Elektrophorese

Die Elektrophorese ist eine labortechnische Methode zur Analyse elektrisch geladener Teilchen. In der Medizin In der Medizin wird die Serumelektrophorese zur Aufschlüsselung der Bluteiweiße verwendet. Auch die Liquorelektrophorese und die Lipidelektrophorese sind gängige diagnostische Methoden. Die auf oder in einem Medium aufgetrennten Proteine lassen sich durch geeignete Anfärbung relativ zueinander quantifizieren. Die Färbebilder der Eiweißbanden lassen diagnostische Schlüsse bezüglich verschiedener Krankheiten zu.


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Methode

Normale Serum-Elektrophorese. Peaks (v. l.) Albumin, alpha1-, alpha2-, beta- und gamma-Globuline

Serumelektrophorese: Die Eiweiße des Serums (Plasma ohne Fibrinogen) wandern im elektrischen Feld auf Trägern (z. B. Papiere, Celluloseazetatstreifen, verschiedene Gele) unterschiedlich schnell. Nach einer bestimmten Laufzeit haben sich die Serumproteine, die punkt- oder strichförmig auf den Träger an der Startlinie aufgetragen wurden, genügend voneinander getrennt, und der Träger wird (ggf. nach Trocknung) mit einem Protein-spezifischen Farbstoff gefärbt. Da die Färbung in etwa der Proteinkonzentration an der betreffenden Stelle im Träger entspricht, kann ein Scan der Färbung des Trägers zur relativen Quantifizierung der dort befindlichen Proteine dienen. Typischerweise wandern viele Proteine ähnlich weit, so dass sie in einem Färbepeak zusammengefasst werden. Die Auswertung ergibt für jeden Färbepeak eine Relativangabe zur Gesamtfärbung, die als 100% angesetzt wird.

Elektrophorese von Bluteiweißen

Serum-Elektrophorese bei akuter Entzündung mit Erhöhung der alpha2- und beta-Globuline

Im Blut lassen sich nach ihrer Anfärbung folgende Eiweißbanden unterscheiden:

  • Albumin (wandert am weitesten): Aus dem Wert für das Gesamteiweiß und dem Relativwert für Albumin lässt sich die Albuminkonzentration im Serum abschätzen.
    • Normal 58 – 68%.
    • Erhöht bei Hypo- oder Agammaglobulinämie.
    • Erniedrigt
      • bei Albuminverlust durch die Nieren (große Proteinurie beim nephrotischen Syndrom), den Darm (Eiweißverlierende Enteropathie) oder große Wundflächen oder
      • durch eine Synthesestörung in der Leber (z. B. bei einer Leberzirrhose).
  • Beta-Globuline: Hier wandern β-Lipoproteine (LDL, VLDL), Transferrin, Beta-2-Mikroglobulin und Plasminogen. (VLDL läuft etwas voraus: Prä-Beta-Lipoprotein.)

(Bezüglich der Normwerte bitte die Angaben der Labore beachten!)

Typische Konstellationen im Elektrophoresebild

Elektrophorese mit auffällig hohem und schmalbasigem Peak im Bereich der gamma-Globuline (rechter Peak): typisch für Paraproteine bei einem Plasmozytom (multiples Myelom).
Serumelektrophorese bei Leberzirrhose: erniedrigter Albumin-Peak (li) und breitbasiger, erhöhter gamma-Globulin-Peak (re)

Es ist wesentlich, sich nicht nur die automatische Auswertung nach prozentualer Verteilung der Eiweißpeaks sondern auch die Elektropholesekurve selbst anzusehen. Es ergeben sich gelegentlich prima-vista-Diagnosen.

  • Ein schmalbasiger Peak im Bereich der Globuline: Er deutet auf Paraproteine hin. Paraproteine laufen meist im Bereich der Gammaglobuline und führen zu ihrer erheblichen Vermehrung. Sie weisen in der Elektrophorese eine schmale Basis auf (im Gegensatz zum Elektrophoresebild bei der Leberzirrhose, wo der Gammaglobulinpeak eine breite Basis hat). Seltener befindet sich ein schmalbasiger hoher Eiweißgradient im Bereich der Beta-Globuline; meist handelt es sich dort um IgA-Paraproteine. Paraproteine deuten auf eine Lymphomkrankheit so z. B. auf ein Multiples Myelom oder einen Morbus Waldenström. Beim Morbus Waldenström mit seiner IgM-Paraproteinämie befindet sich der schmalbasige Peak nahe der Auftragungsstelle, beim Plasmozytom mit seiner IgG-Paraproteinämie mitten im breitbasigen Teil des Peaks normaler IgG-Proteine. Kleine Peaks können zu einer benignen Gammopathie passen.
  • Ein breitbasiger und hoher Gammaglobulin-Peak: Er ist typisch für die Leberzirrhose und auch für einige Autoimmunkrankheiten. Dabei ist der Albumin-Peak deutlich erniedrigt, was einer relativen aber nicht immer absoluten Albuminverminderung aber auch einer deutlichen Syntheseleistungsstörung der Leber geschuldet sein kann.
  • Erhöhung der Alpha-1-, Alpha-2 und Beta-Peaks, oft verbunden mit einer Verminderung des Albumin-Peaks: diese Konstellation findet man beim nephrotischen Syndrom.
  • Erhöhung der Alpha-1-, Alpha-2- und Beta-Peaks (ohne Albuminverminderung) findet man bei entzündlichen Prozessen im Körper. In diesen Peaks laufen Akute-Phase-Proteine (Alpha-1-Globuline der Elektrophorese: darunter Alpha-1-Antitrypsin, Alpha-2-Globuline: darunter Haptoglobin, Coeruloplasmin und Ferritin.

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Verweise

 


Autor der Seite ist Prof. Dr. Hans-Peter Buscher (siehe Impressum).