Vad är hemoglobinelektrofores?

Hemoglobinelektrofores är ett blodprov som vanligtvis används för att diagnostisera och karakterisera störningar i hemoglobin, så kallade hemoglobinopatier. Hemoglobin är ett komplext protein, som finns i de röda blodkropparna, vars uppgift är att bära och leverera syre genom kroppen. Hemoglobin hämtar syre från dina lungor, transporterar syret genom blodomloppet och släpper ut det vid rätt tidpunkt så att det kan användas av alla kroppens vävnader. Det finns flera ärftliga hemoglobinopatier som kan påverka hemoglobins förmåga att utföra sitt jobb normalt.

Syftet med testet

Hemoglobinelektroforestestet är utformat för att detektera genetiska avvikelser i strukturen hos en persons hemoglobin. Hemoglobinelektrofores görs vanligtvis när en person har tecken eller symtom på hemolytisk anemi, en familjehistoria av en hemoglobinopati, ett onormalt fullständigt blodtalstest (CBC) -test eller ett positivt neonatalt screeningtest.

För närvarande, i USA, rekommenderar American College of Obstetricians and Gynecologists screening för hemoglobinopati för alla gravida kvinnor genom att utföra CBC-test, följt av en hemoglobinelektrofores om CBC är onormal. eller om kvinnan löper högre risk för hemoglobinopati baserat på etnicitet. Kvinnor av afrikansk, medelhavs-, sydostasiatisk, västindisk eller Mellanöstern härkomst har högre risk för hemoglobinopatier. Manliga partners för kvinnor som visar sig ha hemoglobinopatier bör också ha screening om de överväger att få ett barn.

Hemoglobinelektroforestestet är ett blodprov som kan upptäcka normala och onormala hemoglobiner och börja karakterisera typen av hemoglobinopati om någon finns. Hemoglobinelektrofores är dock bara ett av flera tester som kan upptäcka och karakterisera onormala hemoglobiner. Ofta, om ett onormalt resultat uppnås med elektroforesprovet, kan sofistikerade tester göras för att mer exakt karakterisera hemoglobinopatier.

Hemoglobinelektrofores görs genom att placera en liten mängd blod på specialpapper eller en speciell gel och utsätta den för en elektrisk ström. Olika globiner har olika elektriska laddningar och kan särskiljas från varandra baserat på deras beteenden när de utsätts för en elektrisk ström. Olika typer av globin kommer att röra sig över papperet (eller gelén) i olika hastigheter och kommer således att separera sig i karakteristiska band. Genom att undersöka de band som bildas under appliceringen av strömmen kan de typer av hemoglobin som finns i blodprovet differentieras.

Risker och kontraindikationer

Hemoglobinelektroforesprovet är ett blodprov. Följaktligen finns det nästan ingen risk, bortsett från den lilla risken för blåmärken, blödning eller infektion som är närvarande vid något test som kräver bloduttag.

I allmänhet är det bäst att inte göra hemoglobinelektroforesprovet inom 12 veckor efter blodtransfusion, eftersom det är möjligt att resultaten förväxlas av hemoglobiner från de transfunderade röda blodkropparna.

Före testet

Typen av hemoglobin i ditt blod är inte relaterad till tid på dagen eller vad du har ätit eller druckit nyligen, så det finns inga speciella instruktioner eller begränsningar du måste följa innan du får en hemoglobinelektrofores. Provet kan tas i vilken anläggning som helst som utför standardblodtagning, när som helst på dygnet. Vanligtvis görs det på ett läkarkontor, ett laboratorium eller ett sjukhus. Som med alla blodprov ska du bära bekväma kläder med lösa ärmar som enkelt kan dras upp för att exponera armen.

Hemoglobinelektroforestestet täcks vanligtvis av sjukförsäkring, så länge som läkaren ger försäkringsgivaren en rimlig förklaring till varför testet anges. Det är dock alltid bäst att kontrollera med ditt försäkringsbolag innan du gör testet, bara för att vara säker. Du bör ta med ditt försäkringskort när du har gjort blodprovet.

Under testet

Hemoglobinelektroforesprovet görs med en standardblodtagning. En turné kommer att placeras på din arm och en tekniker känner för en lämplig ven. Din hud kommer att rengöras med en spritservett och en nål förs in i venen och blodprovet tas. Efter att blod har dragits ut appliceras ett litet bandage eller gasbind. Du får då gå hem.

Efter testet

Komplikationer från en blodtagning är extremt ovanliga. Håll utkik efter ytterligare blödningar, blåmärken eller inflammation eller infektion. Om blödning skulle uppstå, lägg mer tryck på punkteringsstället i 5 till 10 minuter, och om problemet kvarstår, kontakta din läkare. Du bör också ringa din läkare om du ser tecken på inflammation eller infektion (rodnad, ömhet, kraftig smärta eller svullnad).

Tolka resultat

Du bör förvänta dig att höra resultaten från ditt hemoglobinelektroforestest inom några dagar till en vecka. Om ditt test är normalt kan det vara så att det är allt du kommer att höra.

Du kan dock få en mer detaljerad rapport - eller så kan du be om en detaljerad rapport - även om testet är normalt.

Normala hemoglobinvärden

Hos vuxna anges normala värden för hemoglobinmolekyler i procent enligt följande:

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

Hos barn är högre nivåer av hemoglobin F typiska, med motsvarande lägre nivåer av hemoglobin A och A2:

• Hemoglobin F hos nyfödda: 50% –80%
• Hemoglobin F upp till 6 månader: 8%
• Hemoglobin F över 6 månader: 1% –2%

Onormala resultat

Om du har någon mängd onormalt hemoglobin på din hemoglobinelektrofores, behöver du ytterligare utvärdering.

Din läkare måste ta hänsyn till många ytterligare faktorer när du tolkar betydelsen av det onormala hemoglobinet, inklusive din familjhistoria, resultaten av din CBC (inklusive särskilt hemoglobin, hematokrit och den genomsnittliga kropuskulära volymen), utseendet på din röda blodkroppar under mikroskopet och resultaten av dina serumjärnstudier.

Dessutom kan din läkare använda mer sofistikerade tekniker för att fullständigt karakterisera och kvantifiera det onormala hemoglobinet i dina blodprover. Sådan testning kan innefatta högtrycksvätskekromatografi, kapillärzonelektrofores, isoelektrisk fokusering eller målinriktad genetisk testning.

Förståelse av hemoglobin och hemoglobinopatier

Varje hemoglobinmolekyl är en komplex struktur bestående av fyra proteinunderenheter som kallas globiner, var och en är bunden till en icke-protein, järnhaltig struktur som kallas en hemgrupp. De fyra globinenheterna i en hemoglobinmolekyl består av två alfa-liknande och två beta-liknande kedjor.

Varje globinenhet bär en hemgrupp bestående av en porfyrinring och en järnjon. Det är hemgruppens uppgift att binda och bära syre och att släppa det till perifera vävnader vid rätt tidpunkt. Varje hemoglobinmolekyl kan binda fyra syremolekyler.

Hemoglobins förmåga att binda till syre - som kallas hemoglobins syreaffinitet - bestäms till stor del av globogruppenheterna i hemoglobinkomplexet. Baserat på lokala miljöfaktorer (särskilt surheten i blodet och den lokala syrekoncentrationen) ändrar globinsubenheterna sina former, efter behov, för att ändra affiniteten hos sina respektive hemgrupper för syre. Denna kalibrerade syreaffinitet hos hemoglobin gör att syremolekyler kan plockas upp och sedan släppas vid precis rätt tidpunkter.

När blod cirkulerar genom lungorna diffunderar syre i de röda blodkropparna. I den lokala miljön i lungorna tas syret iväg upp och binds av hemoglobinmolekyler. Det syrebärande hemoglobinet utförs sedan till vävnaderna. Eftersom hemoglobinet utsätts för en allt surare miljö i de perifera vävnaderna (orsakad av koldioxidavfall som produceras av cellmetabolism) förlorar det en del av sin affinitet för syre. Syret frigörs således till vävnaderna.

Det nyligen deoxigenerade hemoglobinet i de perifera vävnaderna plockar upp en del av överskottet av koldioxid som det finns där och bär det tillbaka till lungorna. (Det mesta avfallet koldioxid når dock lungorna efter att det har lösts upp i blodet.)

Hemoglobin står för blodets färg. Hemoglobin i artärerna, som bär mycket syre, har ljusröd färg (vilket är hur röda blodkroppar fick sitt namn). Hemoglobin i venerna, efter att ha levererat syret till vävnaderna, blir mer blåaktig.

Typer av normalt hemoglobin

Det finns flera typer av hemoglobin, som kännetecknas av de specifika typerna av globiner som de innehåller. Normalt vuxet hemoglobin består av två alfa- och två beta-globiner. Andra typer av hemoglobiner innehåller liknande globiner, ofta kallade alfa-liknande och beta-liknande globiner.

Tre distinkta typer av hemoglobin bärs normalt av röda blodkroppar under olika stadier av mänsklig utveckling. Dessa tre normala hemoglobiner är optimerade för sin miljö.

I mycket tidig dräktighet, när det mänskliga embryot tar emot sitt syre från äggula, produceras embryonala hemoglobiner. De unika globinstrukturerna hos embryonalt hemoglobin möjliggör tillräckligt syreutbyte i den relativt låga syrgasmiljön under tidigt fosterliv.

När fostrets cirkulation utvecklas och syre erhålls från moderkakan (som ger högre syrekoncentrationer än äggula, men fortfarande lägre än vad som kommer att ges av lungorna), uppträder en annan form av hemoglobin, kallad fetalt hemoglobin. Fostrets hemoglobin kvarstår under resten av graviditeten och ersätts gradvis av vuxet hemoglobin under de första månaderna efter födseln.

Slutligen optimeras vuxenhemoglobin, som är dominerande sex månader efter födseln, för syreutbyte mellan lungorna med hög syre och omgivningen med låg syre i de perifera vävnaderna.

Dessa tre normala humana hemoglobiner kännetecknas av olika globiner. Normalt vuxet hemoglobin (kallas hemoglobin A) består av två alfa- och två beta-globiner. Hemoglobin A2 består av två alfa- och två delta-globiner. Fosterhemoglobin (hemoglobin F) innehåller två alfa- och två gamma- (beta-liknande) globiner. Det finns olika typer av embryonalt hemoglobin som innehåller flera kombinationer av alfa-, gamma-, zeta- och epsilonglobiner.

Hemoglobinopatier

Många genetiska mutationer har upptäckts som resulterar i abnormiteter hos antingen de alfa-liknande eller beta-liknande globinerna i hemoglobinmolekylen. De onormala hemoglobinerna som härrör från dessa mutationer kallas hemoglobinopatier.

Över 1 000 typer av hemoglobinopatier har hittills karaktäriserats. Majoriteten av dessa är av mindre betydelse och verkar inte orsaka kliniska problem. De har upptäckts, till stor del för övrigt, hos uppenbarligen normala människor med tillkomsten av screening av hemoglobinelektroforesprov.

Men flera hemoglobinopatier producerar sjukdom. Svårighetsgraden av en hemoglobinopati beror vanligtvis på om mutationen är homozygot (ärvt från båda föräldrarna) eller heterozygot (ärvt från endast en förälder, med normala hemoglobingener från den andra föräldern). I allmänhet produceras med heterozygota hemoglobinopatier tillräckligt med "normalt" hemoglobin för att mildra åtminstone någon grad alla övergripande kliniska manifestationer. Personer med homozygota former av hemoglobinopati tenderar att ha svårare klinisk sjukdom.

Hemoglobinopatierna är i allmänhet uppdelade i två kategorier:

• Hemoglobinopatier som manifesteras av strukturella eller funktionella förändringar i hemoglobinmolekylen. Dessa kallas vanligtvis de strukturella hemoglobinopatierna.
• Hemoglobinopatier som manifesteras av minskad produktion av en av globinkedjorna. Hemoglobinopatier i denna andra kategori kallas thalassemias.

Strukturella hemoglobinopatier

Flera strukturella hemoglobinopatier har identifierats som producerar klinisk sjukdom. Strukturella förändringar i hemoglobinmolekylen kan orsaka förändringar i formen och flexibiliteten hos de röda blodkropparna. Missformade röda blodkroppar kan orsaka ocklusion av blodkärl. Andra typer av strukturella hemoglobinopatier kan orsaka hemolytisk anemi. Ytterligare andra strukturella avvikelser kan förändra affiniteten hos hemoglobin för syre. Hemoglobinopatier med låg affinitet kan orsaka polycytemi (för många röda blodkroppar). Hemoglobinopatier med hög affinitet kan orsaka cyanos (vävnadsutsvält).

Vanliga strukturella hemoglobinopatier inkluderar:

• Hemoglobin S (sigdcell) orsakas av en mutation i beta-globinkedjan. Den homozygota formen av sicklecellsjukdom kan orsaka ocklusion av blodkärl under perioder av stress (sicklecellkris), vilket kan leda till smärta, infektioner, svullnad och ännu mer allvarliga konsekvenser som stroke. Den heterozygota formen kallas sigdcellegenskaper och orsakar vanligtvis inte kliniska problem.
• Hemoglobin C, hemoglobin D och hemoglobin E orsakas alla av mutationer i beta-globinkedjan. De homozygota formerna av dessa störningar ger hemolytisk anemi och mjälteutvidgning. De heterozygota formerna producerar vanligtvis inte någon signifikant sjukdom.

Minskad hemoglobinproduktion

Talassemierna är hemoglobinopatier som orsakas av abnormiteter i generna som styr produktionen av globiner. Detta orsakar en minskad produktion av en av globinkedjorna, vilket resulterar i minskad produktion av hemoglobin och därmed anemi. Personer med talassemi kan också drabbas av överbelastning av järn och ökad infektionsrisk.

Alfa-thalassemier, oftast sett hos människor av asiatisk eller afrikansk härkomst, resulterar i minskad alfa-globinproduktion. Betatalassemier, som ofta ses hos människor av medelhavs härkomst, orsakar minskad produktion av beta-globin.

Talassemierna är genetiskt komplexa störningar, eftersom flera genetiska mutationer (ensamma eller i kombination) kan ge talassemi. Talassemiens svårighetsgrad beror på vilken globinkedja som är inblandad och hur många och vilka specifika gener som orsakar problemet.

Kombination av hemoglobinopatier

Ibland ärver människor olika hemoglobinopati-gener från varje förälder, vilket resulterar i vad som kallas en sammansatt heterozygot hemoglobinopati eller kombinationshemoglobinopati. De vanligaste kombinationshemoglobinopatierna inkluderar:

• Hemoglobin SC-sjukdom, där hemoglobin S kommer från en förälder och hemoglobin C kommer från den andra. Kliniskt tenderar personer med hemoglobin SC att ha en mildare form av sicklecellsjukdom, men manifestationer kan variera mycket.
• Segel / beta-talassemi, där hemoglobin S kommer från en förälder och beta-talassemi kommer från den andra. Dessa människor kan ha typiska manifestationer av sicklecellsjukdom och anemi.

Uppföljning

När hemoglobinopati väl har karaktäriserats bör du förvänta dig att din läkare diskuterar en detaljerad diskussion med dig om två ämnen: behandling du kan behöva (om någon) och genetisk rådgivning.

Om din hemoglobinopati är den heterozygota formen (så kallat hemoglobin "drag", där du har ärvt det onormala hemoglobinet från endast en förälder), kommer mellan 45% och 65% av ditt hemoglobin mycket sannolikt att vara normalt vuxet hemoglobin, och dina symtom , om någon, är sannolikt mild. De flesta personer med hemoglobinegenskaper behöver ingen specifik behandling.

Om du har en homozygot hemoglobinopati eller en kombination av hemoglobinopati (det vill säga två olika onormala hemoglobiner) kan du behöva behandling.

Människor med sicklecellsjukdom idag diagnostiseras nästan alltid i spädbarn med rutinmässiga screeningtester för hemoglobin. Dessa spädbarn behandlas med antibiotikaprofylax, vitamintillskott, full vaccination och aggressiv hantering av en sicklecellkris närhelst den inträffar.

Talassemierna är en grupp av störningar vars effekter varierar mycket beroende på den specifika genetiska mutationen som orsakar dem. Det vanligaste problemet de orsakar är anemi, men talassemi kan också orsaka skelettavvikelser och järnöverbelastning samt tillväxthämning och andra störningar. Personer med svår talassemi kan behöva frekventa blodtransfusioner och splenektomi. Järnöverbelastning kan bli ett stort problem hos personer med thalassemi.

Flera ovanliga hemoglobinopatier leder till "instabila hemoglobiner", där strukturen för hemoglobinmolekylerna förändras på ett sådant sätt att livslängden för de röda blodkropparna minskar. Människor med dessa tillstånd kan uppleva anemi, förstorade mjältar och frekventa infektioner. Behandlingen syftar till att förebygga komplikationer och kan innefatta blodtransfusioner, splenektomi och undvika oxidationsmedel, inklusive vissa antibiotika och NSAID. Benmärgstransplantation appliceras också oftare på personer med allvarliga, livshotande hemoglobinopatier.

Genetisk rådgivning

Om risken för att producera en baby med allvarlig hemoglobinopati bedöms vara förhöjd kan fostervärdering indikeras när graviditet inträffar.