Hemoglobina karbamylowana i labilna hemoglobina glikowana to elementy krytyczne dla oznaczenia stężenia HbA1c

Hemoglobina A1c (HbA1c) to kluczowy analit w ramach monitorowania równowagi glikemicznej u pacjentów z cukrzycą, który jest wykorzystywany w diagnostyce cukrzycy w wielu krajach. Potencjalne zakłócenia wywoływane przez hemoglobinę karbamylowaną (CarHb) i labilną hemoglobinę glikowaną (LA1c) mogą powodować uzyskiwanie niedokładnych wyników oznaczenia stężenia HbA1c. Ich wpływ może być różny w zależności od konkretnej zastosowanej metody oznaczenia stężenia HbA1c.

Hemoglobina karbamylowana

Stężenie CarHb, będącej produktem wiązania kwasu izocyjanowego pochodzącego z mocznika, jest wyższe u pacjentów z przewlekłą chorobą nerek.^[1]

Powstawanie CarHb zależy od stężenia mocznika i czasu ekspozycji na mocznik.^[2]

Ładunek elektryczny CarHb jest zbliżony do ładunku elektrycznego HbA1c. W pomiarach metodą jonowymiennej wysokosprawnej chromatografii cieczowej (high-performance liquid chromatography, HPLC) CarHb tworzy pik, który nakłada się na pik HbA1c, co skutkuje fałszywie zawyżonym wynikiem oznaczenia stężenia HbA1c.^[3]

Na chromatogramie HPLC widoczny był bardzo wysoki pik odpowiadający hemoglobinie karbamylowanej o powierzchni 12,1% (Rycina 3), co wskazuje na możliwość dodatniego zakłócenia pomiaru stężenia HbA1c.^[4]

U wielu pacjentów z cukrzycą dochodzi do rozwoju przewlekłej niewydolności nerek. W przypadku przewlekłej niewydolności nerek stężenia CarHb są jeszcze wyższe i mogą odpowiadać za możliwe zakłócenia analizy HPLC podczas pomiaru stężenia HbA1c.

W związku z tym producenci testów do oznaczania stężenia HbA1c powinni oceniać odporność testów do oznaczania stężenia HbA1c na zakłócenia powodowane przez CarHb i przekazywać zalecenia laboratoriom klinicznym.

Labilna hemoglobina A1c

Labilna hemoglobina A1c (LA1c, określana również jako pre-HbA1c albo prekursor glikohemoglobiny), będąca postacią nietrwałą, to zasada Schiffa powstająca podczas nieenzymatycznej glikacji hemoglobiny. Stężenie frakcji labilnej ulega zmianom wraz z gwałtownymi zmianami stężenia glukozy w osoczu.

LA1c potencjalnie powoduje zakłócenia w szacowaniu stężenia HbA1c, co skutkuje uzyskaniem fałszywie niskiej wartości, a nawet może utrudnić albo opóźnić bezzwłoczne rozpoczęcie niezbędnego leczenia u diabetyków. Wymaga to uważnej i szczegółowej analizy chromatogramów dla każdej próbki.

Wpływ zwiększania stężenia LA1c na wyniki oznaczenia stężenia HbA1c został zbadany z wykorzystaniem próbek poddanych glikacji in vitro przez Aurore Desmons i wsp.^[1] Badanie wykazało, że większy pik LA1c skutkował obniżeniem wartości stężenia HbA1c (Tabela 1).

W artykule zatytułowanym „Labile Hemoglobin – A Biochemical Entity” [Hemoglobina labilna – byt biologiczny] stwierdzono, że podczas szacowania stężenia HbA1c metodą HPLC należy zwracać szczególną uwagę na LA1c, ponieważ stanowi ona potencjalne źródło błędu przedlaboratoryjnego.

Na chromatogramie uzyskanym w przypadku pacjenta z cukrzycą stwierdzoną w wywiadzie widoczny jest pik odpowiadający LA1c/CHb-1 i LA1c/ CHb-2 o całkowitym polu powierzchni wynoszącym 10,7% oraz pik HbA1c o polu powierzchni wynoszącym 4,4% (w dniu 5 czerwca 2019 r.). Po uzyskaniu niskiej wartości stężenia HbA1c personel laboratorium sprawdził dokumentację pacjenta i odkrył, że pacjent był leczony cztery dni wcześniej w związku z wysokim stężeniem glukozy w osoczu. Ze względu na fakt, że gwałtowne zmiany stężenia glukozy w osoczu mogą powodować uzyskanie wysokiej wartości stężenia LA1c, zalecono wykonanie ponownego badania u tego pacjenta po upływie jednego dnia. W dniu 7 czerwca 2019 r. wynik ponownego badania próbki wykazał pik LA1c/CHb-1 o polu powierzchni wynoszącym jedynie 1,9% i pik HbA1c o polu powierzchni wynoszącym 7,5%.^[5]

Badanie odporności odczynnika Mindray do oznaczania stężenia HbA1c metodą enzymatyczną na zakłócenia wywołane przez CarHb i LA1c

Celem tego badania była ocena wpływu CarHb i LA1c na działanie testu enzymatycznego Mindray do oznaczania stężenia HbA1c.

Dział badawczo-rozwojowy firmy Mindray przeprowadził badanie wpływu wzrastających stężeń CarHb i LA1c in vitro na wyniki oznaczenia stężenia HbA1c metodą chemiczno-enzymatyczną. Wyniki przedstawiono w Tabeli 2.

Wszystkie uzyskane wartości błędu względnego w porównaniu do grupy kontrolnej przedstawione w Tabeli 2 są niższe niż 2%, co dowodzi, że w przypadku oznaczenia metodą enzymatyczno-chemiczną nie występują żadne istotne zakłócenia wywołane przez CarHb albo LA1c.

Wnioski

Na stężenie HbA1c wpływa nie tylko stężenie glukozy we krwi, lecz również modyfikacje chemiczne Hb. CarHb i LA1c wciąż stanowią krytyczne problemy w przypadku oznaczania stężenia HbA1c metodą chromatograficzną. Błędna interpretacja może prowadzić do nieprawidłowego oszacowania kontroli glikemii i błędnego rozpoznania. Rozsądne jest zatem wykluczenie takich czynników zakłócających przed podjęciem decyzji dotyczącej leczenia.

W związku z tym w przypadku uzyskania podejrzanej wartości stężenia HbA1c należy przeprowadzić dalsze badania. Sugeruje się pomiar stężenia HbA1c inną metodą oznaczenia albo badanie stężenia fruktozaminy w surowicy oraz ciągłe pomiary stężenia glukozy w celu monitorowania kontroli glikemii u pacjenta.

W przypadku testu enzymatycznego Mindray do oznaczania stężenia HbA1c wykazano brak istotnych zakłóceń powodowanych przez pochodne Hb (CarHb i LA1c). Stwierdzono zatem, że przynosi on korzyści w przypadku pacjentów z chorobą nerek i cukrzycą, a także w przypadku pacjentów, u których występują gwałtowne zmiany stężenia glukozy (np. po przetoczeniu krwi).

Bibliografia:

[1] Labile glycated haemoglobin and carbamylated haemoglobin are still critical points for HbA1c measurement. Biochemia Medica 2017;27(2):378–86.
[2] Factors determining hemoglobin carbamylation in renal failure. Kidney International, VoL 48 (1995), pp. 1605–1610
[3] Labile glycated hemoglobin and carbamylated hemoglobin are still critical points for HbA(1c) measurement. Biochemia medica. 2017; 27(2): 378-86
[4] High peak of carbamylated hemoglobin discordant with urea level: a case report. J Bras Patol Med Lab. 2021; 57: 1-5.
[5] Labile Hemoglobin - A Biochemical Entity. JOURNAL OF CLINICAL AND EXPERIMENTAL INVESTIGATIONS. Volume 11. Number 1.March 2020 .em00732.