Glykovaný hemoglobin - Glycated hemoglobin

Glykovaný hemoglobin
MedlinePlus 003640
eMedicine 2049478
LOINC 41995-2

Glykovaný hemoglobin ( glykohemoglobin , hemoglobin A1c , HbA1c , méně často HbA 1c , HgbA1c , Hb1c atd., Také A1C neformálně s pacienty) je forma hemoglobinu (Hb), která je chemicky spojena s cukrem. Většina monosacharidů , včetně glukózy , galaktózy a fruktózy , se spontánně (tj. Neenzymaticky ) váže na hemoglobin, pokud je přítomna v krevním oběhu člověka. Glukóza je však méně pravděpodobná než galaktóza a fruktóza (13% u fruktózy a 21% u galaktózy), což může vysvětlovat, proč se glukóza používá jako primární metabolické palivo u lidí.

Vytvoření vazby cukr-hemoglobin naznačuje přítomnost nadměrného cukru v krevním řečišti, často svědčícím pro diabetes . A1C je obzvláště zajímavý, protože je snadno detekovatelný. Proces, kterým se cukry připojují k hemoglobinu, se nazývá glykace . HbA 1c je mírou beta-N-1-deoxyfruktosylové složky hemoglobinu.

A1c se měří primárně ke stanovení tříměsíční průměrné hladiny cukru v krvi a může být použit jako diagnostický test na diabetes mellitus a jako hodnotící test na kontrolu glykémie u lidí s diabetem. Test je omezen na tříměsíční průměr, protože průměrná délka života červených krvinek je čtyři měsíce. Protože jednotlivé červené krvinky mají různou délku života, test se používá jako omezené měřítko tří měsíců. Normální hladiny glukózy produkují normální množství glykovaného hemoglobinu. Jak se zvyšuje průměrné množství plazmatické glukózy, frakce glykovaného hemoglobinu se předvídatelným způsobem zvyšuje. U diabetu je vyšší množství glykovaného hemoglobinu, což naznačuje horší kontrolu hladin glukózy v krvi, spojeno s kardiovaskulárními chorobami , nefropatií , neuropatií a retinopatií .

Terminologie

Glykovaný hemoglobin je upřednostňován před glykosylovaným hemoglobinem, aby odrážel správný (neenzymatický) proces. Raná literatura často používala glykosylovaný, protože nebylo jasné, o jaký proces se jedná, dokud nebyl proveden další výzkum. Tyto výrazy se v anglické literatuře stále někdy používají zaměnitelně.

Pojmenování HbA 1c je odvozeno od hemoglobinu typu A, který je separován kationtovou výměnnou chromatografií . První frakce se odděleně, pravděpodobně považován za čistý Hemoglobin, byl označen HbA 0 , a tyto frakce byly označeny HbA 1a , HbA 1b a HbA 1c , v jejich pořadí eluce . Vylepšené separační techniky následně vedly k izolaci více subfrakcí .

Dějiny

Hemoglobin A1c byl poprvé oddělen od ostatních forem hemoglobinu Huismanem a Meyeringem v roce 1958 pomocí chromatografické kolony . Poprvé byl Bookchinem a Gallopem charakterizován jako glykoprotein v roce 1968. Jeho nárůst diabetu poprvé popsal v roce 1969 Samuel Rahbar a kol . Reakce vedoucí k jeho vzniku byly charakterizovány Bunnem a jeho spolupracovníky v roce 1975.

Použití hemoglobinu A1c pro monitorování stupně kontroly metabolismu glukózy u diabetických pacientů navrhli v roce 1976 Anthony Cerami , Ronald Koenig a spolupracovníci.

Mechanismy poškození

Glykovaný hemoglobin způsobuje nárůst vysoce reaktivních volných radikálů uvnitř krevních buněk. Radikály mění vlastnosti membrán krevních buněk . To vede k agregaci krevních buněk a zvýšené viskozitě krve , což má za následek zhoršený průtok krve.

Další způsob, jakým glykovaný hemoglobin způsobuje poškození, je zánět , který vede k tvorbě aterosklerotického plaku ( ateromu ). Volnými radikály Nahromadění podporuje buzení z Fe 2+ -hemoglobin přes Fe 3+ -HB do abnormálního ferryl hemoglobinu (Fe 4+ -HB). Fe 4+ je nestabilní a reaguje se specifickými aminokyselinami v hemoglobinu, aby znovu získal oxidační stav Fe 3+ . Molekuly hemoglobinu se shlukují prostřednictvím síťovacích reakcí a tyto shluky hemoglobinu (multimery) podporují poškození buněk a uvolňování Fe 4+ -hemoglobinu do matrice nejvnitřnějších vrstev ( subendotelu ) tepen a žil. To má za následek zvýšenou propustnost vnitřního povrchu ( endotelu ) cév a produkci prozánětlivých adhezních proteinů monocytů , které podporují akumulaci makrofágů na povrchu cév, což nakonec vede ke vzniku škodlivých plaků v těchto cévách.

Vysoce glykované Hb- AGE procházejí vrstvou hladkého svalstva cév a inaktivují acetylcholinem indukovanou relaxaci závislou na endotelu, případně vazbou na oxid dusnatý (NO), čímž brání její normální funkci. NO je účinný vazodilatátor a také inhibuje tvorbu oxidované formy LDL podporující tvorbu plaků (tj. „Špatný cholesterol“) .

Tato celková degradace krvinek z nich také uvolňuje hem . Volný hem může způsobit oxidaci endotelových a LDL proteinů, což má za následek plaky.

Glykační dráha přes Amadoriho přesmyk (v HbA1c, R je typicky N-koncový valin).

Princip v lékařské diagnostice

Glykace proteinů je častým jevem, ale v případě hemoglobinu dochází mezi glukózou a N-koncem beta řetězce k neenzymatické kondenzační reakci . Tato reakce produkuje Schiffovu bázi (RN = CHR ', R = beta řetězec, CHR' = odvozený od glukózy), která je sama převáděna na 1-deoxyfruktózu. Tato druhá konverze je příkladem Amadoriho přesmyku . Když jsou hladiny glukózy v krvi vysoké, molekuly glukózy se připojí k hemoglobinu v červených krvinkách . Čím déle se hyperglykémie v krvi vyskytuje, tím více se glukóza váže na hemoglobin v červených krvinkách a tím vyšší je glykovaný hemoglobin.

Jakmile je molekula hemoglobinu glykována, zůstane tak. Nahromadění glykovaného hemoglobinu v červených krvinkách tedy odráží průměrnou hladinu glukózy, které byla buňka vystavena během svého životního cyklu . Měření glykovaného hemoglobinu hodnotí účinnost terapie sledováním dlouhodobé regulace sérového cukru.

A1c je vážený průměr hladin glukózy v krvi během života červených krvinek (117 dní u mužů a 106 dní u žen). Hladiny glukózy ve dnech blíže testu tedy podstatně více přispívají k hladině A1c než hladiny ve dnech dále od testu.

To podporují i ​​data z klinické praxe, která ukazují, že hladiny HbA1c se výrazně zlepšily po 20 dnech od zahájení nebo intenzifikace léčby snižující hladinu glukózy.

Měření

K měření hemoglobinu A1c se používá několik technik. Laboratoře mohou používat vysoce výkonnou kapalinovou chromatografii , imunotest , enzymatický test, kapilární elektroforézu nebo boronátovou afinitní chromatografii . Zařízení na místě péče (např. V ordinaci) používají afinitní chromatografii s imunoanalýzou boronátem.

Ve Spojených státech jsou testovací laboratoře HbA 1c certifikovány národním programem pro standardizaci glykohemoglobinu, aby je standardizovaly podle výsledků zkoušky z roku 1993 o kontrole diabetu a komplikací (DCCT). Další procentuální stupnici, Mono S již dříve používalo Švédsko a KO500 se používá v Japonsku.

Přepnout na jednotky IFCC

Americká diabetická asociace, Evropská asociace pro studium diabetu a Mezinárodní diabetická federace se dohodly, že v budoucnu bude HbA 1c hlášen na jednotkách Mezinárodní federace klinické chemie a laboratorní medicíny (IFCC). Hlášení IFCC bylo zavedeno v Evropě s výjimkou Velké Británie v roce 2003; Spojené království provádělo duální hlášení od 1. června 2009 do 1. října 2011.

Konverze mezi DCCT a IFCC probíhá podle následující rovnice:

Interpretace výsledků

Laboratorní výsledky se mohou lišit v závislosti na analytické technice, věku subjektu a biologických variacích mezi jednotlivci. Vyšší hladiny HbA 1c se nacházejí u lidí s trvale zvýšenou hladinou cukru v krvi, jako u diabetes mellitus . I když se cíle léčby diabetických pacientů liší, mnohé zahrnují cílové rozmezí hodnot HbA 1c . Diabetik s dobrou kontrolou glukózy má hladinu HbA 1c, která je blízko nebo v referenčním rozmezí.

Mezinárodní federace diabetu a Americká endokrinologická akademie doporučují hodnoty HbA 1c pod 48 mmol/mol (6,5 DCCT %), zatímco American Diabetes Association doporučuje HbA 1c pod 53 mmol/mol (7,0 DCCT %) pro většinu pacientů. Výsledky velkých studií v letech 2008-9 naznačují, že cíl pod 53 mmol/mol (7 DCCT %) pro starší dospělé s diabetem 2. typu může být nadměrný: Pod 53 mmol/mol se zdravotní přínos snížené A1c zmenšuje a intenzivní kontrola glykémie nutná k dosažení této úrovně vede ke zvýšené míře nebezpečných hypoglykemických epizod.

Retrospektivní studie 47 970 pacientů s diabetem 2. typu ve věku 50 let a starších zjistila, že pacienti s HbA 1c více než 48 mmol/mol (6,5 DCCT %) měli zvýšenou úmrtnost, ale pozdější mezinárodní studie těmto zjištěním odporovala.

Přehled UKPDS , Action to Control Cardiovascular Risk in Diabetes (ACCORD), ADVANCE and Veterans Affairs Diabetes Trials (VADT) odhaduje, že rizika hlavních komplikací diabetu ( diabetická retinopatie , diabetická nefropatie , diabetická neuropatie a makrovaskulární onemocnění ) snížil přibližně o 3% na každý 1 mmol/mol pokles HbA 1c .

Studie ACCORD navržená speciálně pro určení, zda snížení HbA 1c pod 6,0% pomocí zvýšeného množství léků by snížilo výskyt kardiovaskulárních příhod zjištěných vyšší úmrtností při této intenzivní terapii natolik, že studie byla ukončena o 17 měsíců dříve.

Při stanovování cílové hladiny HbA 1c musí praktičtí lékaři zvážit zdraví pacientů, jejich riziko hypoglykemie a jejich specifická zdravotní rizika . Vzhledem k tomu, že pacienti jsou odpovědní za odvrácení nebo reakci na vlastní hypoglykemické epizody, jsou také důležité jejich příspěvky a hodnocení lékařů o schopnostech pacientů pečovat o sebe .

Přetrvávajícím zvýšením hladiny cukru v krvi (a tudíž HbA 1c ), zvyšují riziko dlouhodobých cévních komplikací diabetu, jako jsou ischemické choroby srdeční , infarktu , mrtvice , srdečního selhání , selhání ledvin , slepota , erektilní dysfunkce , neuropatie (ztráta pocit na nohou, zejména v nohou), gangréna a gastroparéza (zpomalené vyprazdňování žaludku). Špatná kontrola glykémie také zvyšuje riziko krátkodobých komplikací chirurgického zákroku, jako je špatné hojení ran .

Nižší než očekávané hladiny HbA 1c lze pozorovat u lidí se zkrácenou délkou života červených krvinek, například s nedostatkem glukózo-6-fosfátdehydrogenázy , srpkovitou anémií nebo jakýmkoli jiným stavem způsobujícím předčasnou smrt červených krvinek. Dárcovství krve bude mít za následek rychlou náhradu ztracených červených krvinek nově vytvořenými červenými krvinkami. Protože tyto nové červené krvinky budou existovat pouze po krátkou dobu, jejich přítomnost povede HbA 1c k podhodnocení skutečných průměrných úrovní. Dárcovství krve může také docházet ke zkreslení , ke kterému došlo dva měsíce předtím v důsledku abnormální synchronizace věku červených krvinek, což má za následek starší než normální průměrný život krvinek (což má za následek nadhodnocení skutečné průměrné hladiny glukózy v krvi úrovně). Naopak vyšší než očekávané hladiny lze pozorovat u lidí s delší životností červených krvinek, například s nedostatkem vitaminu B 12 nebo folátu .

Výsledky mohou být za mnoha okolností nespolehlivé, například po ztrátě krve, po operaci, transfuzi krve, anémii nebo vysokém obratu erytrocytů; v přítomnosti chronického onemocnění ledvin nebo jater; po podání vysokých dávek vitaminu C; nebo léčba erytropoetinem . Obecně je referenční rozsah (který se nachází u zdravých mladých osob) přibližně 30–33 mmol/mol (4,9–5,2 DCCT %). Průměrná hodnota HbA 1c pro diabetiky 1. typu ve Švédsku v roce 2014 byla 63 mmol/mol (7,9%DCCT) a pro typ 2 61 mmol/mol (7,7 DCCT%).

Přibližné mapování mezi hodnotami HbA 1c udanými v procentech DCCT (%) a eAG (odhadovaná průměrná hladina glukózy) je dáno následující rovnicí:

eAG (mg/dl) = 28,7 × A1C - 46,7
eAG (mmol/l) = 1,59 × A1C - 2,59
Údaje v závorkách jsou 95% intervaly spolehlivosti
HbA 1c eAG
% mmol/mol mmol/l mg/dl
5 31 5,4 (4,2–6,7) 97 (76–120)
6 42 7,0 (5,5–8,5) 126 (100–152)
7 53 8,6 (6,8–10,3) 154 (123–185)
8 64 10,2 (8,1–12,1) 183 (147–217)
9 75 11,8 (9,4–13,9) 212 (170–249)
10 86 13,4 (10,7–15,7) 240 (193–282)
11 97 14,9 (12,0–17,5) 269 ​​(217–314)
12 108 16,5 (13,3–19,3) 298 (240–347)
13 119 18,1 (15–21) 326 (260–380)
14 130 19,7 (16–23) 355 (290–410)
15 140 21,3 (17–25) 384 (310–440)
16 151 22,9 (19–26) 413 (330–480)
17 162 24,5 (20–28) 441 (460–510)
18 173 26,1 (21–30) 470 (380–540)
19 184 27,7 (23–32) 499 (410–570)

Normální, prediabetické a diabetické rozmezí

Standardy lékařské péče Americké diabetologické asociace z roku 2010 přidaly = HbA 1c ≥ 48 mmol/mol (≥6,5 DCCT %) jako další kritérium pro diagnostiku diabetu.

Diagnostický standard pro HbA1C u diabetu
HbA1C Diagnóza
<5,7% Normální
5,7-6,4% Prediabetes
> 6,4% Cukrovka

Indikace a použití

Testování glykovaného hemoglobinu se doporučuje jak pro kontrolu kontroly hladiny cukru v krvi u lidí, kteří mohou být prediabetičtí, tak pro sledování kontroly hladiny cukru v krvi u pacientů se zvýšenými hladinami, nazývanými diabetes mellitus. U jednoho vzorku krve poskytuje mnohem více odhalujících informací o glykemickém chování než hodnota krevního cukru nalačno. Testy krevního cukru nalačno jsou však při rozhodování o léčbě zásadní. Pokyny Americké diabetické asociace jsou podobné ostatním, když doporučují, aby byl test glykovaného hemoglobinu prováděn nejméně dvakrát ročně u pacientů s diabetem, kteří splňují cíle léčby (a kteří mají stabilní kontrolu glykémie), a čtvrtletně u pacientů s diabetem, jejichž terapie se změnila nebo kteří nesplňují glykemické cíle.

Měření glykovaného hemoglobinu není vhodné tam, kde došlo ke změně stravy nebo léčby do 6 týdnů. Podobně test předpokládá normální proces stárnutí červených krvinek a kombinaci podtypů hemoglobinu (u normálních dospělých převážně HbA). Pro tento test tedy nejsou vhodní lidé s nedávnou ztrátou krve, hemolytickou anémií nebo genetickými rozdíly v molekule hemoglobinu ( hemoglobinopatie ), jako je srpkovitá anémie a další stavy, ani ti, kteří krev darovali v poslední době.

Vzhledem k variabilitě glykovaného hemoglobinu (jak je uvedeno v tabulce výše) by měla být u pacientů kontrolována další opatření při doporučených cílech nebo v jejich blízkosti. Osobám s hodnotami HbA 1c na 64 mmol/mol nebo méně by mělo být poskytnuto dodatečné testování, aby se zjistilo, zda hodnoty HbA 1c jsou způsobeny průměrováním vysoké hladiny glukózy v krvi ( hyperglykémie ) s nízkou hladinou glukózy v krvi ( hypoglykémie ) nebo hodnota HbA 1c více odráží zvýšená hladina glukózy v krvi, která se během dne příliš nemění. Zařízení, jako je kontinuální monitorování glykémie, umožňují lidem s diabetem nepřetržitě určovat hladinu glukózy v krvi a testovat každých několik minut. Neustálé používání monitorů glykémie je stále běžnější a na zařízení se vztahuje mnoho plánů zdravotního pojištění, nikoli však Medicare ve Spojených státech. Dodávky bývají drahé, protože senzory je nutné měnit nejméně každé 2 týdny. Dalším užitečným testem, který určuje, zda jsou hodnoty HbA 1c způsobeny velkými odchylkami glykémie v průběhu dne, je 1,5-anhydroglucitol , také známý jako GlycoMark . GlycoMark odráží pouze časy, kdy osoba zažívá hyperglykémii nad 180 mg/dl po dobu dvou týdnů.

Koncentrace hemoglobinu A1 (HbA1) se zvyšují, jak u diabetických pacientů, tak u pacientů se selháním ledvin , měřeno iontoměničovou chromatografií . Metoda kyseliny thiobarbiturové (chemická metoda specifická pro detekci glykace) ukazuje, že pacienti se selháním ledvin mají hodnoty glykovaného hemoglobinu podobné hodnotám pozorovaným u normálních subjektů, což naznačuje, že vysoké hodnoty u těchto pacientů jsou výsledkem vazby něčeho jiného než glukóza na hemoglobin.

U autoimunitní hemolytické anémie jsou koncentrace HbA1 nedetekovatelné. Podávání prednisolonu umožní detekci HbA1. Za těchto okolností lze použít alternativní test na fruktosamin, který také odráží průměrné hladiny glukózy v krvi za předchozí 2 až 3 týdny.

Všechny hlavní instituce, jako je zpráva Mezinárodního výboru odborníků, čerpaná z Mezinárodní diabetické federace, Evropské asociace pro studium diabetu a Americké diabetické asociace, navrhují hladinu HbA 1c 48 mmol/mol (6,5 DCCT %) jako diagnostickou úroveň. Zpráva výboru dále uvádí, že pokud nelze provést testování HbA 1c , musí být provedeny testy nalačno a tolerance glukózy. Diagnóza diabetu během těhotenství nadále vyžaduje měření gestace a glukózové tolerance u gestačního diabetu , a nikoli glykovaného hemoglobinu.

Úprava dietou

Metaanalýza ukázala, že probiotika způsobují statisticky významné snížení glykovaného hemoglobinu u diabetiků 2. typu . Pokusy s více kmeny probiotik měly statisticky významné snížení glykovaného hemoglobinu, zatímco studie s jednotlivými kmeny nikoli.

Standardizace a sledovatelnost

Hemoglobin A1c je nyní standardizován a navazuje na metody IFCC HPLC-CE a HPLC-MS. Přechod na novější jednotku mmol/mol je součástí této standardizace. Standardizovaný test netestuje hladiny jódu v krvi; je známo, že hypotyreóza nebo jódová suplementace uměle zvyšují A1c.

Veterinární medicína

Testování HbA1c nebylo shledáno užitečným při léčbě koček a psů s diabetem a obecně se nepoužívá; místo toho je preferován fruktosamin .

Viz také

Reference

externí odkazy