Hva er hemoglobinelektroforese?

Hemoglobinelektroforese er en blodprøve som ofte brukes til å diagnostisere og karakterisere sykdommer i hemoglobin, kalt hemoglobinopatier. Hemoglobin er et komplekst protein, inneholdt i de røde blodcellene, hvis jobb er å bære og levere oksygen gjennom hele kroppen. Hemoglobin henter oksygen fra lungene, transporterer oksygen gjennom blodet og frigjør det til rett tid, slik at det kan brukes av hele kroppens vev. Det er flere arvelige hemoglobinopatier som kan påvirke hemoglobins evne til å utføre jobben sin normalt.

Formålet med testen

Hemoglobin-elektroforesetesten er designet for å oppdage genetiske abnormiteter i strukturen til en persons hemoglobin. Hemoglobinelektroforese gjøres vanligvis når en person har tegn eller symptomer på hemolytisk anemi, en familiehistorie av en hemoglobinopati, en unormal fullstendig blodtest (CBC) -test eller en positiv neonatal screeningtest.

For tiden, i USA, anbefaler American College of Obstetricians and Gynecologists screening for hemoglobinopati for alle gravide kvinner ved å utføre CBC-testing, etterfulgt av en hemoglobin-elektroforese hvis CBC er unormal; eller hvis kvinnen har høyere risiko for hemoglobinopati basert på etnisitet. Kvinner av afrikansk, middelhavs, sørøstasiatisk, vestindisk eller Midtøsten avstamning har høyere risiko for hemoglobinopatier. De mannlige partnerne til kvinner som er funnet å ha hemoglobinopatier, bør også ha screening hvis de vurderer å få et barn.

Hemoglobin-elektroforesetesten er en blodprøve som kan oppdage normale og unormale hemoglobiner, og begynner å karakterisere typen hemoglobinopati, hvis noen eksisterer. Imidlertid er hemoglobinelektroforese bare en av flere tester som kan oppdage og karakterisere unormale hemoglobiner. Ofte, hvis et unormalt resultat oppnås med elektroforesetesten, kan sofistikert testing gjøres for å presisere hemoglobinopatier mer presist.

Hemoglobinelektroforese gjøres ved å plassere en liten mengde blod på spesialpapir eller en spesiell gel og utsette den for en elektrisk strøm. Ulike globiner har forskjellige elektriske ladninger og kan skilles fra hverandre basert på deres oppførsel når de utsettes for en elektrisk strøm. Ulike typer globin vil bevege seg over papiret (eller gel) i forskjellige hastigheter, og vil dermed skille seg ut i karakteristiske bånd. Ved å undersøke båndene som dannes under påføring av strømmen, kan det skilles mellom typer hemoglobin i blodprøven.

Risiko og kontraindikasjoner

Hemoglobin-elektroforesetesten er en blodprøve. Derfor er det nesten ingen risiko, bortsett fra den lille risikoen for blåmerker, blødninger eller infeksjoner som er tilstede med en hvilken som helst test som krever bloduttaking.

Generelt er det best å ikke ha hemoglobinelektroforesetesten innen 12 uker etter blodtransfusjon, fordi det er mulig for resultater å bli forvirret av hemoglobiner fra de transfuserte røde blodcellene.

Før testen

Den typen hemoglobin i blodet ditt er ikke relatert til tidspunktet på dagen eller hva du har spist eller drukket i det siste, så det er ingen spesielle instruksjoner eller begrensninger du trenger å følge før du får hemoglobin-elektroforese. Prøven kan tas på et hvilket som helst anlegg som utfører standard blodtaking, når som helst på dagen. Vanligvis gjøres det på et legekontor, et laboratorium eller et sykehus. Som med enhver blodprøve, bør du bruke behagelige klær med løse ermer som lett kan trekkes opp for å avsløre armen.

Hemoglobin-elektroforesetesten dekkes vanligvis av helseforsikring, så lenge legen gir forsikringsselskapet en rimelig forklaring på hvorfor testen er indikert. Det er imidlertid alltid best å sjekke med forsikringsselskapet før du tar testen, bare for å være sikker. Du bør ta med deg forsikringskortet når du har gjort blodprøven.

Under testen

Hemoglobin-elektroforesetesten utføres med en standard blodtrekk. En turné blir plassert på armen din, og en tekniker vil føle etter en passende vene. Huden din blir renset med spritserviett, og en nål settes inn i venen og blodprøven tas. Etter at blod er trukket, påføres et lite bandasje eller gasbind. Du får da lov til å dra hjem.

Etter testen

Komplikasjoner fra blodtrekk er ekstremt uvanlige. Hold øye med ytterligere blødning, blåmerker eller betennelse eller infeksjon. Hvis det skulle oppstå blødning, legg mer press på punkteringsstedet i 5 til 10 minutter, og kontakt legen din hvis problemet vedvarer. Du bør også ringe legen din hvis du ser tegn på betennelse eller infeksjon (rødhet, ømhet, overdreven smerte eller hevelse).

Tolke resultater

Du bør forvente å høre resultatene av hemoglobin-elektroforesetesten din innen få dager til en uke. Hvis testen din er normal, kan det være at det er alt du vil høre.

Du kan imidlertid få en mer detaljert rapport - eller du kan be om en detaljert rapport - selv om testen er normal.

Normale hemoglobinverdier

Hos voksne er normale verdier for hemoglobinmolekyler gitt i prosent, som følger:

• Hemoglobin A: 95% –98%
• Hemoglobin A2: 2% –3%
• Hemoglobin F: 0,8% -2%
• Hemoglobiner S, C, D, E og andre: 0%

Hos barn er høyere nivåer av hemoglobin F typiske, med tilsvarende lavere nivåer av hemoglobin A og A2:

• Hemoglobin F hos nyfødte: 50% –80%
• Hemoglobin F opptil 6 måneder: 8%
• Hemoglobin F over 6 måneder: 1% –2%

Unormale resultater

Hvis du har noe unormalt hemoglobin på hemoglobinelektroforesen, trenger du ytterligere evaluering.

Legen din må ta hensyn til mange andre faktorer når du tolker betydningen av det unormale hemoglobinet, inkludert familiehistorien, resultatene av CBC (inkludert spesielt hemoglobin, hematokrit og gjennomsnittlig korpuskulært volum), utseendet til det røde blodceller under mikroskopet, og resultatene av serumjernstudiene dine.

I tillegg kan legen din bruke mer sofistikerte teknikker for å fullt ut karakterisere og kvantifisere unormalt hemoglobin i blodprøvene dine. Slike tester kan omfatte væskekromatografi under høyt trykk, kaprofill soneelektroforese, isoelektrisk fokusering eller målrettet genetisk testing.

Forstå hemoglobin og hemoglobinopathies

Hvert hemoglobinmolekyl er en kompleks struktur som består av fire proteinunderenheter kalt globiner, som hver er bundet til en ikke-protein, jernholdig struktur som kalles en hemgruppe. De fire globinenhetene i et hemoglobinmolekyl består av to alfa-lignende og to beta-lignende kjeder.

Hver globinenhet bærer en hemgruppe bestående av en porfyrinring og et jernion. Det er hemgruppens jobb å binde og bære oksygen, og å frigjøre det til perifere vev til rett tid. Hvert hemoglobinmolekyl kan binde fire oksygenmolekyler.

Hemoglobins evne til å binde seg til oksygen - som blir referert til som hemoglobins oksygenaffinitet - bestemmes i stor grad av globinunderenhetene til hemoglobinkomplekset. Basert på lokale miljøfaktorer (spesielt surheten i blodet og den lokale oksygenkonsentrasjonen), endrer globin-underenhetene formene etter behov for å endre affiniteten til deres respektive hemgrupper for oksygen. Denne kalibrerte oksygenaffiniteten til hemoglobin gjør det mulig å plukke opp oksygenmolekyler og deretter frigjøre dem på akkurat de rette tidspunktene.

Når blod sirkulerer gjennom lungene, diffunderer oksygen inn i de røde blodcellene. I lungemiljøet blir oksygenet ivrig tatt opp og bundet av hemoglobinmolekyler. Det oksygenbærende hemoglobinet blir deretter utført til vevet. Ettersom hemoglobinet utsettes for et stadig mer surt miljø i perifere vev (forårsaket av karbondioksidavfall produsert av cellemetabolisme), mister det noe av affiniteten for oksygen. Oksygenet frigjøres således til vevet.

Det nylig deoksygenerte hemoglobinet i perifere vev plukker opp noe av overflødig karbondioksid det finner der og fører det tilbake til lungene. (Det meste av avfallet karbondioksid når imidlertid lungene etter at det er oppløst i blodet.)

Hemoglobin står for blodfargen. Hemoglobin i arteriene, som bærer mye oksygen, er i rødfarge (det er slik røde blodlegemer fikk navnet sitt). Hemoglobin i venene, etter å ha levert oksygen til vevene, blir mer blåaktig i fargen.

Typer normalt hemoglobin

Det er flere typer hemoglobin, som er preget av de spesifikke typene globiner de inneholder. Normalt voksent hemoglobin består av to alfa- og to beta-globiner. Andre typer hemoglobiner inneholder lignende globiner, ofte referert til som alfa-lignende og beta-lignende globiner.

Tre forskjellige typer hemoglobin bæres normalt av røde blodlegemer i forskjellige stadier av menneskelig utvikling. Disse tre normale hemoglobinene er optimalisert for sitt miljø.

I veldig tidlig svangerskap, når det menneskelige embryoet mottar oksygenet fra eggeplomme, produseres embryonale hemoglobiner. De unike globinstrukturene til embryonalt hemoglobin muliggjør tilstrekkelig oksygenutveksling i det relativt lave oksygenmiljøet i det tidlige fosterlivet.

Når fostersirkulasjonen utvikler seg og oksygen oppnås fra morkaken (som gir høyere oksygenkonsentrasjoner enn plommesekken, men likevel lavere enn det som til slutt vil bli gitt av lungene), vises en annen form for hemoglobin, kalt føtal hemoglobin. Fosterhemmoglobin vedvarer gjennom resten av svangerskapet, og erstattes gradvis av voksent hemoglobin i løpet av de første månedene etter fødselen.

Til slutt er voksen hemoglobin, som er dominerende seks måneder etter fødselen, optimalisert for oksygenutveksling mellom lungene med høyt oksygenmengde og miljøet med lavt oksygen i perifere vev.

Disse tre normale humane hemoglobiner er preget av forskjellige globiner. Normal voksen hemoglobin (kalt hemoglobin A) består av to alfa- og to beta-globiner. Hemoglobin A2 består av to alfa- og to delta-globiner. Fosterhemmoglobin (hemoglobin F) inneholder to alfa- og to gamma (beta-lignende) globiner. Det finnes forskjellige typer embryonalt hemoglobin som inneholder flere kombinasjoner av alfa-, gamma-, zeta- og epsilon-globiner.

Hemoglobinopatier

Det er blitt oppdaget mange genetiske mutasjoner som resulterer i abnormiteter i enten de alfa-lignende eller beta-lignende globinene i hemoglobinmolekylet. De unormale hemoglobinene som skyldes disse mutasjonene kalles hemoglobinopatier.

Over 1000 typer hemoglobinopatier har blitt karakterisert så langt. De fleste av disse er av mindre betydning og ser ikke ut til å forårsake kliniske problemer. De har blitt oppdaget, stort sett forresten, hos tilsynelatende normale mennesker med ankomsten av screening av hemoglobinelektroforesetester.

Imidlertid produserer flere hemoglobinopatier sykdom. Alvorlighetsgraden av en hemoglobinopati avhenger vanligvis av om mutasjonen er homozygot (arvet fra begge foreldrene), eller heterozygot (arvet fra bare en forelder, med normale hemoglobingener fra den andre forelderen). Generelt, med heterozygote hemoglobinopatier, produseres nok "normalt" hemoglobin til å redusere i det minste en viss grad generelle kliniske manifestasjoner. Personer med homozygote former for hemoglobinopati har en mer alvorlig klinisk sykdom.

Hemoglobinopatiene er generelt delt inn i to kategorier:

• Hemoglobinopatier som manifesteres av strukturelle eller funksjonelle endringer i hemoglobinmolekylet. Disse blir vanligvis referert til som strukturelle hemoglobinopatier.
• Hemoglobinopatier som manifesteres ved redusert produksjon av en av globinkjedene. Hemoglobinopathies i denne andre kategorien kalles thalassemias.

Strukturelle hemoglobinopatier

Flere strukturelle hemoglobinopatier er identifisert som gir klinisk sykdom. Strukturelle endringer i hemoglobinmolekylet kan forårsake endringer i formen og fleksibiliteten til de røde blodcellene. De uformede røde blodcellene kan forårsake okklusjon av blodkar. Andre typer strukturelle hemoglobinopatier kan forårsake hemolytisk anemi. Nok andre strukturelle abnormiteter kan endre affiniteten til oksygen av hemoglobin. Hemoglobinopatier med lav affinitet kan forårsake polycytemi (for mange røde blodlegemer). Hemoglobinopatier med høy affinitet kan forårsake cyanose (oksygen-sult i vevet).

Vanlige strukturelle hemoglobinopatier inkluderer:

• Hemoglobin S (sigdcelle) er forårsaket av en mutasjon i beta-globinkjeden. Den homozygote formen av sigdcellesykdom kan forårsake okklusjon av blodkar i perioder med stress (sigdcellekrise), noe som fører til smerte, infeksjoner, hevelse og enda mer alvorlige konsekvenser som hjerneslag. Den heterozygote formen kalles seglcelleegenskap og forårsaker vanligvis ikke kliniske problemer.
• Hemoglobin C, hemoglobin D og hemoglobin E er alle forårsaket av mutasjoner i beta-globinkjeden. De homozygote formene av disse lidelsene gir hemolytisk anemi og miltforstørrelse. De heterozygote formene produserer vanligvis ikke signifikant sykdom.

Redusert hemoglobinproduksjon

Talassemiene er hemoglobinopatier som er forårsaket av abnormiteter i genene som styrer produksjonen av globiner. Dette forårsaker redusert produksjon av en av globinkjedene, noe som resulterer i redusert produksjon av hemoglobin, og dermed anemi. Personer med thalassemi kan også lide av jernoverbelastning og økt risiko for infeksjoner.

Alfa-thalassemier, ofte sett hos mennesker av asiatisk eller afrikansk avstamning, resulterer i redusert alfa-globinproduksjon. Beta-thalassemier, ofte sett hos mennesker av middelhavsavstamning, forårsaker redusert produksjon av beta-globin.

Thalassemias er genetisk komplekse forstyrrelser, da flere genetiske mutasjoner (alene eller i kombinasjon) kan produsere thalassemia. Alvorlighetsgraden av thalassemia avhenger av hvilken globinkjede som er involvert, og hvor mange og hvilke spesifikke gener som forårsaker problemet.

Kombinasjon av hemoglobinopatier

Noen ganger arver folk forskjellige hemoglobinopati-gener fra hver av foreldrene, noe som resulterer i det som kalles en sammensatt heterozygot hemoglobinopati eller kombinasjonshemoglobinopati. De vanligste kombinasjonshemoglobinopatiene inkluderer:

• Hemoglobin SC sykdom, der hemoglobin S kommer fra en av foreldrene og hemoglobin C kommer fra den andre. Klinisk har personer med hemoglobin SC en mildere form for sigdcellesykdom, men manifestasjoner kan variere mye.
• Sigd / beta-thalassemia, der hemoglobin S kommer fra en forelder og beta-thalassemia kommer fra den andre. Disse menneskene kan ha typiske manifestasjoner av sigdcellesykdom og anemi.

Følge opp

Når hemoglobinopati har blitt fullstendig karakterisert, bør du forvente at legen din vil ha en detaljert diskusjon med deg om to emner: behandling du kan trenge (hvis noen), og genetisk rådgivning.

Hvis hemoglobinopati er den heterozygote formen (såkalt hemoglobin "trekk", der du har arvet det unormale hemoglobinet fra bare en forelder), vil mellom 45% og 65% av hemoglobinet ditt sannsynligvis være normalt voksent hemoglobin, og symptomene dine , hvis noen, er sannsynlig å være milde. De fleste med hemoglobinegenskaper trenger ingen spesifikk behandling.

Hvis du har en homozygot hemoglobinopati, eller en kombinasjon av hemoglobinopati (det vil si to forskjellige unormale hemoglobiner), kan det hende du trenger behandling.

Mennesker med sigdcellesykdom i dag blir nesten alltid diagnostisert i spedbarnsalderen med rutinemessige screeningtester for hemoglobin. Disse babyene blir behandlet med antibiotikaprofylakse, vitamintilskudd, full vaksinasjon og aggressiv håndtering av en sigdcellekrise når den oppstår.

Thalassemias er en gruppe forstyrrelser hvis effekter varierer mye avhengig av den spesifikke genetiske mutasjonen som forårsaker dem. Det vanligste problemet de forårsaker er anemi, men thalassemi kan også forårsake skjelettabnormaliteter og jernoverbelastning, samt veksthemming og andre lidelser. Personer med alvorlig thalassemi kan kreve hyppige blodtransfusjoner og splenektomi. Jernoverbelastning kan bli et stort problem hos personer med thalassemi.

Flere uvanlige hemoglobinopatier fører til "ustabile hemoglobiner", der strukturen til hemoglobinmolekylene endres på en slik måte å redusere levetiden til de røde blodcellene. Personer med disse tilstandene kan oppleve anemi, forstørrede milt og hyppige infeksjoner. Behandlingen er rettet mot å forhindre komplikasjoner og kan omfatte blodoverføringer, splenektomi og unngå oksidantmedikamenter, inkludert visse antibiotika og NSAIDs. Benmargstransplantasjon blir også brukt oftere på personer med alvorlige, livstruende hemoglobinopatier.

Genetisk rådgivning

Hvis risikoen for å produsere en baby med alvorlig hemoglobinopati vurderes å være forhøyet, kan fosterevaluering indikeres når graviditet inntreffer.