Die Proteinelektrophorese ist ein medizinisches Verfahren, das verwendet wird, um die in einer Flüssigkeitsprobe vorhandenen Proteine zu trennen und zu analysieren. Die zu untersuchende Probe ist normalerweise eine Urin- oder Blutprobe. Mit dieser Technik kann auch Liquor cerebrospinalis getestet werden.
Die Trennung von Proteinmolekülen bei der Elektrophorese erfolgt unter Verwendung einer elektrischen Ladung. Zunächst werden die Proteinmoleküle so behandelt, dass sie eine negative magnetische Ladung erhalten. Dann wird die Probe auf oder in ein Substrat, normalerweise eine Art Gel, gelegt, an das ein elektrisches Feld angelegt wird. Vor der Erfindung von Elektrophoresegelen nutzten frühe Techniken der Proteinelektrophorese spezielle Papiersorten als Substrat.
Aufgrund der Ladung der Proteinmoleküle bewegen sie sich allmählich in Richtung der positiven Seite des elektrischen Felds. Die Proteinmoleküle werden nach Größe getrennt, weil die kleineren Moleküle schneller reisen als die größeren. Meist wird ein Farbstoff benötigt, um die Proteine sichtbar zu machen.
Die Serumproteinelektrophorese ist ein spezifischer Elektrophoresetest, der verwendet wird, um Proteine, sogenannte Globuline, zu identifizieren, die im Blutserum vorhanden sind. Einige Erkrankungen, die mit diesem Test diagnostiziert werden können, sind Leberzirrhose, Lebererkrankungen, Anämie und eine Reihe verschiedener Krebsarten. Ein niedriger Spiegel des Proteins Albumin zum Beispiel kann auf eine Lebererkrankung hinweisen. Haptoglobin und Makroglobulin sind zwei Proteine, die bei bestimmten Arten von Anämie häufig reduzierte Spiegel aufweisen.
Normaler Urin enthält extrem niedrige Proteingehalte. Die Urinproteinelektrophorese wird normalerweise durchgeführt, nachdem ein Arzt erhöhte Proteinspiegel im Urin eines Patienten diagnostiziert hat. Ein Beispiel für ein Protein, das bei Nierenproblemen häufig in erhöhten Mengen im Urin vorhanden ist, ist das Bence-Jones-Protein. Die Gelelektrophorese der verschiedenen im Urin vorhandenen Proteine kann helfen, spezifische Nierenerkrankungen zu identifizieren, die die Ausscheidung der Proteine verursachen könnten. Da Urin und Zerebrospinalflüssigkeit tendenziell viel niedrigere Proteinspiegel aufweisen als Blutserum, ist in der Regel ein Konzentrationsverfahren erforderlich, bevor die Protein-Gelelektrophorese an Urin- oder Zerebrospinalflüssigkeitsproben durchgeführt wird.
Neben ihren wichtigen Anwendungen in der Diagnose wird die Proteinelektrophorese häufig zur Überwachung laufender Zustände verwendet. Die Messung der Proteinspiegel, die auf eine behandelte Störung hinweisen, kann ein wichtiger Weg sein, um festzustellen, ob die Krankheit fortschreitet, und um den Erfolg oder Misserfolg eines verschriebenen Medikaments oder einer Behandlung zu messen. Diese Art der Überwachung wird typischerweise bei fortschreitenden Nieren- und Lebererkrankungen sowie bei einigen Autoimmunerkrankungen eingesetzt.