Eiweiß-Elektrophorese im Serum

Eiweiß-Elektrophorese im Serum ist ein labordiagnostisches Verfahren zur Auftrennung der Serumproteine entsprechend ihrer elektrophoretischen Mobilität. Es dient der orientierenden Analyse der Proteinverteilung im Serum und hat einen hohen Stellenwert bei der Abklärung monoklonaler Gammopathien (Vermehrungen eines einheitlichen Antikörpers), polyklonaler Immunglobulinvermehrungen (Vermehrungen verschiedener Antikörper), Proteinverlustsyndrome (Erkrankungen mit Eiweißverlust), Lebererkrankungen und entzündlicher Konstellationen (entzündlicher Zustände) [1-4].

Die Methode erlaubt die Darstellung der Hauptfraktionen Albumin, Alpha-1-, Alpha-2-, Beta- und Gamma-Fraktion. Sie ist ein Such- und Strukturverfahren, nicht jedoch die endgültige Typisierungsdiagnostik einer monoklonalen Komponente; bei entsprechendem Befund sind Immunfixation (genaue Antikörper-Typisierung) und in der Regel die Bestimmung freier Leichtketten obligat [1-4].

Synonyme

• Serumelektrophorese
• Serum-Eiweiß-Elektrophorese
• Serumprotein-Elektrophorese
• Serum Protein Electrophoresis (SPEP)

Das Verfahren

Benötigtes Material

• Serum
• Für die weiterführende Abklärung auffälliger Befunde gegebenenfalls zusätzlich Serum für Immunfixation und freie Leichtketten sowie Urin für Urin-Eiweiß-Elektrophorese/Immunfixation

Vorbereitung des Patienten

• Keine spezielle Vorbereitung erforderlich
• Eine Nüchternabnahme (Blutentnahme nach Nahrungskarenz) ist für die Eiweiß-Elektrophorese allein nicht obligat
• Blutentnahmen möglichst nicht unmittelbar nach größeren Infusionsgaben (Flüssigkeitsgaben über die Vene) oder ausgeprägter Volumentherapie (Behandlung mit größeren Flüssigkeitsmengen)

Störfaktoren

• Verwendung von Plasma statt Serum: Fibrinogen (Gerinnungseiweiß) kann im Beta-Gamma-Bereich eine paraproteinverdächtige Bande (einen verdächtigen Eiweißstreifen) vortäuschen
• Hämolyse (Auflösung roter Blutkörperchen), Lipämie (erhöhter Fettgehalt im Blut) und ausgeprägter Ikterus (Gelbsucht) können die Auswertung erschweren
• Verdünnungseffekte nach Infusionen
• Schwangerschaft mit physiologischer Albuminabnahme und relativen Verschiebungen einzelner Fraktionen
• Kryoglobuline (kälteempfindliche Eiweiße im Blut) können atypische oder falsch niedrige Befunde verursachen
• Therapeutische monoklonale Antikörper (gezielt eingesetzte Eiweißstoffe zur Behandlung) können als zusätzliche monoklonale Bande imponieren
• Methodenspezifische Unterschiede zwischen Agarosegel- und Kapillarelektrophorese

Methode

• Elektrophoretische Trennung der Serumproteine mittels Agarosegel-Elektrophorese oder Kapillarelektrophorese
• Quantifizierung der Fraktionen durch Densitometrie (optische Mengenbestimmung) beziehungsweise integrierte Peak-Auswertung
• Bei suspekter monoklonaler Komponente ergänzend Immunfixation beziehungsweise immunchemische Charakterisierung

Normbereiche (je nach Labor)

Normbereiche sind methoden- und laborabhängig. Pädiatrische Referenzbereiche (Referenzbereiche für Kinder) sind ausgeprägt altersabhängig und sollten ausschließlich methodenspezifisch aus dem jeweils verwendeten Laborbefund übernommen werden.

Indikationen

• Verdacht auf monoklonale Gammopathie
• Abklärung eines möglichen multiplen Myeloms (Knochenmarkerkrankung), Morbus Waldenström (seltene bösartige Erkrankung des lymphatischen Systems), einer monoklonalen Gammopathie unklarer Signifikanz oder einer leichtkettenassoziierten Plasmazellerkrankung (Erkrankung bestimmter Antikörper-bildender Zellen)
• Unklare Erhöhung oder Erniedrigung des Gesamteiweißes
• Diskrepanz zwischen Gesamteiweiß und Albumin
• Unklare Erhöhung der Blutsenkungsgeschwindigkeit (Geschwindigkeit, mit der rote Blutkörperchen absinken)
• Unklare Anämie (Blutarmut), Hypercalcämie (erhöhter Calciumspiegel im Blut), Nierenfunktionsstörung (eingeschränkte Nierenfunktion) oder Proteinurie (Eiweiß im Urin) in passender klinischer Konstellation
• Verdacht auf chronische Entzündung, Autoimmunerkrankung (Erkrankung durch Fehlsteuerung des Immunsystems) oder chronische Infektion mit polyklonaler Immunglobulinvermehrung
• Verdacht auf Leberzirrhose (narbiger Umbau der Leber) oder andere chronische Lebererkrankungen
• Verdacht auf nephrotisches Syndrom (Erkrankung mit starkem Eiweißverlust über die Niere) oder andere Proteinverlustsyndrome
• Verdacht auf Antikörpermangelsyndrom (Erkrankung mit Mangel an Abwehrstoffen)
• Verlaufskontrolle bekannter monoklonaler Gammopathien im Zusammenspiel mit Immunchemie (Untersuchung von Eiweißen des Immunsystems) und freier Leichtkettenbestimmung

Interpretation

Erhöhte Werte

• Albumin erhöht
  • am ehesten bei Exsikkose (Austrocknung) beziehungsweise Hämokonzentration (Eindickung des Blutes)
• Alpha-1-Fraktion erhöht
  • Akute-Phase-Reaktion, akute Entzündung, Gewebeschädigung (Schädigung von Körpergewebe)
• Alpha-2-Fraktion erhöht
  • Akute-Phase-Reaktion
  • Nephrotisches Syndrom
• Beta-Fraktion erhöht
  • zum Beispiel bei Transferrinerhöhung (Erhöhung eines Eisen-Transporteiweißes), Lipoproteinvermehrung (Vermehrung von Fett-Eiweiß-Teilchen im Blut) oder beta-migrierenden monoklonalen Immunglobulinen, insbesondere IgA
• Gamma-Fraktion erhöht
  • polykonal: chronische Entzündungen, Autoimmunerkrankungen, chronische Lebererkrankungen, chronische Infektionen
  • monoklonal: schmalbasiger Peak (schmale Erhöhung) bei monoklonaler Gammopathie, z. B. multiples Myelom, Morbus Waldenström, monoklonale Gammopathie unklarer Signifikanz

Erniedrigte Werte

• Albumin erniedrigt
  • verminderte hepatische Synthese (verminderte Bildung in der Leber), Proteinverlust, Entzündung, Mangelernährung, Verdünnung
• Alpha-1-Fraktion erniedrigt
  • Hinweis auf Alpha-1-Antitrypsin-Mangel (Mangel eines bestimmten Schutzeiweißes)
• Alpha-2-Fraktion erniedrigt
  • möglich bei Hämolyse oder schwerer Leberinsuffizienz (schwerer Leberschwäche)
• Gamma-Fraktion erniedrigt
  • Hypogammaglobulinämie (Mangel an bestimmten Antikörpern im Blut) bei primären oder sekundären Antikörpermangelsyndromen
  • Proteinverlustsyndrome
  • B-Zell-depletierende Therapien (Behandlungen mit Verminderung bestimmter Abwehrzellen)

Spezifische Konstellationen

• Monoklonale Gammopathie
  • schmaler, klar begrenzter Peak in der Gamma- oder Beta-Region
  • bedarf der weiteren Typisierung mittels Immunfixation und in der Regel freier Leichtketten
• Polykonale Hypergammaglobulinämie (Vermehrung verschiedener Antikörper im Blut)
  • breitbasige Vermehrung der Gamma-Fraktion
  • typisch bei chronischer Entzündung, Autoimmunität (Fehlsteuerung des Immunsystems), chronischer Lebererkrankung
• Leberzirrhose
  • Albumin vermindert
  • polykonale Gammavermehrung
  • typische Beta-Gamma-Brücke
• Nephrotisches Syndrom
  • Albumin vermindert
  • Alpha-2-Fraktion erhöht
  • Gamma-Fraktion häufig vermindert
• Akute-Phase-Reaktion
  • Albumin tendenziell vermindert
  • Alpha-1- und Alpha-2-Fraktion erhöht

Weiterführende Diagnostik

• Immunfixation im Serum
• Quantitative Immunglobuline (IgG, IgA, IgM)
• Freie Kappa-/Lambda-Leichtketten im Serum
• Urin-Eiweiß-Elektrophorese und Urin-Immunfixation
• Blutbild
• Calcium
• Kreatinin
• Beta-2-Mikroglobulin
• Bei Verdacht auf Plasmazellerkrankung ggf. Knochenmarkdiagnostik (Untersuchung des Knochenmarks) und bildgebende Stufendiagnostik (gestufte Diagnostik mit Bildgebung)

Literatur

1. Lim SM, Wijeratne N, Choy KW, Nguyen TTH, Setiawan L, Loh TP, on behalf of the APFCB Working Group on Protein Reporting and Myeloma Testing. A review of clinical guidelines, laboratory recommendations and external quality assurance programs for monoclonal gammopathy testing. Crit Rev Clin Lab Sci. 2024;61(2):107-126. https://doi.org/10.1080/10408363.2023.2257306
2. Keren DF, Bocsi G, Billman BL et al.: Laboratory Detection and Initial Diagnosis of Monoclonal Gammopathies: Guideline From the College of American Pathologists in Collaboration With the American Association for Clinical Chemistry and the American Society for Clinical Pathology. Arch Pathol Lab Med. 2022;146(5):575-590. https://doi.org/10.5858/arpa.2020-0794-CP
3. Liu Y, Parks AL. Diagnosis and Management of Monoclonal Gammopathy of Undetermined Significance: A Review. JAMA Intern Med. 2025;185(4):450-456. https://doi.org/10.1001/jamainternmed.2024.8124
4. Pires AM, Barreto MJRS, Silva M et al.: Multiple Myeloma Laboratory Diagnostics Made Simple: Practical Insights and Key Recommendations. J Clin Med. 2025;14(19):7115. https://doi.org/10.3390/jcm14197115