آزمایش الکتروفورز هموگلوبین

پیشگفتار : آزمایش الکتروفورز هموگلوبین یک آزمایش خون ویژه است که برای تشخیص و اندازه گیری انواع مختلف هموگلوبین موجود در خون به کار می رود. هموگلوبین یک نوع پروتئین است که داخل گلبول های قرمز خون قرار دارد. وظیفه هموگلوبین انتقال اکسیژن به بافت ها و اندام های بدن است.غالب  جهش های ژنتیکی منجر به تولید  هموگلوبین های نامطلوبی می گردد و این  هموگلوبین نامطلوب (ناقص، غیرعادی) سبب کاهش انتقال اکسیژن به بافت ها و اندام های بدن می شود و موجب مشکلات فراوان جسمی می گردد.

انواع هموگلوبین

هموگلوبین به صدها نوع مختلف تقسیم می شود. بعضی از مهم ترین آن ها عبارتند از :

• هموگلوبین F
  با اسم هموگلوبین جنینی هم از آن یاد می شود. این نوع هموگلوبین، در جنین های در حال رشد و نوزادان یافت می شود و بلافاصله پس از تولد در افراد نرمال با هموگلوبین A جایگزین می شود.
• هموگلوبین A
  با عنوان هموگلوبین فرد بالغ هم از آن یاد می شود. این نوع هموگلوبین، متداول ترین نوع هموگلوبین است که  در کودکان و افراد بالغ سالم یافت می شود.
• هموگلوبین C,D,E ,S
  گونه های نادری از هموگلوبین های غیرعادی هستند که به دلیل جهش های ژنتیکی پدید می آیند.

سطوح نرمال انواع هموگلوبین در آزمایش الکتروفورز هموگلوبین

مقادیر ثبت شده در آزمایش الکتروفورز هموگلوبین نشان دهنده درصدهای مختلف از انواع هموگلوبین موجود در خون هستند که این مقادیر در کودکان و افراد بالغ با همدیگر تفاوت دارند.

• سطح نرمال هموگلوبین در کودکان

اکثر هموگلوبین موجود در خون نوزادان، از نوع هموگلوبین F است که در جنین یافت می شود. هموگلوبین F کماکان بخش عمده ای از هموگلوبین موجود در خون نوزادان را به خود اختصاص می دهد. هنگامی که سن نوزاد به یک سال می رسد، میزان هموگلوبین F بسیار ناچیز است.

سطح نرمال  هموگلوبین در افراد بالغ

سطوح نرمال انواع مختلف هموگلوبین در خون بزرگسالان به شرح زیر هستند:

ضرورت انجام آزمایش الکتروفورز هموگلوبین

• به عنوان بخشی از سلامت سنجی عمومی (چکاپ کردن)
  پزشک تمایل دارد در حین معاینه جسمانی و انجام آزمایش کامل خون، از شرایط هموگلوبین بیمار مطلع شود.
• به منظور تشخیص بیماری های خونی
  در صورتی که نشانه هایی از کم خونی در افراد ظاهر شوند، پزشک درخواست الکتروفورز هموگلوبین را می دهد. این آزمایش به او کمک می کند، تا هرگونه هموگلوبین غیرعادی موجود در خون را شناسایی نماید مانند  کم خونی داسی شکل.
• جهت نظارت بر روند درمان
  اگر فرد در حال درمان بیماری خاصی باشد،  پزشک این قدرت را خواهد داشت که به کمک آزمایش الکتروفورز هموگلوبین بر میزان انواع مختلف از هموگلوبین موجود در خون نظارت کند.
• جهت غربالگری و تشخیص بیماری های ژنتیکی
  آن دسته از افرادی که دارای سابقه خانوادگی کم خونی ارثی  ازجمله کم خونی داسی شکل یا تالاسمی هستند، قادر خواهند بود قبل از بچه دار شدن، از مخاطرات این ناهنجاری های ژنتیکی آگاه شوند.
  آزمایش الکتروفورز هموگلوبین، منجر به تشخیص هرگونه هموگلوبین غیرعادی، برگرفته از اختلالات ژنتیکی می شود. علاوه بر این، نوزادان نیز به صورت پیوسته از نظر وجود اختلالات ژنتیکی- هموگلوبینی تحت غربالگری و نظارت قرار می گیرند. اگر سابقه هموگلوبین غیرعادی وجود داشته باشد، انجام آزمایش الکتروفورز هموگلوبین می تواند در جهت تشخیص بسیار کمک کننده باشد.
• تشخیص کم خونی ارثی تالاسمی و افتراق آن از سایر کم خونی ها

برای تشخیص کم خونی ارثی تالاسمی مینور و.و و افتراق آن ازسایر  کم خونی های میکروسیتیک هایپوکروم نیاز به انجام یک سری  آزمایش های خون ازجمله

CBC ,Hb electrophoresis ,iron, frettin  می باشد.

• آزمایشات قبل از ازدواج برای تالاسمی

به دلیل وفور تالاسمی ها و هموگلوبینوپاتی ها و تمایل به ازدواج های فامیلی که با افزایش احتمال تولد نوزادان با تالاسمی ماژور همراه است ، مشاوره و آزمایشات قبل از ازدواج از برنامه های غربالگری اصلی سیستم بهداشت کشور می باشد. در روندی که هم اکنون توسط وزارت بهداشت به منظور کاهش موارد جدید تالاسمی ماژور در حال اجرا است خانواده های در خطر در مرحله قبل از عقد تشخیص داده می شوند. برای این منظور در مرحله قبل از عقد آزمایش خون و الکتروفورز هموگلوبین از طرفین گرفته می شود.

تشخیص اختلالات هموگلوبین تا حد زیادی به آزمایشگاه وابسته است. از  میان روش های جداسازی و اندازه گیری هموگلوبین ، کاپیلاری الکتروفورز از حساسیت و دقت بسیار زیاد برخوردار می باشد. همچنین تفسیر نتایج آزمایش نیازمند بررسی جامع و دقیق جهت شناسایی این اختلالات است . در راستای این هدف، آزمایشگاه راز با مجهز بودن به چندین  دستگاه کاپیلاری الکتروفورز و برخورداری از اساتید و پرسنل مجرب ، این امکان را به وجود آورده است که در کم ترین زمان ممکن ، حداکثر تعداد نمونه را با بالاترین دقت پاسخگو باشد.
روش کاپیلاری الکتروفورز جدیدترین روش معرفی شده توسط FDA به‌منظور شناسایی کمی هموگلوبین طبیعی و غیرطبیعی است که برای تشخیص هموگلوبینوپاتی ها و تالاسمی به کار می رود. این روش توانایی بالایی برای تفکیک و تعیین مقدار انواع  هموگلوبین ها را دارد.  
 

از مزایای این تکنیک می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• سرعت بالا
• اتوماسیون مراحل
• تعریف 15 منطقه هموگلوبین (hemoglobin zone E.P) جهت تفکیک باند های طبیعی و غیر طبیعی در مناطق مجزا
•  جداسازی و تشخیص واریان‌های زنجیره آلفا و دلتا و دیگر فرم های نادر هموگلوبین
• جداسازی هموگلوبین S از هموگلوبین Dو هموگلوبینC از هموگلوبینE و هموگلوبین A2 در حالیکه در تمامی روش های مبتنی بر ژل الکتروفورزیس این هموگلوبین ها بر روی یک باند و به صورت همپوشانی ظاهر می شوند و برای تشخیص نیاز به تست های تکمیلی دارند
•  سنجش دقیق میزان هموگلوبین Fو هموگلوبین A2حتی در حضور هموگلوبین S
• برتری نسبت به HPLC در اندازه‌گیری هموگلوبین A2 درحضور هموگلوبین E
•  تشخیص و اندازه‌گیری دقیق هموگلوبین H و هموگلوبین Barts
• بهترین روش جداسازی هموگلوبین کنستانت اسپرینگ.

جایگاه قرارگرفتن واریانت های مختلف هموگلوبین با روش کاپیلاری الکتروفورز

 در تصویر بالا جداسازي هموگلوبين هاي يك نمونه كنترل با هموگلوبينهاي A و F و S و A2 و  C با کاپیلاری الكتروفورز مشاهده ميشود. در الكتروفوروگرام محور X بر اساس عدد مهاجرت ناحيه بندي شده است و سطح زير منحني بر اساس ارتفاع پيك، غلظت را نشان مي دهد. عدد مهاجرت هموگلوبين A و A2 استاندارد بوده و حركت هموگلوبين هاي ديگر بر اساس حركت هموگلوبين A مقايسه ميگردد. واريانت هاي هموگلوبين در 15 ناحيه مختلف قرار ميگيرند.

الکتروفورز یک نمونه نرمال و نواحی قرارگیری انواع هموگلوبین

در زیر چندین نمونه از الکتروفورگرام های مربوط به اختلالات هموگلوبین که در آزمایشگاه راز انجام شده است را مشاهده می فرمایید:

Figure 1: Beta thalassemia minor

Figure 2:  Beta thalassemia intermedia

Solubility test is negative

Figure 3 : Hb D(Hetrozygous)

Figure 4: Hb D ( homozygous)

Figure 5: Hb S(heterozygou)

Figure 6: Hb E

Figure 7 : Hb H