تحتوي خلايا الدم الحمراء على الهيموغلوبين (Hemoglobin) وهو البروتين المسؤول عن حمل الأكسجين من الرئتين إلى سائر أنسجة الجسم، إذ يتكوّن جزيء الهيموغلوبين من أربع سلاسل جلوبين متعددة الببتيد تتكون من الهيم (Heme)، الذي يحتوي على أيون الحديد، ومن خلاله يُسمح للأكسجين بالارتباط بخلايا الدم الحمراء،[1] وبما أنّ الهيموغلوبين هو المكون الأساسي لخلايا الدم الحمراء فإن الأمراض المُسببة لانخفاض عدد خلايا الدم الحمراء تؤدي بطبيعة الحال إلى انخفاض الهيموغلوبين، كما هو الحال أيضًا عند الإصابة باعتلالات الهيموغلوبين -اضطرابات وراثية تؤثر في بُنية إنتاج الهيموغلوبين-، كفقر الدم المنجلي (Sickle cell anemia)، أو الثلاسيميا (Thalassemia) الناتج عن احتواء خلايا الدم الحمراء أنواع غير طبيعية للهيموغلوبين، ما يؤدي إلى سهولة تدميرها أو انحلالها، وغالبًا ما يمكن الكشف عن أنواع الهيموغلوبين غير الطبيعية وتحديدها من خلال إجراء فحص الفصل الكهربائي للهيموغلوبين (Hemoglobin electrophoresis)،[2][3] فما هو تحليل الفصل الكهربائي للهيموغلوبين؟
ما هو فحص الفصل الكهربائي للهيموغلوبين؟
فحص الفصل الكهربائي للهيموغلوبين هو أحد فحوصات الدم المخبرية التي تُحدد نوع الهيموغلوبين غير الطبيعي الموجود في عينة دم المريض، ويكشف عن وجود متغيرات أو طفرات في بروتين الهيموغلوبين أو إحدى السلاسل المكوّنة له – ألفا، أو بيتا، أو غاما، أو دلتا-،[3][4] إضافةً إلى توفير معلومات عن مستويات أنواع الهيموغلوبين الطبيعية الموجودة في الدم،[5] وذلك من خلال قياس حركة الهيموغلوبين بتمرير تيار كهربائي في عينة الدم الكاملة، ما يؤدي إلى تغيير شحنة الهيموغلوبين وبالتالي الكشف اعتلالات الهيموغلوبين في حال وجودها.[6]
يتضمن الهيموغلوبين عدة أنواع في جسم الإنسان، وتوجد بنسب مختلفة بحسب المرحلة العمرية؛ فخلال فترة الحمل يُنتج الجنين الهيموغلوبين الجنيني أو الهيموغلوبين (F) ((HbF) Fetal hemoglobin)، ما يسهم في إدخال الأكسجين من دورة الأم الدموية إلى الجنين عبر المشيمة بصورة أكثر فعالية مقارنةً بأنواع الهيموغلوبين الأخرى -على سبيل المثال هيموغلوبين A-، ثم ينخفض تدريجيًا بعد الولادة ليصبح بأقل مستويات طبيعية للطفل بعد عامين من الولادة كما هو الحال لدى البالغين الطبيعيين،[1] ويشير ارتفاع (HbF) عند البالغين إلى الإصابة بأحد أنواع الثلاسيميا.[5]
أما الشكل الطبيعي الثاني للهيموغلوبين هو هيموغلوبين (A) (Hemoglobin A) الذي يزيد إنتاجه بعد الولادة ليصل نسبة 95-98% عند البالغين، إضافةً إلى نسبة قليلة من هيموغلوبين A2 وهو أقل شيوعًا عند البالغين،[1] ويرتبط ارتفاع HbA2 بالإصابة بالثلاسيميا من نوع بيتا (Beta thalassemia)، وانخفاضه يرتبط بالإصابة بدلتا ثلاسيميا أو دلتا بيتا ثلاسيميا.[5][7]
يتكوّن جزيء الهيموغلوبين الجنيني من زوج واحد من سلسلة ألفا وزوج واحد من سلسلة غاما، بينما يتكوّن جزيء الهيموغلوبين A من عدة أزواج من سلاسل ألفا وبيتا، أما هيموغلوبين A2 فيتكون من سلاسل ألفا ودلتا، إذ تتشابه سلاسل ألفا في الثلاث أنواع ويبقى الاختلاف في سلاسل الأحماض الأمينية لكل من سلاسل ألفا، وبيتا، ودلتا.[8]
أما أنواع الهيموغلوبين غير الطبيعية فتتضمن:
- هيموغلوبين (S) (HbS) الذي يُسبب الإصابة بفقر الدم المنجلي،[2] وهو اضطراب وراثي ناتج عن توارث نسخة واحدة من (HbS) أو نسختين.[9]
- هيموغلوبين (E) (HbE)،[5] وهو ثالث أنواع الهيموغلوبين غير الطبيعية انتشارًا بعد (HbA) و(HbS)، ويشيع في مناطق جنوب شرق آسيا، وغالبًا قد لا تظهر أعراض واضحة على المرضى الذين لديهم نسخة واحدة من (HbAE).[10]
- هيموغلوبين (C) (HbC)،[5] غالبًا لا تظهر أعراض واضحة على المرضى الذين لديهم نسخة واحدة من (HbC)، أمّا الذين لديهم نسختين فقد يعانون من فقر دم انحلالي طفيف مزمن، وتضخّم في الطحال.[11]
تحدث اعتلالات الهيموغلوبين نتيجة حدوث تشوهات تكوينية في الهيموغلوبين؛ إمّا نتيجة اختلال معدّل إنتاج السلاسل الببتيدية للجلوبين كالثلاسيميا، أو استبدال أحد الأحماض الأمينية في إحدى سلاسل الهيموغلوبين كفقر الدم المنجلي، وينجُم عن هذه التشوّهات تغير في الشحنة الكهربائية للهيموغلوبين وذلك كفيل بالكشف عن أنواع الهيموغلوبين غير الطبيعية من خلال إجراء فحص الفصل الكهربائي.[8]
ما هي دواعي إجراء الفصل الكهربائي للهيموغلوبين؟
يُجرى فحص الفصل الكهربائي للهيموغلوبين للكشف عن وجود أنواع الهيموغلوبين الطبيعية وغير الطبيعية وتحديد نسب كل منها،[12] كما أنّه يُجرى لعدة أسباب وفي حالات مختلفة، لعلّ أبرزها:
- التعرُّف أو الكشف عن الزيجوتية (Zygosity) في حالات اعتلال الهيموغلوبين الوراثي،[12] كفقر الدم المنجلي، والثلاسيميا.[8]
- مراقبة مدى نجاعة العلاج الذي يزيد من أنواع الهيموغلوبين الطبيعي ويحد من أنواع الهيموغلوبين غير الطبيعي، من خلال تحديد نسب بروتين الهيموغلوبين غير الطبيعي،[12] إذ غالبًا ما يُقاس هيموغلوبين F لمراقبة العلاج الدوائي لمرض فقر الدم المنجلي.[7]
- تقييم نسب هيموغلوبين A2 وهيموغلوبين F لدى الأطفال خلال السنة الأولى من عمرهم، خصوصًا خلال الأشهر الستة الأولى.[7]
- وجود تاريخ مرضي بإصابة أحد أفراد العائلة بأحد اعتلالات الهيموغلوبين.[13]
- الحصول على نتائج إيجابية عُقب إجراء فحص حديثي الولادة تُشير إلى إصابة الطفل بأحد اعتلالات الهيموغلوبين.[13]
- تقييم اضطرابات فقر الدم الانحلالي غير المبرر، وفقر الدم صغير الكريات (Microcytic anemia) غير المرتبط بنقص الحديد، أو الأمراض المزمنة، أو سميّة الرصاص.[13]
- الحصول على نتائج غير طبيعية لفحص تعداد الدم الشامل (Full blood count) أو فحص مسحة الدم (Blood film)،[14] أو وجود بعض أنواع خلايا الدم الحمراء غير الطبيعية في مسحة الدم الطرفية مثل؛ الخلايا المستهدفة، والخلايا المنجلية (Sickle cells).[13]
- ظهور أحد أعراض اضطراب الهيموغلوبين؛ كالإعياء، أو شحوب الجلد، أو اليرقان -اصفرار بياض العين والجلد-، أو مشاكل في النمو عند الأطفال، أو الألم الشديد كما يحصل في حال الإصابة بفقر الدم المنجلي.[15]
قد يوصي بعض الأطباء الآباء لدى الاستشارات الوراثية بإجراء فحص الفصل الكهربائي للهيموغلوبين لتحديد ما إذا كان أحد الوالدين حاملًا للمرض، أو في حال إصابة أحد الأبناء بأحد اعتلالات الهيموغلوبين لتحديد الطفرات الجينية عند الآباء الذين لا تظهر عليهم أي أعراض واضحة.[14]
ما هي مخاطر فحص الفصل الكهربائي للهيموغلوبين؟
قد يشعر المريض بألمٍ طفيف أثناء عملية سحب الدم لحظة إدخال الإبرة، أو قد تظهر كدمة موضع السحب، لكنّها سرعان ما تختفي.[15]
تحضيرات قبل إجراء فحص الفصل الكهربائي للهيموغلوبين
لا يحتاج فحص الفصل الكهربائي للهيموغلوبين إلى الصيام، ولا إلى إيّ استعدادات مُسبقة، ويوصى المريض بعدم الخضوع لإجراء نقل الدم خلال ثلاثة أشهر السابقة لموعد إجراء الفحص، إذ قد يؤثر في دقة النتيجة.[12][15]
طريقة إجراء فحص الفصل الكهربائي للهيموغلوبين
يُجرى فحص الفصل الكهربائي للهيموغلوبين من خلال سحب عينة الدم من الوريد،[15] وذلك باتباع عدة خطوات:[15][16]
- توجيه المريض باتخاذ الوضعية المناسبة للسحب، ثمّ تثبيت العاصبة على ذراعه بارتفاع 10 سنتيمترات عن موضع السحب، مع الحرص على فكّ العاصبة كل 15 إلى 30 ثانية لتجنب احتقان الأوردة.
- تعقيم الجلد موضع السحب والانتظار لمدة 30 ثانية حتى يجف، ثم إدخال الإبرة في الوريد، وسحب عينة الدم المطلوبة، بعدها فكّ العاصبة، وإزالة الإبرة والضغط موضع السحب بقطعة شاش صغيرة لمدة خمس دقائق.
- تفريغ عينة الدم بالأنبوب المُخصص للفحص مع الحرص على تحريكه بلطف، بُغية مزج الدم بمضادات التخثر المُضافة دون التسبب بتكسر الدم.
أما ما يحدُث أثناء اختبار الفصل الكهربائي للهيموجلوبين، فإنّ خلايا الدم الحمراء المُنحلّة توضع على ورق الفصل الكهربائي، ثم تُعرّض لمجال كهرومغناطيسي معين، مُسببًا ارتحال الهيموغلوبين بمعدلات مختلفة وانتشار كل نوع باتجاهٍ مختلف مُبتعدًا عن البقية، فتظهر على شكل أحزمة مطبوعة على الورق، لتُقاس بعدها نِسب نطاقات الهيموغلوبين المختلفة كلٍ منها على حِدة كنسبة مئوية من إجمالي الهيموغلوبين.[12]
نتائج فحص الفصل الكهربائي للهيموغلوبين
تُشير نتائج فحص الفصل الكهربائي للهيموغلوبين إلى أنواع الهيموغلوبين الموجودة وتركيزها في عينة دم المريض،[14] وتتراوح النطاقات الطبيعية لتحليل Hb electrophoresis كما هو مُوّضح في الجدول:[12]
الفئة | نوع الهيموغلوبين | نسبة الهيموغلوبين الطبيعية |
البالغين/ كبار السن | هيموغلوبين A1 (Hgb A1) | (95 - 98)% |
هيموغلوبين A2 (Hgb A2)
| (2 - 3)% | |
هيموغلوبين F (Hgb F)
| (0.8 - 2)% | |
هيموغلوبين S (Hgb S)
| 0% | |
هيموغلوبين C (Hgb A1)
| 0% | |
هيموغلوبين E (Hgb E)
| 0% | |
حديثي الولادة | هيموغلوبين F (Hgb F)
| (50 - 80)% |
الأطفال دون 6 شهور | هيموغلوبين F (Hgb F)
| أقل من 8% |
الأطفال الأكبر من 6 شهور | هيموغلوبين F (Hgb F)
| (1- 2)% |
غالبًا ما يُفسّر الطبيب نتائج فحص الفصل الكهربائي للهيموغلوبين بالاستناد إلى المُعطيات السريرية للمريض إلى جانب فحوصات الدم الأُخرى، كمستوى الحديد في الدم، وأشكال خلايا الدم الحمراء، والهيموغلوبين، والهيماتوكريت، ومتوسط حجم الكريات،[13] ومسحة الدم، وتعداد الدم الشامل (CBC)،[15] وتُشير نتائج الفحص غير الطبيعية إلى الإصابة بأحد المشاكل المرضية:
- مرض هيموغلوبين (C)، الذي يرتبط بوجود (HbC) مع (HbF) مع غياب (HbA)، مُسبّبًا فقر دم طفيف إلى جانب تضخّم الطحال، وآلام المفاصل، أما وجود هيموغلوبين (HbC) مع نسبة أعلى من (HbA) يُوصَف عندها المريض بأنه حامل للمرض، ويؤدي وجود هيموغلوبين من نوع (HbS) و(HbC) إلى الإصابة بمرض الهيموغلوبين (Hemoglobin S-C disease)، ويتمثّل بإصابة طفيفة أو متوسطة بمرض الخلايا المنجلية.[13][15]
- الإصابة بالثلاسيما من نوع بيتا، وتتمثل بارتفاع نسبة هيموغلوبين (A2) ويُعرف أيضًا بالثلاسيميا الصغرى، إلى جانب احتمالية ارتفاع مستوى هيموغلوبين (F) قليلًا، ويتمثّل أيضًا في حال وجود (HbS) و(HbF)، مع عدم وجود (HbA).[13][14]
- مرض هيموغلوبين (H) (Hemoglobin H disease)، إذ يرتبط بوجود هيموغلوبين (H).[13]
- مرض هيموغلوبين (E)،[12] ويُصاب به المريض بفقر الدم الانحلالي الطفيف، ويتميز بوجود كريات حمراء صغيرة الحجم، إلى جانب تضخم طفيف في الطحال، إلا أن الأعراض قد لا تكون واضحة في حال وجود نسخة واحدة من هيموغلوبين (E)، وتظهر في حال وجود نسختين.[14]
- الثلاسيميا الكبرى (Major thalassemia)،[12] يرتبط بارتفاع أساسي لهيموغلوبين (F)، وقد يرافقه أحيانًا ارتفاع طفيف لهيموغلوبين (A).[14]
- حامل لجين فقر الدم المنجلي، يرتبط بانخفاض طفيف لهيموغلوبين (A)، مع وجود هيموغلوبين (S) بنسبة تُقدّر بـ 40%، تُعرف عندها بثلاسيميا ألفا المنجلية (HbAS).[13][14]
- بيتا ثلاسيميا المنجلية، يرتبط بارتفاع إجمالي هيموغلوبين (S) مقارنةً بهيموغلوبين (A) وهيموغلوبين (F).[13]