Хроматография для гликированного гемоглобина

Сафронова О.Н., Сергеева С.М., Романовская И.О.
Сахарный диабет (СД) – системное заболевание обмена веществ, которое приняло пандемический характер распространения. За последние 30 лет по темпам прироста заболеваемости СД опередил многие инфекционные заболевания, а численность больных СД в мире выросла более, чем в 2 раза и достигла в 2011г 366 млн. человек. В РФ, как и во всех странах мира, отмечаются высокие темпы роста заболеваемости СД, по данным Государственного регистра насчитывается 3,357 млн. больных СД. Самыми опасными последствиями глобальной эпидемии СД являются его системные сосудистые осложнения: ретинопатия, нефропатия, поражение магистральных сосудов сердца, головного мозга, периферических сосудов нижних конечностей. Именно эти осложнения – основная причина инвалидизации и смертности больных СД. Лечение СД направлено на предотвращение, отсрочку, замедление или прекращение развития поздних осложнений.
Диагностика СД, контроль эффективности проводимой терапии не возможны без использования лабораторных методов исследования, среди которых важнейшим в настоящее время признается исследование гликированного гемоглобина.
Гликированный (гликозилированный) гемоглобин (HbAlc) – это соединение гемоглобина с глюкозой, которое образуется в результате неферментативной химической реакции гемоглобина А, содержащегося в эритроцитах, с глюкозой крови. Скорость и объем этой реакции зависят от среднего уровня глюкозы крови на протяжении жизни эритроцита. Таким образом, уровень гликированного гемоглобина отражает гликемию, имевшую место на протяжении периода жизни эритроцита (до 120 суток), т.е. по содержанию гликированного гемоглобина можно судить о том, какой была концентрация глюкозы за предшествующие исследованию 4-8 недель. В связи с этим больным сахарным диабетом рекомендуется проводить исследование уровня гликированного гемоглобина раз в квартал для контроля терапии диабета, и через 4-6 недель после изменения тактики лечения [1]. Существует несколько форм гликированного гемоглобина: HbAla, HbAlb, HbAlc. Последняя форма количественно преобладает и дает более тесную корреляцию со степенью выраженности гипергликемии, поэтому в ходе проспективных исследований DCCT (Diabetes Control and Complications Trial, 1983-1993 гг.) было определено, что из всех вариантов гликированного гемоглобина клинически значимо лишь определение фракции HbAlc [2].
Методы определения гликированного гемоглобина включают в себя электрофорез, иммунные тесты и хроматографию [3]. Учитывая узкий диапазон значений гликированного гемоглобина, по которым оценивается степень компенсации СД, а следовательно, и эффективность проводимой терапии, метод определения гликированного гемоглобина должен удовлетворять следующим требованиям: метод должен быть сертифицирован (сертификат NGSP или IFCC), в процессе анализа должна быть обеспечена возможность прямого определение фракции гликированного гемоглобина HbAlc, внутри- и межлабораторный коэффициент вариации не должен превышать 4 %, исследование должно быть непродолжительным.
Наиболее полно современным требованиям соответствует метод высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), который используется ведущими лабораториями мира. Метод ВЭЖХ успешно реализован компанией «Био-Рад Лаборатории » в анализаторе D- 10. Компания является мировым лидером в производстве оборудования и наборов реагентов для определения гликированного гемоглобина. Использование анализатора D10 «Био-Рад» позволяет обеспечить необходимую воспроизводимость результатов определения HbА1с: коэффициент вариации составляет 1,5-2,0%. Анализатор имеет сертификат NGSP, эта программа предлагает стандарты, руководствуясь рекомендациям DCCT (Diabetes Control and Complication Trial). Анализатор D-10 снабжен встроенной системой контроля качества. Применение контроля позволяет обеспечить высокий уровень автоматизации. Для проведения анализа может быть использована как венозная, так и капиллярная крови. Время одного анализа составляет 3 минуты.
В нашей лаборатории накоплен значительный опыт по исследованию уровня гликированного гемоглобина с использованием анализатора D-10 компании Био-Рад. Анализатор позволяет определять процент HbА1с в цельной крови человека с помощью ионообменной высокоэффективной жидкостной хроматографии. При этом происходит автоматическое разведение пробы, инъекция пробы в аналитический картридж, где создается запрограммированный буферный градиент возрастающей концентрации ионов, благодаря которому осуществляется разделение гемоглобинов на основе их ионных взаимодействий с материалом картриджа. Затем разделенные гемоглобины проходят через проточную ячейку фотометра, где происходят измерения изменений поглощения при длине волны 415 нм. Результат исследования выдается в виде хроматограммы, на которой четко видны различные варианты гемоглобина, каждый из которых имеет свой собственный пик (рис.1). Рассчитывается площадь и процентное содержание гемоглобина А1с. Результаты не требуют дальнейших пересчетов, в то время как результаты определения HbA1c, полученных на анализаторах, ориентированных на стандарты IFCC, должны быть пересчитаны по специальной формуле. В работе используются калибраторы и контрольные материалы фирмы Био-Рад. Внутрилабораторный контроль качества проводится в каждой аналитической серии по двум уровням аттестованных контрольных образцов. Участие в системе внешнего контроля качества РФ ФСВОК позволяет получить оценку по следующим параметрам: повторяемости (внутрисерийной вариации), воспроизводимости.
Рис. 1. (междневной) и правильности.
Проведение исследования уровня НbА1с в представляемых ФСВОК образцах (по 2 в каждом цикле из двух ежегодных) показало, что полученные нами данные во всех случаях входили в диапазон допустимых для метода ВЭЖХ. Практическое использование методики в клинико-диагностической лаборатории ЦП ОАО «РЖД» начато в 2009 году. Определение уровня гликированного гемоглобина проводилось у пациентов, направленных на анализ эндокринологами поликлиники. Объем исследований неуклонно возрастал. (табл.1).
Таблица 1
Годы | Число выполненных исследований HbA1c | %% к предыдущему году |
2009 | 673 | – |
2010 | 1267 | 188 |
2011 | 1676 | 132 |
При этом более чем у половины пациентов (59% случаев) уровень HbA1с был выше 6%.
Интерпретация результатов определения уровня HbA1с у пациентов проводилась с учетом современных представлений о клинической значимости метода. В 2011 году ВОЗ одобрила возможности использования гликозилированного гемоглобина для диагностики СД. В качестве диагностического критерия выбран уровень HbA1c > 6,5%, нормальным считается уровень HbA1c до 6,0%. Вместе с тем, базируясь на международном и отечественном опыте лечения СД, включая рекомендации IDF 2005; AACE 2009; ISPAD 2009; РАЭ2011, внесены изменения в тактику ведения пациентов при сахарном диабете 1 и 2 типа. Согласно этим изменениям, выбор индивидуальных терапевтических целей основывается на значениях уровеня HbA1c, который расценивается в зависимости от возраста пациента, ожидаемой продолжительности жизни, риска тяжелой гипогликемии и наличия поздних микро- и макрососудистых осложнений. (табл. 1).
Таблица 1
Возраст | |||
Молодой | Средний | Пожилой и/или ОПЖ<5 лет | |
Нет тяжелых осложнений и/или риска тяжелой гипогликеми | <6,5% | <7,0% | <7,5% |
Есть тяжелые осложнения и/или риск тяжелой гипогликемии | <7,0% | <7,5% | <8,0% |
Таким образом, результаты теста помогают врачу выработать тактику ведения пациента, т.к. определение HbA1c позволяет судить об уровне глюко- зы в крови за последние 6-8 недель.
Поддержание уровня гликированного гемоглобина в крови на близких к норме значениях помогает снизить частоту сосудистых осложнений СД или замедлить их прогрессирование, т.е. сохранить на более длительное время трудоспособность больных.
Список литературы:
- Diabetes, «Hemoglobin A1c as an Indikator of the Degree of Glucose Intolerance in Diabetes», 25(3):230-2, 1976.
- Алгоритмы специализированной медицинской помощи больным сахарным диабетом (издание второе). М.,2006.
- Ильин А.В. Уровень гликированного гемоглобина – ключевой параметр контроля в лечении сахарного диабета и профилактике его осложнений. Лаборатория. 1,2008.
Источник
Несмотря на принятие в большинстве стран мира национальных программ по борьбе с сахарным диабетом (СД), его распространенность и заболеваемость им продолжают увеличиваться. Он является одной из основных причин ранней инвалидизации и высокой летальности населения. Столь серьезная ситуация во многом определяется поздней диагностикой СД 2-го типа, когда от момента появления заболевания до его обнаружения проходит более 10 лет, а также низким, не превышающим в некоторых странах 16%, уровнем адекватной компенсации гипергликемии. Поэтому повышение эффективности ранней диагностики СД и обеспечение качественного лечения, направленного на достижение целевого уровня гликемии пациента рассматривается сегодня как важнейшая задача, стоящая перед медиками многих стран мира, в том числе и России. Такие «жесткие» рекомендации по контролю углеводного обмена являются следствием проспективного исследования UKPDS (United Kingdom Prospective Diabetic Study). Результаты этого исследования, проводившегося в период с 1976 по 1997 гг. в 23 центрах Великобритании с включением 5102 пациентов с впервые выявленным СД 2 типа, четко свидетельствуют о том, что при уменьшении уровня HbA1c на 1% общая летальность при СД 2 типа снижается на 21%, риск развития микрососудистых осложнений – на 37%, а инфаркта миокарда – на 14% (3). Взаимосвязь данных показателей определяется следующим соотношением: Так как абсолютные значения NGSP больше значений IFCC всего на 1,5–2 единицы, то одновременное существование двух близких систем оценки вызывает трудности и может явиться предпосылкой к ошибочному истолкованию результатов клиницистами и пациентами. Поэтому следующим этапом работы по стандартизации исследования гликированного гемоглобина стала выработка в октябре 2007 года совместного решения IFCC, с одной стороны, и АДА / ВФД / ЕАИД (Европейская ассоциация по изучению диабета – European Association for the Study of Diabetes, EASD), с другой, о единицах измерения и соотношении между ними. Было принято решение, что при использовании оборудования, стандартизованного в соответствии с требованиями IFCC или диагностических систем, аттестованных с использованием соответствующего референтного материала, содержание гликогемоглобина должно выражаться в единицах IFCC (ммоль HbA1c/моль Hb), и в производных единицах NGSP (%). Кроме того, ожидается, что по окончании широкомасштабного исследования «Average Plasma Glucose Study» должна быть установлена взаимосвязь между концентрацией HbA1c и средним содержанием глюкозы в крови, в результате чего появится новый показатель “А1С-derived average glucose” (ADAG).
За последнее десятилетие для определения содержания гликогемоглобина были разработаны и нашли практическое применение ряд аналитических методов, такие как катионообменная хроматография высокого и низкого давления, ионообменная хроматография, аффинная хроматография; электрофоретический метод и электрофокусирование; колориметрический метод с использованием тиобарбитуровой кислоты и иммунохимические методы, в частности, иммунотурбидиметрия. Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) Ионообменная хроматография низкого давления Ионообменная хроматография (ручная процедура) Портативные анализаторы гликогемоглобина Иммунотурбидиметрия Популярность иммунотурбидиметрического метода объясняется тем, что он позволяет напрямую (без предварительного определения негликированной фракции) определять процентное содержания НbА1с в цельной крови. Этот двустадийный метод основан на конкурентном связывании общего гемоглобина и HbА1с со специфическими латексными частицами пропорционально их концентрации. Затем происходит связывание гликогемоглобина и специфических мышиных моноклональных антител, которые, в свою очередь, взаимодействуют с козьими поликлональными антителами к IgG мыши, вызывая агглютинацию латексных частиц. Степень агглютинации зависит от количества связанного с латексными частицами гликогемоглобина HbА1с. Увеличение мутности смеси измеряется фотометрически. Процентное содержание HbА1с в пробах вычисляется по калибровочной зависимости, установленной при измерении калибраторов (6). Внутрисерийная вариация (n=20)
Межсерийная вариация (n=20)
В сравнении с референсным методом ВЭЖХ (Tosoh A1c 2.2 Plus), а также относительно коммерческого набора для иммунотурбидиметрического определения гликогемоглобина (Roche TinaQuant HbA1c II) набор HbA1с% Liquidirect показал хорошую корреляцию результатов при измерении проб пациентов, как с нормальным, так и с высоким содержанием HbА1с. Результаты представлены ниже в таблице и на диаграмме.
Наряду с хорошими аналитическими характеристиками преимуществом турбидиметрического метода является: возможность выполнения измерений на автоматических и полуавтоматических биохимических анализаторах, которые, как правило, уже имеются в лабораториях; представление результата в виде процентного отношения; небольшое количество образца (20 мкл); короткое время исследования (10 минут). При использовании современных биохимических автоанализаторов, для которых минимальный объем реакционной смеси составляет 150–200 мкл, стоимость одного анализа почти в 1.5 раза меньше, чем при использовании специализированных анализаторов. Список литературы. Андрей Владимирович Багаев канд. мед. наук, ведущий специалист по продукции ЗАО «Аналитика» Июнь, 2009 (материал подготовлен для журнала “Клинико-лабораторный консилиум” № 3-2009) |
Источник