Immunelektrophorese

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer. nat. Frank Meyer

Letzte Aktualisierung am: 2. September 2026

Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

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Die Immunelektrophorese dient dem labordiagnostischen Nachweis von monoklonalen Antikörpern im Blut eines Patienten. Monoklonale Antikörper stammen von derselben Zelle ab und sind gegen dieselben Antigene gerichtet. Werden sie im Blut nachgewiesen, gilt das als krankhafter Befund, der auf Erkrankungen wie den Morbus Waldenström hinweisen kann.

Was ist die Immunelektrophorese?

Die Immunelektrophorese dient dem labordiagnostischen Nachweis von monoklonalen Antikörpern im Blut eines Patienten.

Ionen haben eine unterschiedliche Beweglichkeit. Diese unterschiedliche Beweglichkeit bildet die Basis der Elektrophoreseverfahren. Diese Methoden trennen verschiedene Substanzen mittels elektrischer Felder voneinander. Ein bekanntes Verfahren aus dem Bereich ist die Immunelektrophorese.

Dabei handelt es sich um ein qualitativ diagnostisches Verfahren, das dem Nachweis von monoklonalen Antikörpern dient. Antikörper sind immunologisch aktive Proteinsubstanzen einer bestimmten Zelllinie. Monoklonale Antikörper gehen alle auf denselben B-Lymphozyten zurück und sind dementsprechend gegen ein einziges Epitop gerichtet. Jede natürliche Immunantwort gegen eingedrungene Antigene entspricht einer polyklonalen Antwort und ist damit gegen verschiedene Epitope ausgerichtet. Eine monoklonale Immunantwort gibt daher Hinweise auf pathologische Körperprozesse.

Monoklonale Antikörper binden mit hoher Spezifität ein bestimmtes Molekül. Diese Bindung lässt sich mittels der Immunelektrophorese nachweisen. Das Verfahren ist ein qualitatives Verfahren der Labordiagnostik und setzt sich aus den beiden Verfahrensarten der Serumelektrophorese und der Immundiffusion zusammen.

Funktion, Wirkung & Ziele

Mit den Antikörpern des Patientenserums stellt sich dadurch eine Reaktion ein, die Präzipitationslinien erzeugt. Abhängig vom verwendeten Antiserum und der Lage sowie Form der einzelnen Linien lassen sich Rückschlüsse auf enthaltene Immunglobuline mit Leichtketten Kappa oder Lambda ziehen. Bei einer Lambda-Bande können freie Leichtketten aus Antikörpern vorliegen. Über die seltenen IgE und IgD erbringt das Labor einen zusätzlichen Nachweis, der eine genaue Bestimmung der Immunglobuline erlaubt. Ein Verfahren der Immundiffusions-Elektrophorese findet nach Pierre Grabar und Curtis Williams statt und entspricht einer Kombination aus Agarose-Gelelektrophorese von Proteinen und einer Antikörperdiffusion.

Zuerst findet die Agarose-Gelelektrophorese statt. Anschließend diffundieren die enthaltenen Antikörper gegen die Banden von Antigenen und lassen dadurch Präzipitatbögen entstehen. Davon zu unterscheiden ist die Rocket-Immunelektrophorese nach Laurell, die einer Elektrophorese von Proteinen innerhalb eines Agarosegels entspricht, das jeweils Antikörper in bestimmter Konzentration aufweist. Im Gel befindet sich ein leicht basischer Puffer, der ausschließlich die Antigene wandern lässt und die meisten Antikörper durch die Exposition gegenüber dem leicht basischen pH-Wert zum isoelektrischen Punkt drängt, bis sie sich elektrophoretisch nicht weiter bewegen.

Am Anfang einer Rocket-Immunelektrophorese liegt ein Antigenüberschuss vor, sodass sich lösliche Antigen-Antikörper-Komplexe bilden. Während der Elektrophorese kommt es zusätzlich zur Bindung zwischen Antigenen und weiteren Antikörpern. Am Äquivalenzpunkt werden auf diese Weise Immunpräzipitate gebildet, die raketenartigen Figuren mit proportionaler Höhe zur Antigenkonzentration ähneln. Die Höhe des Präzipitats wird zur Auswertung des Tests gemessen.

Risiken, Nebenwirkungen & Gefahren

Diese Plasmazellen stellen Antikörper und deren Bruchstücke her. Maligne Plasmazellen entstammen immer einer gemeinsamen Vorläuferzelle und sind damit genetisch identisch. Sie produzieren ausschließlich monoklonale Antikörper. Die Bösartigkeit dieser Erkrankung kann einer Krebsvorstufe entsprechen, aber auch eine hochmaligne Stufe erreichen, die ohne Behandlung schnell letal verläuft. Krankheitssymptome ergeben sich aus dem bösartigen Wachstum der Zellen oder durch die Antikörper und Antikörperbruchstücke. Zu den häufigsten Symptomen zählen Knochenschmerzen, Knochenauflösung und spontane Knochenbrüche.

Der Calciumspiegel im Blut ist oft erhöht. Außerdem lagern sich die abnormalen Antikörper oft im Gewebe ein und rufen Funktionsstörungen der Organe hervor, die zu Erscheinungen wie Nierenversagen oder einer beeinträchtigten Durchblutung führen können. Auch der Morbus Waldenström ist eine bösartige Tumorerkrankung. Genauer gesagt handelt es sich um eine maligne Lymphomerkrankung, die zu den langsam fortschreitenden und annähernd asymptomatischen B-Zell-Non-Hodgkin-Lymphomen gezählt wird. In den meisten Fällen lässt sich bei der Erkrankung eine abnorme Produktion von monoklonalem IgM nachweisen, die auf Aktivitäten der bösartigen Lymphomzellen zurückzuführen ist.

Der Morbus Waldenström ist dem Multiplen Myelom in seinen Eigenschaften äußerst ähnlich, zeigt aber meist einen günstigeren Verlauf. Die meisten Patienten des Morbus Waldenström sind bis zur Diagnose weitestgehend asymptomatisch. Andere Patienten zeigen früh Symptome wie unspezifische Müdigkeit oder periphere Neuropathien, die durch die Ablagerung des monoklonalen IgM innerhalb der Myelinscheide entstehen. Bereits kleine IgM-Mengen können eine Polyneuropathie auslösen. Bei anderen Patienten tritt auch bei hohem Spiegel keine Polyneuropathie auf. Zusätzlich können unspezifische Beschwerden wie Fieber, ungewollter Gewichtsverlust oder Nachtschweiß eintreten. Anders als beim Multiplen Myelom fehlen Knochenschmerzen durch Knochenauflösung dabei meist.

Aufgrund der Überproduktion an IgM wird das Blut hyperviskos, sodass die genannten Symptome mit denen eines Hyperviskositätssyndroms vergesellschaftet sein können. Das Hyperviskositätssyndrom äußert sich in den meisten Fällen in häufigem Nasenbluten, in Kopfschmerzen, einem allgemeinen Unwohlsein oder verschwommenem Sehen und akustischen Beschwerden. Zum Nachweis bösartiger Erkrankungen dieser Art war die Immunelektrophorese lange das diagnostische Standardverfahren; heute wird sie im Labor weitgehend durch die Immunfixationselektrophorese ersetzt.

Von den Krankheitsbildern, auf die ein auffälliger Befund hinweisen kann, sind die Risiken der Untersuchung selbst zu unterscheiden. Diese sind gering, denn die Immunelektrophorese ist ein reines Laborverfahren: Am Patienten findet lediglich eine Blutentnahme statt, gegebenenfalls ergänzt um eine Urinprobe. Die eigentliche Analyse geschieht anschließend außerhalb des Körpers. Die möglichen Begleiterscheinungen sind daher die einer gewöhnlichen venösen Blutabnahme: ein Bluterguss an der Einstichstelle, seltener eine Nachblutung, eine vorübergehende Kreislaufreaktion mit Schwindel oder, sehr selten, eine Entzündung an der Punktionsstelle. Eine Strahlenbelastung oder eine Belastung durch Kontrastmittel entsteht nicht.

Das gewichtigere Risiko liegt in der Deutung des Ergebnisses. Ein nachgewiesenes monoklonales Immunglobulin ist für sich genommen noch keine Diagnose. Es findet sich auch bei Menschen ohne Beschwerden, die über lange Zeit keine behandlungsbedürftige Erkrankung entwickeln. Wird ein solcher Befund vorschnell als Krebsdiagnose verstanden, kann daraus eine erhebliche seelische Belastung entstehen, ohne dass sich am medizinischen Vorgehen etwas ändert. Umgekehrt kann ein unauffälliges Ergebnis in falscher Sicherheit wiegen, weil nicht jede Erkrankung dieser Gruppe im Serum ein auffälliges Muster hinterlässt. Die Einordnung des Befundes gehört deshalb in ärztliche Hand und stützt sich nie auf die Immunelektrophorese allein, sondern auf das Gesamtbild aus Beschwerden, körperlicher Untersuchung und weiteren Laborwerten.

Ablauf der Untersuchung

Für den Patienten unterscheidet sich die Immunelektrophorese kaum von einer gewöhnlichen Blutuntersuchung. Angeordnet wird sie in der Regel von der Hausarztpraxis oder von einer fachärztlichen Praxis, häufig aus der Inneren Medizin, der Hämatologie oder der Nephrologie. Anlass sind meist auffällige Vorbefunde: ein erhöhter Eiweißwert im Blut, eine unerklärte Blutarmut, eine nachlassende Nierenfunktion, ungeklärte Knochenschmerzen oder eine deutlich beschleunigte Blutkörperchensenkung.

Eine besondere Vorbereitung ist nicht erforderlich. Nüchternheit wird für die Bestimmung der Immunglobuline üblicherweise nicht verlangt; ob sie nötig ist, hängt allein davon ab, welche weiteren Werte aus derselben Probe bestimmt werden sollen. Die Blutentnahme aus einer Armvene dauert nur wenige Minuten. Wird zusätzlich nach freien Leichtketten gesucht, kann eine Urinprobe angefordert werden, gelegentlich als Sammelurin über einen ganzen Tag. Dann erhält der Patient ein Sammelgefäß und eine Anleitung, wie der Urin vollständig gesammelt wird, denn eine unvollständige Sammlung macht das Ergebnis unbrauchbar.

Die Probe geht anschließend an ein Labor. Dort wird das Blutplasma beziehungsweise das Serum vom Blutkuchen getrennt und auf den Trägerstoff aufgetragen. Da die elektrophoretische Trennung, die Diffusion der Antiseren und die Auswertung der Präzipitationslinien nacheinander ablaufen, ist das Verfahren zeitaufwendiger als viele automatisierte Laborbestimmungen. Ein Ergebnis liegt daher meist nicht am selben Tag vor; die Wartezeit auf den Befund beträgt in der Regel einige Tage, abhängig davon, ob das Labor vor Ort ist oder die Probe versandt wird. Die Auswertung erfolgt durch Fachpersonal, das die Lage und Form der Banden im Vergleich zum mitgeführten Kontrollserum beurteilt. Der Befund wird an die anfordernde Praxis übermittelt und dort besprochen.

Wird die Untersuchung wegen eines konkreten Krankheitsverdachts oder zur Verlaufskontrolle einer bekannten Erkrankung veranlasst, handelt es sich um eine reguläre ärztliche Leistung, deren Kosten von der Krankenkasse getragen werden. Anders liegt der Fall, wenn eine solche Bestimmung ohne medizinischen Anlass allein auf Wunsch erfolgt; dann kann sie privat in Rechnung gestellt werden. Wie oft eine Kontrolle sinnvoll ist, richtet sich nach dem Befund und wird ärztlich festgelegt. Bei einem stabilen, nicht behandlungsbedürftigen Befund sind Verlaufskontrollen in größeren Abständen üblich, bei auffälligen Zusatzbefunden entsprechend engmaschiger.

Was ein Befund bedeutet

Für Laien ist die entscheidende Frage nicht, wie die Banden entstehen, sondern was aus ihnen folgt. Grundsätzlich unterscheidet das Verfahren zwischen einer polyklonalen und einer monoklonalen Vermehrung von Immunglobulinen. Eine polyklonale Vermehrung bedeutet, dass viele verschiedene Zelllinien gleichzeitig Antikörper bilden. Sie ist der normale Ausdruck einer Abwehrreaktion und findet sich beispielsweise bei länger bestehenden Infektionen, chronischen Entzündungen oder Lebererkrankungen. Ein solcher Befund weist auf einen Reiz des Immunsystems hin, nicht auf eine bösartige Erkrankung.

Eine monoklonale Vermehrung dagegen zeigt an, dass ein einziger Zellklon in ungewöhnlich großer Menge ein und dasselbe Immunglobulin herstellt. Erst dieser Befund ist erklärungsbedürftig. Er führt regelmäßig zu weiterer Abklärung: zur Bestimmung von Nieren- und Calciumwerten, zum Blutbild, zu bildgebenden Verfahren des Skeletts und, je nach Konstellation, zu einer Knochenmarkpunktion. Erst das Zusammenspiel dieser Befunde entscheidet, ob eine behandlungsbedürftige Erkrankung vorliegt oder ob es bei einer Kontrolle in festgelegten Abständen bleibt.

Auch eine Verminderung bestimmter Immunglobulinklassen kann auffallen. Sie kann auf einen Antikörpermangel hindeuten und erklärt gegebenenfalls eine ungewöhnliche Häufung von Infekten. Ein unauffälliger Befund schließt eine Erkrankung der Plasmazellen nicht sicher aus. Bilden die entarteten Zellen ausschließlich Leichtketten, so erscheinen diese unter Umständen nicht als deutliche Bande im Serum, weil sie über die Nieren ausgeschieden werden. Deshalb wird in solchen Fällen zusätzlich der Urin untersucht oder es werden die freien Leichtketten im Serum gemessen. Ein negatives Ergebnis der Immunelektrophorese ist damit ein wichtiger, aber kein alleiniger Ausschlussbeweis.

Abgrenzung zu verwandten Laborverfahren

Die Immunelektrophorese steht nicht für sich, sondern gehört zu einer Reihe von Verfahren, die einander ergänzen und die in der Praxis leicht verwechselt werden. Am Anfang steht meist die Serumeiweißelektrophorese. Sie trennt die Bluteiweiße nur nach ihrer Wanderungsgeschwindigkeit auf und liefert ein Kurvenbild mit mehreren Fraktionen. Eine schmale, hohe Zacke in der Gammafraktion gilt dort als Hinweis auf ein monoklonales Immunglobulin, sagt aber nichts darüber aus, um welche Klasse es sich handelt. Sie ist damit ein Suchtest.

Die Immunelektrophorese und die aus ihr hervorgegangene Immunfixationselektrophorese leisten den nächsten Schritt: Sie ordnen das gefundene Eiweiß einer Immunglobulinklasse und einem Leichtkettentyp zu. Die Immunfixation arbeitet mit demselben Grundgedanken, ersetzt die Diffusion der Antiseren aus einer Rinne aber durch das direkte Auflegen der Antiseren auf die Trennspur. Sie ist dadurch schneller und leichter auszuwerten und hat die klassische Immunelektrophorese in vielen Laboratorien verdrängt.

Quantitative Angaben, also die Frage nach der Menge, liefern wiederum andere Verfahren, etwa die Messung der einzelnen Immunglobulinklassen oder der freien Leichtketten mit lichtstreuenden Methoden. Für die Verlaufsbeobachtung einer bekannten Erkrankung sind diese Messungen wichtiger als das qualitative Bandenmuster, weil sich an ihnen eine Zu- oder Abnahme ablesen lässt. Die Immunelektrophorese beantwortet dagegen die Frage, ob und welches monoklonale Eiweiß überhaupt vorhanden ist.

Geschichte und Entwicklung

Die Grundlage aller hier beschriebenen Methoden ist die Beobachtung, dass geladene Teilchen in einem elektrischen Feld unterschiedlich schnell wandern. Auf Bluteiweiße angewandt, ließ sich damit bereits in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts zeigen, dass das Serum kein einheitliches Eiweiß enthält, sondern mehrere Fraktionen. Die entscheidende Erweiterung bestand darin, die reine Auftrennung mit einer immunologischen Reaktion zu koppeln: Erst der Zusatz von Antiseren machte sichtbar, welche der aufgetrennten Eiweiße von einer bestimmten Antikörperklasse stammen. Dieses kombinierte Vorgehen wurde in den 1950er Jahren beschrieben und nach seinen Erstbeschreibern Grabar und Williams benannt; die Rocket-Immunelektrophorese nach Laurell folgte als Variante, die zusätzlich eine Mengenabschätzung erlaubte.

Für die Medizin bedeutete das einen erheblichen Fortschritt, weil sich Erkrankungen der Plasmazellen nun im Labor fassen ließen, ohne dass zunächst ein Eingriff nötig war. Über Jahrzehnte war die Immunelektrophorese das Standardverfahren zur Abklärung eines Verdachts auf ein monoklonales Immunglobulin. Mit der Immunfixation und den lichtstreuenden Messverfahren stehen heute Methoden zur Verfügung, die weniger Zeit beanspruchen und geringere Eiweißmengen erfassen. Die Immunelektrophorese behält vor allem als Lehrbeispiel und in besonderen Fragestellungen ihren Platz; ihr Grundgedanke, Trennung und Antikörpernachweis in einem Arbeitsgang zu verbinden, prägt die Nachfolgeverfahren bis heute.

Quellen

• Thomas, L.: Labor und Diagnose.
  ISBN: 9783981620801

• Peter, H.-H., Pichler, W. J., Müller-Ladner, U. (Hrsg.): Klinische Immunologie.
  ISBN: 9783437232565

• Renz, H. (Hrsg.): Praktische Labordiagnostik.
  ISBN: 9783111328195

• Böhm, B. O., Niederau, C. M., Tönjes, S.: Klinikleitfaden Labordiagnostik.
  ISBN: 9783437210945

• Dörner, K., Kohse, K. P. (Hrsg.): Taschenlehrbuch Klinische Chemie und Hämatologie.
  ISBN: 9783132402812

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