Definasi

Elektroforesis protein ialah satu proses yang memisahkan pelbagai protein berdasarkan saiz dan cas elektrik mereka. Satu corak tipikal iaitu jalur yang berbeza kelebaran dan intensiti akan terbentuk di media ujian dan ini mencerminkan campuran protein yang hadir di bendalir tubuh badan yang dikaji. Untuk serum elektroforesis protein, corak dibahagikan kepada lima bahagian:

Gambarajah 1 : Corak elektroforesis protein

1. Albumin (Alb)
2. Alpha 1 (a1)
3. Alpha 2 (a2)
4. Beta, (ß) :In some cases, the beta fraction is further divided into beta 1, (ß1) and beta 2, (ß2).
5. Gamma ()

Mengapa ujian ini dijalankan?

Elektroforesis protein digunakan untuk mengenal pasti kehadiran protein abnormal, mengenalpasti ketiadaan protein normal, dan mengenalpasti jika terdapat kumpulan protein berlainan, yang hadir dalam keadaan jumlah yang luar biasa tinggi atau rendah di dalam darah atau bendalir badan yang lain.

Ujian elektroforesis immunofiksasi (IFE) boleh dijalankan sebagai ujian susulan bagi mengenalpasti identiti protein abnormal dengan menentukan jenis antibodi yang hadir. Sebarang perubahan pada corak biasa yang terbentuk boleh membantu dalam diagnosis penyakit.

Keabnormalan corak elektroforesis protein memberi petunjuk dalam diagnosis penyakit. Dalam keadaan tertentu, ia memberikan makna dalam diagnostik seperti penyakit multiple myeloma. Ia boleh menjadi satu bukti sokongan untuk diagnosis dalam CSF; umpamanya penyakit multiple sclerosis berdasarkan petunjuk tersebut. Ujian susulan biasanya dijalankan untuk mengenalpasti sifat penyakit yang tersirat. Ia biasanya membantu dalam pemantauan penyakit semasa rawatan.

Kegunaan Diagnostik

SSerum elektroforesis protein berguna sebagai ujian susulan kepada penemuan yang tidak normal pada ujian makmal yang lain, seperti jumlah protein dan / atau tahap albumin, tahap protein urin yang tinggi, tahap kalsium tinggi, atau bilangan sel darah putih atau merah yang rendah.

Permintaan ujian dilakukan bila terdapatnya simptom sakit tulang, anemia, keletihan, patah tulang yang tidak dapat dijelaskan atau jangkitan berulang. Tujuannya adalah untuk mencari kehadiran jalur-jalur yang juga dikenali sebagai paraprotein. Jalur tajam yang wujud dikenali sebagai monoklonal imunoglobulin dan disahkan melalui ujian elektroforesis immunofiksasi. Apabila penyakit telah didiagnosis, ujian elektroforesis protein serum diminta pada selang yang kerap untuk memantau rawatan pada pesakit dan untuk melihat jika jalur monoklonal berkurangan atau hilang sepenuhnya dengan rawatan yang diberikan. Ujian ini juga diminta bila terdapatnya simptom keradangan, penyakit autoimun, jangkitan akut atau kronik, buah pinggang, masalah hati, atau keadaan kehilangan protein.

Urin elektroforesis protein boleh digunakan untuk menentukan sama ada protein itu terlepas dari plasma darah menandakan kegagalan fungsi buah pinggang atau keabnormalan protein dari sumber lain seperti sel kanser plasma seperti multiple myeloma. Apabila penyakit multiple myeloma disyaki, adalah perlu untuk menentukan sama ada mana-mana monoklonal imunoglobulin atau serpihan monoklonal imunoglobulin terlepas dan hadir di dalam urin. Identitinya disahkan oleh elektroforesis immunofiksasi apabila jalur tajam wujud membawa maksud kehadiran paraprotein. Urin elektroforesis protein juga boleh menentukan sama ada penyakit melibatkan glomerular atau tubular dalam buah pinggang.

Kehadiran pelbagai kumpulan yang berbeza dalam bendalir CSF dan tidak dalam serum dirujuk sebagai jalur oligoklonal. Keradangan atau inflamasi pada otak juga menunjukkan kehadiran oligoklonal. Ujian ini juga boleh digunakan untuk mendiagnosis simptom neurologi dalam mengenalpasti protein yang menunjukkan keradangan, jangkitan atau multiple sclerosis.

Ujian tambahan yang dijalankan

1. Albumin
2. Immunoelektroforesis
3. Serum free light chains (Free Kappa dan Free Lambda)
4. Kuantitatif immunoglobulin
5. Alpha-1 antitrypsin
6. Cryoglobulin

Kemudahan Servis

Di Malaysia, terdapat 4 hospital di bawah Kementerian Kesihatan dan 3 hospital universiti menawarkan ujian Elektroforesis Protein :

1. Hospital Kuala Lumpur (HKL), Kuala Lumpur
2. Hospital Ampang, Selangor
3. Hospital Queen Elizabeth, Kota Kinabalu, Sabah
4. Institut Penyelidikan Perubatan (IMR), Kuala Lumpur
5. Pusat Perubatan Universiti Malaya (PPUM), Kuala Lumpur
6. Universiti Sains Malaysia (USM) dan
7. usat Perubatan Universiti Kebangsan Malaysia (PPUKM), Selangor

Keperluan Sampel

Keperluan asas dalam pengambilan sampel adalah berbeza bergantung kepada pusat yang menawarkan ujian. Perbezaannya adalah disebabkan oleh mesin analisa, metodologi dan prinsipal yang digunakan. Walau bagaimanapun, untuk mengelakkan degradasi protein, semua sampel perlu disimpan sejuk semasa pengangkutan. Jenis-jenis sampel yang digunakan untuk elektroforesis protein adalah:

1. Serum
2. Urin
3. Cerebral Synovial Fluid (CSF) or
4. Cecair synovial

Diakses pada 4 Jun 2015 http://www.imr.gov.my/en/)

Interpretasi- Parameter / Electrophoregram

Ujian elektroforesis protein, memberi satu anggaran kaedah kepada pengamal perubatan mengenai betapa banyak pecahan protein yang hadir dan sama ada protein abnormal juga hadir. Ujian elektroforesis immunofiksasi adalah bernilai dengan adanya pengecaman terhadap kehadiran immunoglobulin tertentu.

1. Serum dan Urin Elektroforesis Protein

   Albumin adalah komponen protein utama serum dan apabila dilihat pada corak elektroforesis protein serum, albumin hadir sebagai puncak terbesar dengan lokasi yang berdekatan elektrod positif. Sebaliknya, globulin terdiri daripada jumlah kandungan protein serum yang hadir dalam bentuk pecahan yang lebih kecil. Globulins kebiasaannya dilabel sebagai alfa 1, alfa 2, beta dan gamma. Gambarajah 2 menunjukkan serum protein elektroforesis normal dan abnormal manakala Gambarajah 3 menunjukkan aplikasi elektroforesis serum dan urin dalam menentukan komponen M dan Bence Jones protein di dalam sampel pesakit.

   
   Gambarajah 2 : Corak elektroforesis protein normal dan abnormal. A: Normal. B: Multiple myeloma menunjukkan komponen M di rantau gamma. C: Densitometry mengesan sepertimana di [A] yang menunjukkan 5 zon resolusi tinggi agarose elektroforesis. D: Densitometry komponen M sepertimana di [B], yang digelar M spike.

   
   Gambarajah 3 : A: Serum elektroforesis protein menunjukkan komponen M ; B: Immunofiksasi elektroforesis (IFE) serum dan urin, Bence Jones protein (? BJ) di dapati turut hadir di dalam urin.

Beberapa keadaan atau penyakit yang boleh dikaitkan dengan penurunan atau peningkatan dalam pelbagai protein serum dan diekspresikan pada gel seperti senarai dalam jadual di bawah:

Diakses pada 11 June 2015 dari https://labtestsonline.org/

1. CSF Elektroforesis Protein

   Protein CSF dihasilkan oleh plexus koroid dalam sistem saraf pusat. Imunoglobulin sistemik tidak boleh melintang pemisah darah otak untuk memasuki sistem saraf pusat kecuali IgG. Apa-apa peningkatan dalam sistemik IgG boleh dibangkitkan dalam sistem saraf pusat kerana ia melintasi pemisah darah otak. Dalam sklerosis berbilang, terdapat produktiviti protein dalam sistem saraf pusat yang tidak terdapat dalam sistem sistemik. Oleh itu, jalur protein yang boleh dilihat hanya dalam CSF tiada di dalam serum apabila menganalisis gel elektroforesis CSF. Corak penghijrahan dan profil elektroforesis ditunjukkan dalam gambar di bawah (Gambarajah 4)

Gambarajah 4: Corak migrasi dan profil electrophoresis CSF.

Rujukan

1. Alper, C., & Johnson, A. (1969). Immunifixation electrophoresis: A technique for the study of paraprotein polymorphism. Vox Sang, 17:445-452.
2. Bossuyt, X., Bogaerts, A., Schiettejatte, G., & Blanckaert, N. (1998). Serum protein electrophoresis and immunofixation by a semiautomated electrophoresis system. Clinical Chemistry, 944-949.
3. Cawley; L.P; et al.,. (1976). Immunofixation Electrophoretic Technique Applied to Identification of Proteins in Serum and Cerebrospinal Fluid. Clin Chem, 22:1262-1268.
4. Lakshminarayanan, R., Li, Y., Janatpour, K., Beckett, L., & Jialal, I. (2007). Detection by Immunofixation of M Proteins in Hypogammaglobulinemic Patients With Normal Serum Protein Electrophoresis Results. American Society for Clinical Pathology, 127:746-751.
5. McCudden, C., Mathews, S. P., Hainsworth, S. A., Chapman, J. F., Hammeett-Stabler, C. A., Willis, M. S., & Grenache, D. G. (2008). Performance comparison of cappilary and agarose gel electrophoresis for the identification and characterization of monoclonal immunoglobulin. American Society for Clinical Pathology, 129:451-458.
6. O’Connell, T., Horita, T. J., & Kasravi, B. (2005). Understanding and interpretaing serum protein electrophoresis. American Family Physician, 105-112.
7. Oda RP et al. . (1997). Capillary electrophoresis as a clinical tool for the analysis of protein in serum and other body fluids. . Electrophoresis, 18, 1715-1723.
8. SEBIA. (2012). HYDRAGEL 1, 2, 4 & 9 IF – 2012/03 Product Insert.
9. SEBIA. (2012). HYDRAGEL 7, 15 & 30 PROTEIN(E) – 2012/03 Product Insert.
10. Waters, J. (n.d.). Correlational Research Guidelines. Retrieved from Capilano University: http://www.capilanou.ca/psychology/student-resources/research-guidelines/Correlational-Research-Guidelines/