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ELETROFORESE 2011 Características básicas; O fluxo determinante; Objetivos: O fluxo determinante; Fatores envolvidos; O ponto isoelétrico; Tipos do eletroforese:Tipos do eletroforese: Eletroforese livre, Eletroforese capilar, Eletroforese em suporte sólido,p , Eletroforese em suporte semi-sólido, Focalização isoelétrica, Eletroforese com SDS, Eletroforese bidimensional, Eletroforese de alta voltagem, Immunobloting, Iontoforese. Revelação; Analise qualitativo e quantitativo; ALPICAÇÕES PROCEDIMENTO EXPERIMENTALALPICAÇÕES e PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 1 ELETROFORESE DEFINIÇÃO: Processo de separação e/ou caracterização de componentes de um sistema, baseado na carga elétrica livre das partículas, onde u s ste a, baseado a ca ga e ét ca e das pa t cu as, o de ocorre a migração diferencial das mesmas quando submetidas a um campo elétrico. PRINCÍPIO: Para que uma partícula se mova no campo elétrico é necessário que possua carga, isto é, excesso ou deficiência de elétrons, resultando em carga elétrica livre. 2 ELETROFORESE A l t f é i l t útil ét d líti SA eletroforese é especialmente útil como método analítico. Sua vantagem é que as proteínas podem ser separadas e visualizadas, permitindo ao pesquisador determinar rapidamente o número de espécies de proteínas presentes em ma mist ra o o gra de p re aespécies de proteínas presentes em uma mistura ou o grau de pureza de uma preparação particular de proteínas. A eletroforese permite também a determinação de propriedades cruciais de uma proteína, tais como o seu ponto isoelétrico e seu peso molecular aproximadomolecular aproximado. 3 ELETROFORESE Componentes que possuem carga elétrica livre migram para pólos de carga oposta a sua. Portanto, partículas carregadas positivamenteg p , p g p migram para o pólo negativo (cátodo) e partículas carregadas negativamente migram para o pólo positivo (ânodo). Na eletroforese a força elétrica, Fel , que move a macromolécula (os ácidos nucléicos, e as proteínas também podem ser separados deste modo) é o potencial elétrico, , vezes a carga líquida da molécula, q. A f á i ã d lé l é f i ã F éA força que pára a migração da macromolécula é a fricção, Ff, que é proporcional da velocidade da partícula, V, vezes o coeficiente de fricção, ffr: No caso do pólo elétrico constante as duas forças se balanceiam e aNo caso do pólo elétrico constante as duas forças se balanceiam e a molécula migra-se com a velocidade constante. 4 Eletroforese é o fluxo de partículas carregadas = o fluxo migracional. qCAuJ xqCAuJ A forca que atua sobre as moléculas com cargas elétricas é proporcional o valor da carga e o gradiente do potencial elétrico. O fluxo como tudo, J, é proporcional da Carga, q, d C t ã d lé l Cda Concentração das moléculas, C, da Área através qual o fluxo atravessa, A, d G di t d t i l lét i do Gradiente do potencial elétrico, , e da Mobilidade das moléculas, u. x 5 FATORES QUE CONDICIONAM A VELOCIDADE DA MIGRAÇÃO ELETROFORÉTICA: A velocidade com que uma partícula se movimenta no campo elétrico depende de vários fatores as mais importantes são: densidade de carga elétrica livre: densidade de carga elétrica livre: principal fator, diretamente proporcional potencial elétrico aplicado: potencial elétrico aplicado: diretamente proporcional, a voltagem aplicada deve ser adequada para separar o mais rapidamente possível, antes que a difusão espalhe os componentes. Voltagem muito alta, porém, aquece os sistema e prejudicacomponentes. Voltagem muito alta, porém, aquece os sistema e prejudica a separação raio da partícula: inversamente proporcionalp p p viscosidade do meio: inversamente proporcional 6 FATORES QUE CONDICIONAM A VELOCIDADE DA MIGRAÇÃO ELETROFORÉTICA: Outros fatores também influenciam na velocidade de migração: pH do meio (tampão); pH do meio (tampão); força iônica do tampão; interação com a fase fixa; tipo de suporte; tipo de suporte; grau de embebição (absorção) do suporte; temperatura; Várias substâncias podem ser analisadas pela eletroforese, entre as principais, as proteínas e ácidos nucléicos. 7 PONTO ISOELÉTRICO de uma proteína é valor do pH onde asPONTO ISOELÉTRICO de uma proteína é valor do pH onde as cargas positivas e negativas (da proteína) se equivalem, não tendo carga elétrica efetiva e portando não migrando na presença de campo elétrico.p Existem aminoácidos que além da carboxila e do grupo amina possuemExistem aminoácidos que além da carboxila e do grupo amina possuem outros grupos dissociáveis: Histidina (grupo imidazol, pK=8,3), Cisteína (grupo sulfidrila, pK=8,3), Tirosina (grupo hidroxifenol, pK=10,1) e Arginina (grupo guanidil, (g p , p , ) g (g p g , pK=12,5). As proteínas são poliaminoácidos e, portanto, possuem o comportamento múltiplo dos aminoácidos componentes. 8 PONTO ISOELÉTRICO Quase todas as proteínas possuíram o ponto isoelétrico exato, por exemplo: Proteínas pI Pepsina Ovalbumina Soroalbumina Urease -1.0 4.6 4.9 5 0Urease -Lactoglobulina Hemoglobina Mioglobina 5.0 5.2 6.8 7.0 Quimotripsinogênio Citocromo C Lisozima 9.5 10.7 11.0 O ponto isoelétrico da pepsina que está apresentado na tabela é = -1. Há uma coisa errada? 9 As imunoglobulinas não possuem o ponto isoelétrico fixo. Faz pesquisa e descobri por que? ESQUEMA DA DISTRIBUIÇÃO DAS PROTEINAS SÉRICO PELO PONTAS ISOELETRICOS pI 4,7-5.4 pI 5,4-5,8 pI 6,3-8,3 Albumina Alfa 1- globulina Beta - globulina Gama-globulinag g g Alfa 2- globulina Beta - lipoproteína Alfa lipoproteínaAlfa – lipoproteína Memoriza os pontos isoelétricos das proteínas sérico. Para q e pólo elétrico elas ai migrar em pH 9? Em pH 4? E em pH 6?Para que pólo elétrico elas vai migrar em pH 9? Em pH 4? E em pH 6? O ponto isoelétrico da Gama-globulina está na faixa de 6.3-8.3. Há uma coisa errada?Há uma coisa errada? As imunoglobulinas todas não possuem o ponto isoelétrico fixo. Faz pesquisa e descobri por que? 10 MÉTODOS ELETROFORÉTICOS: ELETROFORESE SEM SUPORTE: denominada eletroforese livre. Diagrama esquemático da célula de TiseliusDiagrama esquemático da célula de Tiselius para medir a mobilidade eletroforética pelo método do movimento de fronteiras. No exemplo é mostradas duas diferentes espécies de proteínas carregadas negativamente comde proteínas carregadas negativamente, com diferentes mobilidades eletroforéticas, dissolvidas em solução tampão. Neste caso todas as proteínas migram para o ânodo. As mais rápidas assumem as fronteiras (1) tanto ascendenteassumem as fronteiras (1) tanto ascendente quanto descendente, ultrapassando, as mais lentas (2). Como resultado forma-se duas fronteiras em movimento ascendente e duas fronteiras em movimento descendente. Nesse sistema as substâncias são separadas em meio totalmente líquido, em tubo em forma de “U”. Para se obter um quadro completo da mistura, escolhe-se um pH onde a maioria das proteínas tenha a mesma carga porém com densidade de carga e fronteiras em movimento descendente. maioria das proteínas tenha a mesma carga, porém com densidade de carga e mobilidade diversa. A partir da migração da proteína, formando uma frente. O índice de refração nessa fronteira muda pela passagem das proteínas. Os movimentos de convecção provocados pela dissipação do calor exigem aparelhos e instalaçõesg especiais. É um método em desuso 11 ELETROFORESE EM SUPORTE SÓLIDO ELETROFORESE EM SUPORTE A l ã d t í é i bili d t i lid i ólidELETROFORESE EM SUPORTE: A solução aquosa de proteínas é imobilizada em uma matriz solida ou semi - sólido (material poroso e hidratado que apresenta rigidez mecânica) eliminando a convecção e os distúrbios de vibração, bem como diminuindo a difusão das substâncias, o que facilita a sua completa separação. Metodologia mais simples, de maior resolução e que necessita de menores quantidades de amostra em relação a eletroforese livre. ELETROFORESE EM SUPORTE SÓLIDO: Os suportes sólidosmais usados são papel de filtro (EPF) e acetato de celulose (EAC), por serem materiais relativamente inertes que não interagem com as proteínas migrantes nem ocasionam o seu retardamento. O acetato de celulose tem a vantagem sobre o papel de filtro de proporcionar melhor fracionamento, inclusive na separação de beta-globulina e beta-lipoproteína, o que não é possível em papel, e maior rapidez na separação O processo de eletroforese é mantido até que os componentes tenham sido separados em zonasrapidez na separação. O processo de eletroforese é mantido até que os componentes tenham sido separados em zonas nítidas. A posição e quantidade das proteínas, pode ser avaliada por um densitômetro. (a) Diagrama esquemático do instrumental utilizado A amostra é aplicada no centro do papel(a). Diagrama esquemático do instrumental utilizado. A amostra é aplicada no centro do papel previamente umedecida pela própria solução tampão. As extremidades do papel são mergulhadas na solução tampão, na qual os eletrodos estão imersos e aonde será aplicado o campo elétrico. (b) Representação esquemática do eletroforetograma completo. Veja que os íons positivos (cations) migram em direção ao cátodo e os íons negativos em direção ao ânodo Moléculas com(cations) migram em direção ao cátodo e os íons negativos em direção ao ânodo. Moléculas com carga resultante nula, permanecem no ponto de aplicação da amostra. 12 ELETROFORESE EM SUPORTE SEMI SÓLIDO Os suportes semi -sólidos mais usados são os géis de agar, agarose e poliacrilamida. É possível maior resolução eletroforética quando o suporte ou material da matriz pode p ç q p p retardar ou excluir moléculas protéicas em função dos seus tamanhos moleculares. ELETROFORESE EM GEL ÁGAR OU AGAROSE (EA): o processo é semelhante ao descrito para eletroforese em acetato celulose Uma variação dessa técnica bastantedescrito para eletroforese em acetato celulose. Uma variação dessa técnica, bastante utilizada é a IMUNOELETROFORESE. Nessa técnica após a separação eletroforética da amostra, faz-se uma reação antígeno-anticorpo (Ag-Ac), lava-se a preparação para retirar as proteínas solúveis, restando os complexos Ag-Ac insolúveis (precipitados no p , p g (p p gel), que são visualizados através de coloração específica. A analise imunoeletroforética permite definir ou caracterizar uma substância através de suas propriedades eletroforéticas (mobilidade), diferenças na velocidade de difusão (coeficiente de difusão) e pelas propriedades imunológicas (especificidade)e pelas propriedades imunológicas (especificidade). ELETROFORESE EM GEL DE POLIACRILAMIDA (EGPA). A eletroforese de proteínas é geralmente realizada em géis feitos de polímeros entrecruzados de poliacrilamida. O g g p p gel de poliacrilamida é um suporte que funciona com uma peneira molecular, promovendo a filtração da amostra pêlos poros do gel, reduzindo a velocidade de migração das proteínas em proporção aproximada à massa, ou peso molecular, de cada uma delas Nesse caso há associação da separação por carga e por peso molecularuma delas. Nesse caso há associação da separação por carga e por peso molecular. Nesse sistema proteínas com mesma carga e por peso moleculares ser separadas. 13 ELETROFORESE EM SUPORTE SEMI SÓLIDOELETROFORESE EM SUPORTE SEMI SÓLIDO Aparelho e as Peças para eletroforese vertical 14 ELETROFORESE EM SUPORTE SEMI SÓLIDO FORMAÇÃO DO GEL DE POLIACRILAMIDA – polimerização A esquema do gel.A esquema do gel. 15 ELETROFORESE EM SUPORTE SEMI SÓLIDO Procedimento esquemáticoProcedimento esquemático As amostras (misturas dasAs amostras (misturas das proteínas a ser analisadas estão colocadas com ajuda das micropipettas nosdas micropipettas nos poços (buracinhos) em um gel (1-3). O campo elétrico está aplicado (4) e as p ( ) proteínas migram com a velocidade diferente (5, 6) dependendo das cargas p g elétricas livres e tamanho. 16 ELETROFORESE EM SUPORTE SEMI SÓLIDO EM GEL ÁGAR OU AGAROSE ou POLIACRILAMIDA Slab-eletroforese – eletroforese em camada fina do gel Há d i ti d l t l éE d l d fi Há dois tipos do gel: no topo o gel é com poros grandes e serve para concentrar as amostras; no baixo o gel é com poros menores e serve para separação as proteínas Esquema do gel em camada fina entre dois laminas de plástico ou de vidro com a aplicação da amostra e resolução das proteínas após da menores e serve para separação as proteínas ou outros componentes do analise. resolução das proteínas após da revelação. 17 ELETROFORESE EM SUPORTE SEMI SÓLIDO Revelação As eletroforeses das amostras do soro do rato (revelado com o corante C i A) f õ d Alb i ( l d t b dCoomassie, A) e frações da Albumina (revelado com reagente na base da prata, C) no gel de poliacriamida. 18 ELETROFORESE EM SUPORTE SEMI SÓLIDO RevelaçãoRevelação Visualização dos ácidos nucléicos Com Luz UV Com corantes fluorescentes 19 ELETROFORESE EM SUPORTE SEMI SÓLIDO RevelaçãoRevelação Em LaboratorioEm Laboratorio 20 ELETROFORESE EM SUPORTE SEMI SÓLIDO RevelaçãoRevelação Não tocar a eletroforetograma com mãos vaicom mãos , vai sujar dela. 21 Eletroforese ácidos nucléicos 22 Eletroforese as proteínas na presença do SDS Um método eletroforético comumente utilizado para a determinação da pureza e do peso molecular de proteínas faz uso de detergente dodecilsulfato de sódio (SDS). O SDS liga-se à maioria das proteínas, provavelmente por interações hidrofóbicas em quantidades grosseiramente proporcionais ao pesoprovavelmente por interações hidrofóbicas em quantidades grosseiramente proporcionais ao peso molecular de cada proteína e, em geral, na proporção de uma molécula de SDS para cada dois resíduos de aminoácidos. O SDS ligado adiciona uma grande carga negativa à molécula de proteína, tornando insignificantes as cargas intrínsecas da mesma. [CH3-(CH2)n-CH2-O-SO3-] Na+ Dodecilsulfato de sódio (SDS) A conformação nativa das proteínas é alterada quando o SDS liga se a elas e a maioria adquire entãoA conformação nativa das proteínas é alterada quando o SDS liga-se a elas e a maioria adquire, então, uma mesma forma geométrica, isto as tornam muito semelhantes entre si e, por esta razão, passa a Ter uma mesma relação entre a carga elétrica e a massa. Assim, a eletroforese na presença de SDS separa as proteínas quase exclusivamente na base de sua massa (peso molecular), com os polipeptídios menores migrando mais rapidamente Proteínas tratadas com SDS perdem a carga intrínseca emenores migrando mais rapidamente. Proteínas tratadas com SDS, perdem a carga intrínseca e adquirem carga negativa constante em relação ao peso molecular. Sendo negativas, são atraídas pólo ânodo e a separação ocorre segundo o peso molecular. Por essa metodologia pode-se determinar o volume (massa aproximada) através da filtração pêlos poros do gel. As proteínas menores saem na frente o inverso da cromatografica por gel filtraçãofrente, o inverso da cromatografica por gel-filtração. 23 Eletroforese as proteínas na presença do SDS Depois de realizada a eletroforese as proteínas são visualizadas pela adição d t l dde um corante, como o azul de Coomassie, o qual se une às proteínas, porém não ao gel de poliacrilamida. Este tipo de gel fornece ét d it ium método para monitorizar os progressos sucessivos no isolamento de uma proteína, porque o número de bandas protéicas deve decrescer à did ifi ã tmedida que a purificação aumenta. Quando comparada com as posições para as quais as proteínas de peso molecular conhecido migram no gel, a i ã d t í d h idposição de uma proteína desconhecida poder fornecer uma excelente medida do seu peso molecular. Caso a proteína tenha duas ou mais subunidades dif t d b id d ádiferentes, cada subunidade será, em geral, separada pelo tratamento com o SDS e uma banda isolada aparecerá para cada uma delas. 24 ELETROFORESE EM GEL DE POLIACRILAMIDA NA PRESENÇA DE DODECIL SULFATO DE SODIO (EGPA SDS)NAPRESENÇA DE DODECIL SULFATO DE SODIO (EGPA-SDS). Exemplo do gráfico padrão para determinação do peso molecular Eletroforetograma Descobre você mesmo o peso molecular a proteína desconhecida, que apresenta no faixa 2 da Eletroforetograma. Etapas: 1. medida das distancias percorridas (todas as proteínas e corante Lider); p ( p ); 2. Calculo de Rf (migração relativa = Dp/DL); 3. construção do gráfico Padrão, onde eixo Y – migração relativa e eixo X – Logaritmo do Peso Molecular das proteínas padrão; 4 Utili d l d Rf d t í d h id d t i L it d P4. Utilizando valor do Rf da proteína desconhecida determina o Logaritmo do Peso molecular dele e, a seguir, o Peso Molecular. 25 FOCALIZAÇÃO ISOELÉTRICA OU ELETROFOCALIZAÇÃO. Teoria A focalização isoelétrica é um procedimento usado para determinar o ponto isoelétrico (pI) de uma proteína. Talvez seja o método mais eficiente de eletroforese.eletroforese. Nesse método, inicialmente, um tipo de anfólitos (que uma mistura de ácidos e bases orgânicos, de pequeno peso molecular) está aplicado um s porte ( m gel) logo após aplicamos m campo elétrico no tempo c rtosuporte (um gel), logo após aplicamos um campo elétrico no tempo curto (pré-corrida) que faz distribui os anfolitos ao longo de um gel e estabelece um gradiente linear de pH no gel de poliacrilamida ou agarose. A i t d lé l1 Separação das moléculas em acordo com pontos isoelétricos A mistura das moléculas com o ponto isoelétrico diferente está aplicada (1). As moléculas se migram (2) até cada dela h l l l d 1 2 3 chega o local com o valor do pH igual ao pI dela (3). 2 33 26 FOCALIZAÇÃO ISOELÉTRICA OU ELETROFOCALIZAÇÃO ResultadoResultado Quando uma mistura protéica é colocada no gel de poliacrilamida ou agarose cada proteína migra para o cátodo ou anodo atéproteína migra para o cátodo ou anodo até atingir o pH, que é igual ao seu pI (pH isoelétrico), formado uma área estacionária. Assim proteínas com diferentes pontosAssim, proteínas com diferentes pontos isoelétricos distribuem-se de forma diferente ao longo do gel, formado uma área estacionária.estacionária. A processo da revelação é similar ao processo utilizado na nossa aula pratica com papel da celulose como suporte sólido: p p p corante revelador e solução descorante. A separação das moléculas em acordo com pontos isoelétricos delas. 27 Eletroforese bidimensional. O principio Combinando dois métodosCombinando dois métodos eletroforéticos : a focalização isoelétrica (IEF) e a eletroforese na presença de SDS) em géis bidimensionais consegue-se l ã d i t ia resolução de misturas mais complexas de proteínas. Este método composto é mais sensível do que a focalização isoelétrica ou a eletroforesefocalização isoelétrica ou a eletroforese em SDS sozinhos. A eletroforese bidimensional separa as proteínas de peso molecular idêntico que diferempeso molecular idêntico, que diferem em ponto isoelétrico, ou proteínas com pI similar, porém pesos moleculares diferentesdiferentes. 28 Eletroforese bidimensional. O principio Combinando dois métodos eletroforéticos : a focalização isoelétrica (IEF) e a eletroforese na presença de SDS) em géis bidimensionais . A eletroforese bidimensional separa as proteínas de peso molecularas proteínas de peso molecular idêntico, que diferem em ponto isoelétrico, ou proteínas com pI similar, porém pesos moleculares , p p diferentes. Revelado com o corante Coomassie. 29 Eletroforese bidimensionalEletroforese bidimensional Revelação Reagente da prata Corantes fluorescentesg p A cada pontinha representa um proteína diferente. A intensidade da coloração indica a quantidade da proteínada coloração indica a quantidade da proteína. 30 ELETROFORESE DE ALTA VOLTAGEM Aplica-se alta voltagem (ate 10 mil volts) ao sistema para separação de pequenas moléculas com rapidez, antes que elas possam se difundir. Utilizada para aminoácidos e pequenospossam se difundir. Utilizada para aminoácidos e pequenos polipeptídios. Fonte externo para eletroforese 31 “ IMMUNOBLOTING” é um poderoso método do diagnostico. 32 “ IMMUNOBLOTING” é um poderoso método do diagnostico. 33 Analise dos eletroforetogramas. Densitometros são fotocolorímetros específicos. 34 Eletroforese das proteínas séricas: correlações clínico-patológicas. D it d b bâ iDensitogramas = curvas de absorbância 35 Eletroforese das proteínas séricas: correlações clínico-patológicas. Densitogramas = curvas de absorbânciag 36 Determinação as quantidades relativas de cada proteína nas analises eletroforeticos Agora que temos as densitogramas obtidos com a análise densitométrica das corridas eletroforéticas com ajuda dum densitometro, um pequeno problema se apresenta: Como podemos calcular as quantidades relativas de cada proteína na amostra analisada, baseados apenas nas densitogramas ? Isto pode ser resolvido de duas formas. Baseado na área do gráfico. Primeiro tem que traçar uma linha na base do gráfico ligando os pontos iniciais e finais. Depois, podemos utilizar o conceito de integral e derivação de funções, mas podemos utilizar um artifício geométrico para resolver nosso problema: basta traçarmos retas paralelas aos eixos x e y, cobrindo todo o gráfico (formando uma malha). Feito isto, passaremos a trabalhar como se usássemos um papel milimetrado (quanto mais próximas essas linhas umas das outras, mais exata será a medida obtida). Para descobrir as áreas aproximadas das curvas do gráfico, devemos então contar o ú áf Qnúmero de quadrados contidos no gráfico. Quando o quadrado estiver apenas parcialmente contido no gráfico, a ele será atribuído valor 0,5. Quando o quadrado estiver totalmente contido no gráfico, a ele será atribuído valor 1. Após a contagem, soma-se os valores, obtendo as áreas relativas das curvas. Outra possibilidade é aproxima o cada curva (pico) com uma ou mais figuras geométricas e calcula as á d l Á tó i id 100% Á d d i X%áreas delas. Área somatória assumida como 100%. Área de cada pico – X%. Com uma balança analítica. Primeiro traçamos uma linha na base do gráfico e com uma tesoura, podemos simplesmente recortar o gráfico e obter um pedaço de papel na forma dele. Em seguida pesa- t t btid (P t t l) f t t d áfi D i tse esse recorte e anota-se a o peso obtido (PG =peso total), referente a todo gráfico. Depois, recorta-se cada Gaussiana (picos) do gráfico e pesa-se separadamente. Para se saber a quantidade relativa das proteínas, basta estabelecer relações matemáticas entre os pesos anotados e o peso total, PG. U ã li f ã l ti d t í é i ti d d itUsar esse noção para analisar a fração relativa das proteínas séricas a partir dos densitogramas de eletroforese apresentados na pagina anterior. 37 Uma imunoeletroforese cruzada bidimensional. 38 Eletroforese das proteínas séricas:Eletroforese das proteínas séricas: correlações clínico-patológicas A eletroforese das proteínas do soro, dentro de certos limites, tem importante papel na investigação clínica. A análise do diagrama eletroforético poderá ser g g feita por uma simples inspeção visual da fita, após coloração, ou através dos dados quantitativos obtidos por eluição da fita e leitura em fotocolorímetro ou pela leitura da fita no densitômetro. A eletroforese do soro do adulto normal, usando tampão pH 8,6 de força iônica 0,05, resulta na separação de 5 componentes protéicos: f ã lb i lf 1 lf 2 b t l b lifração albumina, alfa-1, alfa-2, beta e gama globulina. A fração albumina é a que mais se distancia do ponto de aplicação no sentido d ól iti A f õ l b li ã d i d l d ddo pólo positivo. As frações globulinas são designadas pela ordem de mobilidade decrescente. Uma vez que a densidade da coloração das diferentes frações é proporcional as suas concentrações, a fração albumina é que se mostra mais densaque se mostra mais densa. 39 Eletroforese das proteínas séricas:Eletroforese das proteínas séricas: correlações clínico-patológicasFRAÇÕES PROTEICAS - VALORES NORMAIS: Albumina 3,5 a 5,3 g/100 ml ou 52% a 68% Globulinas: Alfa 1 0,2 a 0,2 g/100 ml ou 3,4% a 5,3% Alf 2 0 4 0 7 /100 l 6% 10%Alfa 2 0,4 a 0,7 g/100 ml ou 6% a 10% Beta 0,7 a 0,9 g/100 ml ou 10% a 13% Gama 1,0 a 1,7 g/100 ml ou 14% a 21% 40 Eletroforese das proteínas séricas:Eletroforese das proteínas séricas: correlações clínico-patológicas GLOBULINA ALFA-1 AUMENTADA: Enfermidades agudas, crônicas de qualquer natureza (por exemplo, resfriados, furunculose); síndrome f óti i fl tó i d N l i tnefrótica; processos inflamatórios agudos. Neoplasias e outros; síndrome com destruição tissular; efermidade de Hodgkin; úlcera péptica; gastroenterites agudas; colites ulcerosas e carcinoma gástrico. GLOBULINA ALFA-1 DIMINUÍDA: Cirrose hepática, periarterites crônicas, hepatites por vírus, má absorção e má nutrição. CLOBULINA ALFA-2 AUMENTADA: Síndrome nefrótica, icterícia obstrutiva, tuberculose pulmonar e extrapulmonar, mieloma múltiplo, enfermidade de Hodgkin nefrose e glomerilonefrite enfermidades doenfermidade de Hodgkin, nefrose e glomerilonefrite, enfermidades do colágeno, diabete melitus, úlcera péptica, gastroenterites agudas, colites ulcerosas e carcinoma gástrico 41 Eletroforese das proteínas séricas: GLOBULINAALFA 2 DIMINUÍDA H tit í i h áti correlações clínico-patológicas GLOBULINA ALFA-2 DIMINUÍDA: Hepatites por vírus, cirrose hepática, síndrome de má absorção e má nutrição. BETA CLOBULINA AUMENTADA: Especialmente em todos os processos em q e há hiperlipemia como síndrome nefrótica mi edema icterícia obstr ti a eque há hiperlipemia como: síndrome nefrótica, mixedema, icterícia obstrutiva e mieloma múltiplo. BETA GLOBULINA DIMINUÍDA: Leucemias mielogênicas e momocíticas, colites ulcerosas nefrose e glomerulonefritescolites ulcerosas, nefrose e glomerulonefrites. GAMA CLOBULINA AUMENTADA: Inflamações crônicas (entre elas endocardites bacterianas e hepatites crônicas), necroses hepáticas, enfermidades do colágeno com excessão da perioarterite nodosa calazarenfermidades do colágeno com excessão da perioarterite nodosa, calazar (leishmaniose), linfogranuloma venéreo, cirrose crônica (ê característica a quase ausência de demarcação entre os picos beta e gama), sarcoidoses, artrite reumatóide, plasmocitoma e macroglobulinemia.artrite reumatóide, plasmocitoma e macroglobulinemia. GAMA GLOBULINA DIMINUÍDA: Baixa resistência por infecções, leucemias linfáticas, úlceras gástricas, colites ulcerosas, enterites agudas, câncer do estômago, nefroses, glomerulonefrites e enfermidades de má absorção e g , , g ç nutrição. 42 Eletroforese em capilar: apresentação esquemática 43 Eletroforese em capilarEletroforese em capilar 44 Tipos de eletroforese em capilar:p p Eletroforese zonal em capilar (EZC): é a forma mais simples de eletroforese em capilar e também é conhecida como em eletroforese em solução. A separação se baseia na diferença da razão massa/carga das substâncias O fundamental na EZC é abaseia na diferença da razão massa/carga das substâncias. O fundamental na EZC é a homogeneidade da solução tampão e a uniformidade na intensidade do campo elétrico ao longo do capilar. O controle do pH do meio é muito importante uma vez que ele interfere na dissociação dos grupamentos acídicos e protonação dos grupamentos g g básicos do soluto. Eletroforese em gel no capilar (EGC): é uma adaptação da eletrofrese em gel tradicional só que ocorrendo no interior do capilar que é preenchido com uma soluçãotradicional só que ocorrendo no interior do capilar, que é preenchido com uma solução de polímeros criando uma peneira molecular. Deste modo é possível separar pelo tamanho substâncias que apresentam a razão massa/carga similar. Está técnica é comumente empregada na determinação do peso molecular de proteínas e na análise de seqüenciamento de DNA. Focalização isoelétrica em capilar (FIC): possibilita que moléculas anfóteras como proteínas sejam separadas em um gradiente de pH estabelecido entre o cátodo e oproteínas sejam separadas em um gradiente de pH estabelecido entre o cátodo e o anodo. As moléculas irão migrar até onde sua carga resultante seja zero. No ponto isoelétrico as moléculas estacionam em uma zona focada, que pode ser localizada utilizando um detetor de pressão ou por meios químicos. A FIC é muito utilizada para caracterização de proteínas. 45 APLICAÇÕES: O campo de aplicação dos métodos eletroforéticos é extremamenteO campo de aplicação dos métodos eletroforéticos é extremamente vasto, alguns exemplos podem ser citados: Estudo clínica do plasma e outros líquido do organismo de mamíferos (EAC ou EPF);mamíferos (EAC ou EPF); Resolução de misturas complexas de proteína, ácidos nucléicos e aminoácidos (EGPA, EGPA-SDS, FI);e aminoácidos (EGPA, EGPA SDS, FI); Determinação da pureza e homogeneidade molecular (EGPA, EGPA-SDS, FI);, ); Determinação do pI das proteínas (FI); Determinação do peso molecular (EGPA-SDS). 46 APLICAÇÕES: O campo de aplicação dos métodos eletroforéticos é extremamenteO campo de aplicação dos métodos eletroforéticos é extremamente vasto, alguns exemplos podem ser citados: Determinação de alterações em amostras submetidas a ação de agentes químicos (drogas) ou físicos (radiações) - (EGPA, EGPA-SDS, FI);FI); Genética molecular (EGPA** ou EGPA-SDS)- testes de paternidade entre outros;entre outros; Testes mais refinados para diagnóstico (“immunoblotting” - teste para HIV) - (EGPA ou EGOA-SDS);para HIV) (EGPA ou EGOA SDS); Veterinária (EGPA, EGPA-SDS, FI) - usado para avaliar alterações patológicas em animais;p g ; Taxonomia** (EGPA, EGPA-SDS, FI) - Classificação de espécies. 47 Iontoforese A eletroforese pode ser utilizada para “injeção” de medicamentos através da pele. Obstáculos para penetração da pele: A resistência do estrato córneo (camada mais d l ) i d d d di lé l d ê iextrema da pele) impede a entrada de medicamentos: moléculas grandes têm muita dificuldade em atravessar a epiderme para os vasos sangüíneos da derme. Soluções: Os equipamentos utilizados nesse caso denominam-se os aparelhos para iontoforese e estão apresentados na figura seguinte. O aparelho utiliza pulsospara iontoforese e estão apresentados na figura seguinte. O aparelho utiliza pulsos de eletricidade praticamente indolores que tornam a pele permeável. 48 Estrutura da peleEstrutura da pele http://webanatomy.net/anatomy/skin.jpghttp://webanatomy.net/anatomy/skin.jpg 49 Estrutura da peleEstrutura da pele 50 Iontoforese 51 Iontoforese Iontoforese é um processo de facilitação da penetração dos tecidos biológicos para substâncias ionizadas (com cargas elétricas livres) quando submetidas a aplicação do potencial elétrico adequado. As substâncias são geralmente os fármacos (antiinflamatórios, esteróides e anestésicos locais) Iontoforese é usada paraesteróides e anestésicos locais). Iontoforese é usada para transportar quantidades clinicamente significativas dos fármacos para região cutânea e subcutânea do tecido. A análise experimental e clínica demonstram a importância deste método na clínica, fisioterapia, dermatologia, otorrinolaringologia, oftalmologia, odontologia, e neurologia.oftalmologia, odontologia, e neurologia. 52 Iontoforese Mecanismos: Mecanismos: IonizaçãoIonização e e EletroosmoseEletroosmose Iontoforese As As drogasdrogas colocadascolocadas emem meiomeio aquosoaquoso sãosão compostoscompostos iônicosiônicos queque se se dissociamdissociam emem partículaspartículas carregadascarregadas positivamentepositivamente e e negativamentenegativamente, , portantoportanto serãoserão atraídosatraídos porpor eletrodoseletrodos de de sinalsinal contráriocontrário..pp pp Ionização --> ex. (fosfato de > ex. (fosfato de dexametasonadexametasona sódica) sódica) ((--) íon fosfato de ) íon fosfato de dexametasonadexametasona e (+) íon sódio. e (+) íon sódio. A identificação da droga prediza polaridade do eletrodo que será usados A identificação da droga prediz a polaridade do eletrodo que será usados para mover ou entregar a droga ao tecido.para mover ou entregar a droga ao tecido. Drogas positivas são colocadas sob o eletrodo positivo (anodo) e drogasDrogas positivas são colocadas sob o eletrodo positivo (anodo) e drogasDrogas positivas são colocadas sob o eletrodo positivo (anodo) e drogas Drogas positivas são colocadas sob o eletrodo positivo (anodo) e drogas negativas, sob o cátodo (eletrodo negativo)negativas, sob o cátodo (eletrodo negativo) O eletrodo ativo contém a droga e o eletrodo oposto é chamado de O eletrodo ativo contém a droga e o eletrodo oposto é chamado de eletrodo dispersivoeletrodo dispersivoeletrodo dispersivo.eletrodo dispersivo. 53 1 El t f EletroosmoseEletroosmose 1. Eletroforese; 2. Electroosmose com cargas elétricas fixas negativas. Os poros seletivamente hid áti 1. preenchidas com cátions que faz acontece o fluxo da água (junto com os cátions) na direção do pólo negativo = t dcatodo. 3. Eletroosmose com cargas elétricas fixas positivas. Os poros seletivamente hid ipreenchidas com anions que faz acontece o fluxo da água (junto com os anions na direção do pólo positivo = d 2. anodo. Esse fluxo leva as moléculas neutras e, também influi na migração das moléculas com lét i li3 cargas elétricas livres: freando aquelas que se movimenta contra fluxo da água e acelerando a i ã t 3. migração outras que se movimenta na mesma direção do que a água. 54 Eletroosmose Eletroosmose Então na eletroosmose o fluxo do solvente acontece enquanto o campo elétrico é aplicado sobre um meio poroso (membrana, pele....) com cargas elétricas fixas nas paredes dos poroselétricas fixas nas paredes dos poros. Por isso razão os suportes (solido ou semi-solido) para o eletroforese sempre estão feitos dos materiais sem as cargas elétricas fixas nos poros. Em pH fisiológico (~7), a pele apresenta excesso de Em pH fisiológico (~7), a pele apresenta excesso de cargas negativas cargas negativas que que facilita facilita migração dos cátions migração dos cátions e e o fluxo do solvente/água o fluxo do solvente/água ((junto com as junto com as substâncias dissolvidas)substâncias dissolvidas) para o para o catodocatodo. . )) pp Fluxo: Fluxo: de anodo para catodo.de anodo para catodo. A pele é isoelétrica (número das cargas positivas igual ao número das cargas A pele é isoelétrica (número das cargas positivas igual ao número das cargas negativas) em pH entre 3 e 4 (negativas) em pH entre 3 e 4 (CostelloCostello etet alal 1995)1995)negativas) em pH entre 3 e 4 (negativas) em pH entre 3 e 4 (CostelloCostello, , etet alal 1995). 1995). Por isso o fluxo da água se reverte em pH <3, porque nessas condições a Por isso o fluxo da água se reverte em pH <3, porque nessas condições a pele apresenta excesso de pele apresenta excesso de cargas positivascargas positivas que facilita que facilita migração dos migração dos anions anions e o solvente (e o solvente (junto com as substâncias dissolvidas) junto com as substâncias dissolvidas) parapara o anodo. Fluxo: Fluxo: de catodo para anodo. Fonte da energia elétrica de catodo para anodo. Fonte da energia elétrica 55 Iontoforese: Eletroforese + Eletroosmose 56 Iontoforese PrincípiosIontoforese. Princípios A taxa de penetração da droga aumenta com: Aumento da carga da drogag g Aumento da corrente iônica Decréscimo da massa molecular do íon (íons pequenos e leves apresentam maior mobilidade) www dexrx comwww.dexrx.com 57 Iontoforese PrincípiosIontoforese. Princípios Curdy, C., Kalia, Y.N., & Guy, R.Hy, , , , y, A resistência oferecida pela pele reside na camada A resistência oferecida pela pele reside na camada superficial da epiderme, ou seja, estrato córneo, que limita a perda de água do corpo. O estrato córneo é o maior obstáculo para a entrega de drogas transdérmica. 58 Iontoforese PrincípiosIontoforese. Princípios • Banga, 1998 A espessura da pele é de aproximadamente 2 a 3 mm e o A espessura da pele é de aproximadamente 2 a 3 mm e o estrato córneo tem 10-15 μm. Os espaços intercelulares estão completamente cheios de Os espaços intercelulares estão completamente cheios de lamelas que são compostas por lipideos, ceramidas, colesterol e ácidos graxos em quantidades praticamente i iiguais. A morfologia dos lipídeos é importante para a função de barreira do estrato córneobarreira do estrato córneo. 59 Iontoforese PrincípiosIontoforese. Princípios • Robinson, A.J & Snyder-Mackler, L., 1995, y , , Muitos compostos são carregados positivamente ou negativamente Quando estes compostos são colocados emnegativamente. Quando estes compostos são colocados em soluções apropriadas, dissociam-se em componentes que se comportam como íons. Estes íons podem ser influenciados pelo campo elétrico aplicado a solução onde eles podem ser atraídoscampo elétrico aplicado a solução, onde eles podem ser atraídos pelos pólos de sinais contrários. A força elétrica de repulsão destas cargas é a força motriz para a iontoforese. 60 Iontoforese TeoriaIontoforese. Teoria A A densidadedensidade de de correntecorrente é é medidamedida pelapela correntecorrente aplicadaaplicada divididodividido pelapela áreaárea emem centímetroscentímetros quadradoquadrado dodoaplicadaaplicada divididodividido pelapela áreaárea emem centímetroscentímetros quadradoquadrado do do eletrodoeletrodo.. A quantidade de drogas entregue depende da correnteq g g p total aplicada multiplicada pelo tempo. AA íí idi i lidi i l i ii i llA A correntecorrente contínuacontínua unidirecionalunidirecional causacausa irritaçãoirritação nana pelepele, , sendosendo toleradatolerada emem no no máximomáximo 1 1 mAmA/cm /cm quadradoquadrado.. 61 Iontoforese vs InjeçãoIontoforese vs. Injeção A iontoforese é um tratamento não invasivo é o risco para a pele é baixo.p p A iontoforese permite um tratamento sem dor paraA iontoforese permite um tratamento sem dor para pacientes que não suportam injeções. A iontoforese minimiza os traumas que ocorrem nas injeções. 62 Iontoforese vs Via OralIontoforese vs. Via Oral A iontoforese permite a aplicação de drogas sem queA iontoforese permite a aplicação de drogas sem que elas sejam absorvidas pelo trato gastrointestinal A iontoforese é permite a aplicação de drogas transpondo o metabolismo hepático. A iontoforese diminui os riscos de superdosagem. 63 Área de Aplicação Precauções e Contra-indicações O i i é b i l ã d dOs riscos para o paciente é baixo, mas, ela não pode ser empregada no tratamento nas seguintes condições: Marcapasso cardíacos Estimulação na área torácica E l d l d Câncer Hiper ou hipotensão não controladaEstimuladores implantados Sobre as carótidas no pescoço Área faríngea controlada Doenças vasculares periféricas Área faríngea Sangramentos Diminuição ou ausência de Tromboflebites Gestação Osteoporosesensação. Osteoporose Obesidade morbida Desordens epiléticasp 64 Fatores de AbsorçãoFatores de Absorção f lf lFatores fisiológicosFatores fisiológicos As condições do leito vascular é importante, pois a vasoconstricção leva a uma diminuição do fluxo, enquanto a vasodilatação aumenta oa vasodilatação, aumenta-o. Existem pequenas diferenças no fluxo de drogas porExistem pequenas diferenças no fluxo de drogas por iontoforese em mulheres e homens. A quantidade e o tipo de pêlos também afeta o fluxo de drogas na iontoforese. 65 Penetração e DistribuiçãoPenetração e Distribuição A A penetraçãopenetração dos dos íonsíonsp çp ç A penetração dos íons depende do tipo de tecidoA penetração dos íons depende do tipo de tecido. A profundidade é de aproximadamente 1 1 centimetrocentimetro.. Alguns íons penetram até nos capilares subcutâneos. 66 Aplicações ClínicasAplicações Clínicas InflamaçãoInflamação com com dordor constanteconstante FosfatoFosfato sódicosódico de deDexametasonaDexametasona aa 0.4% (polaridade negativa) entregue via cátodo em 3 aplicações semanais durante 4 semanas DiclofenacoDiclofenaco a 5% (polaridade negativa) entregue via cátodo em 3 aplicações semanais durante 4 semanas CetoprofenoCetoprofeno a 10% (polaridade negativa) entregue via cátodo em 3 aplicações semanais durante 5 semanas HidrocloretoHidrocloreto de de LidocaínaLidocaína aa 4% (polaridade negativa) entregue via cátodo em 3 aplicações semanais durante 3 semanas 67 Aplicações ClínicasAplicações Clínicas ArtriteArtrite ReumatóideReumatóide SalicilatoSalicilato de de SódioSódio aa 2% (polaridade negativa) entregue via ânodo em 3 aplicações semanais durante 4 semanas. MetacolinaMetacolina aa (polaridade negativa) entregue via ânodo em 3 aplicações semanais durante 4 semanas.p ç CitratoCitrato de de PotássioPotássio a a 2% polaridade negativa) entregue via ânodo em 3 aplicações semanais durante 4 semanasânodo em 3 aplicações semanais durante 4 semanas 68 Aplicações ClínicasAplicações Clínicas E M lE M lEspasmos MuscularesEspasmos Musculares Sulfato de Magnésio aSulfato de Magnésio a 2%gg (polaridade positiva) entregue via cátodo em 3 aplicações semanais durante 4 semanas Baclofeno aBaclofeno a 0.5% polaridade negativa) entregue via ânodoBaclofeno a Baclofeno a 0.5% polaridade negativa) entregue via ânodo em 3 aplicações semanais durante 8 semanas Cloreto de cálcioCloreto de cálcio a 2% (polaridade positiva) entregue via cátodo em 3 aplicações semanais d rante 4 semanascátodo em 3 aplicações semanais durante 4 semanas 69 Aplicações ClínicasAplicações Clínicas CicatrizaçãoCicatrizaçãoçç Iodeto de Potássio aIodeto de Potássio a 10% (polaridade positiva) entregue viaIodeto de Potássio a Iodeto de Potássio a 10% (polaridade positiva) entregue via cátodo em 3 aplicações semanais durante 4 semanas. Cloreto de Sódio Cloreto de Sódio 3% (polaridade negativa) entregue via cátodo em aplicações por 4 semanas 70 Aplicações ClínicasAplicações Clínicas Depósitos de CálcioDepósitos de Cálcio Ácido Acético a Ácido Acético a 4% (polaridade negativa) entregue via cátodo em 3 aplicações semanais em 4 a 8 semanas NeuropatiasNeuropatiasNeuropatiasNeuropatias GabapentinaGabapentina a 6% (polaridade negativa) entregue via cátodo em 3 aplicações semanais em 2 a 8 semanas 71 Aplicações ClínicasAplicações Clínicas VerrugasVerrugas Salicilato de sódio a Salicilato de sódio a 2% (polaridade negativa) entregue via cátodo a cada 6 a 9 dias em 3 seções de tratamento. GôtaGôta •• Citrato de lítio a Citrato de lítio a 3% (polaridade positiva) entregue via ânodo em 3 a 5 aplicações por uma semana 72 Variáveis da IontoforeseVariáveis da Iontoforese Concentração da Droga pHpH da solução da drogapHpH da solução da droga Preservativos Fonte de corrente elétrica e intensidade de corrente Intensidade de corrente IMPORTANTE RELEMBRAR QUE NA IMPORTANTE RELEMBRAR QUE NA IONTOFORESE AS SOLUÇÕES NÃO DEVEM TER IONTOFORESE AS SOLUÇÕES NÃO DEVEM TER IONTOFORESE AS SOLUÇÕES NÃO DEVEM TER IONTOFORESE AS SOLUÇÕES NÃO DEVEM TER ÍONS COMPETIDORES.ÍONS COMPETIDORES. 73 Variáveis da IontoforeseVariáveis da Iontoforese ConcentraçãoConcentração dada drogadrogagg O O movimentomovimento de de íonsíons aumentaaumenta com a com a concentraçãoconcentração do do solutosoluto no no eletrodoeletrodo doadordoador. pH pH dada DrogaDroga O pH é essencial para entrega da droga e comforto do paciente. A soluções ótimas que predominam na forma ionizada.ionizada. 74 Variáveis da IontoforeseVariáveis da Iontoforese PreservativosPreservativos Os Os PreservativosPreservativos na formulação podem ser transferidos para a pele durante a iontoforese Isto pode causar eritemasa pele durante a iontoforese. Isto pode causar eritemas localizados. Os Preservativos criam competição iônica que resulta na redução de entrega da droga. 75 Variáveis da IontoforeseVariáveis da Iontoforese TipoTipo de de fontefonte de de correntecorrente elétricaelétricapp Sistemas de corrente constante são mais confiáveis que os de voltagem constantede voltagem constante. IntensidadeIntensidade de de correntecorrente A intensidade de corrente aumenta o fluxo de íons. 76 Efeitos colaterais do IontoforeseEfeitos colaterais do Iontoforese ReaçãoReação AlcalinaAlcalina QueimadurasQueimaduras químicasquímicas podempodem ser ser induzidasinduzidas sob sob osos l dl d E i d i d d deletrodoseletrodos. Este tipo de queimadura pode ser causada por reações ácidas ou básicas. ReaçõesReações AlcalinasAlcalinas sãosão maismais comunscomuns e e resultaresulta dada acumulaçãoacumulação de de hidróxidohidróxido de de sódiosódio sob o sob o cátodocátodo.çç 77 Efeitos colaterais da IontoforeseEfeitos colaterais da Iontoforese QueimadurasQueimaduras nana pelepele A corrente elétrica através da pele cria o movimento de íons. Este movimento de íons conduz a alteração do pH da pele. As As queimadurasqueimaduras podempodem ser ser causadascausadas pelapela correntecorrente e e nãonão pelapela medicaçãomedicação.pp çç 78 Reduzindo os riscos de queimar a pele P d i i idê i d i it ã lPara reduzir a incidência de irritação a pele: 1) Limpeza com sabão água ou álcool antes da aplicação1) Limpeza com sabão, água ou álcool antes da aplicação. 2)2) SATURAR OS ELETRODOSSATURAR OS ELETRODOS garantindo que não haja áreas secas. Preencha os eletrodos adequadamente. 3) Fazer as apliçações iontoforéticas somente em pele íntegra.3) Fazer as apliçações iontoforéticas somente em pele íntegra. 4)4) ReduzirReduzir a a densidadedensidade de de correntecorrente porpor aumentoaumento no no tamanhotamanho do do eletrodoeletrodo ee decréscimodecréscimo dede correntecorrenteeletrodoeletrodo e e decréscimodecréscimo de de correntecorrente. 79 IndicaçõesIndicações • Inflamação • Dores • Edemas • Ferimentos e infecções• Dores • Depósitos do Cálcio • Cicatriz e aderências • Ferimentos e infecções • Hiperidrose Indicação Meios Elétrodo Tempo (minuto) Corrente (miliampère) Hiperidrose Edema Vasodilatação Bater a água Hialuronidase Histamina Ânodo (+) Ânodo (+) Ânodo (+) 15 20 3-5 15-20 20 2-10Vasodilatação Úlcera de Varicose Histamina Metacolina Ânodo ( ) Ânodo (+) 3 5 20 2 10 5-30 http://www beauty cosmetic guide com/lang/pt/skin surgery/iontophoresis htmhttp://www.beauty-cosmetic-guide.com/lang/pt/skin-surgery/iontophoresis.htm 80 Contra indicaçõesContra-indicações (Robinson & Snyder-Mackler, 1995) P l d ifi d• Pele danificada • Diminuição de sensação na pele S ibilid d d d i i t d• Sensibilidade a droga administrada • Sensibilidade a corrente direta • Marcapassos cardíacos e outros implantes • Arritmias Cardíacas 81 O aparelho para iontoforesep p 82 Fatores quais influenciaram na penetração i t f ti d fá 1 Concentração da substancia iontoforetica das fármacos 1 Concentração da substancia 2 Densidade do corrente elétrico 3 Duração do processo3 Duração do processo 4 Impedância da pele 5 Lipofilicidade/hidrofilitidade e o peso molecular do fármaco5 Lipofilicidade/hidrofilitidade e o peso molecular do fármaco 6 Mobilidade do fármaco e a condutividade da solução 7 Valencia (numero maximo/densidade das cargas elétricas)( g ) 8 Valor de pH 9 Estado de ionização (depende do pK e pH) 10 Efeito do Iontoforese na metabolização e degradação do fármaco na pele 83 Lista de exercícios Descrever o princípio da técnica de eletroforese e o procedimento detalhado Lista de exercícios Descrever o princípio da técnica de eletroforese e o procedimento detalhado de análise eletroforetica de uma amostra de proteínas. Como determinar a quantidade relativa das proteínas num eletroforetograma?q p g Como a eletroforese pode ser utilizada em exames que auxiliam o processo de diagnóstico? Que é o significado de cada dos parâmetros que compõem a equação de fluxo migracional? Qual é o fator mais relevante que determina a movimentação das proteínas do soro no eletroforese naaula pratica? Que fatores influenciam na velocidade de migração da partícula durante a eletroforese? 84 Lista de exercícios D fi t i lét i ? C d t i á l i t l t d i Lista de exercícios Defina ponto isoelétrico? Como determiná-lo experimentalmente de maneira rápida e com maior precisão? Como e que tipo de substância torna isto possível? Descre a res midamente os tipos de eletroforese Em q e sit ações seDescreva resumidamente os tipos de eletroforese. Em que situações se aplicam? Em que tipo de eletroforese o peso molecular das proteínas tem maior importância? Explique como e que tipo de substância torna esse fator o maisimportância? Explique como e que tipo de substância torna esse fator o mais relevante? Como revelar a localização das proteínas num eletroforetograma? Como determina a quantidade relativa das proteínas reveladas numaComo determina a quantidade relativa das proteínas reveladas numa eletroforetograma? Qual aparelho torna isso possível? Que é o densitômetro? Os corantes utilizados num eletroforese (Lider e Revelador) possuíram quaisOs corantes utilizados num eletroforese (Lider e Revelador) possuíram quais propriedades? 85 Bibliografia 1 L b tó i lí i Li i Ath Edit 1991 Bibliografia 1. Laboratório para o clínico. Livraria Atheneu Editora, 1991 2. Diagnósticos clínicos e conduta terapêutica para examines laboratoriais. Todd, Sanford, Davidsohn, Editora Monole Ltda, 1982. 3 Eletroforese Peulo Cesar Nahum3. Eletroforese. Peulo Cesar Nahum 4. Diagnóstico clínico e tratamento para métodos laboratoriais. J.B.Henry, Editora Mamole Ltda, 1999. 5. Na Bancada. Manual de iniciação cientifica em laboratórios de pesquisas ç p q biomédicas. Kathy Barker, Editora ArtMed, 2002 6. http://www.piercenet.com/Proteomics/browse.cfm?fldID=21518847-2D72-475F-A5B9- B236EC5B641E 7. http://www.biocompare.com/tutorials/2DE_tutorial/html/background.asp 8. http://en.wikipedia.org/wiki/Electroosmosis 9. http://www.beauty-cosmetic-guide.com/lang/pt/skin-surgery/iontophoresis.htm 10 http://chsfpc5 chem ncsu edu/~franzen/CH795I/lectures/transdermalPC/tsld002 htm10. http://chsfpc5.chem.ncsu.edu/~franzen/CH795I/lectures/transdermalPC/tsld002.htm 86 Analiso eletroforetico das proteinas de plasma dum paciente 87 PROCEDIMENTO MATERIAL NECESSÁRIO: Cuba de acrílico para eletroforese c/ponte de 11cm de larguraCuba de acrílico para eletroforese, c/ponte de 11cm de largura, ajustável a 8,5 cm; Fonte de corrente continua (200-300 V); Densitômetro (O densitômetro é um aparelho baseado na propriedade das moléculas de absorver a luz diretamente proporcional à concentração das moléculas numa solução (espectrofotômetro específico));ç ( p p )); Estufa, Fita de acetato de celulose 2,5x14 cm (Cellogel), Papéis de filtro, Pipeta automática, Tesoura, Pinça Placas de Petri, Amostra (soro caprino) Corante líder (marcador da mobilidade máxima de qualquer partícula (molécula) numa eletroforese). 88 PROCEDIMENTO MATERIAL NECESSÁRIO:MATERIAL NECESSÁRIO: Tampão de corrida: - veronal sódico: 5,15g +EDTA 2,6g por 1 litro de água - pH=8 6 força iônica= 0 075de água pH=8,6, força iônica= 0,075 Solução corante revelador: Amido negro 0,5g+metanol 45%+ ácido acético 10% em água.ácido acético 10% em água. Solução descorante: metanol 47,5% + ácido acético 5% em água Solução desidratante: metanol Solução transparentizante: Metanol 85%+ ácido acético 14% +glicerol 1% 89 PROTOCOLO 1 – Observar o sinal do polo elétrico marcado na canaletas da cuba. Colocar tampão de corrida nos dois lados da cuba até a metade aproximadamentede corrida nos dois lados da cuba, até a metade aproximadamente. 2 - Retirar com auxílio de pinça, a fita de acetato de celulose do pacote em que a mesma é acondicionada, mergulhá-la no tampão de corrida e agitar (movimento de )vai-vem) durante 3-5 minutos. 3 – Retirar a fita da solução tampão com uma pinça (prendedo por uma extremidade), segurando-a na posição vertical em cima da cuba; remover o excessoextremidade), segurando a na posição vertical em cima da cuba; remover o excesso de tampão da fita, tocando-a levemente na outra extremidade com uma folha de papel de filtro. Escolher o lado permeável da fita. Ob t d f d fit é á lObs: somente uma das faces da fita é permeável - a opaca. 90 PROTOCOLO 4 - Sempre com o auxílio de pinça, esticar muita bem a fita na ponte. Observar que ambas as extremidades estejam em contato com a solução tampão e que o lado permeável da fita estar situado para cima. 5 F h b li f t 3 5 i t ilib5 - Fechar a cuba e ligar a fonte por 3-5 minutos, para equilibrar ainda mais os poros da fita com a solução tampão. 6 Desligar a fonte Pipetar a amostra do soro com a pipeta6 - Desligar a fonte. Pipetar a amostra do soro com a pipeta automática e com a mesma colocar numa placa de Petri, misturando com o corante Líder. (O corante Líder é um corante que não tem afinidade por proteínas mas migrar com maior velocidade do que asafinidade por proteínas, mas, migrar com maior velocidade do que as proteínas. A distância percorrida pelo corante serve como uma distância padrão.) Aplicar uma pequena (menos de que 1 microlitro) da amostra distante 1-2 cm do polo negativo (PORQUE? Explica!)amostra, distante 1 2 cm do polo negativo (PORQUE? Explica!). Marcar a posição da aplicação da amostra com tesoura aos dois lados laterais da fita (ponto de partida). 91 PROTOCOLO 7 - Fechar a cuba e ligar a fonte por 30 minutos. Observar corrida pelo movimento do corante lider. 8 - Desligar a fonte, marcar a posição do corante líder com tesoura de um lado lateral da fita (chegada). Segurar a fita com a pinça no i d fit tá l b t id d ( 1 i dmeio da fita e cortá-la em ambas as extremidades (~1 cm acima do ponto de partida e ~1 cm abaixo do de chegada). Coloque a fita na placa de Petri e aplicar a solução corante revelador (no nosso caso é Amido negro) por 2 minutos!Amido negro), por 2 minutos! 9 – Repor o corante revelador para o recipiente e aplicar a solução descorante agitando Fazer várias lavagens à temperatura ambientedescorante agitando. Fazer várias lavagens à temperatura ambiente e duas com solução descorante quente, com finalidade de remover o excesso do corante revelador. A fita deve ficar novamente branca, exceto os locais onde tem proteína OBS: O corante líder é tambémexceto os locais onde tem proteína. OBS: O corante líder é também removido. 92 PROTOCOLO Analiso da Eletroforetograma Visual Medidas necessarios para identificação das proteinasMedidas necessarios para identificação das proteinas. Distancia percorrida e Migração Relativa, Rf = DP/DL 93 PROTOCOLO 10. Retirar a fita do descorante e estendê-la na parte de cima de uma placa de Petri. Medir a migração das proteínas com régua e calcula a migração relativaMedir a migração das proteínas com régua e calcula a migração relativa (Rf), definida como Rf= DP /DL , onde DP é distancia percorrida por proteína, mm, e DL é distancia percorrida por corante líder, mm. Compare seus dados com o padrão de migração relativa das proteínas p p g ç p nas nossas condições, as quais são: 1. Gama-globulina- ~0.320.07; 2. Beta- globulina~0.600.07; 3. Alfa2-globulina~ 0.730.06; 4. Alfa1-globulina~ 0.840.04; 5. Albumina-~ 0.940.03 A partir da comparação indicar a localização das frações básicas às proteínas do soro no seu eletroforetograma. 94 PROTOCOLO 11 – Na preparação da fita para leitura no densitômetro, antes devemos colocá- la por 30 segundos em metanol puro e logo em seguida, por 1 minuto na solução transparentizantesolução transparentizante. 12 - Retirar a fita do solução transparentizante, estendê-la na parte de cima de uma placa de Petri e deixar na estufauma placa de Petri e deixar na estufa até que a fita fique transparente (aproximadamente 1 minuto). 13 - Retirar da estufa, esperar esfriar, colocar na mesa de um densitômetro para realização da leitura e determinação da quantidade (relativa ou absoluta)de cada proteínade cada proteína. 95 PROTOCOLO O densitômetro é um aparelho baseado na propriedade das moléculas de absorver a luz diretamente proporcional à concentração das moléculas numa solução (espectrofotômetro específico). 96 PROTOCOLO O densitômetro é construído para medidas da absorbância ao longo da fita com as proteínas coradas. O resultado da leitura da fita está apresentado como um gráfico (chamada “densitograma” que soma de várias Gaussianas “picos”) onde as p ) áreas sombreadas por cada Gaussiana (pico) representam a quantidade de proteína (ou qualquer outra substância que absorva a luz). Soma todas as áreas = 100% das proteinas analisadas; Área de qualque um - Xq q FRAÇÕES PROTEICAS - VALORES NORMAIS: Albumina 3,5 a 5,3 g/100 ml ou 52% a 68% Globulinas: Alfa 1 0,2 a 0,2 g/100 ml ou 3,4% a 5,3% Alfa 2 0,4 a 0,7 g/100 ml ou 6% a 10% Beta 0 7 a 0 9 g/100 ml ou 10% a 13%Beta 0,7 a 0,9 g/100 ml ou 10% a 13% Gama 1,0 a 1,7 g/100 ml ou 14% a 21% 97 PROTOCOLO 14 – Agora que temos o gráfico obtido com a análise densitométrica das corridas eletroforéticas, um pequeno problema se apresenta: Como podemos calcular as quantidades relativas de cada proteína nacalcular as quantidades relativas de cada proteína na solução da corrida, baseados apenas no gráfico? Isto pode ser resolvido de duas formas: 14.1 – Primeiro traçamos uma linha na base do ç gráfico (azul) e separa os picos (vermelho). Depois as áreas de cada pico pode ser obtido através da aproximação por uma ou mais figuras geométricas. Para se saber a quantidade relativa das proteínasPara se saber a quantidade relativa das proteínas, basta estabelecer relações matemáticas entre as áreas de cada pico e a área total. Outra possibilidade é utilizar uma balança analítica e p ç uma tesoura. Podemos simplesmente recortar o gráfico e obter um pedaço de papel na forma dele. Em seguida pesa-se esse recorte e anota-se a o peso obtido (PG =peso total) referente a todopeso obtido (PG =peso total), referente a todo gráfico. Depois, recorta-se cada Gaussiana (picos) do gráfico (as linhas vermelhas) e pesa-se separadamente. Para se saber a quantidade relativa das proteínas, basta estabelecer relações matemáticas entre os pesos anotados e o peso total. 98
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