Разделение растворенных белков под действием постоянного электрического поля носит название белкового электрофореза (ЭФ). В качестве носителя для проведения электрофореза могут быть использованы различные материалы, выбор которых зависит от поставленной задачи.
В настоящее время в диагностической практике в качестве поддерживающей среды используют ацетатцеллюлозную мембрану или гель агарозы (агароза отличается большей чувствительностью и лучшим разрешением, поэтому предпочтительна). Величина пор обоих этих носителей намного больше величины исследуемых молекул, в связи с чем даже высокомолекулярные белки мигрируют в них беспрепятственно.
В щелочной среде (именно в щелочном буфере проводят диагностический электрофорез) белки биологических жидкостей имеют суммарный отрицательный заряд. Под действием электрического поля они перемещаются к аноду со скоростью, зависящей главным образом от величины заряда. После окончания фореза пластину с разделенными образцами окрашивают специальными красителями, а затем полученные электрофореграм-мы оценивают визуально и с помощью приборов.
При использовании современного оборудования и готовых диагностических наборов получение электрофореграмм занимает обычно не больше 1 ч.
Электрофоретическое разделение нормальной сыворотки человека в геле агарозы позволяет выявить следующие фракции: преальбумин, альбумин и пять глобулиновых зон: а, (формируется в основном за счет а1-антитрипсина), а2 (ее образуют гаптоглобин и а2-макроглобулин), b1 (трансферрин), b2 (С3-компонент комплемента) и у (ее формирует в основном IgG). Если исследуют плазму, в быстрой у-зоне имеется дополнительно полоса фибриногена. Другие белки в норме содержатся в количествах, не позволяющих выявить их в виде отдельных зон, но при повышении их уровня могут давать дополнительные полосы в зоне своей миграции или приводить к усилению окраски уже существующих фракций. Это прежде всего орозомукоид и а-липопротеины (а,-зона), антихимотрипсин и церулоплазмин (а2-зона), фибронектин (граница а2- и b-зон), четвертый компонент комплемента — С4 (b-зона), С-реактивный белок и лизоцим (у-зона), поликлональные IgA (b2у1-зона) и IgM (у1-зона).
Поликлональные иммуноглобулины, характерной особенностью которых является гетерогенность структуры и, следовательно, заряда молекул, отличаются разной подвижностью в электрическом поле, поэтому область их миграции (у-зона) представляет собой широкое диффузное пятно без четких границ. Структурная гомогенность моноклональных иммуноглобулинов обусловливает гомогенность изоэлектрических точек молекул внутри пула. На электрофореграмме моноклональные иммуноглобулины образуют, как правило, узкую, четко ограниченную полосу, называемую М-градиентом.
Интенсивность окрашивания каждой из электрофоретических фракций пропорциональна количеству образовавшего ее белка: чем больше белковых молекул мигрирует в определенной зоне, тем больше красителя они связывают. Плотность окрашивания в каждой точке электрофореграммы оценивают с помощью специального прибора — денситометра, детектор которого регистрирует степень ослабления светового луча, перемещающегося вдоль трека перпендикулярно к поверхности последнего. Данные сканирования представляют в виде графика, на котором каждая белковая зона образует пик.
Высота пика отражает интенсивность окраски зоны, а ширина—степень ее гетерогенности. По площади пиков автоматически рассчитывают относительное (в процентах) и абсолютное (в весовых единицах) содержание белка в электрофоретических фракциях. Для расчета в весовых единицах необходимо предварительно ввести в прибор данные о концентрации общего белка в образце.
Качественно выполненный электрофорез является высокоинформативным методом. Он позволяет без больших затрат времени, сил и средств дать предварительную характеристику белков сыворотки и других биологических жидкостей.
Один из основных недостатков метода — неспецифичность, т. е. невозможность во многих случаях сделать вывод о природе белковой полосы, выявленной на электрофореграмме. Это относится прежде всего к дополнительным зонам и фракциям, отсутствующим в нормальной сыворотке. Кроме того, если электрофоретическая подвижность двух разных белков совпадает, то на электрофореграмме они образуют одну полосу. Поэтому в случаях, когда на основании клинико-лабораторного симптомокомплекса можно предполагать заболевание, характеризующееся белковой патологией, электрофоретическое исследование сыворотки недостаточно: необходимо использовать дополнительно иммунохимические методы.
Например, при дефиците IgA и IgM уровень электрофоретической у-фракции остается в пределах нормы, поскольку эта зона формируется в основном за счет IgG. Только иммунохимическое определение уровня иммуноглобулинов позволяет выявить иммунодефицитное состояние.
