Glykert hemoglobin - Glycated hemoglobin

Glykert hemoglobin ( glykhemoglobin , hemoglobin A1c , HbA1c , mindre vanlig HbA _1c , HgbA1c , Hb1c , etc., også A1C uformelt med pasienter) er en form for hemoglobin (Hb) som er kjemisk knyttet til et sukker. De fleste monosakkarider , inkludert glukose , galaktose og fruktose , binder spontant (dvs. ikke-enzymatisk ) med hemoglobin når de er tilstede i blodet til mennesker. Imidlertid er det mindre sannsynlig at glukose gjør det enn galaktose og fruktose (13% fruktose og 21% galaktose), noe som kan forklare hvorfor glukose brukes som det primære metabolske drivstoffet hos mennesker.

Dannelsen av sukker-hemoglobinkoblingen indikerer tilstedeværelsen av overdreven sukker i blodet, ofte et tegn på diabetes . A1C er av spesiell interesse fordi den er lett å oppdage. Prosessen som sukker fester seg til hemoglobin kalles glykasjon . HbA _1c er et mål på beta-N-1-deoksy fruktosylkomponenten i hemoglobin.

A1c måles først og fremst for å bestemme det gjennomsnittlige blodsukkernivået på tre måneder og kan brukes som en diagnostisk test for diabetes mellitus og som en vurderingstest for glykemisk kontroll hos personer med diabetes. Testen er begrenset til et tremåneders gjennomsnitt fordi gjennomsnittlig levetid for et rødt blodlegeme er fire måneder. Siden individuelle røde blodlegemer har varierende levetid, brukes testen som et begrenset mål på tre måneder. Normale nivåer av glukose gir en normal mengde glykert hemoglobin. Etter hvert som gjennomsnittlig mengde plasmaglukose øker, øker brøkdelen av glykert hemoglobin på en forutsigbar måte. Ved diabetes har større mengder glykert hemoglobin, som indikerer dårligere kontroll av blodsukkernivået, blitt assosiert med hjerte -og karsykdommer , nefropati , nevropati og retinopati .

Terminologi

Glykert hemoglobin foretrekkes fremfor glykosylert hemoglobin for å gjenspeile den riktige (ikke-enzymatiske) prosessen. Tidlig litteratur brukte ofte glykosylert ettersom det var uklart hvilken prosess som var involvert til ytterligere forskning ble utført. Begrepene brukes fortsatt noen ganger om hverandre i engelskspråklig litteratur.

Navngivningen av HbA _1c stammer fra at hemoglobin type A separeres på kationbyttekromatografi . Den første fraksjonen som separerte, sannsynligvis ansett for å være rent hemoglobin A, ble betegnet HbA ₀ , og de følgende fraksjonene ble betegnet HbA _1a , HbA _1b og HbA _1c , i deres elueringsrekkefølge . Forbedrede separasjonsteknikker har senere ført til isolering av flere delfraksjoner .

Historie

Hemoglobin A1c ble først skilt fra andre former for hemoglobin av Huisman og Meyering i 1958 ved bruk av en kromatografisk kolonne . Det ble først karakterisert som et glykoprotein av Bookchin og Gallop i 1968. Dens økning i diabetes ble først beskrevet i 1969 av Samuel Rahbar et al . Reaksjonene som førte til dannelsen ble preget av Bunn og hans kolleger i 1975.

Bruken av hemoglobin A1c for å overvåke graden av kontroll av glukosemetabolismen hos diabetespasienter ble foreslått i 1976 av Anthony Cerami , Ronald Koenig og kolleger.

Skademekanismer

Glykert hemoglobin forårsaker en økning av svært reaktive frie radikaler inne i blodceller. Radikaler endre blodcellemembranegenskaper. Dette fører til aggregering av blodceller og økt blodviskositet , noe som resulterer i nedsatt blodstrøm.

En annen måte glykert hemoglobin forårsaker skade er via betennelse , noe som resulterer i dannelse av aterosklerotisk plakk ( aterom ). Friradikale oppbygging fremmer eksitasjon av Fe ²⁺ -hemoglobin gjennom Fe ³⁺ -Hb til unormalt ferrylhemoglobin (Fe ⁴⁺ -Hb). Fe ⁴⁺ er ustabil og reagerer med spesifikke aminosyrer i hemoglobin for å gjenvinne sin Fe ³⁺ oksidasjonstilstand . Hemoglobinmolekyler klumper seg sammen via tverrbindingsreaksjoner , og disse hemoglobinklumpene (multimerer) fremmer celleskader og frigjøring av Fe ⁴⁺ -hæmoglobin i matrisen til de innerste lagene ( subendotelet ) i arterier og vener. Dette fører til øket permeabilitet av innvendig overflate ( endotelet ) av blodkar og produksjonen av pro-inflammatoriske monocytt adhesjons -proteiner, som fremmer makrofag- akkumuleringen i blodkar overflater, til syvende og sist fører til skadelige plakk i disse fartøyene.

Sterkt glykert Hb- AGE går gjennom vaskulært glatt muskellag og deaktiverer acetylkolinindusert endotelavhengig avslapning, muligens gjennom binding til nitrogenoksid (NO), og forhindrer dets normale funksjon. NO er ​​en kraftig vasodilatator og hemmer også dannelse av plakkfremmende LDL (dvs. "dårlig kolesterol") oksidert form.

Denne generelle nedbrytningen av blodceller frigjør også hem fra dem. Løst hem kan forårsake oksidasjon av endotel- og LDL -proteiner, noe som resulterer i plakk.

Glykasjonsvei via Amadori-omorganisering (i HbA1c er R vanligvis N-terminal valin).

Prinsipp i medisinsk diagnostikk

Glykering av proteiner er en hyppig forekomst, men når det gjelder hemoglobin, oppstår en ikke-enzymatisk kondensasjonsreaksjon mellom glukose og N-enden av betakjeden . Denne reaksjonen produserer en Schiff-base (RN = CHR ', R = betakjede, CHR' = glukoseavledet), som selv omdannes til 1-deoksyfruktose. Denne andre konverteringen er et eksempel på en Amadori -omlegging . Når blodsukkernivået er høyt, fester glukosemolekyler seg til hemoglobinet i røde blodlegemer . Jo lengre hyperglykemi forekommer i blodet, jo mer glukose binder seg til hemoglobin i de røde blodcellene og jo høyere glykert hemoglobin.

Når et hemoglobinmolekyl er glykert, forblir det slik. En opphopning av glykert hemoglobin i den røde cellen reflekterer derfor gjennomsnittlig glukosenivå som cellen har blitt utsatt for i løpet av livssyklusen . Måling av glykert hemoglobin vurderer effektiviteten av terapien ved å overvåke langsiktig serumglukoseregulering.

A1c er et veid gjennomsnitt av blodsukkernivået i løpet av de røde blodcellene (117 dager for menn og 106 dager for kvinner). Derfor bidrar glukosenivåer på dager nærmere testen til vesentlig mer til nivået av A1c enn nivåene i dager lenger fra testen.

Dette støttes også av data fra klinisk praksis som viser at HbA1c-nivåene forbedret seg vesentlig etter 20 dager fra start eller intensivering av glukosesenkende behandling.

Mål

Flere teknikker brukes for å måle hemoglobin A1c. Laboratorier kan bruke høyytelses væskekromatografi , immunoanalyse , enzymatisk analyse, kapillærelektroforese eller boronataffinitetskromatografi . Omsorgspunkter (f.eks. Legekontor) enheter bruker immunoassay boronat affinitetskromatografi.

I USA er HbA _1c testlaboratorier sertifisert av National Glycohemoglobin Standardization Program for å standardisere dem mot resultatene fra 1993 Diabetes Control and Complications Trial (DCCT). En ekstra prosentskala, Mono S har tidligere vært i bruk av Sverige og KO500 er i bruk i Japan.

Bytt til IFCC -enheter

American Diabetes Association, European Association for the Study of Diabetes og International Diabetes Federation har blitt enige om at HbA _1c i fremtiden skal rapporteres i International Federation of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine (IFCC) enheter. IFCC -rapportering ble introdusert i Europa bortsett fra Storbritannia i 2003; Storbritannia utførte dobbeltrapportering fra 1. juni 2009 til 1. oktober 2011.

Konvertering mellom DCCT og IFCC er ved følgende ligning:

${\ displaystyle \ mathrm {IFCC} \, \ mathrm {HBA1c} \, {\ frac {\ text {mmol}} {\ text {mol}}} = [\ mathrm {DCCT} \, \ mathrm {HBA1c} \ , (\%)-2.14] \ ganger 10.929}$

Tolkning av resultater

Laboratorieresultater kan variere avhengig av analytisk teknikk, alder på emnet og biologisk variasjon blant individer. Høyere nivåer av HbA _1c finnes hos personer med vedvarende forhøyet blodsukker, som ved diabetes mellitus . Selv om målene for diabetespasientbehandlingen varierer, inkluderer mange et målområde for HbA _1c -verdier. En diabetiker med god glukosekontroll har et HbA _1c -nivå som er nær eller innenfor referanseområdet.

International Diabetes Federation og American College of Endocrinology anbefaler HbA _1c -verdier under 48 mmol/mol (6,5 DCCT %), mens American Diabetes Association anbefaler at HbA _1c er under 53 mmol/mol (7,0 DCCT %) for de fleste pasientene. Resultater fra store forsøk i 2008-9 antydet at et mål under 53 mmol/mol (7 DCCT %) for eldre voksne med type 2 diabetes kan være overdreven: Under 53 mmol/mol blir helsemessige fordeler ved redusert A1c mindre, og intensiv glykemisk kontroll som kreves for å nå dette nivået, fører til en økning i farlige hypoglykemiske episoder.

En retrospektiv studie av 47 970 pasienter av type 2 diabetes, 50 år og eldre, fant at pasienter med HbA _1c over 48 mmol/mol (6,5 DCCT %) hadde en økt dødelighet, men en senere internasjonal studie motsier disse funnene.

En gjennomgang av UKPDS , Action to Control Cardiovascular Risk in Diabetes (ACCORD), ADVANCE and Veterans Affairs Diabetes Trials (VADT) anslår at risikoen for de viktigste komplikasjonene av diabetes ( diabetisk retinopati , diabetisk nefropati , diabetisk nevropati og makrovaskulær sykdom ) redusert med omtrent 3% for hver 1 mmol/mol reduksjon i HbA _1c .

Imidlertid ble en studie av ACCORD designet spesielt for å avgjøre om reduksjon av HbA _1c under 6,0% ved bruk av økte mengder medisiner ville redusere frekvensen av kardiovaskulære hendelser funnet høyere dødelighet med denne intensive behandlingen, så mye at forsøket ble avsluttet 17 måneder for tidlig.

Utøvere må vurdere pasientenes helse, risikoen for hypoglykemi og deres spesifikke helserisiko når de setter et mål HbA _1c -nivå. Fordi pasientene er ansvarlige for å avverge eller svare på sine egne hypoglykemiske episoder, er deres innspill og legenes vurderinger av pasientenes egenomsorgsferdigheter også viktige.

Vedvarende økninger i blodsukkeret (og derfor HbA _1c ) øker risikoen for langsiktige vaskulære komplikasjoner av diabetes, for eksempel koronarsykdom , hjerteinfarkt , hjerneslag , hjertesvikt , nyresvikt , blindhet , erektil dysfunksjon , nevropati (tap av følelse, spesielt i føttene), koldbrann og gastroparese (redusert tømming av magen). Dårlig blodsukkerkontroll øker også risikoen for kortsiktige komplikasjoner ved kirurgi som dårlig sårheling .

Lavere enn forventet nivå av HbA _1c kan sees hos personer med forkortede levetider for røde blodlegemer, for eksempel med glukose-6-fosfatdehydrogenasemangel , sigdcellesykdom eller annen tilstand som forårsaker for tidlig død av røde blodlegemer. Bloddonasjon vil resultere i rask erstatning av tapte RBC -er med nydannede røde blodlegemer. Siden disse nye RBC -ene bare har eksistert i en kort periode, vil deres tilstedeværelse føre til at HbA _1c undervurderer de faktiske gjennomsnittlige nivåene. Det kan også være forvrengninger som følge av bloddonasjon , som skjedde så lenge som to måneder før på grunn av unormal synkronisering av RBC -alderen, noe som resulterte i et eldre enn normalt gjennomsnittlig blodcelleliv (noe som resulterer i en overvurdering av faktisk gjennomsnittlig blodsukker nivåer). Motsatt kan høyere enn forventede nivåer sees hos personer med lengre levetid for røde blodlegemer, for eksempel med vitamin B ₁₂ eller folatmangel .

Resultatene kan være upålitelige under mange omstendigheter, for eksempel etter blodtap, etter operasjon, blodoverføringer, anemi eller høy erytrocytomsetning; i nærvær av kronisk nyre- eller leversykdom; etter administrering av høydose vitamin C; eller erytropoetinbehandling . Generelt er referanseområdet (som finnes hos friske unge) omtrent 30–33 mmol/mol (4,9–5,2 DCCT %). Gjennomsnittlig HbA _1c for diabetikere type 1 i Sverige i 2014 var 63 mmol/mol (7,9 DCCT%) og for type 2, 61 mmol/mol (7,7 DCCT%).

Den omtrentlige kartleggingen mellom HbA _1c -verdier gitt i DCCT -prosent (%) og eAG (estimert gjennomsnittlig glukose) målinger er gitt av følgende ligning:

eAG (mg/dl) = 28,7 × A1C - 46,7
eAG (mmol/l) = 1,59 × A1C - 2,59
Data i parentes er 95% konfidensintervaller

Normalt, prediabetisk og diabetisk område

2010 American Diabetes Association Standards of Medical Care in Diabetes la til = HbA _1c ≥ 48 mmol/mol (≥6,5 DCCT %) som et annet kriterium for diagnosen diabetes.

Indikasjoner og bruksområder

Glykert hemoglobintesting anbefales for både å kontrollere blodsukkerkontrollen hos personer som kan være prediabetiske og overvåke blodsukkerkontrollen hos pasienter med høyere nivåer, kalt diabetes mellitus. For en enkelt blodprøve gir den langt mer avslørende informasjon om glykemisk oppførsel enn en fastende blodsukkerverdi. Imidlertid er faste blodsukkertester avgjørende for å ta behandlingsbeslutninger. Retningslinjene for American Diabetes Association ligner andre på råd om at glykert hemoglobintest skal utføres minst to ganger i året hos pasienter med diabetes som oppfyller behandlingsmål (og som har stabil glykemisk kontroll) og kvartalsvis hos pasienter med diabetes hvis behandling har endret seg eller som ikke oppfyller glykemiske mål.

Glykert hemoglobin måling er ikke hensiktsmessig når det er gjort en endring i kosthold eller behandling innen 6 uker. På samme måte antar testen en normal aldringsprosess for røde blodlegemer og en blanding av hemoglobinsubtyper (hovedsakelig HbA hos normale voksne). Derfor er personer med nylig blodtap, hemolytisk anemi eller genetiske forskjeller i hemoglobinmolekylet ( hemoglobinopati ) som sigdcellesykdom og andre tilstander, så vel som de som har donert blod nylig, ikke egnet for denne testen.

På grunn av variasjonen i glykert hemoglobin (som vist i tabellen ovenfor), bør ytterligere tiltak kontrolleres hos pasienter med eller nær anbefalte mål. Personer med HbA _1c -verdier på 64 mmol/mol eller mindre bør få ytterligere tester for å avgjøre om HbA _1c -verdiene skyldes gjennomsnittlig høyt blodsukker ( hyperglykemi ) med lavt blodsukker ( hypoglykemi ) eller HbA _1c er mer reflekterende forhøyet blodsukker som ikke varierer mye gjennom dagen. Enheter som kontinuerlig blodsukkermåling lar mennesker med diabetes fastslå blodsukkernivået kontinuerlig, og tester hvert par minutter. Kontinuerlig bruk av blodsukkermåler blir stadig mer vanlig, og enhetene dekkes av mange helseforsikringsplaner, men ikke av Medicare i USA. Rekvisita har en tendens til å være dyr, siden sensorene må byttes minst annenhver uke. En annen nyttig test for å bestemme om HbA _1c- verdier skyldes store variasjoner i blodsukker gjennom dagen er 1,5-anhydroglucitol , også kjent som GlycoMark . GlycoMark gjenspeiler bare de gangene personen opplever hyperglykemi over 180 mg/dl over en periode på to uker.

Konsentrasjonene av hemoglobin A1 (HbA1) økes, både hos diabetespasienter og hos pasienter med nyresvikt , målt ved ionebytterkromatografi . Tiobarbitursyremetoden (en kjemisk metode som er spesifikk for påvisning av glykasjon) viser at pasienter med nyresvikt har verdier for glykert hemoglobin som ligner dem som er observert hos normale personer, noe som tyder på at de høye verdiene hos disse pasientene er et resultat av binding av noe annet enn glukose til hemoglobin.

Ved autoimmun hemolytisk anemi er konsentrasjoner av HbA1 uoppdagelig. Administrering av prednisolon vil tillate HbA1 å bli oppdaget. Den alternative fruktosamintesten kan brukes under disse omstendighetene, og den reflekterer også et gjennomsnitt av blodsukkernivået i løpet av de foregående 2 til 3 ukene.

Alle de store institusjonene som International Expert Committee Report, hentet fra International Diabetes Federation, European Association for the Study of Diabetes og American Diabetes Association, foreslår HbA _1c -nivået på 48 mmol/mol (6,5 DCCT %) som et diagnostisk nivå. Komiteerapporten sier videre at når HbA _1c- testing ikke kan utføres, blir faste- og glukosetoleranse-testene utført. Diagnose av diabetes under graviditet fortsetter å kreve faste- og glukosetoleransemålinger for svangerskapsdiabetes , og ikke glykert hemoglobin.

Endring etter diett

Metaanalyse har vist at probiotika forårsaker en statistisk signifikant reduksjon i glykert hemoglobin hos diabetikere av type 2 . Forsøk med flere stammer av probiotika hadde statistisk signifikante reduksjoner i glykert hemoglobin, mens studier med enkeltstammer ikke gjorde det.

Standardisering og sporbarhet

Hemoglobin A1c er nå standardisert og kan spores til IFCC-metodene HPLC-CE og HPLC-MS. Endringen til den nyere enheten mmol/mol er en del av denne standardiseringen. Den standardiserte testen tester ikke for jodnivåer i blodet; hypotyreose eller jodtilskudd er kjent for å øke A1c kunstig.

Veterinærmedisin

HbA1c -testing har ikke blitt funnet nyttig for behandling av katter og hunder med diabetes, og brukes vanligvis ikke; fruktosamin favoriseres i stedet.

Se også

• Sukkersyke
• Hemoglobin A2
• Prediabetes
• Proteopedia : Struktur av glykert hemoglobin

Referanser

Eksterne linker

• National Diabetes Information Clearinghouse
• American Diabetes Association Standards of Medical Care 2007
• MDRTC hemoglobin A1C faktaark
• Hva er HbA1c?
• HbA1c DCCT til IFCC -omformer
• Hypotyreose øker feilaktig HbA1c og glykert albuminnivå