Определение соотношения белковых фракций методом высокочувствительного капиллярного электрофореза

Определение соотношения белковых фракций – лабораторное исследование, позволяющее оценить количественное распределение основных групп белков в сыворотке крови. Исследование выполняется методом высокочувствительного капиллярного электрофореза, который обеспечивает высокую разрешающую способность и воспроизводимость результатов.
Белки сыворотки крови представляют собой гетерогенную группу, выполняющую множество жизненно важных функций: поддержание онкотического давления, транспорт гормонов, липидов, витаминов и лекарственных веществ, участие в иммунных реакциях, свёртывании крови и воспалительных процессах. В норме белковый состав сыворотки находится в динамическом равновесии, а его изменения отражают различные патологические процессы.

Метод капиллярного электрофореза основан на разделении белков в тонком капилляре под действием электрического поля. Белковые молекулы различаются по заряду и размеру, что определяет скорость их миграции. Детектор регистрирует прохождение белков и формирует электрофореграмму — графическое отображение белковых фракций в виде пиков.

Стандартное исследование выделяет пять основных фракций :

Альбумин — основной белок плазмы, составляющий 55–65% общего белка. Синтезируется в печени, обеспечивает поддержание онкотического давления и транспорт многих веществ. При капиллярном электрофорезе в данную фракцию попадают также альфа-липопротеины, пре-бета-липопротеины и бета-липопротеины. Снижение альбумина наблюдается при заболеваниях печени, почек, нарушениях питания, воспалительных процессах. Повышение носит относительный характер и связано с обезвоживанием.

Альфа-1-глобулины — включают альфа-1-антитрипсин (основной компонент фракции, ингибитор многих протеолитических ферментов: трипсина, химотрипсина, плазмина), альфа-1-кислый гликопротеин (орозомукоид) и другие белки острой фазы. Повышаются при воспалении, травмах, опухолях. Снижение характерно для наследственного дефицита альфа-1-антитрипсина — важного диагностического маркёра данного заболевания.

Альфа-2-глобулины — включают высокомолекулярные преимущественно острофазные белки: альфа-2-макроглобулин (основной компонент фракции), гаптоглобин, церулоплазмин. Альфа-2-макроглобулин является ингибитором протеиназ (в том числе ферментов систем кинина, комплемента, свёртывания и фибринолиза), модулятором иммунных и воспалительных реакций. Фракция значительно повышается при нефротическом синдроме (альфа-2-макроглобулин не фильтруется почками из-за крупного размера молекулы) и воспалительных процессах. Снижение наблюдается при гемолизе (потребление гаптоглобина) и панкреатите.

Бета-глобулины — содержат трансферрин (белок-переносчик железа), гемопексин (участвует в метаболизме железа, связывая гем при метаболизме гемсодержащих белков), С3 и С4 компоненты комплемента (участвуют в реакциях иммунитета), С-реактивный белок. Иногда отдельно выделяют фракции бета-1- и бета-2-глобулинов. Повышаются при железодефицитной анемии (компенсаторное увеличение трансферрина), механической желтухе, беременности. При капиллярном электрофорезе в бета-зону могут мигрировать некоторые моноклональные белки, в частности при IgA-миеломе.

Гамма-глобулины — состоят из иммуноглобулинов всех классов (IgG, IgA, IgM, IgD, IgE), функционально представляющих собой антитела, которые обеспечивают гуморальную иммунную защиту организма от инфекций и чужеродных веществ. Поликлональное повышение характерно для хронических воспалительных и инфекционных процессов, аутоиммунных заболеваний, патологии печени. Моноклональное повышение (узкий пик, М-градиент) указывает на лимфопролиферативные заболевания. Снижение свидетельствует об иммунодефицитных состояниях.

Капиллярный электрофорез превосходит традиционный гель-электрофорез по чувствительности, скорости выполнения и возможности автоматизации. Метод позволяет выявлять моноклональные белки (парапротеины) и другие аномальные компоненты, которые могут быть не обнаружены при других методах исследования.

Ограничения метода

Изменения белковых фракций неспецифичны — один и тот же паттерн может наблюдаться при различных заболеваниях. Результат протеинограммы не может служить единственным критерием постановки диагноза. Результаты должны интерпретироваться в совокупности с клинической картиной, анамнезом и данными других исследований.
Исследование не позволяет идентифицировать конкретные белки внутри фракции. При выявлении моноклонального компонента (М-градиента) для определения типа парапротеина требуется дополнительное исследование — иммунофиксация.
Лёгкие цепи иммуноглобулинов (белок Бенс-Джонса) свободно проходят через сывороточный фильтр и на электрофореграмме сыворотки крови могут не определяться. При низких концентрациях моноклонального белка он также может не выявляться методом электрофореза. В случае клинического подозрения на моноклональную гаммапатию при отрицательном результате электрофореза рекомендуется определение свободных лёгких цепей иммуноглобулинов в сыворотке крови.
Малые М-белки иногда могут выявляться при хронических гепатитах, а также доброкачественно у пациентов пожилого возраста. Имитировать малую парапротеинемию может высокая концентрация С-реактивного белка и некоторых других острофазных белков, а также присутствие в сыворотке фибриногена.

Результаты могут искажаться при выраженной гиперлипидемии, гемолизе образца, приёме некоторых лекарственных препаратов, а также в острых состояниях (инфекции, травмы, послеоперационный период), когда белковый профиль отражает реакцию острой фазы, а не базовое состояние.