Диагностика и мониторинг сахарного диабета с позиций лабораторной аналитики

02.10.2020

Сахарный диабет (СД) – системное заболевание обмена веществ, которое приняло пандемический характер распространения, что побудило Организацию Объединенных Наций в декабре 2006 г. принять резолюцию, призывающую «создавать национальные программы по предупреждению, лечению и профилактике СД и его осложнений и включать их в состав государственных программ по здравоохранению». За последние 30 лет по темпам прироста заболеваемости СД опередил такие инфекционные заболевания, как туберкулез и ВИЧ. Численность больных СД в мире за эти годы выросла более чем в 2 раза и достигла к 2011 г. 366 млн человек. В последних рекомендациях ведущих диабетологических сообществ (IDF, АDA, ISPAD и др.) с учетом результатов завершенных международных исследований существенная роль отводится качеству и правильному использованию лабораторных методов в диагностике и мониторинге СД.

Согласно критериям ВОЗ, к основным методам выявления и контроля терапии СД относятся определение концентрации глюкозы в плазме крови (натощак, в ходе проведения перорального глюкозотолерантного теста (ПГТТ) или в случайной пробе), а также оценка уровня гликированного гемоглобина (HbA1c). Не только правильное выполнение указанных исследований, но и грамотная интерпретация результатов являются важными условиями своевременной постановки диагноза СД, адекватной оценки статуса пациента в процессе лечения и коррекции терапии.

Глюкоза в плазме крови натощак

Измерение концентрации глюкозы в плазме крови – ​базовый анализ, позволяющий выявить гипергликемию. Большое разнообразие предлагаемых методов для определения глюкозы и способов их реализации может вносить некоторую путаницу в интерпретацию результата. Глюкозу можно определять в цельной венозной или капиллярной крови, плазме либо сыворотке, полученной из венозной или капиллярной крови. Проблема заключается в том, что в различных образцах биоматериала концентрация глюкозы будет неодинаковой. Как известно, глюкоза ­быстро проникает через мембрану эритроцитов путем пассивного транспорта, поэтому распределяется в водной фазе эритроцитов и плазмы крови равномерно, достигая равновесия по молярной концентрации (количество глюкозы в 1 кг воды). Концентрация воды в плазме составляет примерно 0,93 кг/л, остальные 0,07 кг/л представлены в основном липопротеинами и крупномолекулярными белками (очевидно, что состояния выраженной гипо- либо гипер­протеинемии и гиперлипидемии будут изменять это соотношение). Концентрация воды в эритроцитах составляет около 0,71 кг/л. Исходя из этих значений, концентрация воды в цельной крови при гематокрите 0,43 будет равна 0,43×0,71+(1-0,43)×0,93=0,84 кг/л, т. е. на 11% ниже, чем в плазме. Аналогичное соотношение концентраций характерно для глюкозы. Очевидно, что гематокрит влияет на соотношение глюкозы в плазме и цельной крови. Его снижение сопровождается увеличением глюкозы в цельной крови (относительно плазменной) и наоборот. Нередки ситуации, когда врач-клиницист не знает, содержит ли лабораторный отчет данные о глюкозе в цельной крови или плазме. Это побудило рабочую группу Международной федерации по клинической химии (IFCC) вне зависимости от измерительного прибора, метода или вида образца рекомендовать приводить результаты измерения в виде концентрации глюкозы в плазме крови (ммоль/л). Регламентирующий документ рекомендует для пересчета коэффициент 1,11, но это не устраняет преаналитическую ошибку, а также влияние гематокрита. Кроме того, следует учитывать, что цельная венозная кровь содержит меньше глюкозы, чем капиллярная кровь, вследствие повышенной утилизации глюкозы в тканях. Это различие незначительно при взятии крови натощак (разница около 0,1 ммоль/л), но заметно увеличивается после приема пищи (разница около 15%) и при проведении глюкозотолерантного теста (разница 20-25%). В связи с выше­перечисленными причинами в диагностических целях стандартным подходом должно быть определение глюкозы в плазме венозной крови. Важным условием получения достоверных результатов при этом является неукоснительное соблюдение требований к преаналитическому этапу. В пробе крови, собранной в пробирку без стабилизатора, глюкоза ­быстро потребляется эритроцитами в процессе гликолиза. Поэтому, если нет возможности в течение 30-45 мин отделить плазму от эритроцитов, необходимо использовать пробирки с ингибиторами гликолиза (например, фторидом натрия).

Достаточно популярным в последнее время стало использование глюкометров. Однако электрохимические и фотометрические глюкометры обладают значительно более высоким коэффициентом вариаций по сравнению с методами аналитической химии. Требования к точности глюкометров, установленные Международным стандартом ISO 15197:2003, не позволяют использовать их в целях диагностики. На основании таких измерений можно лишь заподозрить наличие СД, но окончательный диагноз необходимо ставить на основании лабораторных методов исследования глюкозы. Любопытные результаты получили авторы исследования соответствия аналитической точности 27 глюкометров от 18 производителей заявленным характеристикам (System Accuracy Evaluation of 27 Blood Glucose Monitoring Systems According to DIN EN ISO 15197; Freckmann G. et al., 2010). Как известно, все глюкометры, сертифицированные в соответствии со стандартом ISO 15197:2003, имеют маркировку CE (Conformite Europeenne). Авторы сравнивали результаты измерения, полученные с использованием этих глюкометров, с результатами двух референсных методов – ​гексокиназного и глюкозоксидазного. Для исследования были подобраны образцы крови с различными концентрациями, соответствующими гипо-, нормо- и гипергликемии. Более 40% анализируемых приборов не подтвердили регламентируемую стандартом точность измерения.

Пероральный глюкозотолерантный тест

ПГТТ проводится в случае сомнительных значений гликемии для уточнения диагноза. Правила осуществления ПГТТ хорошо известны. Тест следует проводить утром на фоне не менее чем 3-дневного неограниченного питания (более 150 г углеводов в сутки) и обычной физической активности. Исследованию должно предшествовать ночное голодание в течение 8-14 ч (можно пить воду). Последний вечерний прием пищи должен содержать 30-50 г углеводов. После забора крови натощак пациент должен не более чем за 5 мин выпить 75 г безводной глюкозы или 82,5 г моно­гидрата глюкозы, растворенных в 250-300 мл воды. Для детей нагрузка составляет 1,75 г безводной глюкозы на 1 кг массы тела, но не более 75 г. В процессе проведения теста не разрешается курение. Через 2 ч осуществляется повторный забор крови. Основной причиной получения недостоверных результатов является исследование капиллярной крови (особенно с использованием глюко­метра). Еще одна причина связана с тем, что в аптеках часто встречается именно моногидрат глюкозы, по ошибке при проведении ПГТТ его дают в количестве 75 г. На показатели ПГТТ влияют также такие интеркуррентные заболевания, как почечная недостаточность, эндокринные нарушения недиабетической этиологии, цирроз печени, стресс, инфаркт миокарда, тяжелый сепсис. У лиц в возрасте более 50 лет показатели гликемии увеличиваются на 0,55 ммоль/л каж­дые последующие 10 лет. Прием многих лекарственных препаратов (калийвыводящих диуретиков, кортикостероидов, фенитоина, пероральных контрацептивов, психотропных средств, адренокортикотропного гормона, адреналина, анаприлина, аналгетиков и др.) также может искажать результаты теста.

Гликированный гемоглобин

По сравнению с проведением ПГТТ определение уровня HbA1c обладает рядом преимуществ: а) не требуется его осуществление натощак, поэтому скрининг можно проводить в любое время; б) лучшая стабильность аналита в процессе хранения и транспортировки по сравнению в глюкозой; в) меньшая вариабельность значений в разные дни, т. к. не зависит от алиментарных или эмоциональных факторов, приема лекарственных препаратов, стрессов. Недостатками этого исследования являются: а) более высокая стоимость анализа; б) меньшая доступность определения в некоторых регионах; в) генетически опосре­дованная неполная корреляция между уровнем HbA1c и средним уровнем глюкозы у некоторых индивидуумов; г) ложные значения HbA1c у больных анемиями и гемоглобинопатиями.

HbA1c – ​продукт спонтанного неферментативного присоединения углеводных производных к α- и β-цепям глобина. Фракций гемоглобина несколько, они отличаются местом присоединения и видом углеводного остатка. HbA1c – ​гемоглобин, в котором молекула глюкозы конденсируется с аминогруппой валина в N‑терминальном конце β-цепи глобина, доля HbA1c составляет 70-80% от всех форм гликогемоглобинов. В связи с тем что гликирование необратимо и сохраняется на протяжении всего периода существования молекулы, HbA1c отражает гипергликемию, имевшую место на протяжении жизни эритроцита (до 120 суток). Эритроциты, циркулирующие в крови, имеют разный возраст, поэтому для усредненной характеристики уровня глюкозы ориентируются на полу­период их жизни – ​60 суток. Таким образом, уровень HbA1c определяет, какой была концентрация глюкозы в предшествующие 4-8 нед, и является показателем компенсации углеводного обмена на протяжении этого периода. Нормализация уровня HbA1c в крови происходит на 4-6-й неделе после достижения эугликемии. До 2010 г. АDA не рекомендовала использовать этот тест для диагностики СД в связи с отсутствием стандартизованного метода, и тест применялся лишь для контроля лечения таких больных. В 2011 г. ВОЗ одобрила возможность использования HbA1c для диагностики данного заболевания. В качестве диагностического критерия СД был выбран уровень HbA1c ³6,5%. Исследование должно выполняться с использованием метода определения HbA1c, сертифицированного в соответствии с National Glycohemoglobin Standardization Program (NGSP) или IFCC и стандартизованного в соответствии с референсными значениями, принятыми в Diabetes Control and Complications Trial (DCCT). Большинство производителей оборудования и тест-наборов для выявления HbA1c имеют сегодня сертификат NGSP, а в качестве референсных значений используют данные, рекомендованные DCCT. Вместе с тем ряд производителей ориентируются только на требования IFCC. Значения NGSP отличаются от значений IFCC. В то же время между ними существует тесная корреляционная связь, что позволило вывести формулу пересчета: NGSP=(0,915×IFCC)+2,15.

Невзирая на высокую диагностическую ценность HbA1c, существует ряд ситуаций, не связанных с СД, при которых уровень HbA1c может быть повышен. Это гипер­гликемии, обусловленные другими эндокринными патологиями (акромегалией, феохромоцитомой, гипертиреозом, болезнью Кушинга), железодефицит (прирост HbA1c происходит за счет увеличения скорости гликирования), состояние после спленэктомии (увеличен срок жизни эритроцитов), уремия, алкоголизм, носительство аномальных гемоглобинов HbF, HbE, HbD, HbJ Capetown, Hb Raleigh. Напротив, даже при явных клинических признаках СД уровень HbA1c может быть нормальным или даже сниженным. Ложно заниженные результаты встречаются при состояниях, связанных, как правило, с уменьшением продолжительности жизни эритроцитов или их массивной потерей. Это некоторые гемолитические анемии: врожденные (микросфероцитоз, эллиптоцитоз) или приобретенные (лекарственно индуцированные), мегалобластная анемия, острая или хроническая кровопотеря, гемотрансфузии, ряд гемоглобинопатий (HbS, HbC, HbJ, HbG, Hb Ramadan).

Таким образом, существующие в настоящее время технические и методические возможности лабораторной медицины позволяют взять ориентир на раннюю (доклиническую) диагностику СД. Используя стандартизованные методики, на которых базируются международные диагностические критерии при скрининге и оценке статуса пациента с СД, отечественное здраво­охранение сможет обеспечить своевременную и качественную помощь таким больным и предотвратить развитие грозных осложнений данного заболевания.

Подготовила Александра Яковец

Медична газета «Здоров’я України 21 сторіччя» № 15 (484), 2020 р.

СТАТТІ ЗА ТЕМОЮ Ендокринологія

08.09.2021 Ендокринологія Цукровий діабет та артеріальна гіпертензія

За даними Всесвітньої організації охорони здоров’я, артеріальна гіпертензія (АГ) та цукровий діабет (ЦД) 2 типу є одними з провідних чинників серцево-судинного ризику. За останні 30 років поширеність АГ зменшилася до 1/4 населення світу, але захворюваність на ЦД зросла з 4,7 до 8,5%, і прогноз на майбутнє свідчить про подальший драматичний приріст....

08.09.2021 Ендокринологія Фізіологічна роль та перспективи клінічного застосування R-енантіомера α-ліпоєвої кислоти

Альфа-ліпоєва кислота (АЛК) вперше була виділена в 1951 році як кофермент у циклі Кребса [1]. Це сполучення належить до ліпоамідів, функціонує як кофактор у мультиферментних комплексах, котрі каталізують окислювальне декарбоксилювання α-кислот, як-от піровиноградна й α-кетоглутарова кислоти [2, 3], і є потужним природним антиоксидантом. Згодом було встановлено, що синтетична АЛК існує в R‑ та S-енантіометричних структурних формах у співвідношенні 50:50, при цьому лише R-форма є важливим ендогенним кофактором у біологічних системах [4, 5]....

08.09.2021 Ендокринологія Селенодефіцит і патологія щитоподібної залози: зв’язок, яким не можна нехтувати

Селен – есенціальний мікроелемент, що має надзвичайно важливу роль у забезпеченні фізіологічних процесів людського організму; він необхідний для синтезу низки функціональних білків (селенопротеїнів), через які реалізує антиоксидантні, протизапальні, протипухлинні й інші властивості. Селен був уперше описаний у 1817 р.; свою красиву назву отримав на честь місяця (із грецької – Σελήνη), за однією з версій, завдяки своєму сірому кольору з металевим блиском. Щитоподібна залоза (ЩЗ) – орган з найбільшою концентрацією селену на 1 г тканини, що опосередковано відображає значення цього мікроелемента для нормальної роботи ЩЗ. У цьому огляді підсумовано сучасні знання щодо ролі селену у функціонуванні ЩЗ і ефективності прийому його добавок у лікуванні захворювань ЩЗ....

08.09.2021 Ендокринологія Субклінічний гіпотиреоз і предіабет

Під час чергової сесії науково-освітнього проєкту «Школа ендокринолога», що відбулася 9-12 червня, учасники заходу мали змогу спостерігати за діалогом експертів, присвяченим питанню сполучення і взаємовпливу субклінічного гіпотиреозу та предіабету. В обговоренні взяли участь завідувачка кафедри ендокринології Івано-Франківського національного медичного університету, доктор медичних наук, професор Надія Василівна Скрипник і завідувачка кафедри внутрішньої медицини № 1 Тернопільського національного медичного університету ім. І. Я. Горбачевського, доктор медичних наук, професор Надія Василівна Пасєчко....