Международный эндокринологический журнал 4(22) 2009

Введение

Роль гликированного гемоглобина (HbA_1c) в оценке гликемического контроля у больных сахарным диабетом (СД) подчеркнута результатами Diabetes Control and Complications Trial (DCCT) и United Kingdom Prospective Study (UKPDS). Эти исследования показали, что HbA_1c является важным маркером риска микроангиопатий и гипогликемий у больных СД. Как результат оба показателя (HbA_1c и глюкоза крови) сейчас рекомендуются в рутинном наблюдении за больными СД 1-го и 2-го типов. В то же время расширяются показания для определения HbA_1c. Метаанализ показал, что гипергликемия, оцененная по уровню HbA_1c, ассоциируется с повышением риска кардиоваскулярных заболеваний у больных СД [11].

Цель исследования — определить клиническое значение гликированного гемоглобина в практической работе врача.

Материалы и методы

Обследован 731 больной СД. Определялся уровень HbA_1c у 442 больных СД (228 больных 1-м типом и 214 больных — 2-м типом). Для нормализации обмена веществ обследованным больным были назначены диетотерапия, таблетированные гипогликемизирующие средства и/или инсулинотерапия. Цель лечения больных была определена согласно контрольным параметрам СД, предложенным EDPG в 1998–1999 гг. Кроме этого, обследованы 272 больных с отсутствием явного СД и 17 человек со станции переливания крови. Для определения уровня HbA_1c применили: фотоколориметрический метод с использованием неполного гидролиза белка щавелевой кислотой (стандартизирован в России как «Диабет-тест»), фотоколориметрический метод с использованием неполного гидролиза белка соляной кислотой (стандартизирован в России, Институт биомедицинской химии), фотоколориметрический метод с использованием неполного гидролиза белка фосфорной кислотой (стандартизирован в Словении, Lachema), метод изоэлектрического фокусирования в капиллярах с последующей фотоколориметрией с использованием неполного гидролиза белка щавелевой кислотой (собственная разработка) (ИЭФ + ФК), метод боронат-аффинной хроматографии (стандартизирован в США, Abbott), метод катионно-обменной хроматографии на микроколонках (стандартизирован в Италии, Sentinel) (КОХ), метод высокоэффективной жидкостной (катионно-обменной) хроматографии под высоким давлением (производство Франция — США, Bio-Rad) [1].

Кроме этого, определяли уровни глюкозы крови по цветной реакции с ортотолуидиновым реактивом и глюкозооксидазным методом, мочевины крови диацетилмонооксимным методом, креатинина крови методом Поппера, калиемии и натриемии сыворотки крови методом плазменной фотометрии, фибриногена плазмы весовым методом, общего билирубина крови методом Ендрасика — Грофа, общего белка сыворотки — биуретовой реакцией, амилазы крови — методом Каравея, общего холестерина сыворотки (ОХС) методом Илька, бета-липопротеидов — турбодиметрическим методом, альфа-1-глобулинов, альфа-2-глобулинов, бета-глобулинов и гамма-глобулинов электрофорезом сыворотки крови на бумаге, С-реактивного белка (СРБ). Также определяли уровни гаптоглобина, серомукоидов, показатели гематокрита, хлоридов, протромбиновый индекс, аланинтрансаминазу, аспартаттрансаминазу, щелочную фосфатазу и азот мочевины. Время свертывания крови определяли на основании времени образования сгустка венозной крови. Осмолярность плазмы определяли при помощи осмометра ОМКА ТЦ-01, сорбционную способность эритроцитов — методом, основанным на представлении об эритроците как об универсальном адсорбенте. При исследовании этих параметров руководствовались приказом Министерства здравоохранения СССР № 960 от 15.10.74 г. «Об унификации клинических лабораторных методов исследования».

При помощи ультразвукового исследования у пациентов с болезнями системы кровообращения в стационаре определяли сепарацию створок аортального клапана (АК), размер полости левого предсердия в конце систолы желудочков (ЛП), конечно-систолический размер левого желудочка (КСР), конечно-диастолический размер левого желудочка (КДР), толщину межжелудочковой перегородки (МЖП), расстояние от эндокардиальной до эпикардиальной поверхности задней стенки левого желудочка (ЗСЛЖ), диастолический размер полости правого желудочка, измеренный ниже кольца митрального клапана (ПЖ), фракцию выброса (ФВ).

Статистическую обработку полученных результатов проводили при помощи алгоритма представления данных, состоящего из предварительной оценки полученных результатов, включающих выделение зависимых и независимых совокупностей данных (выборки), разделения полученных данных по статистическим шкалам, создание электронной таблицы, исчисление непараметрических критериев, а также корреляционно-регрессионного анализа, включающего исчисление коэффициентов линейной и нелинейной корреляции, коэффициента детерминации, определение вида функции и др.

Результаты исследования и их обсуждение

Проведенные исследования включали: создание нового метода определения HbA_1c ИЭФ + ФК сравнительный анализ с другими методами определения этого параметра, клиническую интерпретацию HbA_1c у больных СД, клинический анализ HbA_1c у больных с отсутствием явного СД.

Сравнительный анализ методов определения HbA_1c

Нами обнаружено, что метод ИЭФ + ФК специфично определяет искомую фракцию гемоглобина A1c. Для доказательства этого мы использовали стандарт HbA_1c фирмы Boehringer Mannheim. Нами показана идентичность электрофоретической миграции опытного и стандартного HbA_1c в пластинке полиакриламидного геля. При этом разработанный метод обладал достаточной чувствительностью, потому что жидкости с различной концентрацией веществ существенно не влияли на ход определения (для этого мы использовали физиологический раствор и 50% альбумин). При изучении воспроизводимости метода ИЭФ + ФК нами обнаружено, что коэффициенты внутрисерийной (табл. 1) и межсерийной вариации в различных сериях при исследовании разного количества вариант соответствовали справочным данным (при неопределенном количестве вариант коэффициент вариации для гликогемоглобина составляет 17,6 %). В то же время метод ИЭФ + ФК не совпадал с КОХ. Приводим результаты сравнения уровней HbA_1c, полученных при использовании двух методов, у всех больных. Средняя арифметическая уровня HbA_1c при определении искомого показателя методом КОХ (Xa) 12,674 ± 2,087 % не отличалась от такового при применении метода ИЭФ + ФК (Ya) 9,218 ± 0,939 % (t = 1,509, p > 0,1). При проведении корреляционного анализа Xa/Ya обнаружены отсутствие линейной связи r = 0,1292 (t = 0,464, p > 0,5) и умеренная нелинейная корреляция R = 0,4944 (t = 0,242, p < 0,05), обратная нелинейная корреляция Ya/Xa отсутствовала — R = 0,4747 (t = 1,978, p > 0,05). Также отсутствовала связь, как прямая Xa/Ya r = 0,1372 (t = 0,4, p > 0,5) R = 0,3216 (t = 0,94, p > 0,2), так и обратная Ya/Xa R = 0,3645 (t = 1,09, p > 0,2) у больных СД. У доноров в отсутствие СД также не обнаружено прямой (r = –0,0377, p > 0,5, R = 0,0787, p > 0,5) и обратной (R = 0,3438, t = 0,67, p > 0,5) корреляционной связи. При проведении регрессионного анализа обнаружен параболический вид функции между уровнями HbA_1c при определении его КОХ/ИЭФ + ФК, ИЭФ + ФК/КОХ, потому что ошибка параболической регрессии была наименьшая. Однако данный анализ был недостоверен как у всех больных, так и у больных СД и у доноров с отсутствием СД. Применяя непараметрический парный критерий Вилкоксона (критерий Т), мы обнаружили, что имеются различия между двумя выборками для ИЭФ + ФК и КОХ у всех больных и у больных СД. Для сравнения пяти методов определения HbA_1c (Abbott, «Диабет-тест», ИЭФ + ФК, Lachema, КОХ) мы проверили закон распределения уровней HbA_1c, определенного этими методами (табл. 2). Для этого мы применили тест Колмогорова — Смирнова, обнаружено нормальное распределение уровней данного параметра при использовании четырех (из пяти) методов, потому что вероятность ошибки (p) для большинства методов значительно выше 0,05. В то же время у больных СД распределение значений HbA_1c, определенных методом изоэлектрического фокусирования в капиллярах, значимо отличалось от нормального, потому что критерий Колмогорова — Смирнова был равен 2,015, а вероятность ошибки (p) была значительно меньше 0,05 (в данном исследовании = 0,001).

Распределение значений HbA_1c также проверено при помощи блочных диаграмм. Блочная диаграмма представляет собой прямоугольник, занимающий пространство наибольшего скопления значений HbA_1c (от 25 до 75 процентилей). Эти значения обозначены на оси ординат для каждого метода. Например, для метода Abbott приблизительные границы диаграммы (то есть наиболее часто встречаемые значения HbA_1c) находятся в пределах от 6 до 9 %. Кроме этого, горизонтальными линиями обозначены максимальное и минимальное значения данного параметра (для метода аффинной хроматографии (от 5 до 11 %)). Линия внутри прямоугольника соответствует медиане, то есть среднему значению HbA_1c. На коробчатых диаграммах методов фотометрии с гидролизом HbA_1c щавелевой кислотой, ИЭФ в капиллярах, фотометрии HbA_1c фосфорной кислотой обнаруживаются экстремальные значения. Наибольшее количество выбросов обнаружено у метода ИЭФ в капиллярах, что и определяет атипичность распределения уровней HbA_1c, определенных методом ИЭФ в капиллярах.

Клиническая интерпретация HbA_1c у больных СД

У этой группы больных нами отмечено повышение уровня HbA_1c при использовании различных методов определения. Средний уровень HbA_1c был в пределах 13,0 %. У этих же больных отмечено повышение уровней других контрольных параметров: гликемии в течение суток, глюкозурии, индекса массы тела (ИМТ), ОХС, длительности СД. При изучении зависимости уровня HbA_1c и контроля глюкозы крови обнаружено следующее. У обследованных больных СД наблюдалась четко очерченная связь между уровнями гликемии натощак и постпрандиальной гликемии, ОХС, ИМТ, длительностью СД и HbA_1c. Например, зависимость между гликемией и уровнем HbA_1c наблюдалась в основном при использовании метода Abbott. Обнаружена зависимость уровня ОХС и HbA_1c, определенного методами ИЭФ + ФК и Lachema diagnostica. В то же время параллелизм между уровнями ИМТ и HbA_1c мы наблюдали при определении последнего методом ИЭФ + ФК. Зависимость возраста обследованных больных СД и уровня HbA_1c нами выявлялась при применении большинства методов для определения содержания HbA_1c. Уровень HbA_1c при использовании для его определения методов ИЭФ + ФК и Lachema зависел от длительности заболевания. При этом наиболее существенной связью следовало бы отметить взаимоотношение между уровнем HbA_1c, определенным методом ИЭФ + ФК, и длительностью СД, ОХС, постпрандиальной гликемией. В то же время на формирование протеинурии у больных как с СД 1-го типа, так и СД 2-го типа, в первую очередь влиял уровень HbA_1c. В динамике длительного (в течение нескольких лет) наблюдения за больными СД уровень HbA_1c четко отражал средний уровень гликемии.

У пациентов с болезнями системы кровообращения в стационаре уровень HbA_1c составил 12,1 %, что существенно превышало норму. У этих обследуемых больных были повышены уровни гликемии натощак и ОХС. Следовало отметить некоторое уменьшение КДР, значительное увеличение толщины МЖП, увеличение диастолической толщины ЗСЛЖ, значительнее увеличение полости ЛП. При этом обнаружена зависимость между уровнями HbA_1c, ФВ, ОХС и ПТИ (табл. 3). Среди пациентов на курортном лечении с ИБС и повышенным АД уровень HbA_1c в среднем был ниже, чем показатель у больных стационара (от 4 до 10 %). Вторую группу составили 93 отдыхающих здравниц курорта «Мисхор». Среди обследованных было 54 женщины и 39 мужчин. Среди патологий преобладали ИБС и артериальная гипертензия. Возраст больных колебался от 23 до 68 лет. У отдыхающих курорта мы также наблюдали увеличение содержания HbA_1c, однако значительно менее выраженное, чем у больных стационара, и значения уровней данного параметра колебались от 4 до 10 %. При сопоставлении HbA_1c с основными клинико-биохимическими показателями следовало бы отметить параллелизм и однотипность распределения уровней HbA_1c и фибриногена.

У лиц с болезнями печени (циррозы и гепатиты) уровень HbA_1c имел следующие значения: 12,86–13,88–3,98–3,98–13,09–11,95–15,93 %. Отмечалось увеличение таких показателей, как АЛТ — до 1,9 ммоль/л, билирубина — 60,18 мкмоль/л, щелочной фосфатазы — 387,5 мкмоль/л. При этом следует отметить зависимость между HbA_1c, сывороточным альбумином и щелочной фосфатазой.

У больных, находящихся на лечении в палатах интенсивной терапии, также обнаружено повышение уровня HbA_1c, который составил 8,81 ± 1,57 %. У критических больных следует отметить зависимость между уровнем HbA_1c и уровнями мочевины, креатинина, фибриногена, натрия, общего белка сыворотки.

На курорте проводили контроль уровня гипергликемии. При обследовании больных с неуточненным и явным СД в санаториях нами обнаружен преимущественно нормальный уровень гликемии, тогда как содержание HbA_1c было выше 8 % у первой группы обследуемых. В то же время практически у всех обследованных больных СД, которые находились в санаториях, был выявлен высокий риск и неадекватный уровень тощаковой гликемии.

Обнаружено, что у некоторых детей уровень HbA_1c был выше нормы. Содержание этого показателя у детей было следующее: 5,69–10,81–8,65–5,69–6,83–11,38–6,69–5,12–5,92–3,41–6,94–7,97 %. При этом отмечалась существенная связь HbA_1c с основными маркерами воспаления: альфа-1-глобулинами, альфа-2-глобулинами, CРБ, гамма-глобулинами и гаптоглобином.

У больных с хроническим гломерулонефритом отмечено повышение уровня HbA_1c в различных исследованиях. При 95% доверительном интервале среднее значение уровня HbA_1c составило 6,79 ± 0,41 %, минимальный уровень данного показателя был 5,0, а максимальный — 8,86 %. Практически у всех больных была отмечена четко выраженная протеинурия (2,31 ± 0,99 г/сут). Однако в другом исследовании мы обнаружили, что у этих больных уровни гликемии натощак и HbA_1c не превышали норму. В следующем исследовании наблюдали 15 больных с клиническими симптомами хронического нефрита. Среди обследованных было 9 мужчин и 5 женщин, средний возраст 36,07 ± 3,2 года, длительность заболевания 7,74 ± 1,72 года. Нами обнаружено, что у больных хроническим гломерулонефритом уровни гликемии натощак и HbA_1c не превышали норму. В то же время основные клинико-лабораторные показатели, характеризующие контроль заболевания, были умеренно повышены, а СКФ снижена. Практически во всех исследованиях обнаружен параллелизм уровней HbA_1c и протеинурии.

Изменения уровня HbA_1c обнаружены у больных с терминальной стадией поражения почек, находящихся на программном гемодиализе. Хотя уровень HbA_1c был незначительно выше нормы, его повышение ассоциировалось с резким увеличением протеинурии. У всех больных учитывали режим гемодиализа, площадь диализатора, скорость потока крови, объем перфузии крови, объем ультрафильтрации, индекс адекватности диализа по мочевине, показатель выведения мочевины. У больных, получающих ацетатный программный гемодиализ, уровень HbA_1c составил 6,84–10,5–4,3–6,04–3,4–6,7 %. У пациентов, которые получали бикарбонатный программный гемодиализ, уровень HbA_1c имел следующие значения: 6,04–4,1–5,1 %. В то же время при минимальной дозе программного гемодиализа уровень HbA_1c составил 3,4–4,1 %, при достаточной — 5,9 %, при адекватной — 6,8–4,3–6,04–6,7 %. При сопоставлении уровня этого параметра с основными показателями, характеризующими программный гемодиализ, обнаружен параллелизм. На изменения уровня HbA_1c существенно не влияют изменения в показателях адекватности гемодиализа.

Полученные данные свидетельствуют о том, что HbA_1c можно представить как важное клинико-патогенетиче-ское звено в развитии основных заболеваний почек. С одной стороны, HbA_1c и гипергликемия являются основными патогенетическими факторами в развитии нефропатий, прогрессировании протеинурии. С другой — изменения этого параметра свидетельствуют о важной роли процесса гликирования в формировании и прогрессировании почечной недостаточности.

У некоторых больных мы обнаружили, что уровень HbA_1c был ниже нормы (нормальное содержание HbA_1c составляет от 4,0 до 5,9 %). Из 442 обследованных больных СД у 9 обнаружено снижение уровня HbA_1c ниже 4,1 %; при СД 1-го типа — у 7 обследованных, при СД 2-го типа — у 2 больных. В то же время 27,5 % обследованных больных СД, которые лечились в стационаре, имели уровень HbA_1c, соответствующий нормальному. Из 9 больных, находящихся в критических состояниях в отделении реанимации и интенсивной терапии, у 2 пациентов уровень HbA_1c был ниже общепринятых норм. В одной из групп больных с хроническими гломерулярными болезнями уровень HbA_1c был ниже 4,0 %. У лиц с болезнями печени из 8 обследованных у 2 пациентов уровень HbA_1c был ниже 4 %. У детей в возрасте 9–12 лет среднее содержание HbA_1c было ниже, чем у взрослых.

В течение последнего десятилетия используют количественное содержание HbA_1c в качестве надежного индекса гликемического контроля у больных СД в предшествующие недели и месяцы. HbA_1c обращает на себя внимание как доступный инструмент для оценки гликемического контроля по сравнению с показателями экскреции глюкозы с мочой, содержания глюкозы в плазме и глюкозотолерантным тестом (ГТТ) [9]. Наши исследования подтвердили эти положения, так как обнаружена достоверная зависимость между уровнями HbA_1c и средними уровнями глюкозы крови, содержанием глюкозы в моче за сутки, ИМТ. В то же время уровень HbA_1c представляется мониторинговым показателем. Об этом свидетельствуют следующие данные. Уровень HbA_1c отражает гликемический контроль за 120 дней, что связано с периодом обращения гемоглобина и соответственно периодом гликирования его за этот промежуток времени. Поэтому определение HbA_1c широко используется для мониторирования длительного во времени гликемического контроля [10]. Данные наших исследований подтверждают мониторинговое значение HbA_1c, так как нами обнаружена зависимость этого показателя от среднего уровня гликемии в периоде нескольких лет наблюдения за больными СД, а также выраженная регрессионная зависимость от показателей углеводного обмена (глюкозы в крови и в моче). С другой стороны, эта способность мониторировать состояние углеводного обмена за длительный промежуток времени придает HbA_1c прогностическое значение. В первую очередь, HbA_1c является предиктором микрососудистых осложнений (DCCT, UKPDS). Практически у всех групп больных СД нами обнаружена связь HbA_1c с протеинурией. При этом прогрессирование диабетической нефропатии, как показали наши исследования, в первую очередь связано с HbA_1c. Также важной является роль HbA_1c в формировании сердечно-сосудистого риска. По мнению некоторых исследователей, именно уровень HbA_1c, а не СД сам по себе — основной фактор риска сердечно-сосудистых заболеваний [8]. Мы подтвердили это, обнаружив не только повышение HbA_1c, но и параллелизм с фибриногеном, ОХС, ПТИ, ФВ у больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями. HbA_1c является важным предиктором ренальной дисфункции [15]. Поэтому практически во всех исследованиях нами обнаружена зависимость уровня HbA_1c от протеинурии. Повышение уровня HbA_1c при хронической почечной недостаточности (ХПН) отмечается издавна. Сначала этот феномен объясняли наличием часто встречающейся гипергликемии у больных с ХПН на диализе. Затем было доказано, что содержание HbA_1c повышалось независимо от наличия или отсутствия глюкозы в диализирующем растворе. Однако показано, что при ХПН может определяться и ложно низкая концентрация HbA_1c. Но, к сожалению, и по сегодняшний день нет полноценной теории, объясняющей причины изменения уровня HbA_1c при ХПН.

Термин «стрессорная гипергликемия» появился в клинической практике в конце XIX века, когда начали регистрировать повышение уровня глюкозы в крови при тяжелых ранениях и инфекциях у лиц, не страдающих прежде СД [2]. По некоторым оценкам, около половины пациентов отделений реанимации и интенсивной терапии имеют повышенный уровень глюкозы. Установленная взаимосвязь тяжести состояния и повышения содержания глюкозы в крови длительное время рассматривалась в качестве адаптивной реакции на повреждение, не требующей неотложной коррекции. Между тем в последнее время стали накапливаться сведения, обосновывающие необходимость пересмотра устоявшейся позиции. В отдельных исследованиях показано, что гипергликемия определяет состояние и лучший контроль в клинике внутренних болезней, а ее регулярный контроль обеспечивает снижение ближайшего и отдаленного риска смертности, осложнений заболеваний, продолжительности пребывания больных в госпиталях и стоимости лечения пациентов [4]. Однако уровень гликемии на момент исследования кратковременно отражает состояние гомеостаза глюкозы в организме. У критических больных, находящихся на лечении в отделении реанимации и интенсивной терапии, нами обнаружено повышение уровня HbA_1c и связь его с основными параметрами, прогнозирующими исход. Другим условием для обнаружения стрессорной гипергликемии является курорт. Именно в санаториях одной из проблем курации больных считается появление так называемой транзиторной гипергликемии. В то же время проведение глюкозотолерантного теста в санаториях затруднительно. Однако определение уровня HbA_1c могут заменить ГТТ в 76 % случаях [12]. Обнаружив повышение уровня HbA_1c у отдыхающих курорта, мы подтвердили мнение некоторых исследователей, считающих, что, пожалуй, нет ни одного лабораторного теста, такого как определение уровня HbA_1c, способного точно оценить степень контроля глюкозы в течение госпитализации [6].

Образование HbA_1c напрямую связано с гликированием. Этот процесс, в свою очередь, может быть как без участия ферментов, то есть неферментативным, так и с участием ферментов — ферментативным. Классически гликирование гемоглобина является частным вариантом неферментативного гликирования. Фактически образование HbA_1c является первой стадией так называемых реакций Майяра, заключающихся в образовании нестабильных Шиффовых оснований и стабильных продуктов Амадори. Последующие, вторая и третья, стадии этих реакций, соответственно, — образование промежуточных и конечных продуктов, что является одной из важных причин развития оксидативного стресса белков у больных СД [3], который, в свою очередь, приводит к повреждению протеинов и, таким образом, к прогрессированию микроангиопатий. В то же время оксидативный стресс играет важную роль при воспалительных заболеваниях. Об этом свидетельствуют как данные литературы, так и собственные данные. Так, например, показано, что уровни HbA_1c и CРБ могут отображать оксидативный стресс в полиморфонуклеарных лейкоцитах и мононуклеарных клетках [16], а нами обнаружен параллелизм CРБ и HbA_1c. В связи с оксидативным стрессом можно объяснить и прогрессирование кардиоваскулярной патологии, ренальной дисфункции и исхода критических состояний по уровню HbA_1c. С другой стороны, подтверждением того, что возможно прямое участие ферментативного гликирования в формировании гликированного гемоглобина, являются данные об изменениях уровня HbA_1c у больных с онкозаболеваниями [14]. В этой работе показано, что риск рака заметно повышается в группе больных с уровнем HbA_1c выше 7 % по сравнению с группой обследуемых с данным показателем ниже 6 %.

Другой проблемой при изменении уровня HbA_1c является гипогликемия. DCCT продемонстрировало резкое увеличение риска при снижении уровня HbA_1c [13]. Гипогликемия является существенным предиктором смертности у пожилых пациентов. Наиболее частые причины развития гипогликемии — лечение инсулином, почечная недостаточность, нарушенные уровни альбумина в сыворотке, щелочной фосфатазы [7].

Выводы

Таким образом, HbA_1c представляет собой индекс гликемии за длительный промежуток времени у больных СД и при заболеваниях, ассоциированных с ним. Данный параметр имеет значение у лиц с воспалительными заболеваниями и при терминальной почечной недостаточности. При определении уровня HbA_1c следует учитывать многообразие методов его определения и систематически проверять аналитическую надежность используемого способа.