мають більш легку форму серповидно-клітинної хвороби, але прояви можуть коливатися в широких межах.
- Серп / бета-таласемія, при якій гемоглобін S походить від одного з батьків, а бета-таласемія - від іншого. У цих людей можуть бути типові прояви серповидно-клітинної хвороби та анемії.
Слідувати
Після того, як гемоглобінопатія буде повністю охарактеризована, слід очікувати, що ваш лікар детально обговорить з вами дві теми: лікування, яке вам може знадобитися (якщо таке є), та генетичне консультування.
Якщо ваша гемоглобінопатія є гетерозиготною формою (так звана "ознака гемоглобіну", при якій ви успадкували аномальний гемоглобін лише від одного з батьків), між 45% і 65% вашого гемоглобіну, швидше за все, буде нормальним гемоглобіном дорослих, і ваші симптоми , якщо такі є, можуть бути легкими. Більшість людей з ознаками гемоглобіну не потребують якогось специфічного лікування.
Якщо у вас гомозиготна гемоглобінопатія або комбінована гемоглобінопатія (тобто два різні аномальні гемоглобіни), вам може знадобитися лікування.
Сьогодні людям із серповидно-клітинною хворобою майже завжди діагностують у дитинстві звичайні скринінгові тести на гемоглобін. Ці діти лікуються антибіотикопрофілактикою, добавками вітамінів, повноцінною вакцинацією та агресивним управлінням серповидноклітинним кризом у будь-який час.
Таласемії - це група розладів, наслідки яких сильно варіюються залежно від конкретної генетичної мутації, яка їх викликає. Найпоширенішою проблемою, яку вони викликають, є анемія, але таласемія може також спричинити патологію скелета та перевантаження заліза, а також порушення росту та інші порушення. Людям з важкою таласемією можуть знадобитися часті переливання крові та спленектомія. Перевантаження залізом може стати головною проблемою у людей з таласемією.
Кілька незвичних гемоглобінопатій призводять до "нестабільних гемоглобінів", де структура молекул гемоглобіну змінюється таким чином, щоб зменшити тривалість життя еритроцитів. Люди з цими захворюваннями можуть відчувати анемію, збільшення селезінки та часті інфекції. Лікування спрямоване на попередження ускладнень і може включати переливання крові, спленектомію та уникнення окислювальних препаратів, включаючи певні антибіотики та НПЗЗ. Трансплантація кісткового мозку також частіше застосовується людям з важкими гемоглобінопатіями, що загрожують життю.
Генетичне консультування
Якщо ризик народження дитини з серйозною гемоглобінопатією вважається підвищеним, може бути призначена оцінка плода при настанні вагітності.
