Физиотерапия для детей – особенности и противопоказания
Детская физиотерапия предлагает большое количество разнообразных по воздействию на организм процедур, которые могут быть назначены детям с первых дней жизни. Как правило, такие процедуры назначают для повышения защитных сил, лечения и профилактики заболеваний, правильного развития всех систем в организме.
Методика проведения и техника физиотерапевтических процедур отличается от процедур, которые применимы ко взрослым.
Так, например, физиотерапевтические процедуры для новорожденных длятся не более 5 минут, поскольку нервная система у малышей еще не закончила формироваться, и ответные реакции у неё быстро истощаются.
При каких заболеваниях у детей назначают физиотерапию
Чаще всего у детей физиотерапию применяют при таких заболеваниях:
- При болезнях кожи и пупка у новорожденных (омфалите, опрелости, пиодермии)
- Для лечения флегмоны новорожденных
- Для лечения острого гематогенного остеомиелита
- При последствиях родовой травмы
- Для профилактики и лечения рахита
Для работы с заболеваниями нервной системы (последствий нейроинфекций, детских церебральных параличей, периферических нервов, черепно-мозговых травм, нейромышечной дистрофии и т. д.) проводят в основном методами физиотерапии: УВЧ-терапией, амплипульстерапией, электростимуляцией, лекарственным электрофорезом, массажем, УФ-облучениями, ЛФК. При наличии невротических реакций, неврозов (тиков, заикания, энуреза и др.) хороший эффект получают от применения лекарственного электрофореза, эндоназальной гальванизации, общих УФ-облучений.
Широко используют физиотерапевтические методы при лечениия ЛОР-заболеваний (тонзиллитов, отитов, риносинуситов и др.):
- УФ-облучение
- Ингаляции
- Электрическое поле УВ
- Лекарственный электрофорез
- Ультрафонофорез
Физиотерапевтические процедуры могут быть назначены и при профилактике болезней сердечно-сосудистой системы:
- Миокардита
- Ревматизма
- Кардиопатии
- Аритмий
- Пороков сердца
- Артериальной гипертензии и т. д.
Также физиотерапия очень распространена при лечении и реабилитации заболеваний опорно-двигательного аппарата, а именно:
- Сколиотическая болезнь
- Врожденная косолапость
- Врожденный вывих бедра
- Остеохондропатии
- Травмы
- Ювенильный ревматоидный артрит и др.
Для работы с заболевания ОДА у детей используют:
- УВЧ-терапию
- УФ-эритему
- Лекарственный электрофорез
- Амплипульстерапию
- Электростимуляцию
- Массаж
Физиотерапия у детей – подготовка к процедурам
Проводить процедуры следует не раньше 1 часа после еды или 40 минут до еды. Ребенка стоит психологически подготовить, объяснить предстоящую процедуру.
В рамках одного дня желательно принимать не больше одной общей процедуры, при необходимости можно добавить одну местную процедуру, сделав перерыв не менее 2х часов. С учетом более долгого эффекта от воздействия, детям назначают более продолжительные интервалы между курсами.
Любую физиопроцедуру для детей начинают с минимальных дозировок, постепенно увеличивая интенсивность до необходимого значения. В процессе процедуры необходимо постоянно контролировать состояние ребенка, учитывать не только местные реакции, но и изменение общего самочувствия. Для детей младшего возраста проведение физиотерапии допускается только в присутствии взрослых.
В медицинском центре САНАС работают квалифицированные физиотерапевты, которые помогут в подборе и проведении процедуры как взрослым, так и детям. Записаться на прием к физиотерапевту можно по телефонам клиники или на сайте.
Электрофорез для грудничков | УльтраКИДС
В области педиатрии часто прибегают к физиотерапевтическим процедурам Основная причина – безболезненность и эффективность при широком спектре заболеваний. Один из видов таких процедур – электрофорез.
Электрофорез используется для терапии многих заболеваний и патологий. Наиболее часто – дисплазия тазобедренных суставов, вывихи, подвывихи.
Электрофорез на тазобедренные суставы грудничку подразумевает наложение электродов в специальных тряпичных чехлах, смоченных в лекарственном препарате на пораженную область. Чаще всего назначается 10 процедур. Помимо электрофореза лечение сопровождается специальным ЛФК и массажем. В зависимости от тяжести случая может быть назначено широкое пеленание или ношение специального ортопедического приспособления.
Очень часто приходится слышать вопрос – можно ли электрофорез грудничку? Грудничкам можно делать электрофорез, начиная с трехнедельного возраста. Но нужно убедиться, что лекарство не будет вызывать местной аллергической реакции, что на практике встречается довольно редко, ведь концентрация препарата на самом деле очень низкая, намного меньше, чем, если бы маленькому пациенту был назначен препарат в виде инъекций или таблеток.
При дисплазии младенцам часто назначают электрофорез в сочетании с массажем. При этом курс может быть даже не один, в зависимости от клинической ситуации и динамики. Наиболее назначаемым препаратом в данном случае является кальций.
Электрофорез с кальцием для грудничков позволяет снять тонус, отек с поврежденных тканей, насытить костную ткань необходимым материалом. При этом достигается высокая локальная концентрация вещества, а воздействия на желудок не происходит. В коже препарат откладывается как бы в клеточном депо и расходуется дольше, то есть электрофорез грудничку при дисплазии позволяет пролонгировать действие препарата, замедлить его выведение из организма.
В детской клинике «УльтраКИДС» вы можете пройти курс электрофореза. У нас также можно записаться на профессиональный массаж и ЛФК. У нас работают только высококлассные специалисты, а также созданы комфортные условия для пребывания маленьких пациентов. Позвоните нам и запишитесь на процедуры в удобное вам время.
- Вопрос: Нужно ли как-то готовиться к электрофорезу?
Ответ: Нет, подготовка к процедуре не требуется.
- Вопрос: Почему ребенок капризничает во время электрофореза?
Ответ Процедура может доставлять небольшой дискомфорт, например небольшие покалывания, но болевых ощущений не должно быть.
- Вопрос: Сколько длится электрофорез у грудничка?
Ответ: Среднее время процедуры 10-15 минут.
- Вопрос: Можно ли в один день делать массаж и электрофорез?
Ответ: Обычно так и делают. Врач в зависимости от клинической ситуации может порекомендовать, что делать первым электрофорез или массаж.
Физиотерапия в педиатрии
Физиотерапевтические методы лечения в педиатрии нашли широкое применение. Многие виды воздействий применяются уже с первых дней после рождения ребенка.
Физиотерапия дает хорошие результаты в лечении достаточного количества заболеваний. Существует множество методик, используемых для борьбы с различными патологиями. Эффективность такого лечения подкреплена научными исследованиями.
Однако надо знать о том, что детям процедуры назначаются иначе, чем взрослым. Необходимо соблюдать определенные правила, следование которым поможет получить максимальную пользу от лечения и избежать возможного появления негативных реакций.
Особенности детского организма
Функциональное состояние, строение тканей и физиология детского организма имеют ряд отличий от взрослого и меняются по мере взросления и роста человека. Эти особенности в обязательном порядке учитываются при определении конкретного лечебного фактора, подборе параметров воздействия, локализации и времени проведения процедуры.
- Толщина и количество клеточных слоев кожного покрова ниже, чем у взрослых. Эпидермис отличается высокой гидрофильностью. Тонкость и рыхлость детской кожи должны учитываться индивидуально.
- Нервная система характеризуется ускоренным формированием рефлексов, преобладанием возбуждающих процессов над тормозящими. Помимо этого, действие физических факторов не ограничивается областью проведения лечения, а распространяется по нервным волокнам на соседние сегменты спинного мозга быстрее и шире, чем у взрослых.
- Меньшая плотность костной ткани грозит большей подверженностью травмам. Костная ткань отличается высоким содержанием воды, что позволяет энергии физических факторов проникать глубже и оказывать выраженное воздействие.
- Короткие и узкие носовые ходы, недостаточно развитые придаточные пазухи, слабое увлажнение дыхательных путей.
- Широкие почечные лоханки и мочеточники, недостаточная фильтрационная способность почечных клубочков.
Особенности назначения физиотерапевтического лечения в педиатрии
Для того чтобы лечение проходило максимально эффективно, необходимо выполнять ряд правил и помнить об определенных особенностях при назначении и выполнении физиотерапевтических процедур.
- Детский организм отзывается на лечение быстрее взрослого.
- Воздействие на одну область можно повторять не ранее, чем через 2 месяца. При необходимости проведения повторного курса лечения на том же месте следует выбрать другой физический фактор.
- Детям назначают, как правило, один лечащий фактор на курс лечения, т. к. их организм более восприимчив к физиотерапевтическому воздействию, а совместное воздействие преформированными (аппаратными) физическими факторами усиливает эффект каждого из них в отдельности. При необходимости воздействия двумя факторами временной промежуток между процедурами должен составлять не менее 2 часов.
- Дозировать интенсивность лечебного фактора следует начиная с минимальных параметров, постепенно увеличивая до необходимых. Они всегда меньше, чем при лечении взрослых пациентов.
- В педиатрии рекомендуется проведение только местных процедур, от общих лучше отказаться.
- Время процедуры всегда меньше, чем для взрослых, т. к. детский организм способен быстрее ответить на лечение и быстрее утомляется.
- Предпочтительнее назначать процедуры в импульсном, более мягком режиме по сравнению с непрерывным.
- Воздействие следует проводить в присутствии врача.
- При любом отрицательном изменении в состоянии маленького пациента необходимо прервать лечение.
- Для детей раннего возраста не применяют пугающие методики: электросон по глазнично-затылочной методике, дарсонвализацию в искровом режиме, интраназальный электрофорез и др.
- Не рекомендуется без особой необходимости назначать ребенку лазерное излучение, так как оно оказывает мощное биостимулирующее действие и может вызвать непредсказуемые реакции со стороны детского организма.
Сочетание методов физиотерапии
Сочетать методы физиолечения можно по следующим схемам:
- 1 вид аппаратного лечения + массаж;
- 1 сеанс аппаратного лечения + 1 процедура водолечения;
- 1 процедура аппаратного лечения + 1 процедура теплолечения.
В некоторых случаях допустимо сочетание двух лечебных аппаратных (преформированных) факторов.
Ограничения для физиотерапии в педиатрии
Физиолечение нельзя проводить:
- при умственном или физическом переутомлении ребенка;
- менее чем за 30—40 минут до приема пищи и 1 час после еды;
- во время или сразу после перенесенного острого инфекционного заболевания;
- на зону роста костей, проекцию сердца, полые и эндокринные органы;
- при склонности к кровотечениям;
- при сниженной массе тела;
- на области с нарушением целостности кожного покрова;
- при наличии гнойно-воспалительных заболеваний, при опасности диссеминации заболевания;
- при снижении адаптационных возможностей организма;
- при выявленной непереносимости физического фактора.
Методы физиотерапии, применяемые в детском возрасте
Благотворно на детей действует бальнеотерапия, курортное лечение, теплолечение, медицинский массаж, магнитотерапия, светолечение, ультрафиолетовое излучение длинно- и средневолнового спектра, синусоидальные модулированные токи.
Электротерапия
Электроды тщательно фиксируются с помощью эластичных бинтов. Контактные прокладки необходимо использовать более толстые, чем для взрослых. После проведения процедуры кожу рекомендовано смазывать маслами или жирным детским кремом для увлажнения и питания слоев дермы, ведь ток оказывает местное раздражающее действие.
Медсестра должна перед и после каждого сеанса внимательно осматривать кожу ребенка на предмет возможных повреждений.
Чаще всего в педиатрии применяются синусоидальные модулированные токи (с трех месяцев) в переменном режиме, в том числе для электростимуляции.
Флюктуоризация назначается детям с полугодовалого возраста.
Гальванический ток применяют для проведения внутритканевого электрофореза (с первых дней жизни), гальванического воротника по Щербаку (с 2 лет) или электрофореза по Вермелю (с новорожденного периода).
Ультратонтерапия и дарсонвализация назначаются в педиатрии с двухлетнего возраста. Ультратонтерапия предпочтительнее за счет хорошего теплового эффекта и менее выраженного раздражающего действия. Детям процедура проводится по контактной методике или используется марлевая салфетка для создания стабильного зазора. Лечение проходит при низкой или средней интенсивности, время сеанса зависит от возраста ребенка.
Электросон применяется с 2-3 лет по лобно-затылочной методике. Время сеанса составляет от 15 минут до 1 часа.
Диадинамические токи обладают более выраженным раздражающим действием на кожный покров ребенка, поэтому применяются реже, чем амплипульстерапия. Методика назначается с 2-3 лет.
Фототерапия
Данный метод лечения получил широкое применение в педиатрии, т. к. при правильном проведении процедуры не вызывает негативных реакций со стороны детского организма и благотворно на него воздействует.
В педиатрии с первых дней жизни ребенка часто используется инфракрасный, красный, синий спектры светового излучения.
Новорожденных детей с гемолитической болезнью лечат, подвергая воздействию синего света по специальной схеме.
Ультрафиолетовое облучение
Данный вид физитерапии применяется у детей с рождения для профилактики и лечения многих патологий.
Существуют общая и местная методики.
Общая методика в средне- или длинноволновом диапазоне применяется при кожных заболеваниях и для профилактики рахита. Местно УФО назначают при заболевании ЛОР-органов, определенных кожных заболеваниях и др.
Перед началом лечения всегда вычисляют индивидуальную биодозу ребенка с помощью биодозиметра для определения времени процедуры.
При необходимости применения эритемной дозы УФ-облучения используют перфорированную клеенку для смягчения воздействия ультрафиолета на кожный покров.
Противопоказания для назначения данного вида лечения общие. Помимо этого, УФО не применяется при низком уровне гемоглобина, поражениях пупка, гиперкальциемии.
Лазеротерапия назначается не ранее двухлетнего возраста.
Лечение электрическими, магнитными и электромагнитными полями
Магнитотерапия оказывает благоприятное воздействие на детский организм, применяется широко при травмах, поражениях суставов и других патологиях. Низкочастотное магнитное поле назначается с 1 года, высокочастотное – с 5 лет.
Электромагнитное поле ультравысокой частоты (УВЧ) применяется для лечения детей с первых дней жизни, предпочтение отдается бестепловым дозировкам (до 15 Вт). С 1 года до 3 лет мощность увеличивается до 20 Вт, с 3 до 7 лет – до 40 Вт, старше 7 лет – до 60 Вт. При воздействии на область головы при лечении детей дошкольного возраста максимальная мощность составляет 20 Вт, у школьников – 30 Вт. Для поддержания стабильного зазора между излучателем и поверхностью тела помещается прокладка определенной толщины, все фиксируется эластичными бинтами.
Время лечения составляет от 8 до 15 минут.
Индуктотермия назначается с зазором около 1,5 см через тканевую прокладку для электротерапии, процедура длится не более 12 минут.
Контактную методику воздействия используют и при назначении СВЧ-терапии при патологии ЛОР-органов, поверхностных воспалительных заболеваниях кожи и подкожно-жировой клетчатки.
Франклинизация (воздействие электрическим полем) назначается с 14-15 лет и используется в неврологии, пульмонологии, хирургии.
Ультразвуковая терапия
Используется с первого месяца жизни при патологии опорно-двигательного аппарата. Интенсивность и время воздействия подбирается индивидуально. У детей в возрасте до 1 года плотность ультразвука составляет около 0,05 Вт/см², в 1 год при проведении процедуры мощность ультразвука не может быть больше 0,1 Вт/см². По мере роста детей она увеличивается, но не может быть больше 0,6 Вт/см².
Тепловое лечение
В педиатрии активно применяются тепловые физические факторы, которые благотворно действуют на детский организм.
Озокерито- и парафинолечение применяется с 6 месяцев. Грязетерапия назначается с 2-3 лет.
Показаниями к данным физическим факторам являются хронические воспаления, состояния после травматических повреждений и острых заболеваний. Интенсивность теплового воздействия должна быть меньшей, чем при проведении процедур взрослым, а время сеанса составляет 15—20 минут. Курс лечения рассчитан на 5—8 процедур. Повторно его можно проводить через 2—3 месяца.
Бальнеотерапия
Благоприятно сказываются на детском здоровье различные общие или местные ванны: жемчужные, хвойные, морские, подводный массаж. Души в детской практике не применяются, т. к. оказывают возбуждающее действие на ЦНС.
Аэрозольная терапия
Щелочные и тепловлажные ингаляции назначаются при заболевании ЛОР-органов уже с первых дней после рождения. Лекарственные средства используют с большой осторожностью, т. к. детский организм склонен к развитию аллергических реакций.
Массаж
Массаж применяется при множестве патологий с первый дней от момента рождения маленького пациента, а также профилактически в плановом порядке.
Лечебная физкультура
Важнейший вид лечения, применяемый в педиатрии. Под руководством врача или инструктора занятия гимнастикой укрепляют мышечный корсет, увеличивают толерантность к физической нагрузке, улучшают координацию движений, улучшают кровоснабжение органов и тканей, стимулируют дыхательную систему и решают многие другие вопросы. ЛФК проводится с первых недель жизни ребенка и обычно сочетается с одновременным проведением массажа.
Галотерапия
Или соляные пещеры назначаются в педиатрии с 6-месячного возраста для лечения патологии дыхательной системы, а с 1 года и в качестве профилактики простудных заболеваний.
Курортное лечение
Лечение сменой места обитания применяется широко. Воздействие солнечной радиацией, морским воздухом, микроклиматом лесов, сухим или влажным климатом, измененным давлением подбирается в индивидуальном порядке в зависимости от возраста пациента, имеющихся заболеваний и других факторов.
Физиотерапевтическое лечение позволяет укрепить детский организм, повысить его устойчивость к различным заболеваниям, избежать лишнего приема фармацевтических препаратов или снизить их дозировку, ускорить выздоровление и восстановление организма после заболевания. При грамотном лечении маленьких пациентов невозможно обойтись без назначения физиотерапевтических процедур.
Заведующая физиотерапевтическим отделением
Цымбалова Евгения Алексеевна
Детский физиотерапевт | Детская клиника «Здоровёнок» Нижний Новгород
Физиотерапевтический комплекс работает только в филиале на ул. Воровского, 22
Физиотерапия — это эффективное лечение практически всех воспалительных и других форм заболеваний у детей, (неврологические, аллергические, урологические, гастроэнтерологические, ЛОР, бронхо-легочные и др патологии), основанное на воссозданных с помощью аппаратов физических свойствах природы, таких как световое излучение (ультрафиолетовое, инфракрасное), ультразвук, электрически ток, лазер, магнитное поле, вода, воздух. Физиопроцедуры назначаются лечащим врачом как лечебное, так и профилактическое средство для укрепления защитных сил организма малыша.
Физиотерапия активно применяется в лечении детей, начиная уже с грудного возраста, потому как физиопроцедуры:
- абсолютно безопасны,
- подбираются врачом физиотерапевтом индивидуально каждому ребенку с учетом состояния его здоровья и возраста
- безболезненны
- действуют непосредственно на очаг заболевания.
В детской клинике «Здоровенок» работает уникальный по своему функционалу физиокомплекс, оснащенный самыми современными аппаратами для проведения процедур именно для детей. Все физиоприборы обладают низкой интенсивностью и высоким лечебным эффектом.
Физиопроцедуры активно применяются для лечения всех органов и систем организма ребенка. По статистике применение физиотерапии уменьшает сроки лечения воспалительных заболеваний до 50 %. На сегодняшний день нет ни одного направления медицины, где не была бы востребована физиотерапия.
Физиотерапия дает потрясающий эффект при комплексном лечении, усиливая лечебные свойства активных веществ, содержащихся в медикаментозных препаратах.
Средний курс физиолечения у детей составляет 5-6 процедур, при таких заболеваниях как пневмония и некоторых других — 10-12 процедур. По продолжительности 1 процедура составляет 10-25 минут.
Многие физиопроцедуры можно проводить малышам уже в первые месяцы жизни.
В детской клинике «Здоровенок» применяются следующие физиотерапевтические методы:
- Электротерапия;
- Гальванизация;
- Электрофорез лекарственных веществ;
- Импульсные токи (Амплипульстерапия);
- СМТ терапия (синусоидальный моделированный ток);
- Магнитотерапия;
- Высокочастотная ультразвуковая терапия (УВЧ);
- Светотерапия;
- Ультразвуковая терапия;
- Аэрозольтерапия или ингаляционная терапия;
Электротерапия
В клинике Здоровенок проводится электротерапия — лечебные процедуры, действие которых основано на воздействии низкочастотного постоянного и переменного электрического тока. Процедуры улучшают физическое состояние ребенка, укрепляют мышечный тонус, обладают обезболивающим и противовоспалительным действием.
Подробнее об услугах электротерапии.
Противопоказания ко всем видам электротерапии следующие: злокачественные образования, склонность к кровотечениям, эпилепсия, жечлче- и мочекаменная болезни, общая слабость, высокая температура, непереносимость тока. Электролечение нельзя применять в один день с вакцинацией, УЗИ или рентгенологическим исследованием.
Гальванизация
Физиопроцедура, основанная на действии непрерывного постоянного электрического тока малой силы (до 50 мА) и низкого напряжения . Применяется для оказания обезболивающего действия при острых воспалениях, улучшения микроциркуляции,проницаемости сосудистых стенок и обмена веществ. Назначается для лечения неврологических заболеваний у детей (невралгии, невриты), а также хронических воспалительных процессов.
Электрофорез лекарственных веществ
Физиолечение, при котором в организм ребенка вводят лекарственные препараты с помощью постоянного тока низкой частоты, то есть в одной процедуре совмещается действие физических факторов с медикаментозной терапией. Такой способ приема лекарственных препаратов безопасен и наиболее эффективен, так как лекарства концентрируются именно в месте введения и не распространяются на весь организм. При электрофорезе используется минимальная дозировка лекарственных средств, в 10 раз меньшая, чем в таблетках. Электрофорез не раздражает кишечник, желудок и ,кроме того, процедура совершенно безболезненная.
Электрофорез используют при лечении неврологических заболеваний, заболеваний кожи, а также патологий сердечно-сосудистой и пищеварительной систем, для снижения мышечного гипертонуса и улучшения кровоснабжения головного мозга у детей.
Подробнее об услуге «Детский электрофорез».
Импульсные токи (Амплипульстерапия)
Применяется для лечения и профилактики последствий болезней нервной, дыхательной и пищеварительной систем (неврозов, воспаления бронхов,легких, а также гастритов) с помощью переменных токов. Она снимает воспаление, боль, налаживает работу рефлексов и восстанавливает нарушенную воспалением структуру ткани.
СМТ терапия (синусоидальный моделированный ток)
Главным лечебным фактором является переменный синусоидальный ток с частотой 5000 Гц, модулированный низкими частотами от 10 до 15 Гц. СМТ оказывает отчетливое болеутоляющее действие, улучшает кровообращение и трофику тканей, разнонаправленно воздействует на тонус и сократительную способность мышц. Применяется при патологии нервно-мышечной системы, когда производится электростимуляция нервов и мышц, для повышения тонуса кишечника, для лечения заболеваний периферической нервной системы с болевым синдромом, а также заболеваний желудочно-кишечного тракта, дыхательной системы, суставов, энуреза и других по показаниям.
Метод применяется с 3-х месячного возраста, в отдельных случаях с первых дней жизни.
Магнитотерапия
Сущность лечебного метода заключается в воздействии на определенные участки тела переменного или пульсирующего магнитного поля низкой частоты. В результате чего в тканях отмечается усиление обменных процессов, кровообращения, трофики тканей. При этом проявляется седативное (успокаивающее),болеутоляющее, противовоспалительное и противоотечное действие.
Переменное магнитное поле низкой частоты обладает мягким действием на организм. Его применяют при неврологических заболеваниях, вегето-сосудистых дистониях, хронических заболеваниях внутренних органов, в ортопедии и травматологии, заболеваниях глаз, ЛОР-органов, при кожных заболеваниях и ожогах.
Длительность процедуры 10-15 минут, курс лечения для получения эффекта должен быть не менее 5-6 процедур. Во время процедуры каких-либо ощущений и кожных проявлений в месте воздействия нет.
Метод применяется детям от 1 года.
Подробнее об услуге «Магнитотерапия».
Высокочастотная ультразвуковая терапия (УВЧ)
Лечебное воздействие, электрической составляющей переменного электромагнитного поля высокой и ультравысокой частот. Наиболее частое физиолечение для детей. Отличительной особенностью УВЧ является то, что оно действует на расстоянии, без контакта электродов с телом. Под его влиянием внутри тканей образуется тепло, наступает значительное расширение кровеносных сосудов и ускорение кровотока, усиливаются иммунобиологические процессы, особенно активность лейкоцитов, проявляется бактериостатическое действие. Обладает противовоспалительным, болеутоляющим, спазмолитическим действием.
Поэтому одно из главных показаний для применения УВЧ – воспалительные и особенно гнойно-воспалительные процессы (фурункулы, карбункулы, абсцессы и пр.), а также острые воспалительные заболевания внутренних органов, травмы и заболевания опорно-двигательного аппарата.
Продолжительность процедуры 5 – 10 минут, на курс от 3 до 8 процедур. Во время процедуры пациент ощущает приятное тепло.
Применяется с первых дней жизни.
Подробнее об УВЧ
Светотерапия
Этот метод обычно назначают часто болеющим малышам, чтобы наладить работу иммунной системы и нормализовать обмен веществ. В отличие от грелок и других источников «местного» тепла при светолечении согреваются совсем небольшие участки, например ухо или колено. Маленькие дети во время светолечения сидят на руках у мамы.
Все виды светотерапии могут применяться детям с рождения.
Подробнее о светотерапии.
Биоптронтерапия
Биоптронтерапия — один из видов светолечения, основанный на воздействии полихроматического, поляризованного, низкоэнергетического света. Биоптрон оказывает противоотечное, противовоспалительное, обезболивающее, регенеративное и иммуномодулирующее действие, снимает напряжение и усталость, повышает работоспособность. Полихроматический поляризованный свет применяется для лечения патологий опорно-двигательного аппарата (бурсит, растяжение связок, ушибы и травмы суставов, вывихи, артрозы и артриты, спортивные травмы), кожных болезней, заболеваний ЛОР-органов (ринит, фронтит, тонзиллит, отит, ларингит).
Инфракрасная лампа
Инфракрасная лампа — применяемые для лечения и профилактики заболеваний ЛОР органов: горла, ушей, носа. Под действием инфракрасного света образуется тепловой эффект. На участке, который обрабатывается, улучшается кровообращение, ускоряются обменные процессы Лечение инфракрасным излучением отлично сказывается на заживлении любых видов ран и воспалительных процессов .
Лечение ультрафиолетом (УФ)
Лечение ультрафиолетом (УФ) — один из наиболее эффективных методов светолечения, основанный на воздействии минимального ультрафиолетового излучения.
Солнечный свет или ультрафиолет необходим для образования в организме витамина D, который участвует в формировании костей, скелета, зубов, в особенности у детей. Под влиянием ультрафиолета лучше усваивается кислород, в крови увеличивается содержание эритроцитов, ускоряется обмен веществ, повышается сопротивляемость инфекционным заболеваниям, улучшаются функции кожи и самочувствие человека. Воссозданные в условиях клиники солнечные ванны (УФ терапия) особенно рекомендуются детям, страдающих болезнями крови . УФ терапия применяется при лечении многих групп заболеваний: ЛОР-органов (тонзиллит, гайморит, отит), кожных покровов(фурункул носа, экзема, псориаз), органов пищеварения ( гастрит , колит), гинекологических заболеваний( вульвит, кольпит). Широко используется бактерицидное действие ультрафиолетового излучения. УФ-лучи улучшают процессы высшей нервной деятельности, улучшают мозговое кровообращение, влияют на тонус мозговых сосудов, повышают устойчивость организма ребенка к неблагоприятным факторам окружающей среды.
Лазеролечение
Лазеролечение — это применение в лечебных целях светового пучка, состоящего из ультрафиолетового и инфракрасного спектров излучения. В лазеротерапии используется лазерное излучение низкой интенсивности. Оно не разрушает ткани, но вызывает активизацию обменных процессов за счет улучшения кровообращения. В педиатрической практике лазеротерапия активно применяется в лечении воспалительных заболеваний у детей, таких как отит, синусит, бронхит, нейродермит и т.д. Особенно часто лазеротерапия применятеся в комплексе лечения ЛОР-заболеваний, а также для повышения иммунитета и противовирусной активности. Широко применяется лазеролечение при заболеваниях сердечно-сосудистой системы у детей разного возраста.
Противопоказание к применению лазеротерапии — заболевания крови, связанные с нарушением ее свертываемости, поскольку лазерный луч улучшает циркуляцию и подвижность крови.
Ультразвуковая терапия
Это применение механических колебаний ультравысокой частоты (ультразвука) с лечебно-профилактической целью. Ультразвуковые колебания проникают в организм на 5-6 см и создают внутри тканей колебания, которые заставляют их сжиматься-разжиматься синхронно с волнами ультразвука. Происходит микромассаж тканей на уровне клеток. Обменные процессы ускоряются, стимулируется деятельность клеток, органов, тканей. Так как ультразвук распространяется в организме неравномерно (разные ткани имеют разную плотность), то на границе различных сред происходит выделение тепла, которое оказывает благоприятное действие на весь организм. Ультразвуковая терапия обладает противовоспалительным, обезболивающим эффектом, ускоряет заживление ран, переломов, способствует рассасыванию рубцов, благотворно воздействует на нервную систему. Ультразвук применяется при воспалительных заболеваниях суставов, переломах и их последствиях, заболеваниях органов дыхания, пищеварения, ЛОР-органов.
Кроме того, с помощью ультразвука можно вводить в организм различные лекарственные вещества, которые наносятся на кожу вместе с гелем перед процедурой. Такая процедура называется ультрафонофорез.
Детям ультразвук можно применять начиная с 2-х лет.
Курс состоит из 8-10 процедур. Во время процедуры может ощущаться легкое тепло.
Подробнее об ультразвуковой терапии
Аэрозольтерапия или ингаляционная терапияЭто вид физиотерапии, лечебное действие которой основано на распылении в воздухе лекарственных веществ, которые необходимо вдыхать. Лекарственное вещество с помощью специального аппарата подводится к области, в которой оно оказывает максимальное воздействие, это прежде всего слизистые оболочки дыхательных путей, бронхов и легких. Аэрозольтерапия назначается при острых и хронических ринитах, ларингитах, трахеитах, ангине, пневмонии и бронхиальной астме.
Ингаляцию можно применять детям уже с первых дней жизни.
Подробнее об ингаляионной терапии.
Галотерапия
Галотерапия — это вид ингаляционной терапии, в основе которой лежит применение высокодисперсионного аэрозоля хлорида натрия (поваренной соли). Галотерапия применяется для лечения детей, больных бронхитом, пневмонией, бронхиальной астмой , хроническим фарингитом, риносинуситом. Аэрозоли хлорида натрия максимально глубоко проникают по дыхательным путям и стимулируют двигательную активность ресничек эпителия, уменьшают количество мокроты. Галотерапия обладает противовоспалительным эффектом.
С помощью галотерапии проводится эффективное лечение аллергии (аллергический ринит, респираторный аллергоз, поллиноз). Достигается прерывание контакта с аллергеном . Проведение процедур особенно актуально в периоды цветения растений.
Процедуры галотерапии 2 раза в неделю в осенне-весенний период с профилактической целью позволяют снизить заболеваемость детей ОРВИ и гриппом, а также риск их осложнений в 2 раза.
Физиолечение в детской клинике «Здоровенок» — это здоровье Вашего малыша без применения лекарственных средств!
В детской клинике «Здоровёнок» ведут прием физиотерапевты Авдеева Наталья Васильевна и Першина Светлана Юрьевна.
Детская физиотерапия. Физиотерапевтические процедуры для ребенка
Физиотерапия – это направление современной медицины, которому уделяется незаслуженно мало внимания. Среди всевозможных методов лечения и профилактики заболеваний физиотерапия является одним из самых безопасных и щадящих методов. Именно поэтому физиотерапевтические процедуры особенно часто назначаются детям.
Физиотерапия. Что это такое?
Физиотерапия – это воздействие на организм с помощью различных физических факторов – как природных, так и искусственно создаваемых. В число этих факторов входят такие явления, как магнитные поля, токи, ультрафиолетовое излучение, свет, тепло, воздух, ультразвук и многие другие. Все эти методы воздействия относительно безвредны в сравнении, скажем, с медикаментозной терапией и помогают организму активировать собственные оздоровительные механизмы. Физиотерапия может быть как основным методом лечения при некоторых заболеваниях, так и дополнительным элементом основного курса лечения. Физиотерапия для детей применяется чаще, чем у взрослых, так как детский организм более чувствителен и требует острожного вмешательства.
За счет чего достигается лечебный эффект физиотерапии
Лечебный эффект физиотерапии обуславливается активацией в организме определенных рецепторных полей, что в свою очередь стимулирует процесс самооздоровления. Различные физические факторы, упомянутые выше, способны генерировать специфические процессы в тканях и органах. В зависимости от области поражения и от цели физиотерапевтических процедур (лечение, профилактика или реабилитация), каждому пациенту назначается строго определенный курс, в котором прописывается не только количество процедур, но также область и интенсивность воздействия. При этом учитываются индивидуальные особенности организма человека, противопоказания и другие возможные побочные эффекты. К слову сказать, побочные эффекты у физиотерапии крайне редки и могут быть обусловлены только непрофессионализмом физиотерапевта и педиатра.
Методы лечения физиотерапией
Методы лечения физиотерапией крайне разнообразны, однако все они делятся на две основные категории – аппаратные методы и методы с использованием естественных физических факторов. Рассмотрим каждую из этих категорий подробнее.
Физиотерапия, использующая естественные физические факторы
Среди естественных методов в физиотерапии можно выделить водные процедуры (бальнеотерапия и талассотерапия), грязелечение (пелоидетерапия), теплолечение, двигательную и дыхательную гимнастику, массаж и массажеподобные техники, воздушные (гелиотерапия) и солнечные ванны и многое другое.
Аппаратная физиотерапия
Среди аппаратных физиотерапевтических методов ведущими являются такие направления, как электротерапия, магнитотерапия и фототерапия. Электротерапия делится на процедуры в зависимости от вида выбранного воздействия – постоянные токи низкого напряжения, переменные токи, электрическое поле. Магнитотерапия бывает двух видов – переменная низкочастотная и высокочастотная. Основные виды фототерапии используют инфракрасное, ультрафиолетовое и видимое излучение (цветотерапия). Рассмотрим более подробно некоторые виды аппаратных физиотерапевтических процедур:
- Низкочастотная импульсная электротерапия оказывает воздействие синусоидальными модулированными токами низкой частоты. Такие токи стимулируют мышцы и нервы, что особенно полезно для улучшения состояния мышечного аппарата, восстановления больных или поврежденных нервных волокон, а также для похудения. Процедура способствует улучшению обменных процессов – этим обуславливается ее эффект;
- УВЧ, или индуктотермия – это воздействие электромагнитным полем ультравысокой частоты. Особенность воздействия состоит в том, что оно легко проникает сквозь все ткани организма, прогревая их, улучшая кровоснабжение и оказывая противовоспалительное, противоотечное, обезболивающее, спазмолитическое действие. УВЧ способствует улучшению работы иммунной системы, помогая ей бороться с патогенными микроорганизмами. УВЧ-процедуры показаны при воспалительных заболеваниях опорно-двигательного аппарата, органов дыхания, при острых воспалительных процессах кожи, при заболеваниях периферической нервной системы;
- Инфракрасное светолечение – это воздействие, которое проникает в ткани на глубину 2–3 см, стимулируя самовосстановление поврежденных тканей, снимая спазмы и боль, улучшая тканевый обмен. Инфракрасная фототерапия показана при таких заболеваниях, как бронхит, пневмония, артрит, неврит и другие. Фототерапия с применением ультрафиолета применяется при повышенной проницаемости сосудов, деминерализации костей, при кариесе и рахите у детей;
- Дарсонваль – процедура влияния на организм импульсными переменными токами высокой частоты и напряжения. Обычно дарсонваль применяется для воздействий местного характера, раздражающих нервные рецепторы кожи и слизистых оболочек. Показания к применению: заболевания лор-органов, некоторые стоматологические заболевания, псориаз, дерматозы, сосудистые заболевания.
Как видно из вышеупомянутого, физиотерапевтическими процедурами лечат простудные и кожные заболевания, заболевания опорно-двигательной системы, желудочно-кишечного тракта, нервной и сердечнососудистой систем. Многие физиотерапевтические процедуры также имеют широкое применение не только в лечении, но и в реабилитации после перенесенных тяжелых заболеваний, а также в профилактике заболеваний позвоночника и дыхательной системы.
Физиотерапия на дому
Большинство физиотерапевтических процедур, использующих естественные физические факторы, могут проводиться на дому, а также некоторые аппаратные методы физиотерапии – при помощи современного компактного оборудования.
Массаж – самая распространенная процедура. Детский массаж может быть оздоровительным и лечебным. Оздоровительный массаж помогает укреплению ослабленных детей, а лечебный помогает справиться с конкретными заболеваниями. Начиная с 1,5 месяцев здоровому ребенку уже можно проводить общий массаж и лечебную гимнастику (строго по рекомендации врача). В зависимости от имеющихся отклонений ребенку могут назначить массаж определенной части тела – например, массаж головы, массаж ног, спины, стоп и т.д.
Детям до года массаж поможет избежать проблем с пищеварением, регулярных простудных заболеваний, укрепить опорно-двигательный аппарат, улучшить обмен веществ и нормализовать сон. В более зрелом возрасте массаж поможет справиться с такими заболеваниями, как ДЦП, гипотрофия, рахит, запоры и проблемы с позвоночником. Массаж для детей лучше проводить в специально оборудованной детской поликлинике, в которой созданы все необходимые условия и работают опытные специалисты. Родители также могут выполнять некоторые приемы детского массажа на дому – но только самые простейшие, и только после соответствующего обучения.
Электрофорез для грудничка: показания, плюсы, препараты
Предназначение электрофореза – неинвазивное введение лекарственных веществ с помощью электротока. Процедура часто применяется в лечении детей младшего возраста. Рассмотрим ее основные преимущества, а также выясним, какие фармакологические вещества обычно используются.
Преимущества электрофореза
Принцип действия электрофореза следующий. Лекарственное вещество наносится на кожу, прокладку или электрод. Электроток проходит через его частицы (ионы) и приводит их в движении. В результате они проникают через потовые и сальные железы в дерму либо слизистые оболочки. Затем средство равномерно распределяется в клетках, откуда попадает в крово- и лимфоток и доставляется к определенным органам и тканям.
Степень всасывания медикаментов зависит от многих факторов, среди которых их концентрация, параметры тока, продолжительность процедуры, свойства кожи пациента и так далее. Учитывая их, физиотерапевт может регулировать уровень воздействия лекарства (местный или системный). В любом случая процедура абсолютно безболезненна.
Основные преимущества введения лекарств с помощью тока:
- доставка действующих веществ в наиболее активном виде непосредственно в пораженные области
- низкое системное влияние синтетических соединений на организм, благодаря чему уменьшается риск побочных эффектов
- иммуностимулирующее и рефлекторное влияние тока
Показания и противопоказания
Грудничкам электрофорез назначают для лечения:
- дисплазии тазобедренных суставов – врожденной патологии, для которой характерно неправильное развитие суставов
- кривошеи – искривления шейного отдела в результате травм или врожденных аномалий
- гипо- и гипертонуса мышц
- родовых травм
- болевого синдрома при различных нарушениях
- гепатита
- заболеваний ротовой полости – стоматита, гингивита
- патологий сердечно-сосудистой системы
- неврологических проблем и так далее
Очень часто при заболеваниях ЦНС и нарушениях в работе опорно-двигательного аппарата наряду с электрофорезом назначают лечебный массаж.
Воздействие электротоком противопоказано малышам при:
- опухолях
- сердечной недостаточности
- острой фазе любого заболевания
- гипертермии
- астме
- проблемах со свертываемостью крови
- дерматите, экземе и любых повреждениях в обрабатываемой зоне
- непереносимости тока
Кроме того, перед сеансом важно убедиться, что у ребенка нет аллергии на применяемый препарат.
Выбор лекарственного средства и методики проведения электрофореза осуществляется в зависимости от поставленного диагноза.
Процедура по Ратнеру
Данная техника была разработана ученым А.Ю. Ратнером. Она предполагает электрофорез с двумя препаратами –эуфиллином и папаверином.
Эуфиллин – средство, содержащее теофиллин и этилендиамин. Оно обладает такими свойствами, как:
- расширение сосудов, расслабление гладкой мускулатуры и усиление кровообращения в месте воздействия
- активизация работы сердца и дыхательного центра
- разрушение тромбов
- повышение диуреза
Папаверин – спазмолитик, эффективно устраняющий мышечные спазмы и связанную с ними боль.
Электрофорез с эуфиллином и папаверином назначают для лечения:
- родовых травм
- нарушения кровотока в шейном отделе позвоночника
- ДЦП
Процедура по Ратнеру проводится так. Лекарственная прокладка с эуфиллином (5% раствором) накладывается на шею, а папаверином (1% раствором) – на правую часть грудины. Затем включается ток силой 1-2 мА. Длительность сеанса – 15 минут.
Электрофорез для грудничков с эуфиллином также практикуется при:
- дисплазии тазобедренных суставов
- повышенном внутричерепном давлении
- нарушении кровотока в головном мозге
- воспалительных очагах в хрящах и мягких тканях
- повышенном или пониженном тонусе мышц
Воздействие током проводится в медицинском учреждении. Фармакологическое вещество наносится на специальную бумагу, она наматывается на электрод, сверху выстилается слой марли и вся эта конструкция прижимается к коже.
Зона наложения электрода с эуфиллином выбирается в зависимости от проблемы: при тонусе мышц и гипоксии обрабатывается шейный отдел, при нарушении строения тазобедренных суставов – ягодицы и так далее. Время сеанса, количество лекарства и силу тока определяет специалист. Обычно требуется около 10-15 процедур. Кроме того, малышу может быть показан массаж.
Другие препараты
Помимо процедур с эуфиллином, в педиатрии часто назначают электрофорез с магнезией, дибазолом, никотиновой кислотой и кальцием. Рассмотрим, для чего применяются эти препараты.
Магнезия – магниевая соль серной кислоты, обладающая спазмолитическим, расслабляющим, сосудорасширяющим, успокоительным, слабительным и другими действиями. Для проведения электрофореза детям используется 20% раствор магнезии. Процедура применяется для улучшения кровообращения, расслабления мышц и снятия нервного напряжения, а также для улучшения отхождения мокроты при бронхите.
Дибазол – лекарство, действующим веществом которого является бендазол. Оно способствует:
- снятию спазмов
- расслаблению гладкой мускулатуры
- снижению давления
- улучшению кровотока
- активизации межнейронной передачи сигналов в спинном мозге
- повышению иммунитета
Грудничкам процедуры с ним назначают для лечения родовых травм, неврологических нарушений и гипертонуса мышц.
Никотиновая кислота в ампулах – синтетический аналог витамина РР, основные свойства которого – улучшение углеводного обмена, ускорение регенерации тканей и расширение сосудов.
Электрофорез чаще всего проводится с двумя препаратами – эуфиллином и никотиновой кислотой. Он помогает при нарушении тонуса мышц, гидроцефалии и травмах, полученных во время родов.
Процедуры с кальцием в форме глюконата или хлорида показаны детям при дистрофии мышц, гингивите (в комплексе с никотиновой кислотой и витамином С), и костных ядрах в тазобедренных суставах.
Польза массажа
Массаж – универсальный физиотерапевтический метод, который можно применять для коррекции различных проблем со здоровьем у детей с первого месяца жизни. Основные показания к нему:
- Дисплазия тазобедренных суставов. С помощью различных движений (поглаживания, растирания, валяния) можно добиться полного восстановления нормальной структуры суставов
- Кривошея. Массаж шейного отдела позволяет устранить спазм дельтовидной мышцы и «вернуть на место» позвонки
- Гипотрофия и рахит. Благодаря воздействию мышцы укрепляются и активнее растут
- Пупочная грыжа. Массаж помогает укрепить абдоминальные мышцы, что способствует затягиванию грыжи. Наряду с этим устраняются спазмы кишечника.
- Респираторные заболевания. Специальные техники позволяют добиться облегчения отхождения мокроты при бронхите и пневмонии.
- Гипо- и гипертонус. При повышенном напряжении мышц проводится расслабляющий массаж, а при снижении тонуса – стимулирующий.
Кроме того, массаж показан любому ребенку в качестве общеукрепляющей процедуры.
Отзывы родителей показывают, что после профилактического курса их малыши становились более активными, быстрее, чем сверстники, осваивали навыки самостоятельного сидения, ползания и ходьбы.
Лечебный массаж назначается врачом, он же определяет продолжительность курса и технику манипуляций. Перед профилактическим курсом также желательно проконсультироваться с доктором, чтобы он установил, нет ли противопоказаний к нему.
Для проведения манипуляций лучше обратиться к специалисту. Не имея подготовки, не стоит массировать ребенка самостоятельно, особенно если у него есть проблемы со здоровьем.
Электрофорез для грудничков – безболезненная и безопасная процедура, назначаемая при различных патологиях опорно-двигательного аппарата, ЦНС, респираторной системы и так далее. Как правило, она практикуется не сама по себе, а в комплексе с другими методиками – массажем, приемом лекарств, гимнастикой. Очень важно, чтобы лечение контролировал опытный специалист.
Читайте также:
Электрофорез для грудничков
В последнее время увеличилось количество диагностирования у детей до года неврологических заболеваний и проблем с опорно-двигательным аппаратом. Для полноценного лечения грудничкам прописывают массаж в комплексе с разными физиопроцедурами (электрофорез, парафин, расслабляющие ванны, УВЧ и другие). Больше всего вопросов возникает при назначении новорожденным электрофореза. Есть мнения, что этот процесс болезненный, бесполезный и даже вредный для маленьких детей. Но эти мнения противоречат вообще принципу работы электрофореза.
Принцип действия электрофореза
Электрофорез – это движение заряженных частиц (ионов) в электрическом поле, способных переносить различные частицы в парообразной или жидкой среде.
А сама физиопроцедура электрофорез, заключается в следующем: на кожу человека с двух сторон кладутся прокладки электродов в ткани, пропитанной лекарственным раствором, где химическое вещество (лекарство) распадается на ионы. При прохождении электрического тока через этот раствор ионы лекарства начинают перемещаться, проникать через кожу, слизистые оболочки, и попадать в организм человека. Лекарство после проникновения в ткани равномерно распределяется в клетках и межклеточной жидкости. Электрофорез доставляет лекарство в эпидермис и дерму, откуда оно всасывается в кровь и лимфу, через которые уже доставляется ко всем органам и тканям, но максимально сохраняется в области введения лекарства.
Известно, что действие лекарств и восприимчивость к ним увеличиваются под воздействием постоянного тока, что помогает добиться максимального эффекта.
Для чего и какой назначают электрофорез для грудничков?
Благодаря тому, что электрофорез имеет противовоспалительное, обезболивающее, успокаивающее и расслабляющее мышцы действие, то его для грудничков назначают в таких случаях:
В зависимости от проблемы для грудничков могут назначать электрофорез с эуфиллином, дибазолом, магнезией, папаверином (на шею при кривошее и для нормализации тонуса всего тела) и кальцием (для формирования костных ядрышек в тазобедренном суставе).
Противопоказания электрофореза для грудничков
Как бы ни безопасна и полезна была бы эта физиопроцедура, но ее категорически запрещено проводить при:
- наличии гнойной инфекции на коже:
- бронхиальной астме в острой форме;
- повышении температуры тела;
- сердечной и почечной недостаточности;
- наличии дерматита или повреждениях кожи в месте наложения.
Как делают электрофорез грудничку в домашних условиях?
Для меньшей вероятности подхватить инфекцию и психического спокойствия грудничка, электрофорез можно проводить на дому. Для этого вам надо купить аппарат, изучить инструкцию и технику безопасности при работе с ним. На первую физиопроцедуру лучше пригласить квалифицированную медсестру, которая вам наглядно покажет весь процесс правильного накладывания. У врача получить предписание с количеством процедур и указанием лекарственного препарата, раствор которого заказывать лучше в аптеке, а не делать самостоятельно. Не проводите сеанс больше положенного времени – для маленьких детей это до 8 минут. Больше — не значит лучше!
Если после начала проведения процедур ваш ребенок стал вести себя хуже, появились проблемы со сном, то значит, ему стоит прервать курс электрофореза. Уже доказано, что все прописанные процедуры лучше работают в комплексе, поэтому электрофорез для грудничков надо обязательно сочетать с массажем и другими процедурами.
Анализ крови: электрофорез гемоглобина (для родителей)
Что такое анализ крови?
Анализ крови — это образец крови, взятой из тела для исследования в лаборатории. Врачи назначают анализы крови, чтобы проверить такие вещи, как уровень глюкозы, гемоглобина или лейкоцитов. Это может помочь им обнаружить такие проблемы, как болезнь или заболевание.Иногда анализы крови могут помочь им увидеть, насколько хорошо работает тот или иной орган (например, печень или почки).
Что такое тест электрофореза гемоглобина?
Гемоглобин — это белок внутри красных кровяных телец, переносящий кислород. Тест электрофореза гемоглобина измеряет различные типы гемоглобина в крови. Нормальный гемоглобин хорошо переносит и доставляет кислород, а некоторые аномальные типы гемоглобина — нет.
Почему делают тесты электрофореза гемоглобина?
Врачи могут назначить тест для диагностики состояний, связанных с нерегулярной выработкой гемоглобина, таких как серповидноклеточная анемия или талассемия.
Как подготовиться к тесту электрофореза гемоглобина?
Ваш ребенок должен иметь возможность нормально есть и пить, если ему не нужно делать другие анализы, требующие предварительного голодания. Расскажите своему врачу о любых лекарствах, которые принимает ваш ребенок, потому что некоторые лекарства могут повлиять на результаты теста. Также сообщите врачу, если вашему ребенку делали переливание крови. Это может повлиять на результаты теста электрофореза гемоглобина.
Ношение футболки или рубашки с короткими рукавами во время теста может облегчить жизнь вашему ребенку, и вы также можете взять с собой игрушку или книгу, чтобы отвлечься.
Как проводится тест электрофореза гемоглобина?
Большинство анализов крови берут небольшое количество крови из вены. Для этого медицинский работник:
- очистит кожу
- поместит эластичную ленту (жгут) над областью, чтобы вены набухли кровью
- ввести иглу в вену (обычно в руке внутри локоть или на тыльной стороне ладони)
- забрать образец крови во флакон или шприц
- снять эластичную ленту и вынуть иглу из вены
У младенцев забор крови иногда делают «пяткой» сбор палок.«После очистки области медицинский работник уколет пятку вашего ребенка крошечной иглой (или ланцетом), чтобы взять небольшой образец крови.
Сбор образца крови доставляет лишь временный дискомфорт и может казаться быстрым уколом булавкой.
Могу ли я оставаться с ребенком во время теста электрофореза гемоглобина?
Родители обычно могут оставаться со своим ребенком во время анализа крови. Поощряйте ребенка расслабляться и оставаться неподвижным, потому что напряжение мышц может затруднить забор крови.Ваш ребенок может захотеть отвести взгляд, когда игла введена и кровь будет собрана. Помогите ребенку расслабиться, сделав медленные глубокие вдохи или спев любимую песню.
Сколько времени длится тест на электрофорез гемоглобина?
Большинство анализов крови занимают всего несколько минут. Иногда бывает трудно найти вену, поэтому врачу может потребоваться попробовать более одного раза.
Что происходит после электрофореза гемоглобина?
Медицинский работник снимет эластичную ленту и иглу и закроет пораженный участок ватой или повязкой, чтобы остановить кровотечение.После этого могут появиться легкие синяки, которые пройдут через несколько дней.
Когда готовы результаты теста электрофореза гемоглобина?
Образцы крови обрабатываются аппаратом, и для получения результатов может потребоваться день или два. Если результаты теста показывают признаки проблемы, врач может назначить другие тесты, чтобы выяснить, в чем проблема и как ее лечить.
Есть ли риски при электрофорезе гемоглобина?
Электрофорез на гемоглобин — безопасная процедура с минимальными рисками.Некоторые дети могут чувствовать слабость или головокружение от теста. Некоторые дети и подростки сильно боятся игл. Если ваш ребенок беспокоится, поговорите с врачом перед обследованием о способах облегчения процедуры.
Небольшой синяк или легкая болезненность вокруг места анализа крови — обычное явление, которое может длиться несколько дней. Если дискомфорт усиливается или длится дольше, обратитесь за медицинской помощью.
Если у вас есть вопросы о тесте электрофореза гемоглобина, поговорите со своим врачом или медицинским работником, проводящим анализ крови.
скрининговых тестов для младенцев | Лабораторные тесты онлайн
Свинец — это металл, который когда-то был обычной добавкой к бытовой краске и этилированному бензину, использовался в водопроводных трубах и в качестве припоя для консервов. Хотя такое использование было ограничено в США, в интерьерах многих домов, построенных до 1978 года, есть отслаивающаяся свинцовая краска, пыль и загрязненная свинцом вода. Почва, окружающая эти дома, также может быть загрязнена свинцом.Дети, которые живут, играют или проводят время в таких условиях, подвергаются риску воздействия этого металла и могут занести свинец в свой организм при вдыхании или проглатывании загрязненной пыли, воды, стружки краски или загрязненных свинцом предметов. Другими местными источниками свинца могут быть районы вблизи промышленных или производственных площадок.
Воздействие свинца на маленьких детей может повредить мозг и другие органы, а также вызвать поведенческие проблемы и задержку развития. Даже в низких концентрациях свинец может вызвать необратимый ущерб, не вызывая физических симптомов, а нарушение когнитивного развития может быть незаметно до тех пор, пока ребенок не пойдет в школу.
Отравление в результате этой экологической опасности обычно происходит в раннем детстве, и многие дети в Соединенных Штатах Америки нуждаются в проверке на отравление свинцом.
Рекомендации
Американская академия педиатрии (AAP) рекомендует проводить оценку риска воздействия свинца при посещении здоровых детей в 6 месяцев, 9 месяцев, 12 месяцев, 18 месяцев, 24 месяца, а также в 3, 4, 5 и 6 месяцев. возраст. Анализ уровня свинца в крови следует проводить только в случае положительного результата оценки риска.По данным AAP и Центров США по контролю и профилактике заболеваний (CDC), универсальный скрининг или тесты на уровень свинца в крови больше не рекомендуются, за исключением детей из районов с высоким уровнем распространенности и повышенными факторами риска.
Педиатры также могут предложить обследование по номеру:
- Дети, имеющие право на участие в программе Medicaid в возрасте 1 года и повторно в возрасте 2 лет
- Дети всех возрастов, недавно ставшие иммигрантами, беженцами или усыновленными при первой возможности
- Ребенок, родитель, опекун или поставщик услуг запрашивает анализ крови на содержание свинца в связи с подозрением на контакт
Люди должны проконсультироваться со своим лечащим врачом и / или в местном отделе здравоохранения относительно рекомендаций по скринингу на свинец, специфичных для рисков в их районе.
CDC использует пороговый уровень свинца в крови (BLL) 5 мкг / дл (пять микрограммов на децилитр) для выявления детей, живущих в окружающей среде, которая подвергает их опасности свинца. Любые результаты тестирования выше этого уровня должны инициировать управление и мониторинг потенциальных клиентов. Любому ребенку с повышенным уровнем свинца в крови необходимо пройти обследование в его или ее доме или другом окружении. Другие люди в резиденции также должны пройти обследование. Без устранения или уменьшения источника воздействия — опасности свинца для окружающей среды — повышенный уровень свинца, скорее всего, повторится.
Ссылки
Центры по контролю и профилактике заболеваний: свинец — советы по профилактике
KidsHealth: отравление свинцом
MayoClinic: Воздействие свинца: советы по защите вашего ребенка
Источники, использованные в текущем обзоре (последняя проверка 27.09.16)
Центры по контролю и профилактике заболеваний. Низкий уровень воздействия свинца вредит детям: новый призыв к первичной профилактике. PDF-файл доступен для загрузки по адресу http://www.cdc.gov/nceh/lead/acclpp/final_document_030712.pdf. Дата обращения 06.10.2015.
(Обновлено 19.06.2014) Центры по контролю и профилактике заболеваний. Что нужно знать родителям, чтобы защитить своих детей? Доступно в Интернете по адресу http://www.cdc.gov/nceh/lead/acclpp/blood_lead_levels.htm. Дата обращения 06.10.2015.
(апрель 2015 г.) Центры по контролю и профилактике заболеваний. Образовательные мероприятия для детей, пострадавших от свинца. Доступно в Интернете по адресу http://www.cdc.gov/nceh/lead/publications/educational_interventions_children_affected_by_lead.pdf.Дата обращения 06.10.2015.
Американская академия педиатрии. Обнаружение отравления свинцом. Доступно в Интернете по адресу https://www.aap.org/en-us/advocacy-and-policy/aap-health-initiatives/lead-exposure/Pages/Detection-of-Lead-Poisoning.aspx?nfstatus=401&nftoken=00000000 -0000-0000-0000-000000000000 & nfstatusdescription = ОШИБКА: + Нет + локальный + токен. По состоянию на октябрь 2016 г.
Гибридный гель-электрофорез с использованием фибробластов кожи для диагностики митохондриальных заболеваний.
Реферат
Цель. , названный BCN-PAGE, для выполнения окрашивания активности в геле комплексов митохондриальной цепи переноса электронов (ETC) в фибробластах кожи.
Методы Четыре пациента в возрасте 46–65 лет были осмотрены в Метаболической клинике Детской больницы Альберты и обследованы на предмет митохондриальных заболеваний, у них был BN-PAGE или CN-PAGE на скелетных мышцах, который показал неполную сборку комплекса V (CV) в каждому пациенту. ПЦР с длинным диапазоном, выполненная на ДНК, экстрагированной из мышц, выявила 4 уникальные делеции митохондриальной ДНК (мтДНК), охватывающие ген ATP6 CV. Мы разработали метод BCN-PAGE для фибробластов кожи, взятых у пациентов одновременно, и сравнили результаты с результатами для скелетных мышц.
Результаты Во всех 4 случаях BCN-PAGE в фибробластах кожи подтвердил аномальную сердечно-сосудистую активность, обнаруженную при биопсии мышц, предполагая, что делеции мтДНК с участием ATP6 , скорее всего, были мутациями зародышевой линии, которые связаны с клиническим фенотипом митохондриального заболевания. .
Выводы Метод BCN-PAGE в фибробластах кожи потенциально может быть менее инвазивным инструментом по сравнению с биопсией мышц для скрининга пациентов на аномалии сердечно-сосудистых заболеваний и других митохондриальных комплексов ETC.
Глоссарий
- BBG =
- бриллиантовый синий G;
- ETC =
- цепь переноса электронов;
- BN-PAGE =
- электрофорез в полиакриламидном геле с природным синим цветом;
- BCN-PAGE =
- электрофорез в синем и прозрачном полиакриламидном геле;
- CN-PAGE =
- электрофорез в прозрачном нативном полиакриламидном геле;
- CV =
- комплекс VC;
- DDM =
- н-додецил β-D-мальтозид;
- MNG =
- Медицинская нейрогенетика;
- мтДНК =
- митохондриальная ДНК;
- NBT =
- нитросиний тетразолий;
- нДНК =
- ядерная ДНК;
- NGS =
- секвенирование следующего поколения;
- OXPHOS =
- окислительное фосфорилирование
Митохондриальные заболевания могут иметь аномальную дисфункцию цепи транспорта электронов (ETC). 1 Электроны переносятся через 5 белковых комплексов (I, II, III, IV и V), которые взаимодействуют и образуют суперкомплексы (респирасомы) во внутренней митохондриальной мембране. Ткани с высокими потребностями в энергии могут быть более уязвимы для нарушения функции ETC, вызванной мутациями ядерной ДНК (яДНК) или митохондриальной ДНК (мтДНК). 2 Биопсия скелетных мышц является предпочтительным источником для измерения целостности и функции белка ETC из-за более высокой плотности митохондрий, но может быть инвазивной. 3
Хотя биопсия кожи менее инвазивна, 4,5 были некоторые опасения, могут ли существующие процедуры отражать функцию скелетных мышц из-за более низкой плотности митохондрий, активности и некоторых метаболических дефектов, не выраженных в фибробластах кожи. . 6 Большинство методов включают измерение активности ферментов и использование иммуноблоттинга белков ETC для определения содержания белка 7,8 , и их полезность в клинических условиях у пациентов с заболеваниями неясна. 9,10
Наша цель состояла в том, чтобы определить, существуют ли делеции низкого уровня, обнаруженные в образцах мышц, также в культивируемых фибробластах кожи, используя один или комбинацию электрофореза в полиакриламидном геле с голубым или прозрачным природным полиакриламидным гелем (BN-PAGE / CN-PAGE) белков ETC. Мы обнаружили, что гибридный метод, электрофорез в полиакриламидном геле с голубым и прозрачным нативным полиакриламидным гелем (BCN-PAGE), смог решить проблему аномального обнаружения сложных V (CV) паттернов у пациентов с этим заболеванием. 4,5
Методы
Утверждения стандартных протоколов, регистрации и согласия пациентов
Все экспериментальные процедуры этого исследования были выполнены в соответствии с правилами Объединенного совета по этике исследований в области здравоохранения Университета Калгари (REB13-0753) и Хельсинкской декларации и получено письменное информированное согласие пациента.
Пациенты и ткани
Митохондриальная клиника Детской больницы Альберты использует стандартный протокол для тестирования митохондриальных заболеваний, который включает биопсию мышечной иглы для световой и электронной микроскопии 11,12 , извлечение мтДНК при синдроме Кернса-Сейра Саузерн-блот, целевой анализ мутаций, ПЦР с длинным диапазоном для частных делеций и точечных мутаций, мышцы для BN-PAGE или CN-PAGE и биопсия кожи для культивирования фибробластов.Четыре пациента в возрасте 46–65 лет были осмотрены в Метаболической клинике Детской больницы Альберты (Калгари, AB) и обследованы на митохондриальные заболевания (таблица 1). Четыре контрольной группы в возрасте 46–62 лет были также отобраны из банка фибробластов кожи, которые ранее были исследованы и не имели диагноза врожденной ошибки метаболизма или митохондриального заболевания в Метаболической клинике Детской больницы Альберты.
ТаблицаХарактеристики пациентов на момент подтверждения диагноза
Биопсии мышц и кожи были выполнены в рамках стандартных диагностических процедур с использованием игольчатой биопсии мышц. 13 Примерно 150 мг всего образца мышц были взяты для биопсии из латеральной широкой мышцы бедра перед быстрым замораживанием без консервантов и кратковременным хранением в жидком азоте. Часть мышцы отправляли на анализ ферментов дыхательной цепи и либо BN-PAGE, либо CN-PAGE 14,15 либо в лабораторию биохимической генетики Университета Колорадо, Денвер (Аврора, Колорадо), либо в лаборатории медицинской нейрогенетики (Атланта, Джорджия) в соответствии с с провинциальным планом здравоохранения. Оставшуюся мышцу отправили на секвенирование и оценку мтДНК (секвенирование по Сэнгеру или следующее поколение (NGS) и Саузерн-блоттинг) в Лабораторию молекулярной диагностики Университета Альберты (Эдмонтон, штат Алабама).BN-PAGE или CN-PAGE выявили неполную сборку CV у каждого пациента, характеризуемую дублетом CV (рис. 1). Комбинированное секвенирование и Саузерн-блот-анализ мышечной ткани успешно идентифицировали 4 уникальные делеции мтДНК, охватывающие ген ATP6 CV (таблица 1). 16 Образцы кожи были собраны с использованием либо круглой пункционной биопсии диаметром 4 мм, либо линейного кусочка размером 4 × 2 мм, удаленного из места разреза при биопсии мышцы и переданного в лабораторию биохимической генетики Детской больницы Альберты (Калгари, штат Алабама). для последующего культивирования фибробластов.
Рис. 1 Клиническая идентификация не полностью собранной митохондриальной CV из скелетных мышц. Репрезентативное изображение, идентифицирующее неполную сборку митохондриального CV из скелетных мышцКлиническая диагностика сборок митохондриальных ферментов пациента проводилась с использованием окрашивания активности в геле с помощью BN-PAGE или CN-PAGE. Диагностические оценки проводились на тканях скелетных мышц пациентов с помощью BN-PAGE 14,15 , проведенного в лаборатории биохимической генетики Университета Колорадо в Денвере (n = 3) (Аврора, Колорадо) и CN-PAGE в лабораториях MNG (n = 1) ( Атланта, Джорджия).Репрезентативное изображение относится к когорте BN-PAGE (пациент 1). BN-PAGE или CN-PAGE = электрофорез в полиакриламидном геле с нативным синим или прозрачным нативным полиакриламидом; CV = комплекс V; MNG = Медицинская нейрогенетика.
Культура фибробластов кожи
Ткани биопсии кожи пациента и контрольной группы были перенесены в P5 и помещены во флаконы T175 в соответствии с протоколом, используемым лабораторией биохимической генетики детской больницы Альберты. Клеточная среда, состоящая из минимально необходимой среды с 2 мМ глутамина (Life Technologies, Burlington, ON), 10% фетальной бычьей сыворотки (Life Technologies), 1 мМ пирувата натрия (Life Technologies), 20 мМ уридина (Life Technologies) и 100 Ед / мл пенициллин-стрептомицин удаляли и заменяли через 3 последовательных дня инкубации клеток. 17 Ранее было показано, что для снижения ложноотрицательных результатов мтДНК в фибробластах кожи в среду добавляли уридин и пируват натрия для поддержания выживаемости аномальных митохондрий. 18 При достижении 80% слияния фибробласты кожи отделяли от соответствующих колб с использованием 3 мл 0,25% трипсина / 1 мМ ЭДТА (Life Technologies) и контролировали под световым микроскопом для установления успешного разделения. Отделенные фибробласты кожи из 8 флаконов Т175 на линию клеток пациента / контроля аспирировали пипеткой на 25 мл и объединяли в коническую пробирку на 50 мл.Объединенные клетки центрифугировали при 200 g в течение 5 минут при комнатной температуре (центрифуга Beckman Spinchron R; Beckman Coulter, Ramsey, MN). Супернатант отбрасывали, и осадок тщательно промывали 3 раза 2 мл сахарозного буфера — исходный раствор (250 мМ сахароза, 20 мМ Трис, 0,1 мМ ЭДТА, pH 7,4) (Sigma-Aldrich, Oakville, ON) перед ресуспендированием в 5 мл холодного сахарозного буфера (4 ° C). Затем клеточную суспензию переносили в гомогенизатор из стекла и тефлона и подвергали 20 проходам на льду.Затем гомогенизированную клеточную суспензию центрифугировали при 3000 об / мин в течение 7 минут при 4 ° C (микроцентрифуга Sorvall Legend Micro 21R; Thermo Fisher Scientific, Burlington, ON). Затем супернатант удаляли (осадок отбрасывали) и центрифугировали при 10000 об / мин в течение 10 минут при 4 ° C (микроцентрифуга Sorvall Legend Micro 21R). Затем супернатант отбрасывали, а осадок ресуспендировали в 2 мл холодного (4 ° C) сахарозного буфера перед другой стадией центрифугирования при 10000 об / мин в течение 10 минут при 4 ° C (микроцентрифуга Sorvall Legend Micro 21R).Затем супернатант отбрасывали, а осадок ресуспендировали в 250 мкл буфера C — исходный раствор (1,5 М аминокапроновая кислота, 50 мМ Bis-Tris, pH 7,0) (Sigma-Aldrich). На этом этапе отбирали аликвоту объемом 10 мкл для количественного определения белка митохондрий фибробластов кожи, используя бычий сывороточный альбумин в качестве стандарта, с использованием метода Брэдфорда (Bio-Rad, Hercules, CA). Затем солюбилизация митохондриальных мембран была достигнута путем инкубации 1,6 мг неионного детергента н-додецил-β-D-мальтозида (DDM — из исходного раствора) на 1 мг митохондриального белка в течение 20 минут на льду.После солюбилизации образцы центрифугировали при 14 800 об / мин в течение 30 минут при 4 ° C (микроцентрифуга Sorvall Legend Micro 21R). Супернатант отбрасывали, а осадок ресуспендировали в Brilliant Blue G (BBG) (Sigma-Aldrich) — 300 мкг BBG (из исходного раствора) на 100 мкг митохондриального белка. Продукт митохондриального белка, суспендированный в BBG, хранили при -80 ° C до анализа BCN-PAGE.
Электрофорез в полиакриламидном геле с природным синим и прозрачным природным цветом
BCN-PAGE выполняли с использованием системы электрофореза XCell SureLock Mini-Cell при 4 ° C (Thermo Fisher Scientific).В гели NativePAGE 4% –16% Bis-Tris (Thermo Fisher Scientific) непосредственно загружали 40 мкг митохондриального белка на лунку, используя хранящиеся растворы митохондриального белкового продукта и BBG. Гели работали при 160 В в течение первого часа, а затем напряженность электрического поля была изменена до 100 В на оставшиеся 4,5 часа, поскольку было обнаружено, что это оптимизирует разделение белков. В каждом эксперименте с электрофорезом использовали одну партию анода (50 мМ трицин, 15 мМ бис-трис, pH 7,0) и катода (50 мМ трицин, 15 мМ бис-трис, 0.01% мас. / Об. DDM, pH 7,0) (Sigma-Aldrich) без замены.
Окрашивание активности ферментов в геле
После BCN-PAGE, адаптированного из ранее опубликованных протоколов, каждый индивидуальный белковый комплекс окислительного фосфорилирования (OXPHOS) исследовали на предмет его соответствующей ферментативной активности и сборки белкового комплекса. 19, -, 21 Отдельные гели запускали для каждого ферментного комплекса OXPHOS, причем каждый гель содержал все 4 контрольных образца и все 4 образца пациентов. Начиная с комплекса I, гели завершали в порядке возрастания номера комплекса ассоциированного фермента OXPHOS до CV.Каждое пятно активности готовили свежим до приблизительного объема 20 мл (см. Ниже), и перед сканированием или визуализацией каждый гель тщательно промывали водой и мягким встряхиванием (3 × 10 минут). Для комплекса III использовали окраску обилия белка, поскольку опубликованная окраска активности не считается эффективной для фибробластов кожи. 22
Активность комплекса I
Гель предварительно инкубировали в 2 мМ Трис-HCl pH 7,0 (Sigma-Aldrich) в течение 15 минут при комнатной температуре и мягком перемешивании.Затем его переносили в раствор 2 мМ Трис-HCl pH 7,4 (Sigma-Aldrich), содержащий 0,1 мг / мл никотинамидадениндинуклеотида (Sigma-Aldrich) и 0,25 мг / мл нитросинего тетразолия (NBT) (Sigma-Aldrich) при температуре окружающей среды. комнатная температура при легком перемешивании. Полосатость начала развиваться в течение 2 часов, при оптимальной визуализации полосы> 24 часов.
Активность комплекса II
Гель предварительно инкубировали в 200 мМ Трис-HCl pH 7,4 (Sigma-Aldrich) в течение 15 минут при комнатной температуре при легком перемешивании.Затем гель инкубировали в растворе 200 мМ трис-HCl pH 7,4 (Sigma-Aldrich), содержащем 30 мМ янтарной кислоты (Sigma-Aldrich), 0,2 мМ феназинметосульфат (Sigma-Aldrich), 2 мМ EDTA (Sigma-Aldrich). , 2 мМ цианида калия (Sigma-Aldrich) и 1,0 мг / мл NBT (Sigma-Aldrich) при комнатной температуре и легком перемешивании. Бандажирование развилось в течение 12 часов.
Обилие белка в комплексе III
Гель предварительно инкубировали в 5 мМ трис-HCl pH 7,4 (Sigma-Aldrich) в течение 15 минут при комнатной температуре при легком перемешивании.Затем гель инкубировали приблизительно в 20 мл одностадийного раствора субстрата для тетраметилбензидин-блоттинга (Thermo Fisher Scientific) при комнатной температуре и умеренном перемешивании. Полосы развились в течение 6–12 часов, с оптимальной визуализацией полосы через 12 часов.
Активность комплекса IV
Гель предварительно инкубировали в 50 мМ фосфатном буфере, pH 7,4 (Sigma-Aldrich), в течение 15 минут при комнатной температуре при легком перемешивании. Затем его инкубировали в растворе 50 мМ фосфатного буфера pH 7.4 (Sigma-Aldrich), содержащий 10 мг тетрагидрохлорида диаминобензидина (Sigma-Aldrich), 20 мг цитохрома c (Sigma-Aldrich) и 1,5 г сахарозы (Sigma-Aldrich) при комнатной температуре и легком перемешивании. Бандажирование развивается в течение 4–12 часов.
Активность CV
Гель тщательно промывали водой и мягким встряхиванием (3 × 10 минут) перед предварительной инкубацией в 50 мМ Трис pH 8,6 (Sigma-Aldrich) в течение 1 часа при комнатной температуре с легким перемешиванием. За это время был приготовлен раствор, содержащий следующие химические вещества, добавленные в следующем порядке: 35 мМ Трис, 270 мМ глицин, 14 мМ MgSO 4 и 8 мМ АТФ (Sigma-Aldrich).Затем раствор доводили до pH 7,8 перед добавлением 0,2% Pb (NO 3 ) 2 (Sigma-Aldrich). Наконец, pH раствора доводили до 8,6, и гель инкубировали при 37 ° C при легком перемешивании. Полосы появляются в течение 1-2 часов, с оптимальным развитием полосы через 18 часов.
Иммуноблоттинг белков
После BCN-PAGE иммуноблоттинг белков, адаптированный из ранее опубликованной работы 21 , был проведен с использованием отдельных гелей для образцов пациентов и контрольных образцов.После переноса на мембраны из поливинилидендифторида (Millipore, Billerica, MA) первичные антитела использовали для зондирования мембран в течение ночи при 4 ° C на платформе для встряхивания. Затем вторичные антитела инкубировали на мембране в течение 1,5 часов при комнатной температуре. Первичные антитела были следующими: Total OXPHOS (номер в каталоге ab110413; Abcam, Cambridge, MA) и β-актин (номер в каталоге ab8226; Abcam). Мембраны подвергали воздействию хемилюминесцентного субстрата максимальной чувствительности SuperSignal West Femto (Life Technologies) и отображали с помощью системы визуализации ChemiGenius (Syngene, Frederick, MD).Денситометрию выполняли с использованием GeneTools (Syngene) с β-актином в качестве контроля нагрузки.
Секвенирование всего экзома
Два пациента (1 и 4) также участвовали в нашем исследовании NGS, и им было выполнено секвенирование всего экзома. Экзомы секвенировали с использованием системы 5500XL SOLiD (Life Technologies), а обогащение экзомов выполняли с использованием Agilent SureSelect XT Human All Exon V5 (Agilent Technologies). Для вторичного анализа данные секвенирования были загружены в экземпляр Galaxy Университета Калгари (vpn.chgi.ucalgary.ca/), который использовал набор инструментов анализа генома и инструменты карты выравнивания последовательностей для создания файла вызова вариантов. Фильтрация и интерпретационный анализ полученных аннотированных вариантов проводились в формате .xlsx. Стратегия фильтрации включала параметры качества секвенирования (чтение вариантов), частоту варианта (≤MAF 0,01), зиготность, контекст варианта и вычислительные данные, такие как PolyPhen, масштабно-инвариантное преобразование признаков и профилирование скорости геномной эволюции. Используемая сборка — ГРЧ47 / ХГ19.
Статистический анализ
Статистический анализ выполняли с использованием GraphPad Prism для Windows, версия 7.02 (GraphPad Software Inc., La Jolla, CA). Различия между группами определялись тестами Стьюдента t , где p <0,05 было значимым. Данные выражены как среднее ± SEM.
Доступность данных
Анонимные данные будут предоставлены по запросу любых квалифицированных исследователей.
Результаты
Окрашивание активности фермента в геле
Репрезентативное изображение, на котором сравниваются разрешенные BCN-PAGE митохондриальные белковые комплексы OXPHOS между пациентом 1 и контролем 1, представлено на рисунке 2.Результаты нашего модифицированного анализа BCN-PAGE демонстрируют способность как успешно идентифицировать каждый из 5 митохондриальных белковых комплексов OXPHOS, так и резюмировать клинические диагностические данные не полностью собранных CV, обнаруженных исключительно в образцах пациентов. Индивидуальные детали каждого белкового комплекса OXPHOS описаны в следующих разделах.
Рис. 2 Клиническая идентификация не полностью собранного митохондриального CV из фибробластов кожи. Репрезентативное изображение, идентифицирующее неполную сборку митохондриального CV из фибробластов кожиОценку сборок митохондриальных ферментов пациента проводили с использованием окрашивания активности в геле гибридного BCN-PAGE.Подтверждение предыдущих диагностических оценок проводилось на изолированных митохондриях фибробластов кожи пациентов и контрольной группы (n = 4 на группу). Репрезентативное изображение относится к данным от пациента 1 и контрольных образцов 1. BCN-PAGE = электрофорез в полиакриламидном геле с нативным голубым и прозрачным нативным полиакриламидом; CV = комплекс V.
Активность комплекса I
Клиническое окрашивание активности в геле выявило нормальную активность комплекса I у каждого пациента (n = 4) по сравнению с образцом внутреннего контроля.Анализ BCN-PAGE выявил явную разницу в сборке белкового комплекса между образцами пациента и контрольными образцами (рис. 2). Комбинация более низкой и более высокой сборки белка существовала для контрольных образцов, тогда как только более низкая сборка комплекса I присутствовала у пациентов (n = 4 на группу). Как было описано ранее, высшая сборка, скорее всего, является суперкомплексами. 23
Активность комплекса II и комплекса IV
Клиническое окрашивание активности в геле выявило нормальную активность как комплекса I, так и комплекса IV для каждого пациента (n = 4 на комплекс) по сравнению с образцом внутреннего контроля.Анализ BCN-PAGE подтвердил эти результаты, не обнаружив визуальных различий между образцами пациента и контрольной выборкой (n = 4 на группу) (рис. 2).
Обилие белка в комплексе III
О клиническом окрашивании в геле активности комплекса III обычно не сообщается из-за воспроизводимости в фибробластах. Однако анализ BCN-PAGE может определить содержание белка в комплексе III с использованием одностадийного раствора субстрата для тетраметилбензидин-блоттинга (рис. 2). Никаких визуальных различий между количеством или сборкой белка между образцами пациента и контрольной выборкой выявлено не было (n = 4 на группу).
Активность CV
Клиническое окрашивание активности в геле выявило нормальную активность CV, хотя каждый образец пациента также идентифицировал более сильную, чем обычно, одиночную полосу не полностью собранной CV (n = 4) по сравнению с внутренним контролем. Анализ BCN-PAGE подтвердил эти результаты, выявив аналогично неправильно собранный дублет CV в образцах пациентов, тогда как каждый контрольный образец был представлен в виде одной полосы (n = 4 на группу) (рисунок 2).
Белковый иммуноблоттинг
Уровни белка отдельных митохондриальных белковых комплексов OXPHOS были оценены для количественной оценки содержания белка.Исследование блотов не выявило существенных различий в содержании белка для митохондриальных комплексов OXPHOS II, III, IV или V (n = 4 на группу) (рис. 3). Интересно, что даже в фибробластах кожи мы обнаружили большое количество комплекса I в контрольных образцах по сравнению с пациентами, потенциально подтверждая визуальный контраст между образцами пациента и контрольными образцами из экспериментов BCN-PAGE.
Рис. 3 Исследование белков OXPHOS, выделенных из фибробластов кожи пациента с неполностью собранными митохондриальными CVОценка митохондриальных белков OXPHOS в митохондриях, выделенных от пациентов с митохондриальными делециями CV и контролей, с использованием фибробластов кожи.Результаты сопровождаются репрезентативными изображениями иммуноблоттинга с n = 4 на группу. Данные представлены в виде среднего значения ± SEM, где * указывает на значительную разницу между образцами пациента и контрольной выборкой при p <0,05. CV = комплекс V; OXPHOS = окислительное фосфорилирование.
Секвенирование всего экзома
Секвенирование экзома у пациентов 1 и 4 не выявило никаких ядерных генов-кандидатов для объяснения фенотипа или митохондриального заболевания. Однако дальнодействующая ПЦР области, обычно удаляемой у пациентов с синдромом Кернса-Сейра, выявила низкий уровень делеций митохондриального генома.Секвенирование по Сэнгеру точки разрыва делеции показало, что все делеции связаны с образованием нового белка ATP6, который имеет 3′-концевую часть гена, слитую с последовательностью в гипервариабельной области. Предполагается, что это слияние, если оно будет стабильным, приведет к тому, что белок АТФ6 будет иметь более длинный карбокси-конец.
Обсуждение
Мы представляем 4 случая пациентов с низким уровнем делеций мтДНК в скелетных мышцах и аномальной сборкой белков CV. Сердечно-сосудистые нарушения могут быть связаны со многими патогенными вариантами, затрагивающими как яДНК, так и мтДНК. 24,25 У 3 из этих пациентов уровень гетероплазмии в скелетных мышцах был ниже 10%, что вызвало опасения, что делеции мтДНК могут быть вызваны старением скелетных мышц, а не митохондриальным заболеванием зародышевой линии. Затем мы изменили устоявшиеся методы гель-электрофореза для создания гибридного метода BCN-PAGE, который успешно обнаружил аномальное сердечно-сосудистое заболевание в фибробластах кожи у всех 4 пациентов. Эти результаты согласуются с мутацией мтДНК, которая показала присутствие той же делеции как в мышцах, так и в коже и, таким образом, снизила вероятность соматически приобретенных делеций в скелетных мышцах.Многие митохондриальные заболевания, являющиеся частью наследственных метаболических нарушений, характеризуются недостаточностью функции OXPHOS, которая может быть результатом мутаций яДНК или мтДНК. 26 Диагностика отдельных митохондриальных заболеваний осложняется вариабельностью клинических фенотипов и тканеспецифической гетероплазмией митохондриального генома, поэтому пациентам обычно требуется многогранный диагностический подход, исследующий ткани из многих систем органов. 27 Еще больше усложняя анализ митохондриального генома, в скелетных мышцах могут накапливаться спонтанные мутации мтДНК, которые сохраняются из-за постмитотической природы ткани. 28,29 По этой причине мы разработали анализ BCN-PAGE с использованием митогенных фибробластов кожи пациентов, у которых были потенциально патогенные мутации мтДНК в скелетных мышцах.
Обычно выполняется при клинических исследованиях митохондриальных заболеваний; BN-PAGE и CN-PAGE используют традиционный неденатурирующий (нативный) электрофорез для разделения белков на основе их электрофоретической подвижности. 30,31 Основное различие между вышеупомянутыми методами заключается в наличии анионных красителей или детергентов для усиления миграции белков за счет увеличения отрицательного заряда мигрирующих белков. 32 Это обычно достигается за счет добавления BBG, анионного красителя, который добавляют как в катодный буфер, так и в буфер для образцов в начале работы геля BN-PAGE, перед тем, как его удалить на оставшуюся часть анализа. Однако было показано, что добавление BBG препятствует окрашиванию активности в геле и последующему иммуноблоттингу белков. 32 С другой стороны, в CN-PAGE отсутствует BBG, и поэтому только кислые белки мигрируют к аноду. 31 Также был разработан модифицированный анализ CN-PAGE (CN-PAGE высокого разрешения), в котором в катодный буфер добавляются как анионные, так и неионные детергенты.Это создает мицеллы, которые изменяют заряд нативных белков и облегчают миграцию к аноду. 33 Однако использование анионных детергентов может нарушить сборку митохондриальных белковых комплексов OXPHOS.
Разработка анализа BCN-PAGE была направлена на объединение полезных аспектов различных условий BN- и CN-PAGE при сохранении как активности белка, так и сборки белкового комплекса. В частности, сборка митохондриального белка поддерживалась во время экстракции с использованием мягкого неионогенного детергента (DDM) во время солюбилизации мембраны.Затем катодный буфер для анализа BCN-PAGE был приготовлен без добавления анионного красителя BBG, обычно используемого в BN-PAGE. Вместо этого BBG был заменен неионным детергентом (DDM), чтобы предотвратить вмешательство BBG в окрашивание активности в геле и иммуноблоттинг белков. 32 Таким образом, модифицированный катодный буфер BCN-PAGE сохраняет активность белка OXPHOS и сборку белкового комплекса. Буфер для образцов BCN-PAGE также содержит оптимизированную концентрацию BBG. Действуя как молекула со сдвигом заряда, анионный краситель BBG обеспечивает миграцию белкового комплекса к аноду. 31 В отличие от протоколов CN-PAGE, BCN-PAGE не использует анионные детергенты в катодном буфере или буфере для образцов, что обеспечивает миграцию нативного белка и образование комплексов. 34 Наконец, продолжительность электрофореза и напряженность электрического поля в BCN-PAGE были выбраны для оптимального разделения белков. В совокупности комбинация методов BN- и CN-PAGE обеспечивает более полное исследование митохондриальной активности белка OXPHOS и сборки белкового комплекса.
В настоящем исследовании использовался анализ BCN-PAGE с использованием фибробластов кожи в качестве дополнения для подтверждения клинических результатов биопсии скелетных мышц. После обычного обследования митохондриального заболевания каждому пациенту была проведена биопсия скелетных мышц для биохимического анализа (рисунок 1), гистологии (данные не показаны) и молекулярного анализа (таблица 1), а также биопсия кожи, которая была сохранена для будущего использования. Интересно, что характерный дублет не полностью собранной CV, как это было идентифицировано в клинических результатах BN- или CN-PAGE, был визуализирован в фибробластах кожи пациента с помощью BCN-PAGE (рис. 2).Эти находки предполагают, что мутации мтДНК CV, идентифицированные в мышцах, скорее всего, происходят из зародышевой линии, а не приобретаются соматически или в результате клональной экспансии. 35 Кроме того, систематическая идентификация суперкомплексов комплекса I может быть еще одним преимуществом нашей методики BCN-PAGE. Эти визуализированные различия в сборке белка комплекса I, идентифицированные с помощью BCN-PAGE (фиг. 2), также были увеличены после иммуноблоттинга белков (фиг. 3). Это согласуется с визуальным контрастом между образцами пациента и контрольными образцами из экспериментов BCN-PAGE.BCN-PAGE с использованием фибробластов кожи обеспечивает поддержку мутации митохондриального генома зародышевой линии, а визуализация полос белка BCN-PAGE после окрашивания активности в геле может предоставить ценную информацию относительно обилия митохондриального белка.
CV включает области F0 и F1, которые можно дополнительно разделить на 16 субъединиц, 2 из которых кодируются мтДНК. Как часть области F0, встроенной во внутреннюю митохондриальную мембрану, субъединицы A и A6L кодируются генами мтДНК ATP6 и ATP8 соответственно.Функционирующий белок ATP6 образует протонную пору, соединяющую некаталитическую область F0 с каталитически активным F136. Помимо облегчения движения протонов между каждой областью, белок ATP6 также физически соединяет области F0 и F1 через периферический стержень. Существующая гипотеза состоит в том, что повреждение субъединицы A может приводить к нарушению трансляции внутримитохондриального белка, нестабильности CV и, наконец, диссоциации областей F0 и F1, что приводит к визуализации CV как дублета. 36 Однако идентификация этих субкомплексов в культивируемых фибробластах кожи пациентов варьировала, с уровнями гетероплазмии> 95%. 36 Учитывая, что у 3 из наших пациентов была выявлена низкая гетероплазмия (<10%), а у четвертого - 25% гетероплазмии, мы предполагаем, что экспрессия белка ATP6 может действовать как доминантно-отрицательная мутация. 37 Другими словами, мутантный белок ATP6 связывается с окружающими белками CV, что приводит к эффективному секвестрации правильно функционирующих CV.
Часто используемая для дополнения существующих диагностических процедур различных наследственных метаболических нарушений, кожная пункционная биопсия является простой процедурой и может использоваться для изучения биохимических дефектов в фибробластах кожи пациента. 38 Однако золотым стандартом для оценки активности митохондриальных ферментов при подозрении на митохондриальное заболевание является биопсия скелетных мышц. 39 В частности, скелетная мышца считается лучшей тканью, потому что она содержит высокую концентрацию митохондрий, 40 , тем самым повышая чувствительность теста, 3 , и на ее функцию обычно влияет митохондриальное заболевание. 41 Однако ложноположительные результаты могут быть результатом неправильного хранения ткани 42 или спонтанного накопления мутаций мтДНК, 3 , тогда как ложноотрицательные результаты могут быть вызваны смещением выборки. 43 Хотя фибробласты кожи обладают низкой биоэнергетической способностью, они могут иметь различные уровни гетероплазмии мтДНК в зависимости от возраста пациента. Недавние исследования показали, что как мутации ДНК, так и уровни гетероплазмии мтДНК в фибробластах кожи остаются неизменными после продолжительного культивирования (пассажи 2–15), что указывает на то, что мутации мтДНК в фибробластах кожи, вероятно, наследуются. 44 Напротив, некоторые исследования выявили ограниченную полезность обнаружения истощения мтДНК с использованием фибробластов кожи. 45 Это демонстрирует важность комплексного подхода к митохондриальной диагностике, в котором следует применять несколько методов. Комбинирование этого подхода с другими неинвазивными подходами 46 может позволить использовать менее инвазивный подход во все большем числе случаев, особенно при заболеваниях, которые могут не обнаруживаться с использованием классических методов полногеномного или полногеномного секвенирования лейкоцитарной ДНК.
Вклад авторов
К. Ньюэлл, А. Хан, Д. Синасак, С. Хьюм, Дж. Ширер и И. Сосова разработали и разработали исследование. К. Ньюэлл, А. Хан, М. В. Фридрих и И. Сосова проводили эксперименты, собирали и анализировали данные. Рукопись написали К. Ньюэлл, А. Хан, Дж. Шоффнер, Дж. Л. Ван Хов и Дж. Ширер. Все авторы прочитали и одобрили окончательную рукопись.
Финансирование исследования
Это исследование было поддержано Исследовательским фондом детской больницы Альберты (ACHRF) и MitoCanada (A.Хан). Это исследование было поддержано докторской диссертацией, предоставленной К. Ньюэллу из MitoCanada и Alberta Innovates — Health Solutions, MD / PhD. И.С. была стипендиатом исследовательского института детской больницы Альберты (ACHRI) в области клинических исследований.
Благодарности
Авторы благодарят Элизабет Ньюэлл за редактирование более раннего черновика этой рукописи.
Сноски
Для получения полной информации перейдите на Neurology.org/NG. Информация о финансировании представлена в конце статьи.
Конкурирующие интересы: авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.
Заявление об одобрении этических норм: Все экспериментальные процедуры этого исследования были выполнены в соответствии с рекомендациями Объединенного совета по этике исследований в области здравоохранения Университета Калгари, REB № 13-0753, MITO-FIND (функциональная и интегративная диагностика митохондрий нового поколения) Учиться.
Заявление о согласии пациента: Все пациенты дали письменное информированное согласие в соответствии с Этическим кодексом Всемирной медицинской ассоциации (Хельсинкская декларация).
Плата за обработку статьи профинансирована авторами.
- Поступила 28 ноября 2018 г.
- Исправление получено 8 февраля 2019 г.
- Принято в окончательной форме 1 марта 2019 г.
- Copyright © 2019 Автор (ы). Опубликовано Wolters Kluwer Health, Inc.от имени Американской академии неврологии.
Демонстрация передачи Staphylococcus aureus от матери ребенку с помощью гель-электрофореза в импульсном поле
Belkum A, Bax R, Peerbooms P, Goessens WHF, Leeuwen N. van, Quint WG (1993) Сравнение фагового типирования и ДНК-фингерпринт с помощью полимеразной цепной реакции для распознавания метициллин-устойчивых штаммов Staphylococcus aureus . J Clin Microbiol 31: 798–803
PubMed Google ученый
Boyce JM (1991) Распространенность метициллин-резистентных Staphylococcus aureus [редакционная статья; комментарий]. Инфекционный контроль Hosp Epidemiol 12: 79–82
PubMed Google ученый
Карантонис Л.М., Спинк М.С. (1963) Селективная агаровая среда с соляным яичным агаром для патогенных стафилококков . J Pathol Bacteriol 86: 217–220
PubMed Google ученый
Coia JE, Noor HI, Platt DJ (1988) Плазмидные профили и паттерны фрагментации рестрикционных ферментов плазмид метициллин-чувствительных и метициллин-устойчивых изолятов Staphylococcus aureus из больницы и сообщества. J Med Microbiol 27: 271–276
PubMed Google ученый
Dancer SJ, Noble WC (1991) Назальное, подмышечное и промежностное носительство Staphylococcus aureus среди женщин: идентификация штаммов, продуцирующих эпидермолитический токсин.J Clin Pathol 44: 681–684
PubMed Google ученый
Ekenstam AF, Fieandt BHF von, Henn F, Olow KB (1956) Физические и бактериологические исследования акриловой пленки, предназначенной в качестве материала для хирургических повязок. Сканд Дж. Клин Лаб Инвест 18: 278–287
Google ученый
Goh S-H, Byrne SK, Zhang JL, Chow AW (1992) Молекулярное типирование Staphylococcus aureus на основе полиморфизма гена коагулазы.J Clin Microbiol 30: 1642–1645
PubMed Google ученый
Hadorn K, Lenz W., Kayser FH, Shalit I., Krasemann C (1990) Использование зонда гена рибосомной РНК для эпидемиологического исследования устойчивости к метициллину и ципрофлоксацину Staphylococcus aureus . Eur J Clin Microbiol Infect Dis 9: 649–653
PubMed Google ученый
Ichiyama S, Ohta S, Shimokata K, Kato N, Takeuchi J (1991) Снятие отпечатков геномной ДНК с помощью гель-электрофореза в импульсном поле в качестве эпидемиологического маркера для изучения внутрибольничных инфекций, вызванных устойчивым к метициллину Staphylococcus aureus .J Clin Microbiol 29: 2690–2695
PubMed Google ученый
Maple PA, Hamilton MJ, Brumfitt W. (1989) Всемирная устойчивость к антибиотикам у метициллин-резистентных Staphylococcus aureus . Ланцет 1: 537–540
PubMed Google ученый
Мартли Ф.Г., Джарвис А.В., Бэкон Д.Ф., Лоуренс Р.К. (1970) Типирование коагулазо-положительных стафилококков по протеолитической активности на забуференном казеинатном агаре с особым упором на нетипичные штаммы бактериофагов.Infect Immun 2: 439–442
Google ученый
Мур Е.П., Уильямс Е.В. (1991) Вспышка метициллин-резистентного Staphylococcus aureus в родильном доме. J Hosp Infect 19: 5–16
PubMed Google ученый
Национальный комитет по клиническим лабораторным стандартам (1993) Методы разведения антимикробных тестов на чувствительность бактерий, которые растут в аэробных условиях, третье издание; утвержденный стандарт.Документ NC-CLS M7-A3
Nozue J (1989) Лекарственная устойчивость Staphylococcus aureus в области акушерства и гинекологии. Acta Obstet Gynaecol Jpn 41: 449–453
Google ученый
Prevost G, Pottecher B, Dahlet M, Bientz M, Mantz JM, Piemont Y (1991) Гель-электрофорез в импульсном поле как новый эпидемиологический инструмент для мониторинга метициллин-устойчивого Staphylococcus aureus в отделении интенсивной терапии.J Hosp Infect 17: 255–269
PubMed Google ученый
Prevost G, Jaulhac B, Piemont Y (1992) ДНК-фингерпринт с помощью гель-электрофореза в импульсном поле более эффективен, чем риботипирование, при различении устойчивых к метициллину изолятов Staphylococcus aureus . J Clin Microbiol 30: 967–973
PubMed Google ученый
Reboli AC, John JJ, Levkoff AH (1989) Эпидемия метициллин-гентамициновой устойчивости Staphylococcus aureus в отделении интенсивной терапии новорожденных.Am J Dis Child 143: 34–39
PubMed Google ученый
Saulnier P, Bourneix C, Prevost G, Andremont A (1993) Анализ случайной амплифицированной полиморфной ДНК менее дискриминантен, чем гель-электрофорез в импульсном поле для типирования штаммов метициллин-устойчивого Staphylococcus aureus . J Clin Microbiol 31: 982–985
PubMed Google ученый
Smith CA, Cantor CR (1987) Очистка, специфическая фрагментация и разделение больших молекул ДНК.Методы Enzymol 155: 449–467
PubMed Google ученый
Struelens MJ, Deplano A, Godard C, Maes N, Serruys E (1992) Эпидемиологическое типирование и определение генетического родства метициллин-устойчивого Staphylococcus aureus с помощью макрорестрикционного анализа геномной ДНК с использованием геля импульсного поля электрофорез. J Clin Microbiol 30: 2599–2605
PubMed Google ученый
Takahashi S, Nagano Y (1984) Быстрая процедура выделения плазмидной ДНК и амплификации для эпидемиологического анализа. J Clin Microbiol 20: 608–613
PubMed Google ученый
Тосака М., Ямане Н., Окабе Х. (1992) Изоляция и чувствительность к противомикробным препаратам метициллин-устойчивого Staphylococcus aureus (MRSA) в больнице Университета Кумамото. Jpn J Clin Med 50: 975–980
Google ученый
Tveten Y, Kristiansen BE, Ask E, Jenkins A, Hofstad T (1991) ДНК-отпечатки пальцев изолятов Staphylococcus aureus от новорожденных и их контактов. J Clin Microbiol 29: 1100–1105
PubMed Google ученый
Вебстер Дж., Фаоагали Дж. Л. (1990) Эндемичный метициллин-устойчивый Staphylococcus aureus в отделении для детей особого ухода: обзор за 2 года. J Paediatr Child Health 26: 160–163
PubMed Google ученый
Zuccarelli AJ, Roy I., Harding GP, Couperus JJ (1990) Разнообразие и стабильность профилей рестрикционных ферментов плазмидной ДНК метициллин-устойчивого Staphylococcus aureus . J Clin Microbiol 28: 97–102
PubMed Google ученый
Электрофорез гемоглобина — обзор
Фракционирование и количественное определение гемоглобина.
Электрофорез щелочного гемоглобина является обычным первым шагом в подтверждении гемоглобинопатии.Электрофорез основан на разделении молекул гемоглобина в электрическом поле, главным образом в результате различий в общем заряде молекул. При щелочном электрофорезе молекулы гемоглобина приобретают отрицательный заряд и мигрируют к аноду (положительный полюс). Исторически щелочной электрофорез гемоглобина проводился на среде с ацетатом целлюлозы, но сейчас его заменяют агарозной средой. Тем не менее, поскольку некоторые гемоглобины имеют одинаковый заряд и, следовательно, одинаковые модели электрофоретической подвижности, гемоглобины, которые демонстрируют аномальный электрофоретический рисунок при щелочном pH, могут быть подвергнуты электрофорезу при кислом pH для окончательного разделения.При кислом pH некоторые гемоглобины принимают отрицательный заряд и мигрируют к аноду, тогда как другие заряжаются положительно и перемещаются к катоду (отрицательный полюс). Например, Hb S мигрирует с Hb D и Hb G при щелочном электрофорезе, но отделяется от Hb D и Hb G при кислотном электрофорезе. Hb D и Hb G дополнительно отличаются от Hb S тем, что они дают отрицательный результат теста растворимости гемоглобина. Точно так же Hb C мигрирует с Hb E и Hb O при щелочном электрофорезе, но разделяется при кислотном электрофорезе.На рисунке 24.7 показаны электрофоретические картины нормального и аномального гемоглобинов. На рисунке 24.8 показано электрофоретическое разделение здорового взрослого человека и пациента с SCD (Hb SS) при щелочном pH. ВЭЖХ и капиллярный электрофорез становятся все более популярными, поскольку эти методы более автоматизированы, инструменты более удобны для пользователя и их можно использовать для подтверждения вариантов гемоглобина, наблюдаемых с помощью электрофореза (рис. 24.9).
ВЭЖХ разделяет типы гемоглобина в катионообменной колонке и обычно требует только одной инъекции образца.В отличие от электрофореза, ВЭЖХ может идентифицировать и количественно определять низкие уровни Hb A 2 и Hb F, но происходит миграция Hb A 2 и Hb E. Поэтому ВЭЖХ лучше всего использовать для диагностики талассемии, а не гемоглобинопатий, потому что количественная оценка низких уровней нормального и аномального уровней гемоглобина необходима для различения талассемии.
Капиллярный электрофорез, как и электрофорез в агарозе, разделяет типы гемоглобина на основе заряда в щелочном буфере, но делает это с использованием меньших объемов и обеспечивает лучшее разделение, чем традиционный электрофорез в агарозе.Полуавтоматические системы позволяют тестировать несколько образцов параллельно с компьютерным анализом результатов. Капиллярный электрофорез также экономичен, поскольку каждый капилляр может вместить не менее 3000 прогонов. 1
Изоэлектрическая фокусировка (IEF) — это дорогостоящий и сложный подтверждающий метод, требующий хорошо обученного и опытного лабораторного персонала. В этом методе используется электрический ток, чтобы толкать молекулы гемоглобина через градиент pH. Заряд молекул изменяется по мере того, как они мигрируют через градиент pH, пока гемоглобин не достигнет своей изоэлектрической точки (нулевой заряд).При нулевом чистом заряде миграция прекращается, и молекулы гемоглобина накапливаются в своем изоэлектрическом положении. Могут быть эффективно разделены молекулы с разницей изоэлектрической точки всего 0,02 единицы pH. 1
Неонатальный скрининг требует более сложного подхода, часто с использованием трех методов: адаптированной ИЭФ, ВЭЖХ и обращенно-фазовой ВЭЖХ. Этот мультисистемный подход необходим, чтобы различать не только множество вариантов гемоглобина, но и многочисленные талассемии.Более прогрессивные лаборатории используют комбинацию двух или более методов для улучшения идентификации вариантов гемоглобина. Некоторые справочные лаборатории могут использовать масс-спектроскопию, масс-спектрометрию с лазерной десорбцией-ионизацией с использованием матрицы (MALDI-TOF) или IEF для разделения типов гемоглобина или идентификацию нуклеиновых кислот генетической мутации. 1 , 54
Пациенты с Hb SS или Hb SC не имеют нормальных цепей β-глобина, поэтому у них нет Hb A.При Hb SS уровень Hb S обычно превышает 80%. Уровень Hb F обычно повышен (от 1% до 20%), и когда Hb F составляет более 20% гемоглобина, он влияет на тяжесть заболевания. Это особенно актуально для новорожденных и пациентов с наследственной персистенцией гемоглобина плода. 34 Уровень Hb A 2 обычно в норме. Количественное определение Hb A 2 полезно для дифференциации Hb SS от Hb S-β-thal, потому что в последнем Hb A 2 повышен (Глава 25).
Заболевания, выявленные при скрининге | Департамент здравоохранения штата Нью-Йорк, Центр Уодсворта
Также известен как:
МуковисцидозОпределение:
Муковисцидоз (МВ) — это генетическое заболевание, вызываемое вариантами (иногда называемыми мутациями) гена CFTR . Варианты в гене CFTR могут также вызывать метаболический синдром, связанный с CFTR (CRMS) и врожденное отсутствие семявыносящего протока (CAVD).
Белок CFTR играет важную роль в перемещении натрия и хлоридов через клеточную стенку.У пациентов с МВ симптомы могут развиваться в легких, поджелудочной железе, печени и кишечнике. Когда белок CFTR не функционирует должным образом, происходит накопление слизи и воспаление в легких, закупорка кишечника, закупорка желчных протоков в печени и закупорка поджелудочной железы. Кроме того, люди с МВ часто страдают от недоедания и бесплодия.
Диагноз:
Любой ребенок с положительным результатом скрининга новорожденных на МВ должен пройти тест на пот и обследоваться на предмет наличия таких симптомов, как мальабсорбция и респираторные проблемы.Тест пота измеряет количество соли в поте. Тест на пот занимает около часа от начала до конца. Специальная машина заставляет потеть небольшую часть ручки или ножки малыша. Кожа может ощущаться теплой и покалывающей в течение 5 минут, пока машина включена. Ребенок может плакать во время этой части теста, но тест не причиняет боли. Пот собирается на марлевом тампоне или диске. Через 30 минут марля или диск удаляются, а собранный пот исследуется в лаборатории.
Возможные результаты теста пота:
- Отрицательный результат: Это означает, что в поте было обнаружено нормальное количество соли.Если результат потовой пробы отрицательный, у человека очень редко бывает МВ. Ребенок должен продолжать получать регулярную медицинскую помощь.
- Положительный результат: Положительный результат теста на пот означает, что у ребенка, вероятно, МВ. Вскоре после этого ребенку следует пройти второй тест на пот и пройти осмотр у врача, который специализируется на лечении людей с МВ.
- Граничный результат: Иногда результат потовой пробы бывает промежуточным между положительным и отрицательным. Ребенку нужно будет пройти еще один тест на пот через 1-2 месяца и, возможно, пройти осмотр у пульмонолога, имеющего опыт диагностики CF.
QNS: означает «Недостаточное количество» (на марле или диске было недостаточно пота). Ребенку нужно будет как можно скорее вернуться для следующего обследования.
Как передается по наследству:
CF наследуется по аутосомно-рецессивному типу. Обычно у человека есть два рабочих гена CFTR . У людей с муковисцидозом оба гена имеют варианты, которые влияют на нормальную функцию гена. Каждый родитель новорожденного с МВ обычно имеет один функциональный и один вариантный ген и считается носителем.Когда оба родителя являются носителями, вероятность унаследовать два вариантных гена у каждого ребенка составляет 25%, или 1 к 4.
Многие женщины проходят генетическое тестирование на МВ во время беременности или при планировании беременности. Если у женщины выявлен вариант МВ, ее партнеру рекомендуется пройти тестирование на носительство. Если у ее партнера отрицательный тест на носительство, а у ребенка положительный результат скрининга новорожденных, повторное обследование все равно необходимо, потому что у ребенка все еще может быть муковисцидоз. Тест на носитель CF может быть отрицательным для человека с редким вариантом, потому что тестирование на носитель обычно не проводится для всех возможных редких вариантов CF.
Скрининг новорожденных:
Заболеваемость: Общая заболеваемость МВ составляет примерно 1 на 2500 новорожденных европеоидной расы. Заболевание реже встречается у представителей других рас / этнических групп.
Штат Нью-Йорк Метод скрининга: Скрининг на CF выполняется с использованием трехуровневого алгоритма, обычно называемого «алгоритмом IRT-DNA-SEQ».
- Скрининг первого уровня (IRT): Сначала иммунореактивный трипсиноген (IRT) тестируется на всех младенцах.Трипсиноген вырабатывается в поджелудочной железе и является предшественником трипсина, который необходим для переваривания белка. IRT повышен у большинства людей с CF из-за нарушения функции поджелудочной железы. Несмотря на то, что этот анализ предназначен для выявления CF, новорожденные с метаболическим синдромом, связанным с CF (CRMS), врожденным отсутствием семявыносящего протока (CAVD), и даже носители без заболевания CF также могут быть положительными.
- Второй уровень скрининга (ДНК): Образцы с уровнями IRT в верхних 5% затем тестируются на панель наиболее распространенных вариантов генов, вызывающих МВ.Если выявлены два варианта, вызывающие МВ, ребенка направляют.
- Третий уровень скрининга (SEQ): Образцы с одним вариантом на панели ДНК или чрезвычайно повышенным IRT (верхние 0,1%) более полно анализируются путем секвенирования кодирующей области гена CF. Если выявлены два варианта, вызывающие МВ, ребенка направляют.
На тестирование могут влиять: Факторы, влияющие на концентрацию IRT, например, IRT может быть нормальным у некоторых пациентов с CF, включая некоторых детей с мекониевой кишечной непроходимостью, и эта ситуация дает ложноотрицательный результат.IRT также может быть повышен в течение первых 24 часов после рождения у здоровых новорожденных, и эта ситуация дает ложноположительный результат. Большинство вариантов, вызывающих CF, будут идентифицированы у пациентов с CF с использованием стратегии IRT-DNA-SEQ, но в редких случаях вариант может быть пропущен используемой технологией. Отчасти из-за многоуровневого подхода родителям не следует говорить, что отрицательный результат обследования исключает статус носителя МВ или заболевание МВ, и их следует информировать о симптомах МВ.
Интерпретация / отчет данных: Результаты представлены как в допустимых пределах, носитель CF («один вариант») или как направление («два варианта»).Для направления требуется оперативная консультация специалиста.
Когда идентифицируются два варианта гена, вызывающего МВ, это обычно согласуется с диагнозом МВ, и ребенка необходимо направить в аккредитованный специализированный центр лечения кистозного фиброза.
Когда скрининг выявляет один вариант или ни одного варианта, риск CF низок, и дальнейшее тестирование не требуется, если нет клинического подозрения на CF.
Направление в специализированный медицинский центр: Младенцы с ненормальными результатами обследования новорожденных на МВ направляются в специализированный медицинский центр при муковисцидозе для осмотра пульмонологом, обученным диагностике и лечению МВ.
Прогноз:
Прогноз варьируется и зависит от множества факторов, включая тяжесть заболевания и реакцию на лечение.
Симптомы:
Легкие — Загустевшая слизь накапливается в легких у людей с МВ. У них часто возникают проблемы с дыханием и легочные инфекции. В конечном итоге происходит необратимое повреждение легких.
Поджелудочная железа — Поджелудочная железа вырабатывает ферменты, которые помогают пищеварению, и инсулин, который контролирует уровень сахара в крови.Недостаток ферментов поджелудочной железы влияет на способность желудочно-кишечного тракта расщеплять и использовать питательные вещества из пищи. У людей с МВ может развиться форма диабета, называемая сахарным диабетом, связанным с МВ.
Желудочно-кишечный тракт — Недоедание и замедленный рост беспокоят людей с МВ. У младенцев с МВ также может быть кишечная непроходимость при рождении, называемая мекониевой непроходимостью.
Врожденное отсутствие семявыносящего протока у мужчин — Мужчины с МВ обычно бесплодны.Трубка, по которой сперма выводится из организма (семявыносящий проток), не развивается. У некоторых мужчин с вариантами гена CFTR нет других симптомов МВ, кроме бесплодия.
CFTR -связанный метаболический синдром (CRMS) — У многих людей с CRMS никогда не появляются симптомы. У других могут развиться некоторые симптомы CF, но они обычно более легкие.
Симптомы у носителей:
Носители CF обычно не имеют симптомов.
Лечение:
Легкие — Антибиотики для предотвращения инфекций, лекарства для улучшения дыхания и функции легких (бронходилататоры, муколитики), физиотерапия грудной клетки для удаления жидкости и слизи из легких) и трансплантация легких на более поздних стадиях заболевания
Поджелудочная железа — Пероральные ферменты поджелудочной железы, мониторинг и лечение диабета
Пищеварение — Клизмы или хирургическое вмешательство по поводу мекониевой непроходимости и витаминов и дополнительных кормлений с использованием высококалорийной формулы
Существуют и разрабатываются новые методы лечения, нацеленные на конкретные типы вариантов CFTR в гене CFTR для восстановления функции.Поскольку эти методы лечения зависят от вариантов, они не будут работать для всех людей с МВ.
Учебные материалы:
Дополнительная информация:
Безопасность электрофореза — Stanford Environmental Health & Safety
Электрофорез — это широко используемый лабораторный метод, который использует электрическую энергию для разделения молекул, таких как белки или нуклеиновые кислоты, по их размеру, структуре и электрическому заряду. Работа с электрофорезом представляет потенциальную электрическую, химическую и физическую опасность.
Какие опасности?
К опасным химическим веществам, обычно используемым при работе с электрофорезом, относятся:
- Бромистый этидий — мутаген, раздражитель
- Акриламид — канцероген, нейротоксин, раздражитель
- Фенол — коррозионный, токсичный
- Хлороформ — подозреваемый канцероген, токсичный
Как я могу защитить себя?
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
Оборудование для электрофореза может представлять значительную опасность поражения электрическим током в лаборатории.Типичные устройства для электрофореза, работающие при 100 вольт, могут обеспечить смертельный шок в 25 миллиампер. При работе с оборудованием для электрофореза соблюдайте следующие меры предосторожности:
Источники питания:
- Убедитесь, что все переключатели и индикаторы находятся в надлежащем рабочем состоянии, а шнуры питания и провода не имеют повреждений и должным образом изолированы.
- Обозначьте оборудование предупреждением: «Опасность поражения электрическим током».
- Подключение оборудования к розеткам с прерывателями цепи замыкания на землю (GFCI)
- Используйте вилки с 3 штырями.
- Используйте блоки питания с функциями безопасности, которые обнаруживают проблемы с электрической цепью (например, отсутствие нагрузки, перегрузка, внезапные изменения нагрузки, короткие замыкания и т. Д.).
- Дополнительную информацию о работе с опасными химическими веществами см. В «Лаборатории химической безопасности».
- Всегда просматривайте паспорт безопасности материала перед работой с любым опасным материалом.
Персонал лаборатории может подвергнуться термической опасности при нагревании растворов агарозы.
Ультрафиолетовые световые короба (УФ) и переносные лампы часто используются для визуализации гелей бромистого этидия и потенциально подвергаются воздействию УФ-излучения.
ОРГАНЫ УПРАВЛЕНИЯ
Инженерный контроль / методы работы:
- Прочтите и следуйте инструкциям производителя оборудования для электрофореза.
- Подготовьте стандартную рабочую процедуру (СОП). Для получения инструкций см. Набор инструментов по химической безопасности лабораторий SU.
- Проконсультируйтесь с PI перед первым использованием оборудования для электрофореза.Обсуждение должно включать особые опасности и меры безопасности.
- Отмеряйте, смешивайте и обрабатывайте все опасные порошкообразные химические вещества или смеси для приготовления геля с опасными компонентами (например, мономером акриламида, бромидом этидия, фенолом, персульфатом аммония и формальдегидом) в вытяжном шкафу.
- Купите готовые гели или предварительно смешанные растворы акриламида и бромистого этидия вместо того, чтобы делать свои собственные.
- Рассмотрите возможность использования заменителей бромистого этидия.
- Соблюдайте осторожность при использовании микроволновой печи для плавления растворов агарозы — не используйте закрытые емкости и остерегайтесь перегретых жидкостей, которые могут внезапно и неожиданно закипеть.Дайте горячим растворам агарозы остыть до 50-60 ° C, прежде чем добавлять бромид этидия или разливать по лоткам. Наденьте изолирующие перчатки и направьте отверстие колбы от себя.
Соединительные провода:
- Отключите основное питание перед подключением или отключением электрических проводов.
- Сухими руками в перчатках подключайте по одному проводу, используя только одну руку.
- Убедитесь, что провода / банановые заглушки полностью вставлены.
Использование оборудования:
- Не запускайте оборудование без присмотра.
- Не приближайте оборудование к непреднамеренным точкам заземления и проводникам (например, раковинам или другим источникам воды, металлическим пластинам, украшениям, алюминиевой фольге, трубам или другому электрическому / металлическому оборудованию).
- Гелевая камера должна иметь крышку или крышку с предохранительными блокировками для предотвращения случайного контакта с электродами под напряжением или буферными растворами.
- Внешний вид камеры для геля должен быть сухим и не допускать проливания растворов. Проверить камеру на герметичность.
- Выключите все источники питания и отсоедините провода, прежде чем открывать крышку гелевой камеры или проникать внутрь гелевой камеры.Не полагайтесь на предохранительные блокировки.
Средства индивидуальной защиты
- Наденьте лабораторный халат с длинными рукавами, защитные очки, нитриловые перчатки (латекс неэффективен), длинные брюки и обувь с закрытым носком.