Vamos falar sobre a Eletroforese de Proteínas para Concursos?

Olá pessoal! Tudo bem? Sou a professora Débora Juliani, farmacêutica, especialista em Análises Clínicas e faço parte do time de professores do Gran Concursos.

A Eletroforese de Hemoglobinas é um método diagnóstico muito útil para a identificação da presença de hemoglobinas variantes já que, por meio da técnica, é possível identificar e quantificar diferentes tipos de hemoglobina no sangue. Assim, a Eletroforese de Hemoglobinas é essencial para o diagnóstico de hemoglobinopatias, como a anemia falciforme e outras condições hereditárias que afetam a estrutura ou a produção de hemoglobina. 

Este é um assunto bastante abordado nas questões de Concursos para profissionais que atuam em Análises Clínicas, como Farmacêuticos, Biomédicos, Biólogos, Técnicos de Laboratório, etc. 

Se você não acredita, eu posso provar: em uma rápida busca no Gran Questões (ferramenta MARAVILHOSA de estudos, diga-se de passagem, disponível em https://questoes.grancursosonline.com.br/) com a palavra-chave “eletroforese de hemoglobinas”) foram localizadas 6.843 questões das mais diversas bancas e graus de dificuldade.

Ou seja, existe uma possibilidade bastante grande de que você venha a se deparar com uma questão sobre esse tema na hora da sua prova. Então vamos relembrar juntos alguns dos pontos mais importantes e mais recorrentes nas questões?

Em primeiro lugar, é importante entender que a técnica de eletroforese é um método de separação de macromoléculas (principalmente ácidos nucleicos e proteínas) que apresentam carga elétrica. Aqui faço uma pausa para te lembrar que a hemoglobina é uma proteína, ok? Ela é composta estruturalmente por quatro cadeias de globina, cada uma contendo um grupo heme, que contém um átomo de ferro. Existem dois tipos principais de cadeias de globina em adultos, alfa globina (α) e beta globina (β), formando a molécula normal de hemoglobina, chamada de hemoglobina A (HbA), estruturalmente formada por duas cadeias de cada tipo (α2β2), conforme você pode ver na imagem.

Além da HbA, que é a forma mais comum de hemoglobina em adultos saudáveis, temos também outras hemoglobinas variantes que a Eletroforese de Hemoglobinas é capaz de detectar, veja só: 

• Hemoglobina A2: Forma variante, mas que compreende de cerca de 2% das hemoglobinas adultas na circulação de um indivíduo adulto saudável, formada por duas cadeias α e duas cadeias γ (gama).
• Hemoglobina F (HbF): Hemoglobina fetal, formada por duas cadeias α e duas cadeias Δ (delta), é característica do período fetal do desenvolvimento, tendo sua síntese diminuída no período pós-natal
• Hemoglobina S (HbS): Forma anômala associada à anemia falciforme, formada por duas cadeias α e duas cadeias β, porém com a substituição do ácido glutâmico por uma valina na posição 6 da cadeia β.
• Hemoglobina C (HbC): Outra variante anômala que pode causar uma forma leve de anemia, formada por duas cadeias α e duas cadeias β, porém com a substituição do ácido glutâmico por uma lisina na posição 6 da cadeia β.

Outras variantes menos significativas, incluindo HbE, HbD, entre outras, também podem estar presentes em diferentes hemoglobinopatias.

Voltando à técnica da eletroforese, observe que as macromoléculas são submetidas a um campo elétrico em um solvente condutor e migram para um polo positivo ou negativo de acordo com a sua carga.

Lembre-se: os opostos se atraem! Quando a molécula possui carga positiva dizemos que ela é um cátion e ela irá se deslocar, portanto na direção do seu oposto, o polo negativo (ao qual damos o nome de cátodo). Por outro lado, quando a molécula possui carga negativa dizemos que ela é um ânion e ela irá se deslocar em direção ao polo positivo (ao qual damos o nome de ânodo).

As proteínas são moléculas eletricamente neutras, mas que podem assumir cargas negativas (devido aos grupos carboxila OH^–) ou positivas (devido aos grupos amino NH₄⁺) a depender do pH do meio em que se encontram. Na eletroforese utiliza-se um tampão eletroforético, uma solução ionizada que permite a transferência de corrente elétrica e que define o valor do pH. 

Usualmente esse pH é 8,6, portanto alcalino. Ou seja, no tampão temos a presença de OH^– livres que faz com que as proteínas da molécula de hemoglobina assumam cargas negativas e migrem para o polo positivo. 

Mas se todas elas estão indo na mesma direção, como o método pode ser útil para separar os diferentes grupos específicos de hemoglobinas, como eu te disse anteriormente?

Isso é possível pois o tamanho de cada molécula de hemoglobina vai definir a velocidade com a qual as moléculas conseguem se deslocar através dos poros gel de agarose ou de poliacrilamida: quanto menor o tamanho, maior será a facilidade em atravessar a rede que compõe o gel, maior será a velocidade de migração e, consequentemente, maior será a distância percorrida pela molécula desde o seu ponto de aplicação.

Assim, surge esta máxima que você deve “gravar” para a sua prova: A eletroforese separa moléculas com cargas diferentes e/ou moléculas com mesma carga, mas diferentes tamanhos, como no caso da eletroforese de hemoglobinas, ok?

O processo de Eletroforese de Hemoglobinas pode ser resumido em um passo a passo, quer conferir?

1. Coleta de Amostra: Uma amostra de sangue é coletada do paciente.
2. Preparação: A amostra de sangue é tratada para liberar a hemoglobina das hemácias.
3. Aplicação em Gel: A hemoglobina liberada é aplicada em um gel de agarose ou de poliacrilamida que é colocado em um aparelho de eletroforese.
4. Eletroforese: Uma corrente elétrica é passada através do gel, fazendo com que as diferentes formas de hemoglobina migrem a diferentes velocidades com base em suas cargas e tamanhos.
5. Separação: As diferentes formas de hemoglobina se separam em bandas distintas no gel.
6. Análise: As bandas são analisadas para identificar os tipos de hemoglobina presentes e suas proporções. A posição e a intensidade das bandas fornecem informações sobre as variantes de hemoglobina.

Para finalizarmos, vou te mostrar qual é o padrão de normalidade na coluna 1 da figura a seguir. Observe que a HbA é a molécula que mais se aproxima da “linha de chegada” que é o polo positivo (ânodo), lembra? Perceba ainda que ela gera uma banda bem mais densa que as demais em virtude de ser a fração predominante em indivíduos adultos saudáveis. 

No próximo artigo trarei os perfis mais comuns de alterações qualitativas e quantitativas que caracterizam diversas hemoglobinopatias e que as bancas A-DO-RAM cobrar nas questões. Não deixe de conferir! Um forte abraço e bons estudos!