Гликированный гемоглобин - Glycated hemoglobin

Гликированный гемоглобин
MedlinePlus 003640
eMedicine 2049478
LOINC 41995-2

Гликированный гемоглобин ( гликогемоглобин , гемоглобин A1c , HbA1c , реже HbA 1c , HgbA1c , Hb1c и т. Д., А также A1C, неофициально для пациентов) представляет собой форму гемоглобина (Hb), которая химически связана с сахаром. Большинство моносахаридов , включая глюкозу , галактозу и фруктозу , спонтанно (т.е. неферментативно ) связываются с гемоглобином, когда они присутствуют в кровотоке человека. Однако глюкоза с меньшей вероятностью сделает это, чем галактоза и фруктоза (13% фруктозы и 21% галактозы), что может объяснить, почему глюкоза используется в качестве основного метаболического топлива у людей.

Образование связи сахар-гемоглобин указывает на присутствие избыточного сахара в кровотоке, что часто указывает на диабет . A1C представляет особый интерес, поскольку его легко обнаружить. Процесс присоединения сахаров к гемоглобину называется гликированием . HbA 1c является мерой бета-N-1-дезоксифруктозильного компонента гемоглобина.

A1c измеряется в первую очередь для определения трехмесячного среднего уровня сахара в крови и может использоваться в качестве диагностического теста на сахарный диабет и в качестве оценочного теста для контроля гликемии у людей с диабетом. Тест ограничен трехмесячным средним показателем, потому что средняя продолжительность жизни эритроцита составляет четыре месяца. Поскольку отдельные эритроциты имеют разную продолжительность жизни, тест используется как ограниченный трехмесячный критерий. Нормальный уровень глюкозы производит нормальное количество гликированного гемоглобина. По мере увеличения среднего количества глюкозы в плазме доля гликированного гемоглобина увеличивается предсказуемым образом. При диабете более высокое количество гликированного гемоглобина, указывающее на плохой контроль уровня глюкозы в крови, было связано с сердечно-сосудистыми заболеваниями , нефропатией , невропатией и ретинопатией .

Терминология

Гликированный гемоглобин предпочтительнее гликозилированного гемоглобина для отражения правильного (неферментативного) процесса. В ранней литературе часто использовалось гликозилирование, поскольку до проведения дальнейших исследований было неясно, какой процесс был задействован. Эти термины до сих пор иногда используются как синонимы в англоязычной литературе.

Название HbA 1c происходит от гемоглобина типа A, который разделяется на катионообменной хроматографии . Первая отделяемая фракция, вероятно считающаяся чистым гемоглобином А, была обозначена как HbA 0 , а следующие фракции были обозначены как HbA 1a , HbA 1b и HbA 1c в порядке их элюирования . Улучшенные методы разделения впоследствии привели к выделению большего количества субфракций .

История

Гемоглобин A1c был впервые отделен от других форм гемоглобина Хьюисманом и Мейерингом в 1958 году с использованием хроматографической колонки . Впервые он был охарактеризован как гликопротеин Bookchin и Gallop в 1968 году. Его увеличение при диабете было впервые описано в 1969 году Samuel Rahbar et al . Реакции, приведшие к его образованию, были охарактеризованы Банном и его сотрудниками в 1975 году.

Использование гемоглобина A1c для мониторинга степени контроля метаболизма глюкозы у пациентов с диабетом было предложено в 1976 году Энтони Керами , Рональдом Кенигом и соавторами.

Механизмы повреждения

Гликированный гемоглобин вызывает увеличение количества высокоактивных свободных радикалов внутри клеток крови. Радикалы изменяют свойства мембран клеток крови . Это приводит к агрегации клеток крови и увеличению вязкости крови , что приводит к нарушению кровотока.

Другой способ повреждения гликированного гемоглобина - воспаление , которое приводит к образованию атеросклеротической бляшки ( атеромы ). Свободно-радикальное наращивание способствует возбуждению из Fe 2+ -hemoglobin через Fe 3+ -Hb в ненормальном FERRYL гемоглобина (Fe 4+ -Hb). Fe 4+ нестабилен и реагирует со специфическими аминокислотами в гемоглобине, чтобы восстановить его степень окисления Fe 3+ . Молекулы гемоглобина слипаются друг с другом посредством реакций сшивания , и эти сгустки гемоглобина (мультимеры) способствуют повреждению клеток и высвобождению Fe 4+ -гемоглобина в матрицу самых внутренних слоев ( субэндотелий ) артерий и вен. Это приводит к повышенной проницаемости внутренней поверхности ( эндотелия ) кровеносных сосудов и выработке провоспалительных белков адгезии моноцитов , которые способствуют накоплению макрофагов на поверхности кровеносных сосудов, что в конечном итоге приводит к образованию вредных бляшек в этих сосудах.

Высоко гликированные Hb- AGE проходят через слой гладких мышц сосудов и инактивируют индуцированную ацетилхолином эндотелий-зависимую релаксацию, возможно, за счет связывания с оксидом азота (NO), препятствуя его нормальному функционированию. NO является сильнодействующим вазодилататором, а также ингибирует образование окисленной формы ЛПНП, способствующих образованию бляшек (т.е. «плохого холестерина») .

Эта общая деградация клеток крови также высвобождает из них гем . Свободный гем может вызывать окисление эндотелиальных белков и белков ЛПНП, что приводит к образованию бляшек.

Путь гликирования через перегруппировку Амадори (в HbA1c R обычно представляет собой N-концевой валин).

Принцип в медицинской диагностике

Гликация белков - частое явление, но в случае гемоглобина между глюкозой и N-концом бета-цепи происходит неферментативная реакция конденсации . Эта реакция дает основание Шиффа (RN = CHR ', R = бета-цепь, CHR' = производное глюкозы), которое само превращается в 1-дезоксифруктозу. Это второе преобразование является примером перегруппировки Амадори . Когда уровень глюкозы в крови высок, молекулы глюкозы присоединяются к гемоглобину в красных кровяных тельцах . Чем дольше наблюдается гипергликемия в крови, тем больше глюкозы связывается с гемоглобином в красных кровяных тельцах и тем выше уровень гликированного гемоглобина.

После гликирования молекула гемоглобина остается такой же. Таким образом, накопление гликированного гемоглобина в эритроците отражает средний уровень глюкозы, воздействию которого клетка подвергалась в течение своего жизненного цикла . Измерение гликированного гемоглобина позволяет оценить эффективность терапии путем мониторинга долгосрочной регуляции уровня глюкозы в сыворотке крови.

A1c - это средневзвешенный уровень глюкозы в крови за время жизни красных кровяных телец (117 дней для мужчин и 106 дней для женщин). Следовательно, уровни глюкозы в дни, близкие к тесту, вносят значительно больший вклад в уровень A1c, чем уровни в дни после теста.

Это также подтверждается данными клинической практики, показывающими, что уровни HbA1c значительно улучшились через 20 дней после начала или усиления глюкозоснижающего лечения.

Измерение

Для измерения гемоглобина A1c используется несколько методов. Лаборатории могут использовать высокоэффективную жидкостную хроматографию , иммуноанализ , ферментативный анализ, капиллярный электрофорез или боронатную аффинную хроматографию . В устройствах для оказания медицинской помощи (например, в кабинете врача) используется иммуноферментная аффинная хроматография на основе бороната.

В Соединенных Штатах испытательные лаборатории HbA 1c сертифицированы Национальной программой стандартизации гликогемоглобина для их стандартизации по результатам исследования по контролю диабета и его осложнениям (DCCT) 1993 года. Дополнительная процентная шкала, Mono S ранее использовалась в Швеции, а KO500 - в Японии.

Перейти на единицы IFCC

Американская диабетическая ассоциация, Европейская ассоциация по изучению диабета и Международная диабетическая федерация согласились с тем, что в будущем HbA 1c должен регистрироваться в подразделениях Международной федерации клинической химии и лабораторной медицины (IFCC). Отчетность IFCC была введена в Европе, за исключением Великобритании, в 2003 году; Великобритания вела двойную отчетность с 1 июня 2009 г. по 1 октября 2011 г.

Преобразование между DCCT и IFCC осуществляется по следующему уравнению:

Интерпретация результатов

Лабораторные результаты могут отличаться в зависимости от аналитической техники, возраста испытуемого и биологических различий между людьми. Более высокие уровни HbA 1c обнаруживаются у людей с постоянно повышенным уровнем сахара в крови, например, при сахарном диабете . Хотя цели лечения пациентов с диабетом различаются, многие из них включают целевой диапазон значений HbA 1c . У диабетика с хорошим контролем глюкозы уровень HbA 1c близок или находится в пределах нормы.

Международная федерация диабета и Американский колледж эндокринологии рекомендуют значения HbA 1c ниже 48 ммоль / моль (6,5 DCCT%), в то время как Американская диабетическая ассоциация рекомендует для большинства пациентов HbA 1c ниже 53 ммоль / моль (7,0 DCCT%). Результаты крупных исследований в 2008–2009 годах показали, что целевой показатель ниже 53 ммоль / моль (7 DCCT%) для пожилых людей с диабетом 2 типа может быть чрезмерным: ниже 53 ммоль / моль польза для здоровья от сниженного A1c становится меньше, а интенсивный гликемический контроль, необходимый для достижения этого уровня, приводит к учащению опасных эпизодов гипогликемии.

Ретроспективное исследование 47 970 пациентов с диабетом 2 типа в возрасте 50 лет и старше показало, что пациенты с HbA 1c более 48 ммоль / моль (6,5 DCCT%) имели повышенный уровень смертности, но более позднее международное исследование опровергло эти результаты.

Обзор UKPDS , Действия по контролю сердечно-сосудистого риска при диабете (ACCORD), ADVANCE и исследования диабета ветеранов (VADT) оценили риски основных осложнений диабета ( диабетическая ретинопатия , диабетическая нефропатия , диабетическая нейропатия и макрососудистые заболевания ) снижается примерно на 3% на каждый 1 ммоль / моль снижения HbA 1c .

Однако исследование ACCORD, разработанное специально для определения того, снизит ли снижение HbA 1c ниже 6,0% с помощью повышенного количества лекарств, частоту сердечно-сосудистых событий, показало более высокую смертность при этой интенсивной терапии, настолько, что испытание было прекращено на 17 месяцев раньше.

При установке целевого уровня HbA 1c практикующие врачи должны учитывать здоровье пациентов, их риск гипогликемии и их конкретные риски для здоровья . Поскольку пациенты несут ответственность за предотвращение своих эпизодов гипогликемии или реагирование на них, их вклад и оценка врачами навыков пациентов с самопомощью также важны.

Устойчивое повышение уровня сахара в крови (и, следовательно, HbA 1c ) увеличивает риск долгосрочных сосудистых осложнений диабета, таких как ишемическая болезнь сердца , сердечный приступ , инсульт , сердечная недостаточность , почечная недостаточность , слепота , эректильная дисфункция , нейропатия (потеря ощущение, особенно в стопах), гангрена и гастропарез (замедленное опорожнение желудка). Плохой контроль уровня глюкозы в крови также увеличивает риск краткосрочных осложнений операции, таких как плохое заживление ран .

Более низкие, чем ожидалось, уровни HbA 1c можно увидеть у людей с укороченной продолжительностью жизни эритроцитов, например, с дефицитом глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы , серповидно-клеточной анемией или любым другим состоянием, вызывающим преждевременную гибель эритроцитов. Сдача крови приведет к быстрой замене утраченных эритроцитов вновь образованными эритроцитами. Поскольку эти новые эритроциты будут существовать только в течение короткого периода времени, их присутствие приведет к занижению реальных средних уровней HbA 1c . Также могут быть искажения в результате сдачи крови , которая произошла за два месяца до этого из-за ненормальной синхронизации возраста эритроцитов, что привело к более старому, чем обычно, среднему сроку жизни клеток крови (что приводит к завышению фактического среднего уровня глюкозы в крови. уровней). И наоборот, более высокие, чем ожидалось, уровни можно увидеть у людей с более длительной продолжительностью жизни эритроцитов, например, с дефицитом витамина B 12 или фолиевой кислоты.

Результаты могут быть недостоверными во многих случаях, например, после кровопотери, хирургического вмешательства, переливания крови, анемии или высокого оборота эритроцитов; при наличии хронических заболеваний почек или печени; после приема высоких доз витамина С; или лечение эритропоэтином . В целом, референсный диапазон (который встречается у здоровых молодых людей) составляет около 30–33 ммоль / моль (4,9–5,2% DCCT). Среднее значение HbA 1c для диабетиков 1 типа в Швеции в 2014 г. составляло 63 ммоль / моль (7,9 DCCT%), а для типа 2 - 61 ммоль / моль (7,7 DCCT%).

Приблизительное сопоставление между значениями HbA 1c, указанными в процентах DCCT (%), и измерениями eAG (расчетное среднее значение глюкозы) дается следующим уравнением:

eAG (мг / дл) = 28,7 × A1C - 46,7
eAG (ммоль / л) = 1,59 × A1C - 2,59
Данные в скобках представляют собой 95% доверительные интервалы
HbA 1c eAG
% ммоль / моль ммоль / л мг / дл
5 31 год 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)

Нормальный, предиабетический и диабетический диапазон

Стандарты медицинской помощи при диабете Американской диабетической ассоциации 2010 г. добавили = HbA 1c ≥ 48 ммоль / моль (≥6,5 DCCT%) в качестве еще одного критерия для диагностики диабета.

Стандарт диагностики HbA1C при диабете
HbA1C Диагностика
<5,7% Обычный
5,7-6,4% Преддиабет
> 6,4% Диабет

Показания и использование

Тестирование гликированного гемоглобина рекомендуется как для проверки уровня сахара в крови у людей с преддиабетом, так и для контроля уровня сахара в крови у пациентов с более высоким уровнем, так называемым сахарным диабетом. Для одного образца крови он предоставляет гораздо более информативную информацию о гликемическом поведении, чем значение сахара в крови натощак. Тем не менее, при принятии решения о лечении крайне важны анализы уровня сахара в крови натощак. Руководящие принципы Американской диабетической ассоциации аналогичны другим, поскольку советуют проводить тест на гликированный гемоглобин не реже двух раз в год у пациентов с диабетом, которые достигают целей лечения (и которые имеют стабильный гликемический контроль), и ежеквартально у пациентов с диабетом, лечение которых изменилось. или кто не достигает гликемических целей.

Измерение гликированного гемоглобина не подходит, если изменение диеты или лечения было произведено в течение 6 недель. Точно так же тест предполагает нормальный процесс старения эритроцитов и сочетание подтипов гемоглобина (преимущественно HbA у здоровых взрослых). Следовательно, люди с недавней кровопотерей, гемолитической анемией или генетическими различиями в молекуле гемоглобина ( гемоглобинопатия ), такими как серповидноклеточная анемия и другие состояния, а также те, кто недавно сдавал кровь, не подходят для этого теста.

Из-за вариабельности гликированного гемоглобина (как показано в таблице выше) у пациентов следует проверять дополнительные меры при достижении рекомендованных целей или около них. Людям со значениями HbA 1c на уровне 64 ммоль / моль или менее следует предоставить дополнительное тестирование, чтобы определить, связаны ли значения HbA 1c с усреднением высокого уровня глюкозы в крови ( гипергликемия ) с низким уровнем глюкозы в крови ( гипогликемия ) или HbA 1c в большей степени отражает повышенный уровень глюкозы в крови, который не сильно меняется в течение дня. Такие устройства, как непрерывный мониторинг уровня глюкозы в крови, позволяют людям с диабетом постоянно определять уровень глюкозы в крови, проверяя каждые несколько минут. Постоянное использование глюкометров становится все более распространенным явлением, и эти устройства покрываются многими планами медицинского страхования, но не Medicare в США. Расходные материалы, как правило, дороги, поскольку датчики необходимо менять не реже, чем каждые 2 недели. Еще один полезный тест для определения того , вызваны ли значения HbA 1c широкими вариациями уровня глюкозы в крови в течение дня, - это 1,5-ангидроглюцитол , также известный как GlycoMark . GlycoMark отражает только случаи, когда у человека наблюдается гипергликемия выше 180 мг / дл в течение двухнедельного периода.

Концентрация гемоглобина A1 (HbA1) повышается как у пациентов с диабетом, так и у пациентов с почечной недостаточностью при измерении с помощью ионообменной хроматографии . Метод тиобарбитуровой кислоты (химический метод, специфичный для обнаружения гликирования) показывает, что пациенты с почечной недостаточностью имеют значения гликированного гемоглобина, аналогичные тем, которые наблюдаются у здоровых субъектов, что позволяет предположить, что высокие значения у этих пациентов являются результатом связывания чего-то другого. чем глюкоза к гемоглобину.

При аутоиммунной гемолитической анемии концентрация HbA1 не определяется. Введение преднизолона позволит определить HbA1. В этих обстоятельствах можно использовать альтернативный тест на фруктозамин, который также отражает средний уровень глюкозы в крови за предыдущие 2–3 недели.

Все основные институты, такие как Отчет Международного экспертного комитета, составленный Международной федерацией диабета, Европейской ассоциацией по изучению диабета и Американской диабетической ассоциацией, предлагают уровень HbA 1c 48 ммоль / моль (6,5 DCCT%) как диагностический уровень. В отчете комитета также говорится, что, когда невозможно провести тестирование HbA 1c, необходимо провести тесты на голодание и толерантность к глюкозе. Диагностика диабета во время беременности по-прежнему требует измерения гестационного диабета натощак и толерантности к глюкозе , а не гликированного гемоглобина.

Модификация диетой

Мета-анализ показал, что пробиотики вызывают статистически значимое снижение гликозилированного гемоглобина у диабетиков 2 типа . Испытания с несколькими штаммами пробиотиков показали статистически значимое снижение гликозилированного гемоглобина, тогда как испытания с отдельными штаммами - нет.

Стандартизация и прослеживаемость

Гемоглобин A1c теперь стандартизирован и отслеживается методами IFCC HPLC-CE и HPLC-MS. Переход на новую единицу измерения в ммоль / моль является частью этой стандартизации. Стандартизированный тест не проверяет уровень йода в крови; Известно, что гипотиреоз или добавление йода искусственно повышают A1c.

Ветеринария

Тестирование на HbA1c не было признано полезным при лечении кошек и собак, страдающих диабетом, и обычно не используется; Вместо этого предпочитают фруктозамин .

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки