Apa itu Elektroforesis Hemoglobin?

Elektroforesis hemoglobin adalah ujian darah yang biasanya digunakan untuk mendiagnosis dan mencirikan gangguan hemoglobin, yang disebut hemoglobinopathies. Hemoglobin adalah protein kompleks, yang terkandung dalam sel darah merah, yang tugasnya adalah membawa dan menyampaikan oksigen ke seluruh tubuh. Hemoglobin mengambil oksigen dari paru-paru anda, mengangkut oksigen melalui aliran darah anda, dan membebaskannya pada waktu yang tepat sehingga dapat digunakan oleh semua tisu badan. Terdapat beberapa hemoglobinopati yang diwarisi yang boleh mempengaruhi kemampuan hemoglobin untuk menjalankan tugasnya secara normal.

Tujuan Ujian

Ujian elektroforesis hemoglobin dirancang untuk mengesan kelainan genetik dalam struktur hemoglobin seseorang. Elektroforesis hemoglobin biasanya dilakukan apabila seseorang mempunyai tanda atau gejala anemia hemolitik, riwayat keluarga hemoglobinopati, ujian jumlah darah lengkap (CBC) yang tidak normal, atau ujian saringan neonatal positif.

Pada masa ini, di A.S., American College of Obstetricians and Gynecologists mengesyorkan pemeriksaan hemoglobinopati untuk semua wanita hamil dengan melakukan ujian CBC, diikuti dengan elektroforesis hemoglobin jika CBC tidak normal; atau jika wanita tersebut berisiko tinggi untuk mendapat hemoglobinopati berdasarkan etnik. Wanita keturunan Afrika, Mediterranean, Asia Tenggara, India Barat, atau Timur Tengah berisiko lebih tinggi untuk hemoglobinopati. Rakan lelaki wanita yang didapati mempunyai hemoglobinopati juga harus menjalani pemeriksaan sekiranya mereka mempertimbangkan untuk mempunyai anak.

Ujian elektroforesis hemoglobin adalah ujian darah yang dapat mengesan hemoglobin normal dan tidak normal, dan mula mencirikan jenis hemoglobinopati jika ada. Walau bagaimanapun, elektroforesis hemoglobin hanyalah satu daripada beberapa ujian yang dapat mengesan dan mencirikan hemoglobin yang tidak normal. Selalunya, jika keputusan tidak normal diperoleh dengan ujian elektroforesis, ujian canggih dapat dilakukan untuk mencirikan hemoglobinopati dengan lebih tepat.

Elektroforesis hemoglobin dilakukan dengan meletakkan sejumlah kecil darah pada kertas khas atau gel khas dan mendedahkannya ke arus elektrik. Globin yang berbeza mempunyai cas elektrik yang berbeza dan dapat dibezakan antara satu sama lain berdasarkan tingkah lakunya ketika terdedah kepada arus elektrik. Jenis globin yang berlainan akan bergerak melintasi kertas (atau gel) pada kelajuan yang berbeza, dan dengan itu akan memisahkan diri menjadi jalur khas. Dengan memeriksa jalur yang terbentuk semasa penggunaan arus, jenis hemoglobin yang terdapat dalam sampel darah dapat dibezakan.

Risiko dan Kontraindikasi

Ujian elektroforesis hemoglobin adalah ujian darah. Akibatnya, hampir tidak ada risiko, selain dari risiko kecil lebam, pendarahan, atau jangkitan yang ada dengan ujian yang memerlukan pengambilan darah.

Secara umum, yang terbaik adalah tidak melakukan ujian elektroforesis hemoglobin dalam 12 minggu dari pemindahan darah, kerana kemungkinan hasilnya dikelirukan oleh hemoglobin dari sel darah merah yang ditransfusikan.

Sebelum Ujian

Jenis hemoglobin dalam darah anda tidak berkaitan dengan waktu atau apa yang anda makan atau minum akhir-akhir ini, jadi tidak ada arahan atau sekatan khas yang perlu anda ikuti sebelum menjalani elektroforesis hemoglobin. Sampel boleh diambil di mana-mana kemudahan yang melakukan pengambilan darah standard, pada bila-bila masa sepanjang hari. Biasanya ia dilakukan di pejabat doktor, makmal, atau hospital. Seperti mana-mana ujian darah, anda harus memakai pakaian yang selesa dengan lengan longgar yang dapat ditarik dengan mudah untuk memaparkan lengan anda.

Ujian elektroforesis hemoglobin biasanya dilindungi oleh insurans kesihatan, selagi doktor memberikan penjelasan yang wajar kepada penanggung insurans mengapa ujian tersebut ditunjukkan. Walau bagaimanapun, adalah lebih baik untuk berkomunikasi dengan pembawa insurans anda sebelum menjalani ujian, hanya untuk memastikannya. Anda harus membawa kad insurans anda semasa ujian darah dilakukan.

Semasa Ujian

Ujian elektroforesis hemoglobin dilakukan dengan pengambilan darah standard. Tourniquet akan diletakkan di lengan anda dan juruteknik akan merasakan urat yang sesuai. Kulit anda akan dibersihkan dengan lap alkohol, dan jarum akan dimasukkan ke dalam vena dan sampel darah diambil. Setelah darah diambil, pembalut kecil atau tampalan kain kasa akan digunakan. Anda kemudian akan dibenarkan pulang.

Selepas Ujian

Komplikasi dari pengambilan darah sangat tidak biasa. Awasi pendarahan, lebam, atau keradangan atau jangkitan lebih lanjut. Sekiranya berlaku pendarahan, tekan lebih banyak tekanan pada tempat tusukan selama 5 hingga 10 minit, dan jika masalah itu berlanjutan, hubungi doktor anda. Anda juga harus menghubungi doktor anda jika anda melihat tanda-tanda keradangan atau jangkitan (kemerahan, kelembutan, kesakitan yang berlebihan, atau bengkak).

Mentafsirkan Hasil

Anda pasti akan mendengar hasil ujian elektroforesis hemoglobin anda dalam beberapa hari hingga seminggu. Sekiranya ujian anda normal, mungkin itu sahaja yang anda akan dengar.

Namun, anda mungkin mendapat laporan yang lebih terperinci — atau anda mungkin meminta laporan terperinci — walaupun ujiannya normal.

Nilai Hemoglobin Biasa

Pada orang dewasa, nilai normal molekul hemoglobin diberikan sebagai peratusan, seperti berikut:

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

Pada kanak-kanak, tahap hemoglobin F yang lebih tinggi adalah tipikal, dengan tahap hemoglobin A dan A2 yang lebih rendah:

• Hemoglobin F pada bayi baru lahir: 50% –80%
• Hemoglobin F hingga 6 bulan: 8%
• Hemoglobin F lebih dari 6 bulan: 1% –2%

Hasil tidak normal

Sekiranya anda mempunyai jumlah hemoglobin yang tidak normal pada elektroforesis hemoglobin anda, anda memerlukan penilaian lebih lanjut.

Doktor anda harus mengambil kira banyak faktor tambahan semasa menafsirkan kepentingan hemoglobin yang tidak normal, termasuk sejarah keluarga anda, hasil CBC anda (termasuk terutamanya hemoglobin, hematokrit, dan jumlah korpuskular rata-rata), kemunculan warna merah anda sel darah di bawah mikroskop, dan hasil kajian zat besi serum anda.

Di samping itu, doktor anda mungkin menggunakan teknik yang lebih canggih untuk mencirikan dan mengukur hemoglobin yang tidak normal dalam sampel darah anda. Ujian tersebut boleh merangkumi kromatografi cecair tekanan tinggi, elektroforesis zon kapilari, pemfokusan isoelektrik, atau ujian genetik yang disasarkan.

Memahami Hemoglobin dan Hemoglobinopati

Setiap molekul hemoglobin adalah struktur kompleks yang terdiri daripada empat subunit protein yang disebut globin, yang masing-masing terikat pada struktur yang tidak mengandung protein dan zat besi yang disebut kumpulan heme. Empat unit globin dalam molekul hemoglobin terdiri daripada dua rantai seperti alpha dan dua beta-like.

Setiap unit globin membawa kumpulan heme yang terdiri daripada cincin porphyrin dan ion besi. Adalah tugas kumpulan heme untuk mengikat dan membawa oksigen, dan melepaskannya ke tisu periferal pada waktu yang tepat. Setiap molekul hemoglobin dapat mengikat empat molekul oksigen.

Keupayaan hemoglobin untuk mengikat oksigen - yang disebut sebagai pertalian oksigen hemoglobin - banyak ditentukan oleh subunit globin kompleks hemoglobin. Berdasarkan faktor persekitaran tempatan (terutamanya keasidan darah dan kepekatan oksigen tempatan), subunit globin mengubah bentuknya, jika diperlukan, untuk mengubah pertalian kumpulan heme masing-masing untuk oksigen. Hubungan oksigen hemoglobin yang dikalibrasi ini membolehkan molekul oksigen diambil, dan kemudian dilepaskan, pada waktu yang tepat.

Ketika darah beredar melalui paru-paru, oksigen meresap ke dalam sel darah merah. Di persekitaran tempatan paru-paru, oksigen dengan senang diserap dan diikat oleh molekul hemoglobin. Hemoglobin yang mengandung oksigen kemudian dibawa ke tisu. Oleh kerana hemoglobin terdedah kepada persekitaran yang semakin berasid dalam tisu periferal (yang disebabkan oleh sisa karbon dioksida yang dihasilkan oleh metabolisme sel), ia kehilangan beberapa pertaliannya dengan oksigen. Oleh itu, oksigen dilepaskan ke tisu.

Hemoglobin yang baru terdeoksigenasi dalam tisu periferal mengambil sebahagian daripada kelebihan karbon dioksida yang dijumpai di sana dan membawanya kembali ke paru-paru. (Sebilangan besar sisa karbon dioksida, bagaimanapun, sampai ke paru-paru setelah larut dalam darah.)

Hemoglobin menyumbang warna darah. Hemoglobin di arteri, membawa banyak oksigen, berwarna merah terang (seperti bagaimana sel darah merah mendapat namanya). Hemoglobin dalam urat, setelah menyampaikan oksigen ke tisu, menjadi lebih berwarna kebiruan.

Jenis Hemoglobin Normal

Terdapat beberapa jenis hemoglobin, yang dicirikan oleh jenis globin tertentu yang terdapat di dalamnya. Hemoglobin dewasa normal terdiri daripada dua alpha dan dua beta globin. Jenis hemoglobin lain mengandungi globin yang serupa, sering disebut sebagai globin seperti alpha dan beta.

Tiga jenis hemoglobin yang berlainan biasanya dibawa oleh sel darah merah semasa peringkat perkembangan manusia yang berlainan. Ketiga-tiga hemoglobin normal ini dioptimumkan untuk persekitarannya.

Pada kehamilan yang sangat awal, ketika embrio manusia menerima oksigennya dari kantung kuning telur, hemoglobin embrio dihasilkan. Struktur globin unik hemoglobin embrio memungkinkan pertukaran oksigen yang mencukupi di persekitaran oksigen yang rendah pada awal kehidupan janin.

Ketika peredaran janin berkembang dan oksigen diperoleh dari plasenta (yang memberikan kepekatan oksigen yang lebih tinggi daripada kantung kuning telur, tetapi masih lebih rendah daripada yang akhirnya akan disediakan oleh paru-paru), bentuk hemoglobin lain, yang disebut hemoglobin janin, muncul. Hemoglobin janin berterusan sepanjang kehamilan, dan secara beransur-ansur digantikan oleh hemoglobin dewasa selama beberapa bulan pertama selepas kelahiran.

Akhirnya, hemoglobin dewasa, yang dominan enam bulan selepas kelahiran, dioptimumkan untuk pertukaran oksigen antara persekitaran oksigen tinggi paru-paru dan persekitaran rendah oksigen pada tisu periferal.

Ketiga-tiga hemoglobin manusia normal dicirikan oleh globin yang berbeza. Hemoglobin dewasa normal (disebut hemoglobin A) terdiri daripada dua alpha dan dua beta globin. Hemoglobin A2 terdiri daripada dua alpha dan dua delta globin. Hemoglobin janin (hemoglobin F) mengandungi dua globin alpha dan dua gamma (seperti beta). Terdapat pelbagai jenis hemoglobin embrio yang mengandungi beberapa kombinasi alpha, gamma, zeta, dan epsilon globin.

Hemoglobinopati

Banyak mutasi genetik telah dijumpai yang mengakibatkan kelainan sama ada globin alfa-atau beta-globin molekul hemoglobin. Hemoglobin yang tidak normal yang disebabkan oleh mutasi ini disebut hemoglobinopathies.

Lebih daripada 1,000 jenis hemoglobinopati telah dicirikan setakat ini. Sebilangan besar perkara ini tidak penting dan nampaknya tidak menimbulkan masalah klinikal. Mereka telah dijumpai, secara kebetulan, pada orang yang kelihatan normal dengan pemeriksaan saringan elektroforesis hemoglobin.

Walau bagaimanapun, beberapa hemoglobinopati menghasilkan penyakit. Keterukan hemoglobinopati biasanya bergantung pada sama ada mutasi homozigot (diwarisi dari kedua ibu bapa), atau heterozigot (diwarisi dari satu ibu bapa sahaja, dengan gen hemoglobin normal dari ibu bapa kedua). Secara amnya, dengan hemoglobinopati heterozigot, cukup hemoglobin "normal" yang dihasilkan untuk mengurangkan sekurang-kurangnya tahap manifestasi klinikal keseluruhan. Orang dengan bentuk hemoglobinopati homozigot cenderung mempunyai penyakit klinikal yang lebih teruk.

Hemoglobinopati umumnya dibahagikan kepada dua kategori:

• Hemoglobinopati yang dimanifestasikan oleh perubahan struktur atau fungsional dalam molekul hemoglobin. Ini biasanya disebut sebagai hemoglobinopati struktural.
• Hemoglobinopati yang dimanifestasikan oleh pengurangan pengeluaran salah satu rantai globin. Hemoglobinopati dalam kategori kedua ini disebut talasemia.

Hemoglobinopati struktur

Beberapa hemoglobinopati struktur telah dikenal pasti yang menghasilkan penyakit klinikal. Perubahan struktur pada molekul hemoglobin boleh menyebabkan perubahan bentuk dan kelenturan sel darah merah. Sel-sel merah yang salah boleh menyebabkan penyumbatan saluran darah. Jenis hemoglobinopati struktur lain boleh menyebabkan anemia hemolitik. Namun kelainan struktur yang lain dapat mengubah pertalian hemoglobin dengan oksigen. Hemoglobinopati afiniti rendah boleh menyebabkan polisitemia (terlalu banyak sel darah merah). Hemoglobinopati afiniti tinggi boleh menyebabkan sianosis (kelaparan oksigen pada tisu).

Hemoglobinopati struktur biasa termasuk:

• Hemoglobin S (sel sabit) disebabkan oleh mutasi pada rantai beta globin. Bentuk penyakit sel sabit yang homozigot dapat menyebabkan penyumbatan saluran darah semasa tempoh stres (krisis sel sabit), yang menyebabkan kesakitan, jangkitan, pembengkakan, dan akibat yang lebih mengerikan seperti strok. Bentuk heterozigot disebut sifat sel sabit dan biasanya tidak menyebabkan masalah klinikal.
• Hemoglobin C, hemoglobin D, dan hemoglobin E semuanya disebabkan oleh mutasi pada rantai beta globin. Bentuk homozigot dari gangguan ini menghasilkan anemia hemolitik dan pembesaran limpa. Bentuk heterozigot biasanya tidak menghasilkan penyakit yang ketara.

Pengurangan Hemoglobin Berkurang

Talasemia adalah hemoglobinopati yang disebabkan oleh kelainan pada gen yang mengawal pengeluaran globin. Ini menyebabkan pengurangan pengeluaran salah satu rantai globin, mengakibatkan pengeluaran hemoglobin berkurang, dan dengan itu anemia. Orang dengan talasemia juga dapat menderita kelebihan zat besi dan peningkatan risiko jangkitan.

Talasemia alfa, yang paling sering dilihat pada orang keturunan Asia atau Afrika, mengakibatkan pengeluaran alpha globin berkurang. Beta thalassemia, yang paling sering dilihat pada orang keturunan Mediterranean, menyebabkan pengeluaran beta globin berkurang.

Talasemia adalah gangguan genetik yang kompleks, kerana beberapa mutasi genetik (sendiri atau dalam kombinasi) dapat menghasilkan talasemia. Keparahan talasemia bergantung pada rantai globin mana yang terlibat, dan berapa banyak dan gen tertentu yang menyebabkan masalah tersebut.

Hemoglobinopati gabungan

Kadang-kadang, orang mewarisi gen hemoglobinopati yang berbeza dari setiap ibu bapa, yang mengakibatkan apa yang disebut hemoglobinopati gabungan heterozigot atau hemoglobinopati gabungan. Hemoglobinopati gabungan yang lebih biasa termasuk:

• Penyakit Hemoglobin SC, di mana hemoglobin S berasal dari satu ibu bapa dan hemoglobin C berasal dari yang lain. Secara klinikal, orang dengan hemoglobin SC cenderung mempunyai bentuk penyakit sel sabit yang lebih ringan, tetapi manifestasi boleh berbeza-beza.
• Sickle / beta-talasemia, di mana hemoglobin S berasal dari satu ibu bapa dan beta-talasemia berasal dari yang lain. Orang-orang ini boleh mempunyai manifestasi khas penyakit sel sabit dan anemia.

Susulan

Setelah hemoglobinopati dicirikan sepenuhnya, anda harus mengharapkan doktor anda mengadakan perbincangan terperinci dengan anda mengenai dua topik: rawatan yang mungkin anda perlukan (jika ada), dan kaunseling genetik.

Sekiranya hemoglobinopati anda adalah bentuk heterozigot (apa yang disebut "sifat" hemoglobin, di mana anda telah mewarisi hemoglobin yang tidak normal hanya dari satu ibu bapa), antara 45% hingga 65% hemoglobin anda kemungkinan besar adalah hemoglobin dewasa normal, dan gejala anda , jika ada, cenderung ringan. Sebilangan besar orang yang mempunyai sifat hemoglobin tidak memerlukan rawatan khusus.

Sekiranya anda mempunyai hemoglobinopati homozigot, atau gabungan hemoglobinopati (iaitu dua hemoglobin abnormal yang berbeza), anda mungkin memerlukan rawatan.

Orang yang menghidap penyakit sel sabit hari ini hampir selalu didiagnosis pada masa bayi dengan ujian saringan hemoglobin rutin. Bayi-bayi ini dirawat dengan profilaksis antibiotik, suplemen vitamin, vaksinasi penuh, dan pengurusan krisis sel sabit secara agresif setiap kali ia berlaku.

Talasemia adalah sekumpulan gangguan yang kesannya sangat berbeza bergantung pada mutasi genetik spesifik yang menyebabkannya. Masalah yang paling sering mereka alami adalah anemia, tetapi talasemia juga dapat menyebabkan kelainan kerangka dan kelebihan zat besi serta gangguan pertumbuhan dan gangguan lain. Orang dengan talasemia yang teruk mungkin memerlukan pemindahan darah dan splenektomi yang kerap. Kelebihan zat besi boleh menjadi masalah utama pada orang dengan talasemia.

Beberapa hemoglobinopati yang tidak biasa menyebabkan "hemoglobin tidak stabil," di mana struktur molekul hemoglobin diubah sedemikian rupa untuk mengurangkan jangka hayat sel darah merah. Orang dengan keadaan ini mungkin mengalami anemia, limpa yang membesar, dan jangkitan yang kerap. Rawatan bertujuan untuk mencegah komplikasi dan mungkin termasuk pemindahan darah, splenektomi, dan mengelakkan ubat oksidan, termasuk antibiotik dan NSAID tertentu. Transplantasi sumsum tulang juga sering dilakukan pada orang dengan hemoglobinopati yang teruk dan mengancam nyawa.

Kaunseling Genetik

Sekiranya risiko melahirkan bayi dengan hemoglobinopati serius dinilai meningkat, penilaian janin mungkin ditunjukkan ketika kehamilan berlaku.