Glykat hemoglobin - Glycated hemoglobin

Glykat hemoglobin ( glykohemoglobin , hemoglobin A1c , HbA1c , mindre vanligt HbA _1c , HgbA1c , Hb1c , etc., även A1C informellt med patienter) är en form av hemoglobin (Hb) som är kemiskt kopplat till ett socker. De flesta monosackarider , inklusive glukos , galaktos och fruktos , binder spontant (dvs icke-enzymatiskt ) till hemoglobin, när de förekommer i människors blodomlopp. Det är dock mindre troligt att glukos gör det än galaktos och fruktos (13% fruktos och 21% galaktos), vilket kan förklara varför glukos används som det primära metaboliska bränslet hos människor.

Bildandet av socker-hemoglobinkopplingen indikerar förekomsten av överdrivet socker i blodomloppet, ofta tecken på diabetes . A1C är av särskilt intresse eftersom det är lätt att upptäcka. Den process genom vilken socker fäster vid hemoglobin kallas glykation . HbA _1c är ett mått på beta-N-1-deoxifruktosylkomponenten i hemoglobin.

A1c mäts främst för att bestämma den genomsnittliga blodsockernivån på tre månader och kan användas som ett diagnostiskt test för diabetes mellitus och som ett bedömningstest för glykemisk kontroll hos personer med diabetes. Testet är begränsat till ett genomsnitt på tre månader eftersom den genomsnittliga livslängden för en röd blodkropp är fyra månader. Eftersom enskilda röda blodkroppar har olika livslängd används testet som ett begränsat mått på tre månader. Normala nivåer av glukos producerar en normal mängd glykat hemoglobin. När den genomsnittliga mängden plasmaglukos ökar, ökar andelen glykat hemoglobin på ett förutsägbart sätt. Vid diabetes har högre mängder glykerat hemoglobin, vilket indikerar sämre kontroll av blodsockernivåer, associerats med kardiovaskulär sjukdom , nefropati , neuropati och retinopati .

Terminologi

Glykat hemoglobin föredras framför glykosylerat hemoglobin för att återspegla den korrekta (icke-enzymatiska) processen. Tidig litteratur använde ofta glykosylering eftersom det var oklart vilken process som var inblandad tills ytterligare forskning utfördes. Termerna används fortfarande ibland omväxlande i engelskspråkig litteratur.

Namngivningen av HbA _1c härrör från att Hemoglobin typ A separeras på katjonbyteskromatografi . Den första fraktionen till separat, troligen anses vara rent hemoglobin A, betecknades HbA ₀ , och följande fraktioner betecknades HbA _1a , HbA _1b , och HbA _1c , i den ordning de eluering . Förbättrade separeringstekniker har därefter lett till isolering av fler subfraktioner .

Historia

Hemoglobin A1c separerades först från andra former av hemoglobin av Huisman och Meyering 1958 med hjälp av en kromatografisk kolonn . Det kännetecknades först som ett glykoprotein av Bookchin och Gallop 1968. Dess ökning av diabetes beskrevs först 1969 av Samuel Rahbar et al . Reaktionerna som ledde till dess bildning präglades av Bunn och hans medarbetare 1975.

Användningen av hemoglobin A1c för övervakning av graden av kontroll av glukosmetabolism hos diabetespatienter föreslogs 1976 av Anthony Cerami , Ronald Koenig och medarbetare.

Skademekanismer

Glykat hemoglobin orsakar en ökning av mycket reaktiva fria radikaler inuti blodkroppar. Radikaler förändrar blodcellmembranegenskaper. Detta leder till sammanslagning av blodceller och ökad blodviskositet , vilket resulterar i nedsatt blodflöde.

Ett annat sätt som glykerat hemoglobin orsakar skada är via inflammation , vilket resulterar i bildning av aterosklerotisk plack ( aterom ). Friradikaluppbyggnad främjar excitation av Fe ²⁺ -hemoglobin genom Fe ³⁺ -Hb till onormalt ferrylhemoglobin (Fe ⁴⁺ -Hb). Fe ⁴⁺ är instabil och reagerar med specifika aminosyror i hemoglobin för att återfå sitt Fe ³⁺ -oxidationstillstånd . Hemoglobinmolekyler klumpar ihop sig genom tvärbindningsreaktioner , och dessa hemoglobinklumpar (multimerer) främjar cellskador och frisättning av Fe ⁴⁺ -hemoglobin i matrisen av innersta skikt ( subendotel ) i artärer och vener. Detta resulterar i ökad permeabilitet hos inre yta ( endotel ) i blodkärl och produktion av proinflammatoriska monocyt vidhäftningsproteiner, som främjar makrofag ackumulering i blodkärlsytor, vilket slutligen leder till skadliga plack i dessa kärl.

Högglycerade Hb- åldrar går genom det vaskulära glattmuskelskiktet och inaktiverar acetylkolininducerad endotelberoende avslappning, möjligen genom bindning till kväveoxid (NO), vilket förhindrar dess normala funktion. NO är en potent vasodilatator och hämmar också bildandet av plackfrämjande LDL (dvs "dåligt kolesterol") oxiderad form.

Denna övergripande nedbrytning av blodceller frigör också hem från dem. Löst hem kan orsaka oxidation av endotel- och LDL -proteiner, vilket resulterar i plack.

Glykationsväg via Amadori-omarrangemang (i HbA1c är R typiskt N-terminal valin).

Princip inom medicinsk diagnostik

Glykation av proteiner är en frekvent förekomst, men när det gäller hemoglobin sker en icke-enzymatisk kondensationsreaktion mellan glukos och N-änden av betakedjan . Denna reaktion ger en Schiff-bas (RN = CHR ', R = betakedja, CHR' = glukoshärledd), som själv omvandlas till 1-deoxifruktos. Denna andra omvandling är ett exempel på en Amadori -omorganisation . När blodsockernivåerna är höga fäster glukosmolekyler till hemoglobinet i röda blodkroppar . Ju längre hyperglykemi uppstår i blodet, desto mer glukos binder till hemoglobin i de röda blodkropparna och desto högre är det glykade hemoglobinet.

När en hemoglobinmolekyl väl är glykad förblir den så. En uppbyggnad av glykerat hemoglobin i den röda cellen återspeglar därför den genomsnittliga glukosnivån som cellen har utsatts för under sin livscykel . Mätning av glykat hemoglobin bedömer effektiviteten av behandlingen genom att övervaka långsiktig serumglukosreglering.

A1c är ett vägt genomsnitt av blodsockernivåerna under de röda blodkropparnas liv (117 dagar för män och 106 dagar hos kvinnor). Därför bidrar glukosnivåer på dagar närmare testet betydligt mer till nivån A1c än nivåerna i dagar längre från testet.

Detta stöds också av data från klinisk praxis som visar att HbA1c-nivåerna förbättrades avsevärt efter 20 dagar från start eller intensifiering av glukossänkande behandling.

Mått

Flera tekniker används för att mäta hemoglobin A1c. Laboratorier kan använda högpresterande vätskekromatografi , immunanalys , enzymatisk analys, kapillärelektrofores eller boronataffinitetskromatografi . Vårdpunkt (t.ex. läkarmottagning) använder immunoanalysboronataffinitetskromatografi.

I USA är HbA _1c testlaboratorier certifierade av National Glycohemoglobin Standardization Program för att standardisera dem mot resultaten från 1993 Diabetes Control and Complications Trial (DCCT). Ytterligare en procentuell skala, Mono S har tidigare använts av Sverige och KO500 används i Japan.

Byt till IFCC -enheter

American Diabetes Association, European Association for the Study of Diabetes och International Diabetes Federation har enats om att HbA _1c i framtiden ska rapporteras i enheterna International Federation of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine (IFCC). IFCC -rapportering infördes i Europa utom i Storbritannien 2003; Storbritannien utförde dubbel rapportering från 1 juni 2009 till 1 oktober 2011.

Konvertering mellan DCCT och IFCC sker med följande ekvation:

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

Tolkning av resultat

Laboratorieresultat kan variera beroende på analytisk teknik, ämnets ålder och biologiska variationer mellan individer. Högre nivåer av HbA _1c finns hos personer med ihållande förhöjt blodsocker, som vid diabetes mellitus . Även om diabetespatientens behandlingsmål varierar, inkluderar många ett målintervall för HbA _1c -värden . En diabetiker med god glukoskontroll har en HbA _1c -nivå som är nära eller inom referensområdet.

International Diabetes Federation och American College of Endocrinology rekommenderar HbA _1c -värden under 48 mmol/mol (6,5 DCCT %), medan American Diabetes Association rekommenderar att HbA _1c är under 53 mmol/mol (7,0 DCCT %) för de flesta patienter. Resultat från stora försök 2008-9 föreslog att ett mål under 53 mmol/mol (7 DCCT %) för äldre vuxna med typ 2-diabetes kan vara överdrivet: Under 53 mmol/mol blir hälsofördelarna med reducerad A1c mindre och intensiv glykemisk kontroll som krävs för att nå denna nivå leder till en ökad hastighet av farliga hypoglykemiska episoder.

En retrospektiv studie av 47 970 patienter med typ 2 -diabetes, 50 år och äldre, fann att patienter med en HbA _1c mer än 48 mmol/mol (6,5 DCCT %) hade en ökad dödlighet, men en senare internationell studie motsatte dessa fynd.

En översyn av UKPDS , Action to Control Cardiovascular Risk in Diabetes (ACCORD), ADVANCE and Veterans Affairs Diabetes Trials (VADT) uppskattade att riskerna med de viktigaste komplikationerna av diabetes ( diabetisk retinopati , diabetisk nefropati , diabetisk neuropati och makrovaskulär sjukdom ) minskade med cirka 3% för varje 1 mmol/mol minskning av HbA _1c .

En studie av ACCORD utformad specifikt för att avgöra om minskning av HbA _1c under 6,0% med ökade mängder medicin skulle minska graden av kardiovaskulära händelser fann högre dödlighet med denna intensiva terapi, så mycket att försöket avslutades 17 månader tidigt.

Utövarna måste ta hänsyn till patienternas hälsa, deras risk för hypoglykemi och deras specifika hälsorisker när man ställer in en mål -HbA _1c -nivå . Eftersom patienter är ansvariga för att avvärja eller svara på sina egna hypoglykemiska episoder, är deras input och läkarnas bedömningar av patienternas egenvårdskunskaper också viktiga.

Ihållande förhöjningar av blodsockret (och därför HbA _1c ) ökar risken för långsiktiga kärlkomplikationer av diabetes, såsom kranskärlssjukdom , hjärtinfarkt , stroke , hjärtsvikt , njursvikt , blindhet , erektil dysfunktion , neuropati (förlust av känsla, särskilt i fötterna), gangren och gastropares (långsam tömning av magen). Dålig blodglukoskontroll ökar också risken för kortvariga komplikationer av operation, såsom dålig sårläkning .

Lägre nivåer än förväntat av HbA _1c kan ses hos personer med förkortade livslängder för röda blodkroppar, såsom glukos-6-fosfatdehydrogenasbrist , sicklecellssjukdom eller något annat tillstånd som orsakar för tidig död av röda blodkroppar. Bloddonation kommer att resultera i snabb ersättning av förlorade RBC med nybildade röda blodkroppar. Eftersom dessa nya RBC bara har funnits under en kort tid, kommer deras närvaro att leda till att HbA _1c underskattar de faktiska genomsnittliga nivåerna. Det kan också finnas snedvridningar till följd av bloddonation , som inträffade så länge som två månader innan på grund av en onormal synkronisering av RBC: s ålder, vilket resulterar i ett äldre än normalt genomsnittligt antal blodceller (vilket resulterar i en överskattning av det faktiska genomsnittliga blodsockret nivåer). Omvänt kan högre än förväntade nivåer ses hos personer med längre livslängd på röda blodkroppar, till exempel med vitamin B ₁₂ eller folatbrist .

Resultaten kan vara opålitliga under många omständigheter, till exempel efter blodförlust, efter operation, blodtransfusioner, anemi eller hög erytrocytomsättning; i närvaro av kronisk njur- eller leversjukdom; efter administrering av högdos C-vitamin; eller erytropoetinbehandling . I allmänhet är referensområdet (som finns hos friska unga) cirka 30–33 mmol/mol (4,9–5,2 DCCT %). Genomsnittligt HbA _1c för diabetiker typ 1 i Sverige 2014 var 63 mmol/mol (7,9 DCCT%) och för typ 2, 61 mmol/mol (7,7 DCCT%).

Den ungefärliga kartläggningen mellan HbA _1c -värden som ges i DCCT -procent (%) och eAG (uppskattad genomsnittlig glukos) -mätning ges med följande ekvation:

eAG (mg/dl) = 28,7 × A1C - 46,7
eAG (mmol/l) = 1,59 × A1C - 2,59
Data inom parentes är 95% konfidensintervall

Normalt, prediabetiskt och diabetesintervall

2010 års American Diabetes Association Standards of Medical Care in Diabetes lade till = HbA _1c ≥ 48 mmol/mol (≥6,5 DCCT %) som ett annat kriterium för diagnos av diabetes.

Indikationer och användningsområden

Glykat hemoglobintest rekommenderas för både kontroll av blodsockerkontrollen hos personer som kan vara prediabetiska och för att övervaka blodsockerkontrollen hos patienter med högre nivåer, kallad diabetes mellitus. För ett enda blodprov ger det mycket mer avslöjande information om glykemiskt beteende än ett fastande blodsockervärde. Fastande blodsockertest är dock avgörande för att fatta behandlingsbeslut. American Diabetes Association -riktlinjerna liknar andra när de rekommenderar att det glykade hemoglobintestet utförs minst två gånger om året hos patienter med diabetes som uppfyller behandlingsmålen (och som har stabil glykemisk kontroll) och kvartalsvis hos patienter med diabetes vars behandling har förändrats eller som inte uppfyller glykemiska mål.

Glykat hemoglobinmätning är inte lämpligt om en förändring av kost eller behandling har gjorts inom 6 veckor. På samma sätt förutsätter testet en normal åldrandeprocess för röda blodkroppar och en blandning av hemoglobinsubtyper (främst HbA hos normala vuxna). Därför är personer med nyligen förlorad blodförlust, hemolytisk anemi eller genetiska skillnader i hemoglobinmolekylen ( hemoglobinopati ), såsom sicklecellssjukdom och andra tillstånd, liksom de som har donerat blod nyligen, inte lämpliga för detta test.

På grund av glykat hemoglobins variation (som visas i tabellen ovan) bör ytterligare åtgärder kontrolleras hos patienter med eller nära rekommenderade mål. Personer med HbA _1c -värden på 64 mmol/mol eller mindre bör få ytterligare tester för att avgöra om HbA _1c -värdena beror på att medelvärdet för högt blodsocker ( hyperglykemi ) med lågt blodsocker ( hypoglykemi ) eller HbA _1c är mer reflekterande ett förhöjt blodsocker som inte varierar mycket under dagen. Enheter som kontinuerlig blodsockermätning gör att personer med diabetes kan fastställa sina blodsockernivåer kontinuerligt och testa varannan minut. Kontinuerlig användning av blodsockermätare blir allt vanligare, och enheterna omfattas av många sjukförsäkringsplaner, men inte av Medicare i USA. Förbrukningarna tenderar att vara dyra eftersom sensorerna måste bytas minst varannan vecka. Ett annat användbart test för att avgöra om HbA _1c- värden beror på stora variationer av blodglukos under dagen är 1,5-anhydroglucitol , även känt som GlycoMark . GlycoMark återspeglar endast de gånger som personen upplever hyperglykemi över 180 mg/dl under en tvåveckorsperiod.

Koncentrationerna av hemoglobin A1 (HbA1) ökar, både hos diabetespatienter och hos patienter med njursvikt , mätt med jonbyteskromatografi . Tiobarbitursyrametoden (en kemisk metod som är specifik för detektion av glykation) visar att patienter med njursvikt har värden för glykat hemoglobin som liknar dem som observerats hos normala patienter, vilket tyder på att de höga värdena hos dessa patienter är ett resultat av bindning av något annat än glukos till hemoglobin.

Vid autoimmun hemolytisk anemi är koncentrationerna av HbA1 odetekterbara. Administrering av prednisolon gör att HbA1 kan detekteras. Det alternativa fruktosamintestet kan användas under dessa omständigheter och det återspeglar också ett genomsnitt av blodglukosnivåer under de föregående 2 till 3 veckorna.

Alla större institutioner, till exempel International Expert Committee Report, från International Diabetes Federation, European Association for the Study of Diabetes och American Diabetes Association, föreslår HbA _1c -nivån på 48 mmol/mol (6,5 DCCT %) som en diagnostisk nivå. I kommittérapporten anges vidare att när HbA _1c- testning inte kan göras, fasta och glukos-tolerans tester göras. Diagnos av diabetes under graviditeten fortsätter att kräva fastande och glukos-toleransmätningar för graviditetsdiabetes , och inte det glykade hemoglobinet.

Modifiering efter kost

Metaanalys har visat att probiotika orsakar en statistiskt signifikant minskning av glykat hemoglobin hos typ 2-diabetiker . Försök med flera stammar av probiotika hade statistiskt signifikanta minskningar av glykat hemoglobin, medan försök med enstaka inte gjorde det.

Standardisering och spårbarhet

Hemoglobin A1c är nu standardiserat och spårbart till IFCC-metoder HPLC-CE och HPLC-MS. Ändringen till den nyare enheten mmol/mol är en del av denna standardisering. Det standardiserade testet testar inte för jodhalter i blodet; hypotyreos eller jodtillskott är kända för att artificiellt höja A1c.

Veterinärmedicin

HbA1c -testning har inte funnits användbar vid behandling av katter och hundar med diabetes, och används inte i allmänhet; fruktosamin gynnas istället.

Se även

• Diabetes mellitus
• Hemoglobin A2
• Prediabetes
• Proteopedia : Struktur av glykat hemoglobin

Referenser

externa länkar

• National Diabetes Information Clearinghouse
• American Diabetes Association Standards of Medical Care 2007
• MDRTC Hemoglobin A1C Faktablad
• Vad är HbA1c?
• HbA1c DCCT till IFCC -omvandlare
• Hypotyreos ökar falskt HbA1c och glykatiserade albuminnivåer