Гликохемоглобинът се образува, когато възникне кетоаминова реакция между глюкоза и N-крайната аминокиселина на β веригата на хемоглобина.
Свързани термини:
- Хипергликемия
- Глюкоза
- Захарен диабет
- Инсулин
- Гликемичен контрол
- На гладно
- Инсулинозависим захарен диабет
- Хемоглобин А1с
Изтеглете като PDF
За тази страница
Ендокринология
Шарън Е. Оберфийлд, д.м.н. Д-р Даниел Естен Хейл, Педиатрични тайни (Пето издание), 2011 г.
43 Как е полезен хемоглобин А1С за проследяване на контрола на диабета?
Гликохемоглобинът, известен също като гликозилиран хемоглобин или хемоглобин А1С, е комбинация хемоглобин-глюкоза, образувана неензиматично в клетката. Първоначално се образува нестабилна връзка между глюкозата и молекулата на хемоглобина. С течение на времето тази връзка се пренарежда, за да образува по-стабилно съединение, в което глюкозата е ковалентно свързана с молекулата на хемоглобина. Количеството на нестабилната форма може бързо да се повиши при наличие на високо ниво на глюкоза в кръвта, докато стабилната форма се променя бавно и осигурява среден за времето интеграл от концентрацията на глюкоза в кръвта през 120-дневния живот на червените кръвни клетки. По този начин нивата на гликохемоглобин осигуряват обективно измерване на усреднения диабетичен контрол във времето.
Cooke DW, Plotnick L: Захарен диабет тип 1 в педиатрията, Pediatr Rev 29: 374–384, 2008.
Rewers M, Pihoker C, Donaghue K, et al: Оценка и мониторинг на гликемичния контрол при деца и юноши с диабет, Pediatr Diabetes 8: 408–418, 2007.
Захарен диабет: Класификация и химическа патология
Гликозилиран хемоглобин
Гликохемоглобинът се образува, когато възникне кетоаминова реакция между глюкоза и N-крайната аминокиселина на β веригата на хемоглобина. Количеството генериран гликохемоглобин е пропорционално на средната кръвна глюкоза през 8-10 седмици преди теста. По този начин нивото на гликохемоглобин е полезен индикатор за дългосрочен контрол на кръвната захар. Скорошна препоръка на международен комитет и приета от Американската диабетна асоциация през 2010 г. е, че хемоглобинът А1с> 6,5% може да се счита за диагностика на диабета. Предишните критици на този тест са загрижени, че нормалните граници са широки, тестът не е добре стандартизиран между лабораториите и може да бъде повлиян от условия, които променят продължителността на живота на червените кръвни клетки. През последните години обаче нарастващата стандартизация на методологията, използвана в големи клинични изпитвания, и разбирането на добрата корелация между дори леко анормални концентрации на гликохемоглобин и риска от ретинопатия доведоха до приемането на този тест. Леснотата на вземане на проби (състояние на гладуване), ниска биологична вариабилност и ниска преаналитична нестабилност също благоприятстват използването на този тест. Хората с хемоглобин А1с в диапазона 5,7–6,4% трябва да се считат за „изложени на висок риск“ от превръщане в диабет.
Протеини
Антонио Бланко, Густаво Бланко, по медицинска биохимия, 2017
Хемоглобин А1с
Освен хемоглобините А1 и А2, възрастните имат производно на HbA1, обозначено като HbA1c, което се произвежда чрез гликозилиране на Hb. HbA1c може да достигне до 3,5% от общия хемоглобин в кръвта и бавно се генерира в червените кръвни клетки чрез реакция между хемоглобин и глюкозо-6-фосфат, който произвежда кетоамин (амино-1-дезоксифруктоза) в N-крайния край на субединиците Hb.
При лошо контролирани пациенти с диабет се откриват високи количества HbA1c. Нивата на това гликозилирано производно могат да включват до 15% от общия Hb и са пряко свързани с концентрацията на кръвната глюкоза през предходните 2 или 3 месеца (червените кръвни клетки остават в обращение не повече от 120 дни). Нивото на HbA1c се използва като маркер за определяне дали гликемията е била висока през периода непосредствено преди определянето.
Остри, хронични, профилактични и възстановителни етапи
Клинична обработка
Тест за гликиран хемоглобин (A1c):
Средни нива на кръвната захар в тялото през последните 2-3 месеца чрез измерване на кръвната захар, прикрепена към хемоглобина в кръвта •
Диабет тип 2: = /> 6,5%
Глюкоза на гладно и нарушена глюкоза на гладно: •
Извършено след гладуване поне 8 часа
Преддиабет: 100–125 mg/dL
Диабет: 126 mg/dL+
Нарушен глюкозен толеранс: •
Извършено след гладуване поне 24 часа
Първоначална кръвна захар, отчетена от проба
Консумира се захарна напитка
Отчетена кръвна захар от нова проба
Преддиабет: 140–199 mg/dL
Диабет: 200 mg/dL+
Молекулярни биологични маркери за токсикология и оценка на риска
3 Измервани в момента биомаркери протеини
Редица специфични протеини са измерени в достъпни матрици като кръв и урина. Те се използват и понастоящем се използват като биомаркери за оценка на метаболитните заболявания и ефектите на химикалите и фармацевтичните продукти върху общите системи на целевите органи, като хематопоетичната система или бъбреците и черния дроб. Измерванията на протеините предлагат подобрена чувствителност и специфичност спрямо измерванията на ензимната активност, тъй като те могат да бъдат измерени чрез техники за имунен анализ и могат да бъдат автоматизирани за повишена скорост и ефективност на разходите. По-долу е представен кратък списък на по-често измерваните протеини, които са клинично полезни.
3.1 Гликозилиран хемоглобин
Гликозилираният хемоглобин (HbA1c) се използва като биомаркер за захарен диабет. Тези измервания се използват ефективно от няколко десетилетия като диагностичен индикатор за това често срещано заболяване. Независимо от това трябва да се внимава с тълкуването на констатациите, тъй като поглъщането на аспирин може също да увеличи ацетилирането на хемоглобина и да доведе до погрешно тълкуване на резултатите, освен ако не се извършват и допълнителни аналитични изследвания (Nathan, 1983).
3.2 Простатно специфичен антиген
Този протеин се използва рутинно като маркер за мъжка хиперплазия на простатата и рак, но може да бъде променен от инфекции; така че констатациите за повишаване на нивата на този протеин в кръвта трябва да се тълкуват с повишено внимание и да се включват други мерки. Независимо от това, тестът за специфичен за простатата антиген (PSA) е широко приет като скринингов инструмент за рак на простатата. Съвсем наскоро беше доказано, че прогностичната стойност на теста за PSA се повишава чрез комбинирано измерване на серумната LDH активност (Kelly et al., 1993; Taplin et al., 2005).
3.3 Бета 2 Микроглобулин
Бета 2 микроглобулин (B2M) протеин с ниско молекулно тегло (11 800 Da), открит на повърхността на ядрените бели клетки, се използва в продължение на няколко десетилетия като прогностичен маркер на ракови заболявания на имунната система при измерване в кръв (Greipp et al., 1993 ), а също и като биомаркер на тубуларна протеинурия с ниско молекулно тегло, наблюдавана при лица с повишена експозиция на метали като кадмий (Nordberg et al., 2015).
3.4 Свързващ ретинол протеин
Ретинол-свързващите протеини (RBP) са друг белтъчен маркер с ниско молекулно тегло с маса 21 kDa, които транспортират ретиноева киселина в кръвта. Като семейство протеини с ниско молекулно тегло, те лесно се филтрират от гломерула и нормално се абсорбират от проксималния канал на бъбреците. Тези протеини могат също да се появят в урината като тубуларна протеинурия, произведена от повишена експозиция на метали като кадмий (Bernard et al., 1997).
3.5 Алфа-1 микроглобулин
Протеинът на алфа-1 микроглобулин (A-1MG) има молекулна маса 26 000 Da и се съобщава, че се увеличава в проби от урина на лица, изложени на арсен в питейната вода в Китай (Feng et al., 2013) и по този начин се отчита като мярка на бъбречна токсичност.
3.6 Проблеми със стабилността с B2M, RBP и A-1MG
Изследвания (Donaldson et al., 1989) съобщават, че B2M, RBP и A-1MG намаляват стабилността в проби от урина със стойности на pH под 7,0. Проблемът беше най-сериозен за B2M. Тези данни илюстрират общото значение на провеждането на проучвания за стабилност за всички крайни точки на биомаркери, измерени в биологични матрици, като урина, така че констатациите да могат да бъдат правилно интерпретирани. Това е от особено значение за пробите, събрани по време на теренни проучвания в отдалечени райони, където достъпът до хладилна техника може да бъде ограничен.
3.7 Цистатин c
Цистатин с е протеин с молекулна маса 13 300 Da, който лесно се филтрира от гломерулите и се появява в урината в случай на бъбречно увреждане. Той е инхибитор на цистеин протеиназа (Barrett et al., 1984). Изследванията на метаанализата показват, че това е друг ефективен биомаркер на бъбречно-тубулно увреждане (Dharnidharka et al., 2002).
3.8 Молекула за нараняване на бъбреците-1
Молекула-1 на бъбречно увреждане е специфичен за клетките на бъбречните тубули протеин с междинно молекулно тегло, който се отделя в урините на хора с повишена експозиция на токсични метали от увредени бъбречни тубулни клетки (Bailly et al., 2002; Han et al., 2002; van Timmeren et al., 2007; Prozialeck et al., 2009a, b; Vaidya et al., 2009). Основното предимство на измерването на този протеин в урината е, че той е компонент на мембраната на проксималните тубули на бъбреците и следователно по-специфична мярка за увреждане на бъбречните проксимални тубулни клетки за разлика от протеините, произведени в други тъкани и не реабсорбирани поради загуба на проксимална функционалност на тубулните клетки.
3.9 Металотионеин
Металотионеинът е малък индуцируем, богат на цистеин протеин, който свързва редица токсични и основни метали и изглежда способен да играе редица роли в биологията на клетките. Той съществува като редица изоформи и членовете на това семейство се намират в редица видове (Fowler, 1987b; Fowler et al., 1987). Смята се, че това е полезен общ биомаркер за чувствителност към токсичност за метали като кадмий (Fowler, 2009).
3.10 Оловно-свързващи протеини
Изглежда, че ALAD и оловно-свързващите протеини с ниско молекулно тегло играят основна роля в бионаличността на олово до чувствителни молекулни места, основно участващи в медиирането на токсичността. ALAD е основният транспортьор на олово в кръвта (Scinicariello et al., 2007; Tian et al., 2013). Оловно-свързващите протеини с по-ниско молекулно тегло (PbBPs) изглежда играят основна роля във вътреклетъчната компартментализация на оловото в чувствителни целеви органи като бъбреците и мозъка (Oskarsson et al., 1982; Fowler et al., 1993; Quintanilla-Vega et al., 1995; Smith et al., 1998) при ниски нива на олово в околната среда. Следователно тези молекули играят важна регулаторна роля в механизмите на оловна токсичност и определянето на праговете на токсичност за целите на оценката на риска чрез регулиране на вътреклетъчната бионаличност на оловото до чувствителни целеви места. През последните години приложението на геномиката на общественото здраве спомогна за по-нататъшното изясняване на значението на полиморфизмите на ALAD за медииране на генетично базирани различия в чувствителността към индуцирани от олово сърдечно-съдови ефекти (Scinicariello et al., 2010).
Хронични усложнения
Sujoy Ghosh MD (обща медицина) DM (ендокринология) MRCP (Великобритания) MRCPS (Глазгоу), Andrew Collier BSc MD FRCP (Глазгоу и Единбург), в Pocketbook of Diabetes на Чърчил (второ издание), 2012
Многофакторно намаляване на риска
Проучването на Steno-2 и други проучвания показват ползата от множество интервенции, които включват поведенческа терапия (диетична интервенция, упражнения и спиране на тютюнопушенето) и фармакологична интервенция (намаляване на АН, подобряване на гликемичния контрол и модификация на липидите).
Намаляването на гликирания хемоглобин (HbA1c) с 1,5% (16,4 mmol/mol) и, ако е възможно, до 7% (53 mmol/mol) при диабет тип 1 и 2 плюс намаляване на BP до 144/82 mmHg значително намалява честотата и прогресията на застрашаващо зрението диабетно очно заболяване. Няма данни, които да предполагат, че понижаването на АН до ниво под 130/75 mmHg има вредно въздействие върху прогресията на ретинопатията. Следователно намаляването на BP и HbA1c под тези цели вероятно ще намали допълнително риска от очни заболявания. Микроваскуларните крайни точки (включително ретинопатия) са намалени:
с 37% с всеки 1% (11 mmol/mol) намаляване на HbA1c
с 13% за всяко 10-mmHg намаляване на систоличния АН.
Бързото подобряване на гликемичния контрол може да доведе до краткосрочно влошаване на диабетичното заболяване на ретината, въпреки че дългосрочните резултати остават полезни. Това често се наблюдава при бързото подобряване на гликемичния контрол през първия триместър на бременността. Въпреки това, бременността сама по себе си се счита за независим рисков фактор за прогресирането на диабетната ретинопатия.
Лазерната фотокоагулация, ако е необходимо, трябва да бъде завършена, преди да се постигнат бързи подобрения в гликемичния контрол.
Въглехидратният метаболизъм и неговите заболявания
хемоглобин А1с
Известно е, че гликираният хемоглобин, HbA1c, отразява средното ниво на кръвната захар през предходните 60 дни и сега се използва широко за наблюдение на диабетици при хора (Nathan et al., 1984). Няколко проучвания при кучета с диабет (Mahaffey and Cornelius 1982; Wood и Smith, 1980) също показват, че HbA1c е потенциално полезен за целите на наблюдението. Въпреки че референтните стойности за% HbA1c се различават в двете проучвания, 2,29% и 6,43%, средните стойности за диабетиците са увеличени съответно до 4,97% и 9,63%. Hooghuis и сътр. (1994), използвайки колориметрия на тиобарбитурова киселина (HMFs-TBA), отчита референтен диапазон от 1,4% до 3,2% HbA1c (2,3 ± 1,96 SD). Предишни анализи за HbA1c са били интензивни във времето, труда и оборудването, както и давали променливи резултати. Колориметричният метод HMF-TBA показва обещание да бъде клинично жизнеспособен метод.
Инсулин, телесна маса и растеж при млади пациенти с муковисцидоза
Shihab Hameed, Charles F. Verge, в Диета и упражнения при муковисцидоза, 2015
24.8.4 Гликозилиран хемоглобин
Тестът за гликозилиран хемоглобин (HbA1c) се използва широко при пациенти без CF, тъй като отразява нивото на глюкоза в кръвта на пациента през последните 2-3 месеца, с особено тегло през последния месец. Той действа чрез определяне на процента на 1с компонент на хемоглобин А молекулата, която е гликозилирана. Може да се извърши на обикновена проба от кръв, която се убожда с пръст, а резултатите могат да бъдат достъпни в рамките на минути, като се използва тестване на машината за точкова грижа. Използването на HbA1c при CF е проблематично, тъй като често е фалшиво ниско при пациенти с CF, явление, за което се смята, че е свързано с висок обмен на червени кръвни клетки при пациенти с CF [83]. По този начин повишеният HbA1c силно подсказва за CFRD, но е късно събитие и HbA1c скринингът на CF популации ще пропусне около половината от всички случаи на CFRD [117]. Освен това HbA1c и измерването на гликозилиран фруктозамин не корелират със средните показания на глюкоза в кръвта в CF и следователно и двете могат да бъдат ненадеждни мерки за гликемичен контрол при CF [118] .
Асоциацията на диабета в началото на деменция при възрастните хора
Ефекти от контрола на кръвната глюкоза
По-високият гликохемоглобин (HbA1c) е пряко свързан с по-високо ниво на глюкоза в кръвта, а високото ниво на глюкоза в кръвта влияе върху когнитивните показатели. 9,56–58 Случайното проучване, проведено в „Action to Control” на сърдечно-съдовия риск при диабет-памет при диабет (ACCORD-MIND), оценява ефекта на интензивния спрямо стандартния гликемичен контрол върху когнитивната функция и мозъчния обем. Данните предполагат, че мозъчният обем повлиява интензивното лечение, но когнитивните резултати не са различни. По същия начин, друго произволно проучване демонстрира, че интервенцията е свързана с по-бавен когнитивен спад в интервенционна група. Освен това, подобрението на HbA1c, но не и други показатели като кръвно налягане и нива на липидите повлияват когнитивните показатели в интервенционната група. 59 Въпреки това, някои проспективни проучвания показват парадоксални ефекти на концентрацията на глюкоза върху когнитивните показатели. 29,60,61
Захарен диабет
Технология за анализ
Както при GHb, така и тук има редица прости химически технологии за определяне на гликиран албумин, а имуноанализите са на разположение едва наскоро. Способността на кетоаминовото производно да редуцира нитро-синия тетразолий при алкално рН формира основата на метода на фруктозамин.
Разработени са редица имуноанализи, базирани както на моноклонални антитела, така и на поликлонални антисеруми. Повишаването на тези антитела е от решаващо значение за специфичността на теста. Постигнат е известен успех в производството на антитела, специфични само за гликирания лизинов остатък, които след това имат широки специфики за гликираните протеини. При различен подход други са повишили антитела към производното на глюцитол-лизин, което се образува от редукцията на кетоамина. Това произвежда по-имуногенна молекула, но всеки анализ впоследствие трябва да включва същата стъпка на редукция в своя протокол. Имуноанализите не са намерили широко приложение, въпреки че разработването на автоматизиран ензимен анализ за гликиран албумин може да разшири неговата употреба (Kouzuma et al., 2004).