Protein Elektroforezi Yorumlama

Elektroforez bir elektrik alanda yüklü moleküllerin ayrılması için kullanılan bir yöntemdir. Jel elektroforezi ise porlu bir destek ortam kullanılarak, moleküllerin yük, büyüklük ve konformasyon farklarına göre ayrılması tekniğine dayanmaktadır.

Jel elektroforezi kullanılan destek ortamın türüne göre iki başlıkta toplanabilmektedir.

1-Agaroz Jel Elektroforezi

2-Poliakrilamid Jel Elektroforezi

Agaroz jelin ayırma gücü poliakrilamid jele göre daha düşüktür. Agaroz Jel Elektroforezi yatay bir sistem üzerinde gerçekleştirilirken poliakrilamid jelde dikey bir jel düzeneği kullanılmaktadır. Agaroz Jeller soğuyarak jel haline gelirken poliakrilamid Jeller polimerleşme reaksiyonu ile meydana gelmektedir.

Sodyum Dodesil Sülfat Poliakrilamid Jel Elektroforezi (SDS-PAGE); SDS poliakrilamid jel elektroforezi proteinlerin analizi açısından çok güçlü bir yöntemdir. Prensip olarak suda çözülmeyenler de dahil olmak üzere, bütün proteinlerin ayrımı için kullanılabilmektedir.

Zar proteinleri, hücre iskeletinin protein bileşenleri ve daha büyük hücresel topakların bileşenlerini oluşturan proteinlerin hepsi bu yöntemle ayrılabilmektedir.  Proteinler moleküler ağırlığına dayalı olarak bir poliakrilamid jeli içinde ayrılır.

Proteinler amfoterik molekküllerdir, yani hem pozitif hem de negatif yüklere sahiptirler. Proteinleri tek yönlü hareket ettirebilmek için, üzerlerine düzgün bir şekilde negatif yük yaratılır. Proteinler SDS ile karıştırıldığı zaman net bir negatif yük alırlar. SDS proteinleri denatüre eder ve denatürasyon sonrasında bütün proteinler benzer yapı gösterir. Ayrıca anyonik bir deterjan molekülüne bağlanma sonucu, bütün proteinler homojen bir biçimde dağıtılmış negatif yüke sahiptir.

SDS-poliakrilamid jel elektroforezi (SDS-PAGE) sistemlerinde kesintili bir jel sistemi kullanılır. Örnekler öncelikle yükleme jeli boyunca dar bir alanda konsantre edilir. Yükleme jelinin konsantrasyonu ve pH’ı daha düşüktür. Düşük konsantrasyon sayesinde porlar daha büyük, moleküler eleme etkisi daha düşüktür. Örnekler yürütme jeline girdikten sonra ise büyüklüklerine göre ayrılırlar. Yürütme jelinin konsantrasyonu ve pH’ı daha yüksektir.

Jel Hazırlanmasında Kullanılan Kimyasallar;

Akrilamid; Jel polimerinin monomeridir. Serbest radikal polimerizasyonu ile polimerize olur.

N,N’-metilen-bis (Akrilamid); Çapraz bağlayıcı ajandır. Jelleşmeyi sağlar.

SDS (Sodyum Dodesil Sülfat); Proteinleri denatüre eder ve üç boyutlu yapılarını bozarak proteinleri doğrusal hale getirir.

Tetrametilendiamin (TEMED); Serbest radikalleri kararlı hale getirir.

Amonyum Persülfat (APS); Serbest radikallerin kaynağıdır ve jel oluşumunu başlatır.

Gliserol; Örneklere yoğunluk vermek için kullanılanılır.

ß-Merkaptoetanol; Denatürasyona yardımcı olur ve disülfit bağlarını kırar.

Tris

Brom fenol mavisi

TCA (Trikloroasetik asit)

Coomassie

Glasiyel asetik asit

SDS-PAGE için kullanılan kimyasalların yüzdesi ve miktarları farklıdır. Bu kimyasalların miktarları ve hazırlanışlarına bilimsel yayınlardan ulaşılabilmektedir.

Yürütme ve Yükleme Jellerinin Hazırlanması;

Yükleme ee Elektroforez İşlemi

• Öncelikle dikey elektroforez sistemi hazırlanır. Jelin döküleceği camlar temizlenir ve düzenek kurulur.
• İlk olarak yürütme jeli olmak üzere jeller hazırlanır.
• Yürütme jeli için kullanılacak maddelerden APS ve TEMED hariç diğer maddeler belirlenen miktarlarda temiz bir behere koyulur.
• Koyulan maddeler iyice karıştırıldıktan sonra APS ve TEMED eklenir.
• Elde edilmiş olan karışım hızlı bir şekilde camlar arasına mikropipet yardımı ile dökülür. Hava kabarcığı oluşmamasına özen gösterilir.
• Jel dökümü bittikten sonra, distile su yürütme jelinin üzerine dökülerek jelin hava almaması sağlanır.
• Jelin polimerleşmesi için yaklaşık olarak dk kadar beklenir.
• Yürütme jeli hazır olduktan sonra aynı işlemler yükleme jeli için de gerçekleştirilir.
• Yürütme jeli yüklendikten sonra camların ara kalınlığına uygun olarak taraklar yerleştirilir.
• Yükleme jeli donduktan sonra taraklar yavaşça çıkarılır ve jel elektroforez aparatına yerleştirilir.
• Jel tankına elektroforez tamponu ilave edilir.
• İstenilen miktarda protein örneği, belli miktar yükleme tamponu ile karıştırılarak 3 dakika kadar kaynatılır.
• Kaynayan örnekler dikkatli bir şekilde kuyucuklara yüklenir.
• Yükleme bittiğinde jel tankının kapağı kapatılarak güç kaynağının bağlantıları yapılır.
• Örnekler yükleme jeli boyunca 80V’da, yürütme jeline geçildiğinde ise V’da yürütülür.
• Yürütme bittiğinde jel önce boyama çözeltisine alınır ve belli bir süre de inkübe edilir.
• Boyama çözeltisinden alınan jel arındırma çözeltisinde bir süre inkübe edilir.
• İnkübasyon boyunca arındırma çözeltisi sürekli yenilenir.
• Jel boyadan arındığında ise arındırma çözeltisinden çıkarılır ve görüntüleme cihazında beyaz ışık altında bantlar gözlemlenir.

Şevval ÇAKIR

Kaynaklar;

seafoodplus.info

seafoodplus.info%CC%sds-page

3-Cooper, G.M., Hausman, R.E., The cell: A Molecular Approach, Third Edition, ASM Press,

4-Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff , M., Roberts, K., Walter, P., Molecular Biology of the Cell, Fourth Edition, Garland Science,

seafoodplus.info

Hormonlar insanların büyümesi, gelişmesi, üremesi için gereklidir ve vücuttaki birçok dengenin sağlanmasından sorumludurlar.

Hormon testleri hormon salgılayan iç salgı bezlerinde oluşan tümörlere veya bu bezlerden salgılanan hormonların azlığı veya fazlalığına bağlı gelişen hastalıkların takip ve tedavisinde kullanılır. Başlıca iç salgı bezleri hipotalamus, hipofiz, tiroid bezi, paratiroid bezi, böbreküstü bezi (adrenal bez), pankreas, overler (yumurtalık) ve testis bezleridir.

Diyabet (şeker hastalığı), osteoporoz (kemik erimesi), virilismus, hirsitusmus (kıllanma), cinsel fonksiyon bozuklukları, infertilite, büyüme ve gelişme bozuklukları, hipertansiyon gibi pek çok hastalığın tanı ve takibi de hormon testleri ile yapılmaktadır. Hormon testleri, laboratuvarımızda elektrokemilüminesans tekniği ile test analizörlerinde çalışılmaktadır.

Pankreas, Mide, Bağırsak ile ilgili  Hormon Testleri ve Diyabet

Gastrin, midedeki asit üretimini düzenleyen bir hormondur. Sindirim süreci boyunca midede G hücreleri denilen hücreler tarafından üretilir.

G hücre hiperplazisi ve Zollinger-Ellison (ZE) sendromu gibi seyrek görülen durumlar gastrin ve mide asidinin aşırı üretimine neden olabilmektedir.

Bu durum tedavisi zorlaşabilen peptik ülserlere yol açabilir. Tanısında  gastrin değerleri ölçülür.

Diyabet, insülin eksikliği, insülin direnci veya her ikisinin birlikteliği sonucu kanda glukoz seviyesinin yükselmesine yol açan sistemik bir hastalıktır. Pankreastan salınan insülin hormonunun eksikliği sonucu ortaya çıkar.

Herhangi bir şikayeti olmayan kişilerde risk faktörleri varlığında diyabet taraması önerilmektedir. Gebelerde diyabet için risk faktörleri varlığında ilk kontrolde tarama yapılmalıdır.

İnsülin hormonu açlık hipoglisemisi,

Tip 1 ve Tip 2 DM, insülinoma (Langerhans adacık hücre tümörü) ve insülin rezistan diyabetin değerlendirilmesinde kullanılır.

Açlık insülini veya OGTT sırasında dakikalık insülin değerleri ölçülebilir. Ayrıca, insülin üretiminin takibinde ve hipogliseminin sebebinin araştırılmasında C-peptid testi kullanılır.

HOMA IR: Son dönemde duymaya başladığınız HOMA-IR (İnsülin direnci) testi ise vücutta bir insülin direnci olup olmadığını anlamaya yarar. İnsüline karşı çevre dokuların verdiği cevabı değerlendirmek için kullanılan bir testtir. Kilolu olmak, polikistik over sendromu, kortizonlu ilaç tedavileri, bel çevresinin artmış olması, yaşlanma ve hareketsiz yaşam biçimi gibi faktörler insülin direnci oluşmasına neden olabilir. 

Tiroid Hormon Testleri

Tiroid bezi; boyunda, nefes borusunun önünde yer alan, iki lobdan oluşan bir bezdir. Tiroid bezinin görevi tiroid hormonları olarak bilinen T3 ve T4 yapım ve salınımını sağlamaktır. Bu hormonlar büyüme, gelişme için önemli hormonlardır ve vücut metabolizmasında görev alırlar. Hormonların seviyesinin düşüklüğü hipotirodi yüksekliği ile hipertiroidi dediğimiz klinik tabloyu oluşturur. Bu klinik tabloların tanısında, total tiroksin (TT4), total triiyodotironin (TT3), serbest tiroksin (FT4), serbest triiyodotironin (FT3) ve hipofizer tiroidi uyaran hormon tirotropin (TSH) hormon testleri kullanılmaktadır.

Paratiroid Hormon Testleri

Paratiroid bezler boyunda çoğunlukla tiroid bezinin arkasında yer alan küçük endokrin bezlerdir. Vücutta kalsiyum metabolizmasında, dolayısı ile kemik gelişiminde rol oynarlar. Paratiroid hormon fazlalığı kemik erimesine, böbreklerde taş oluşumuna ve hipertansiyon gelişimine neden olur. Bu durumun tedavisi çoğunlukla cerrahi olarak büyüyen bez veya bezlerin çıkarılmasıdır. Ameliyata uygun olmayan veya paratiroid hormon ve kalsiyum düzeyleri fazla yüksek olmayan bazı hastalar takip edilebilir. Bununla ilgili yapılan testler parathormon intakt PTH, parathormon releated peptid testidir.

Bu testler hiperparatroidizm ayırıcı tanısı için yararlıdır. Hiperkalsemi yapan non-paratroid formlarından ayrılmasında da kullanılır. Kalsiyum metabolizması ile ilgili bozukluklarda izlenen  bir diğer hormon kalsitonindir. Kalsitonin ayrıca, tiroid medüller karsinoması takibinde de kullanılır.

Hipofiz Bezi Hormon Testleri

Hipofiz bezi, kafatasının içinde, kafa tabanını oluşturan kemiklerin üzerinde oturur. Önde bulunan “Adenohipofiz” ve arkada bulunan “Nörohipofiz” olmak üzere iki bölümden oluşan bir salgı bezidir. Ön hipofiz bezinden salgılanan hormonlar ACTH, FSH, LH, TSH, büyüme hormonu ve prolaktindir. Arka hipofiz bezinden ise antidiüretik hormon (ADH) ve oksitosin salgılanır. 

Bu hormonlardan ACTH, böbreküstü bezlerinden salgılanan ve stres hormonu olarak bilinen kortizol üretimini, TSH tiroid hormon üretimini, FSH ve LH kadın ve erkekte üreme ile ilgili hormonları düzenler. Büyüme hormonu büyüme ve gelişmeden, prolaktin doğum sonrası emzirmenin sağlanmasından, ADH vücutta su dengesinin sağlanmasından, oksitosin doğumda düz kasların kasılmasından ve doğum işlevinin gerçekleşmesinden sorumludur. Bu hormonların vücut dengesi için belirli aralıklar içerisinde olması gerekmektedir. 

Büyüme hormonu (Growth Hormon) fazlalığı, çocukluk çağında gigantizm (devlik), yetişkinde akromegaliye yol açar. Büyüme hormonu eksikliği çocuklarda cücelik nedenidir. Boy uzaması minimal olacağı için boyda kısalık görülür IGF-1, IGF-BP3 ve growth hormon stimülasyon ve inhibisyon testleri büyüme anormalliklerinin nedenlerini tanımlamak ve hipofiz fonksiyonunu değerlendirmede yardımcı olması bakımından yapılan testlerdir. 

Prolaktin fazlalığı klinik olarak en erken semptom veren hipofiz hastalığıdıseafoodplus.infoınlarda adet görememe ve memeden süt gelmesi ile karakterizedir. Erkekte libido kaybı (cinsel isteğin azalması) ve kısırlık görülür. Genellikle baş ağrısı ve görme bozukluğu ön plana çıkar.

Prolaktin eksikliğinin gebe olmayan hastalarda klinik olarak fazla önemi olmamakla birlikte gebelik sonrası süt gelmeme bilinen en önemli bulgusudur. Bu gibi klinik bozukluklarda prolaktin testi kullanılır.

Makroprolaktin hiperprolaktinemisi olan hastalarda klinik uyumlu değilse yapılan bir testtir.

TSH (Tiroid stimüle edici hormon) fazlalığı, tiroid dokusunda iyot alımını ve T3, T4 sentezini artırır. Tirotoksikozda görülebilecek belirtilere yol açar.

TSH eksikliğinde ise tiroid dokusunda iyot alımı ve T3, T4 salınımı azalır, hipotiroidide görülen belirtiler görülür.

LH (Luteizan hormon) ve / FSH (Folikül stimüle edici hormon), erkeklerde testesteron üretimini, testis büyümesini ve sperm olgunlaşmasını sağlar. Kadınlarda da yumurta gelişmesini ve atılımını sağlar. Bu hormonların eksikliğinde cinsel istekte azalma, erkeklerde iktidarsızlık, çocuk sahibi olamama gibi etkiler görülür.

ACTH (Adrenokortikotropik hormon) eksikliğinde böbreküstü bezlerinden salgılanan kortizol hormonun salınımı azalır ve bunun sonucunda hipokortizolizm gelişir. Bu durumda ciddi halsizlik, yorgunluk, solukluk gibi durumlara yol açar.

ACTH fazlalığında kortizol artmasına bağlı Cushing Sendromu görülür. Bu hastalarda obezite, hipertansiyon, adet görememe, libido azalması, aydede yüzü, deri incelmesi, kolay morarma, kas güçsüzlüğü, ciltte kararma, mantar infeksiyonları, yara iyileşmesinde gecikmeler görülür.

ACTH Stimulasyon Testi: Hipokortizolizm, adrenal yetmezlik ve Addison hastalığı şüphesi olan hastaları değerlendirmek için en yaygın olarak kullanılan seafoodplus.info stimulasyon testine subnormal kortizol cevabı, adrenal yetersizlik için tanı koydurucudur. Normal cevaplar adrenal yetersizliği ekarte ettirir. ACTH stimülasyon testi ile kortizol seviyeleri haricinde dakikalık olarak 17 alfa hidroksiprogesteron DHEA-S düzeylerine de bakılabilir.

Deksametazon Supresyon Testi: Cushing sendromunun ayırıcı tanısında kullanılan bir tarama testidir. Adrenokortikal steroid olan deksametazon 1 gece öncesinden hastalara oral olarak verilir.

Ertesi gün kortizol seviyeleri ölçülür. Normal kişilerde kortizol seviyesi baskılanır. Cushing sendromunda bu baskılanma olmaz.

Vazopressin (ADH) eksikliğinde vücuttan fazla miktarda su kaybı, çok su içme, çok idrara gitme belirtileri vardır. Bu hastalar günde 5 ila 20 litre su içerler. Hastalarda aşırı susama hissi oluşur. Eğer bu miktarlarda su içmezlerse kanda sodyum seviyelerinde yükselmesine bağlı konfüzyon ve koma gelişebilir.

Vazopressin (ADH) fazlalığında uygunsuz ADH Sendromu denilen tablo görülür. Kanda sodyum seviyelerinde düşme, iştahsızlık, bulantı, kusma, konfüzyon ve koma gelişebilir. Tedavisi öncelikle su kısıtlamasıdır. Daha sonra düşen sodyum yerine yavaş yavaş konur. ADH hormon bozukluklarında Su Kısıtlama Testi yapılmaktadır. Hastaya ADH uygulanır, daha sonra belli saatlerdeki idrar dansite, osmolarite ve serum osmolaritesindeki değişiklikler ölçülür. ADH eksikliğine bağlı santral Diabetes İnsipidus tanısında kullanılır.

Böbrek Üstü Bezi Hormon Testleri

Böbrek üstü bezleri (adrenal bezler) her iki böbreğin üst kısmında yerleşmiş bezlerdir. Adrenal bezlerden adrenalin, noradrenalin, kortizol, aldosteron salgılanır. Adrenalin ve noradrenalin kana salgılandığı zaman kalp atış hızını ve kan basıncını artırır ve diğer vücut fonksiyonlarını etkiler. Adrenalin ve veya noradrenalinin fazla salınması feokromositoma adı verilen hastalığa neden olur. Bu hastaların çoğunda kan basıncı yüksekliği (hipertansiyon) temel sorundur. Hastalığın tanısında, kanda ve idrarda Adrenalin, Noradrenalin seviyelerine bakılabilir. Klinik belirti olarak hastalarda daimi ya da ataklar halinde tekrarlayan kan basıncı yükselmeleri görülür. Genellikle fiziksel ve duygusal stresler bu hormonların salgılanma işlemini başlatır. Aldosteron da vücudun tuz ve su metabolizmasında rol alır. Bu nedenle hipertansiyon tanı ve takibinde önemli bir role sahiptir.

Esansiyel hipertansiyon tahminen %10’unu mineralokortikoid hipertansiyon oluşturmaktadır. Hipertansiyonda plazma renin, aldosteron düzeyleri ve plazma renin aktivitesi PRA’ne bakılarak değerlendirmeler yapılır. Böbrek üstü bezinden aşırı miktarda kortizol salınması Cushing hastalığına neden olur. Cushing sendromu tanısında kullanılan testler arasında gece tükürük kortizolü, idrar serbest kortizolü, deksametazon supresyon testi sayılabilir.

Böbrek üstü bezinden yeterli steroid hormonu üretilmediği zaman ise ortaya Addison Hastalığı çıkar. Adrenal yetmezlik krizi, tuz solüsyonları ve steroid hormonların enjeksiyonu da dahil acil tıbbi bakımı gerektiren ve yaşamı tehdit eden bir durumdur. Tanısında ACTH stimülasyon testi kullanılır.

Cinsiyet Hormonları ve Hipotalamus, Hipofiz, Gonadal Aksın Değerlendirilmesi 

Vücuttaki diğer sistemlerin çoğunda olduğu gibi, üreme sistemi ve üreme döngüsünü hipotalamus, hipofiz ve gonadlardan salınan hormonlar yönetir. 

Bu hormonlardan ilki, hipotalamus tarafından salgılanan luteinizan hormon salgılatıcı hormon (LHRH) olarak da bilinen gonadotropin salgılatıcı hormondur (GnRH). Bu hormon, hipofiz bezinden iki gonadotropin hormonunun [luteinizan hormon (LH) ve folikül uyarıcı hormon (FSH) salgılanmasını harekete geçirir. GnRH stimülasyon testi hipofiz veya gonadal yetersizliğin tanısında kullanılan bir testtir. Teste yanıt alınamaması gonadotrop hücrelerde harabiyeti veya uzun süreli GnRH eksikliğini gösterir. Primer hipogonadizmi olan hastalarda ise aşırı bir FSH, LH yanıtı görülür. Genelde çocuklarda puberte prekoks tanısında kullanılır.

Bu iki hormon; erkekte sperm gelişimi, kadında yumurtanın olgunlaşması ve salımını (ovülasyon) sağlar. Androstenedionlar (androstenedion, DHEA ve onun sülfirik esteri DHEA-S), gonadlar ve adrenalde yapılan testosteron ve östrojen prekürsörüdür. ACTH bu hormonların adrenal sekresyonunu uyarır. Androstenedionlar, androjen eksikliği veya aşırı salgılanmasında (hirşutizm ve veya virilizasyon) değerlendirilmesinde kullanılan testlerdir.

Kadında ve erkekte üreme organları olan overler ve testislerin herhangi bir nedenle hormon salgılamalarında eksiklik olması kısırlık, cinsel istekte azalma, cinsel iktidarsızlığa neden olur. Bu bezlerden salgılanan östrojen ve testosteronun sadece cinsel gelişim üzerinde değil, başlıca kas ve kemik kitlesinin gelişimi olmak üzere birçok sistem üzerinde de etkisi vardır. Bu hormonlardaki eksiklik bu bezlerin hasar görmesine bağlı olabileceği gibi, hipofiz bezinden salgılanan ve yumurtalıkları uyaran hormonların eksikliğine de bağlı olabilir.

Bu döngüde meydana gelen bozuklukların tanı ve takibinde FSH, LH, Estradiol, Progesteron, Prolaktin / Makroprolaktin, Testosteron, SHBG, Anti Müllerian Hormon, Testosteron, Serbest Testosteron, Androstendion, DHEA-S ayrıca gebelik teşhisinde de beta HCG testleri kullanılmaktadır.

PROTEİN ELEKTROFOREZİ TANIDA NEDEN ÖNEMLİDİR?
Prof. Dr. Paşa Göktaş
Gelişim Tıp Laboratuvarları

Serum Protein Elektroforez Testleri Hastalıkların Tanısında Ne İşe Yararlar?

Elektroforez, proteinleri fiziksel özelliklerine göre ayıran bir yöntemdir. Özel olarak hazırlanmış ortam ve düzeneklerle, çeşitli serum proteinleri alt sınıflara ayrılarak gruplanmaktadıseafoodplus.info ana fraksiyon, albumin ve globulindir. Globulinler, alt gruplara ayrılmaktadır: Alpha-1, Alpha-2, Beta ve Gamma globülinler.

Bu protein gruplarının, normal insanda kabul edilen belirli oranları vardır. Bu oranlar, çeşitli hastalık gruplarında değişikliğe uğramakta ve bu değişiklikler de hastalıkların tanısında kullanılmaktadır. Albumin bandı, proteinlerin en büyük grubunu oluşturur. Karaciğerin protein üretiminin azalması veya protein kaybı oluşan durumlarda azalmaktadır.

Serum Protein Elektroforezinin Tanıda Yararlı Ve Endike Olduğu Durumlar

Multipl Myeloma tanısı. M proteini artışı gözlenir.

Açıklanamayan periferal nöropatiler,

Kronik böbrek yetmezliği ve kemik ağrısıyla ilişkili anemi varsa,

Çeşitli malignensi (Kanser) durumları,

Kan yaymasında eritrositlerde rulo formasyonu saptanması,

Serum proteini yüksekliği ile birlikte bulunan böbrek yetmezliği varsa,

Açıklanamayan patolojik kırık veya radyolojik olarak saptanmış likit lezyon durumlarında

Bence Jones proteinürisi saptanmışsa,

Primer amiloidoz ve bağlantılı hastalıklarda.

Hangi Hastalık Durumlarında Protein Elektroforezi Tanıya Katkı Sağlar?

Akut ve kronik inflamatuvar durumlar

Siroz

Nefrotik sendrom

Hipergammaglobulinemi

Hipogammaglobulinemi

Hiperlipemi durumları

Hangi Bulgular Varlığında Serum Protein Elektroforezi İstenilmelidir?

Proteinüri ( gr/L üzerinde çıkıyorsa)

Renal fonksiyon bozuklukları

Ciddi yorgunluk durumları

Lenfadenopatiler

Splenomegali

Bulantı ve kusma yakınmaları

Tekrarlayan infeksiyonlar

Hemogramda anormallikler görülmesi

Uzun süren sırt ağrıları

Kemik ağrıları

Açıklanamayan poliartrit durumları

Hiperkalsemi durumları

Özellikle Multipl Myeloma Tanısında Çok Önemli

Protein elektroforezi (PE) çeşitli hastalıkların tanısında yararlı bir göstergedir.

Multipl myeloma tanısında ise olmazsa olmaz bir tanı yöntemidir.

Monoklonal protein (M-proteini), multipl myelomanın karakteristik özelliğidir.

Protein elektroforezinde, kan ve idrarda bulunan monoklonal protein miktarıölçülmektedir.

M-Protein, Myelomanın Serum Veya İdrardaki Tümör Belirtecidir

Monoklonal (M)-protein, malign plazma hücrelerinden (veya myeloma hücrelerinden) sentezlenmektedir.

Bu durum serum veya idrar protein elektroforezinde belirlenebilmektedir.

Bu sayede tedaviye yanıt, remisyon durumu, hastadaki nüks durumu anlaşılabilmektedir.

Elektroforez İle M-Protein Ölçümü

Myelomanın karakteristik özelliği olan M-proteinini:

Serumda ölçen elektroforez testine“ Serum Protein  Elektroforezi” (SPE),

İdrarda ölçen elektroforez testine “ İdrar (urine) Protein Elektroforezi”  (UPE) denilmektedir.

Monoklonal veya M-Proteini Ölçümü İçin İki Bilgi Gereklidir

Serum veya idrardaki total protein miktarı,

M-proteinin toplamdaki yüzdesi,

Bu konularda SPE ve UPE (serum ve idrar protein elektroforezi) önemli bilgiler sunmaktadır.

Elektroforezde:
Monoklonal protein boyutunu gösteren pik (yükselme) boyutu hesaplanarak, M- proteini temsil eden protein yüzdesi bulunmaktadır.

 Örneğin:

Total proteinin %60’ı pik oluşturmuş ise,

Total protein miktarı da 12 gr/dl ise,

Pik (yükselme) miktarı gr/dl’dir.

Total ve M-Proteini Yüzdesi Değişkendir

Bu oranlar zamanla değişebilmektedir. Tedaviye yanıt ile M-proteini piki %40’a, total protein miktarı 9 gr/dl’ye, kısmi yanıtta ise %50 düşüşle gr/dl’ye inebilmektedir.

SPE ve UPE ile seri ölçüm ve değerlendirmeler, myeloma hastalığının takibinde anahtar role sahiptir.

İmmunfiksasyon Testi İle, M-Proteinin Tipi Belirlenebilmektedir

İmmunfiksasyon (İFE) testi:

Tanıdaki sınır değerlerde, tedavide ise maksimum yanıtta önemlidir.

Tedavide tam yanıt varlığında İFE testi tamamiyle negatiftir, yani monoklonal protein saptanamamaktadır.

İmmunfiksasyon Testi İle, M-Proteinin Tipi Belirlenebilmektedir

İmmunfiksasyon (İFE) testi:

Tanıdaki sınır değerlerde, tedavide ise maksimum yanıtta önemlidir.

Tedavide tam yanıt varlığında İFE testi tamamiyle negatiftir, yani monoklonal protein saptanamamaktadır.

Monoklonal Protein Nedir?

İmmunglobulin molekülleri veya parçacıklarıdır.

Normal plazma hücreleri, infeksiyonlarla savaş amacıyla gerekli antikorlar olan immunglobulinleri sentezler

Myeloma hastalarında ise, oluşan anormal plazma hücreleri (myeloma hücreleri) normal antikor (immunglobulin) üretemezler. Monoklonal immunglobulin üretirler. Bunlar normal antikorlar gibi fonksiyon gösteremezler. Oluşan immunglobulinler iki ağır, iki hafif zincirden ibarettirler.

Elektroforez İle İmmunglobulin Farklılıkları Saptanmaktadır

Myeloma hastalarında hafif zincirler ya da immunglobulin molekülünün fragman/ kombinasyonları önemlidir. İmmunglobulinler beş ağır zincir (IgG, IgA, IgM, IgD, IgE) ile, iki hafif zincirden (Kappa ve Lambda) oluşmaktadır. Böylelikle, ağır ve hafif zincirden oluşan 10 farklı kombinasyon olabilmektedir.

IgG kappa, IgG lambda, IgA kappa, IgA lambda gibi protein elektroforezi ile tüm tipler saptanabilmektedir.

Serbest Hafif Zincirler

Plazma hücreleri ayrı olarak ağır ve hafif zincir sentezleyebilirler. Bazen hafif zincir, ağır zincire oranla daha fazla üretilmektedir. Ağır ve hafif zincirin birleşik immunglobulin yapısı dışında, fazladan serbest hafif zincirler kalmaktadır.

Bence Jones Proteini

Fazla olan serbest hafif zincirler kan dolaşımına katılır ve böbreklerden geri emilirler. Tekrardan amino asitlere dönüşürler. Serumda monoklonal protein (M-proteini) varlığında; böbreklerden serbest hafif zincirlerin miktarı yükselir ve geri emilim kapasitesinin üzerine çıkar, idrarda da monoklonal hafif zincir saptanır. Buna Bence Jones proteini adı verilir.

Protein Elektroforezi Nedir?

Proteinlerin elektrik akımı altında ayrılmasını sağlayan laboratuvar yöntemidir. Protein karışımı örnekleri, jelde veya kapillerde elektrik yüküne göre ayrılmaktadır. Serum veya idrar protein elektroforezi, monoklonal protein araştırmasında M-proteinini doğrulayabilen tek test durumundadır.

Serum Protein Elektroforezi

Serumdaki proteinler 5 veya 6 fraksiyondan oluşur:

Albumin

Alfa-1 globulin

Alfa-2 globulin

Beta globulin (Beta-1 ve Beta-2 olarak da belirebilir)

Gamma globulin şeklinde bulunmaktadır.

Poliklonal (Normal) immunoglobulinler daha çok gamma bölgelerinde bulunmaktadır

Serum Protein Elektroforezinde Oluşan Pikler

Normal immunglobulinler serumda yapısal ve elektrik yükü yönünden farklılıklar göstermektedirler.

Bu nedenle, birbirinden ayrı ve simetrik pikler yaparlar.  Albumin, α1-α2-β- Gamma globulin gibi

Monoklonal proteinler ise bir plazma hücresi klonundan üretilmektedirler. Benzer yapı ve aynı elektrik yüküne sahiptirler. Bu nedenle, dar bir alanda ve yoğun bir pik oluşturacak şekilde göç etmektedirler.

Pik, sıklıkla Gamma bölgesinde oluşur, nadiren de Beta-2, Beta-1, Alfa-1 bölgesinde de oluşabilir.

SPE, M- proteinlerin miktar belirlenmesinde de kullanılmaktadır.

İdrar Protein Elektroforezi

Proteinürinin değerlendirilmesinde kullanılır. Multipl myeloma şüphesi olan hastalarda, Bence-Jones proteinlerinin saptanması için yapılır. Serum protein elektroforezi ile birlikte yapılmalıdır.

İdrar immunfiksasyon elektroforezi (İFE) ise, idrar protein elektroforezi ile saptanan proteinin tipini belirlemeye yardımcıdır. İdrar protein elektroforezi gerektiren durumlar:

Serumda monoklonal protein g/dl üzerinde ise,

Serumda monoklonal serbest hafif zincir saptanmışsa,

Serumda hipogammaglobulinemi mevcutsa,

Serum elektroforezi nefrotik patern gösteriyorsa idrar protein elektroforezi istenilmelidir.

İdrar (Urine) Protein Elektroforezi

Böbrekler, filtre gibi görev yapmaktadır. Sadece birkaç molekülü elimine eder, proteinlerin çoğunu kan dolaşımına geçirir. Bazı küçük proteinler böbrek filtresinden geçerler, ancak tekrardan emilirler, tekrar aminoasitlere dönüşürler. Bu nedenle normal idrarda, sadece eser haldeki bazı proteinler bulunur.

Farklı proteinler, farklı hastalıklarda idrarda ortaya çıkabilirler. Böbrek hasarlı ise, proteinleri tutamaz ve idrarda serum proteinleri de görülür. İdrar Elektroforezinde de, serumdaki fraksiyonun benzeri görülebilir.

İdrar Protein Elektroforezi

Serumda M-proteini varlığında, idrarda da sıklıkla Bence-Jones proteini olarak serbest hafif zincirlerin aşırı birikimi saptanmaktadır. Genellikle Gamma veya Beta bölgesinde dar bir pik olarak görülmektedir.

İdrar elektroforezi, Bence-Jones proteinlerinin tespiti ve konsantrasyonunun takibi amacıyla kullanılmaktadır. Ayrıca, böbrek hasarının değerlendirilmesinde kullanılır. Böbrek hasarı, multipl myelomanın sık görülen bir komplikasyonudur.

İmmunfiksasyon Elektroforezi (IFE)

Monoklonal gamopatilerde, sentez edilen monoklonal proteinin türünü tanımlamak amacıyla yapılır.

Protein elektroforezi ile, immünpresipitasyon tekniklerini bir araya getiren bir tekniğe sahiptir.

Halen, IFE için en duyarlı ve geçerli yöntem, “gold standart” olarak kabul edilen agaroz jel yöntemidir.

Serum ve İdrar İmmunfiksasyon Elektroforezi (IFE)

Protein elektroforezinde dar bir pik saptanınca, öncelikle Monoklonal protein varlığından şüphelenilir.

M-proteini varlığı doğrulanmalı ve tiplerinin belirlenmesi için yapısındaki ağır ve hafif zincirlerden hangilerinin olduğu saptanmalıdır. M-proteinin tipinin bilinmesi, hastalık tanısı ve takibi yönünden önemlidir. Bu amaçla İmmunfiksasyon Elektroforezi (IFE) yapılır.

İmmunfiksasyon Elektroforezi

Antisera adı verilen spesifik reaktifler ile analiz yapılır. Her bir antisera, belirli ağır veya hafif zincir tipleriyle reaksiyona girer. Monoklonal proteinler genellikle bir anti-ağır zincir antisera ve bir anti-hafif zincir antisera ile reaksiyona girer.

Monoklonal Protein Nasıl Saptanır?

Elektroforez fraksiyonları, görsel olarak da analiz edilebilir. Elektroforezde ek bir pik görüldüğünde, normal fraksiyon anormal bir deformasyon gösterdiğinde, ya da fraksiyonda artış gözlendiğinde, M-protein varlığından şüphelenilir. Bu anormallikler, genelde Gamma veya Beta bölgelerinde gözlenmektedir.

M-Protein Varlığını Doğrulamak İçin

Serum İFE yapılır. M-protein varlığı belirlenince, miktarı da elektroforez eğrisi kullanılarak saptanır.

Bu amaçla, elektroforezde M-protein pikinin eğrideki başlangıcı ve bitişi işaretlenir, gr/dl olarak M-protein miktarı hesaplanır.

Uluslararası Myeloma Çalışma Grubu Klavuzuna Göre

Hastalığın prognozu ve tedaviye yanıtın izlenmesi önemlidir. Bu nedenle, elektroforez sonuçları bir öncesi ile karşılaştırmalı olarak izlenmelidir. Serum Protein Elektroforezde M-protein saptandığında ve ölçüldüğünde:

Takip serum veya idrar protein elektroforezi yapılarak sürdürülür. M-protein, elektroforez ile saptanamadığında veya ölçüm için miktarlar küçük olduğunda:

Hasta takibi için serbest hafif zincir analizi uygulanacaktır.

Protein Elektroforezi Tedavi Planına Nasıl Yardımcı Olur?

İdrar ve serum protein elektroforezi ile M-protein miktarının ölçülebilmesi ve myeloma tümör yükünün bilinmesi takip ve tedavide büyük avantajdır. Elektroforezde pik saptanmaması durumunda, hastalığın takibi zorlaşmaktadır. Normalde, elektroforezde M-protein piki düzeyi, myeloma ile ilişkilidir

Ancak her bir hastada farklılıklar olabilmektedir.

Hastalarda Görülen Farklı Varyasyonlar

Bazı hastalarda serum Protein Elektroforezinde çok yüksek düzeyde myeloma gözlenmeyebilir.

Bazı hastalarda, düşük pik görülür, ancak çok sayıda myeloma hücresi gözlenebilir.

Protein elektroforezindeki pik değişiklikleri tedaviye yanıtın izlenmesi, hastalıkta ilerleme ya da nüksün değerlendirilmesi yönünden önemlidir.

Serum ve İdrar Protein Elektroforezi Sonuç Olarak

Myelomanın miktarı ve tipi hakkında temel değerlendirmede

Tedaviye yanıtın hızını ve düzeyini izlemekte

Olası hastalık progresyonu veya relapsların takibinde yararlı olmaktadır

Serum Protein Elektroforezi ve İdrar Protein Elektroforezi Kullanımında Öneriler

Yeni myeloma tedavisi başlandığında, Serum Protein Elektroforezi ve İdrar Protein Elektroforezi kullanılarak, serum ve/veya idrardaki M-protein düzeyi her ay (veya her tedavi siklusunda hafta aralıklarla) ölçülmelidir. Tedavinin etkin olup olmadığı ay içinde belli olmaktadır.

M-protein miktarında %25’in üzerinde yükselme, progresyonu gösterir.

Tedavi İzleminde:

ay içinde Serum Protein Elektroforezi/ İdrar Protein Elektroforezinde %50 ve üzerinde M-protein azalması kısmi yanıt, %90 ve üzerinde azalma çok iyi kısmi yanıt, % azalma ise tam yanıt olarak değerlendirilir. Tam yanıtta, İmmunfiksasyon Elektroforezi ile M-proteini saptanmamalı ve kemik iliği testinde myeloma bulguları saptanmamalıdır. Yüksek oranda yanıta ulaşmak, aylık tedavi gerektirebilir

Maksimum tedavi yanıtı için, otolog kök hücre transplantasyonu gerekebilir