PowerPoint-presentatie

Hemoglobine A1c
Inge Thoelen
Imeldaziekenhuis Bonheiden
Historiek
1955: glycohemoglobine voor het eerst aangetoond als
snelle Hb component op elektroforese
Historiek
Wat is HbA1c?
Niet-enzymatische glyceringsreactie :
irreversibele binding van glucose aan
het N-terminale valine van de b-keten
Glycohemoglobine varianten
Hemoglobine (Hb)
HbF
HbA
(a2g2)
HbA2
(a2b2)
(97% van Hb)
(0,5% van Hb)
(6% van HbA)
(94% van HbA)
HbA1a
(0,4% van HbA)
(0,2% van HbA)
(2,5% van Hb)
HbA1
HbA0
HbA1a1
(a2d2)
HbA1b
(0,4% van HbA)
HbA1a2
(0,2% van HbA)
HbA1c
(5% van HbA)
Klinische betekenis
• [HbA1c]  gemiddelde glycemie tijdens de voorbije 120 dagen
(=gemiddelde levensduur RBC)
• Lineair verband tussen HbA1c en gemiddelde glucosespiegel:
 1% HbA1c   35 mg/dl plasma glucose
• Niet beïnvloed door recente inspanning of voedselinname
95% BI
Reference
range
Diabetes Mellitus
• Gekarakteriseerd door hyperglycemie
• Classificatie in verschillende types:
 Type 1 diabetes (5-10%) :
absolute insuline deficiëntie
 Type 2 diabetes (>80%) : variabele graad van insuline
deficiëntie en resistentie
 Andere specifieke types (overige) : genetische defecten
bèta-cel functie, genetische defecten insuline en de insulinereceptor, ziekten van de exocriene pancreas, endocrinopathies,
virale infecties, drug-induced, …
 Zwangerschapsdiabetes
Prospectieve studies
DCCT:
Diabetes Control and Complications Trial
The Diabetes Control and Complications Trial (DCCT) is a randomized,
controlled clinical trial designed to assess the relationship between
glycemic control and the development, progression, or amelioration of early
vascular complications in persons with insulin-dependent diabetes mellitus
(IDDM).
[Diabetes. 1986 May;35(5):530-45.]
UKPDS:
UK Prospective Diabetes Study
UK prospective study of therapies of maturity-onset diabetes. I. Effect of
diet, sulphonylurea, insulin or biguanide therapy on fasting plasma glucose
and body weight over one year.
[Diabetologia. 1983 Jun;24(6):404-11.]
Prospectieve studies
Belangrijkste resultaten
DCCT (1983-1993, USA + Canada)
Intensieve behandeling door verlagen bloed glucose
reduceert het risico op retinopathie met 76%, op
nefropathie met 50% en op neuropathie met 60%.
UKPDS (1977-1997, Groot-Brittannië + Schotland)
Intensieve bloed glucose controle reduceert het risico
op retinopathie met een kwart en op nefropathie met
een derde. Betere bloeddruk controle reduceert het
risico op macrovasculaire complicaties met meer dan
een derde.
Prospectieve studies
Intensieve therapie DCCT
• Multipele insuline-inspuitingen dagelijks (4x) of insuline-pompje
• Frequente dagelijkse zelf-monitoring bloed glucose (>4x)
• Insuline dosis-aanpassingen naargelang voeding en activiteit
• Schema voor dieet en activiteit
• Maandelijkse consultatie arts
Cave hypoglycemie!!
Prospectieve studies
• HbA1c: verband met de gemiddelde diabetesregeling werd bevestigd
• HbA1c: belangrijke voorspeller van diabetescomplicaties
Aanbevelingen American Diabetes Association (ADA):
- Streven naar een gemiddelde HbA1c-waarde < 7
- [Intensivering therapie als HbA1c-waarde > 8!]
Klinisch nut HbA1c
• Evaluatie glycemieregeling individuele patiënt:
(minimum twee metingen per jaar)
• Evaluatie glycemieregeling groep patiënten:
vergelijkende studies (bijv. IKED)
• Evaluatie van het risico op diabetescomplicaties
• Belangrijke parameter inzake de noodzaak voor
therapie-aanpassingen
• Diagnostiek van diabetes: nog niet opgenomen in de
huidige diagnostische richtlijnen (hoge specificiteit
- lage gevoeligheid; gebrek aan internationale
standaardisatie)
Bepalingsmethoden HbA1c
• Meer dan 20 verschillende bepalingsmethoden voor
HbA1c, gebaseerd op verschillen in lading of structuur
• Ongeacht de methode wordt het resultaat uitgedrukt als
percentage van totaal Hb
• Volgens internationaal ringonderzoek in 2002 worden
volgende scheikundige principes het meest gehanteerd:
 verschil in iso-elektrisch punt: ionenuitwisselingschromatografie of HPLC (66%)
 specifiek antilichaam: immunochemische
methoden (29%)
 elektroforese, affiniteitschromatografie (5%)
High Performance Liquid Chromatography
(HPLC)
HA-8140
HA-8160
Menarini Diagnostics
High Performance Liquid Chromatography
(HPLC)
Chromatogram printouts
HA-8140
HA-8160
Interferenties met de HbA1c-bepaling
1. Labiele fractie
Glucose + Hb
snel
Schiffse base
traag
HbA1c
labiel
- onderhevig aan acute veranderingen in [glucose]
- geeft vals verhoogde resultaten
2. Gecarbamyleerd hemoglobine
Ureum
Ammonium + Cyanaat
Isocyanaat + Hb
Carbamyl-Hb
- geeft vals verhoogde resultaten
- goede nierfunctie: ± 0.3% carbamyl-Hb
- slechte nierfunctie (diabeten!): tot 3% carbamyl-Hb
3. Geacetyleerd hemoglobine
Bij chronisch gebruik van hoge dosissen salicylaten (Aspirine®) kan
acetyl-Hb gevormd worden hetgeen een positieve interferentie tot
gevolg kan hebben.
Interferenties met de HbA1c-bepaling
4. Hemoglobine-varianten
- T.g.v. migratie en gemengde huwelijken: stijgend aantal hemoglobinopathieën
in België
- Meestal heterozygoten met fenotype HbAS, soms ook AC, AD, …
- HbA1c in dergelijk geval berekenen als percentage van totaal HbA en niet van
totaal Hb, anders vals verlaagde waarden
5. Foetaal hemoglobine (HbF)
- In normale omstandigheden bedraagt HbF slechts ± 0.5% van totaal Hb en is
zijn invloed op de HbA1c bepaling te verwaarlozen
- In bepaalde omstandigheden (kinderen jonger dan 6 maanden, ‘hereditary
persistence of fetal hemoglobin’, beta-thalassemie, sikkelcelanemie, …)
is het HbF-gehalte veel hoger en bijgevolg oorzaak van vals verlaagde HbA1cwaarden
Interferenties met de HbA1c-bepaling
6. Overige:
HbA1c-gehalte afhankelijk van de levensduur van de RBC!!
- Hemolytische anemie, HbSS, HbSC, …: levensduur RBC
- Aanzienlijk bloedverlies: reticulocyten
: daling HbA1c
: daling HbA1c
- Ferriprieve anemie, splenectomie: fractie oude RBC
: stijging HbA1c
Bepaling fructosamine (index voor geglyceerde
serumeiwitten) beter alternatief!?
Voordelen HA-8160 t.o.v. HA-8140
• Totale afscheiding van het carbamyl-Hb en het acetyl-Hb in een
afzonderlijke piekfractie (schouder op HA-8140)
• Totale afscheiding van de labiele fractie op de kolom (gelijktijdig
met de carbamyl-fractie): sneller en beter dan voorafgaandelijke
scheikundige eliminatie op HA-8140
• Twee programma’s mogelijk: ‘Mode VP’ voor de klassieke HbA1c
routine, ‘Mode TP’ voor b-thalassemie screening met kwantificatie
van HbA2
• Detectie en kwantificatie van meerdere hemoglobinevarianten
(S, C, D, E, H, …) en automatische correctie van de HbA1c-waarde
(HA-8140 enkel HbS en HbC met gebrekkige resolutie)
• HbF-piek wordt niet meegerekend in het totaal Hb
• Afzonderlijke racks voor volbloed- en gehemolyseerde stalen
• Elektronische detectie niveau eluenten
Voordelen HA-8160 t.o.v. HA-8140
• HA-8160 is vol-automatisch: dagelijks manueel ontluchten is niet
meer nodig
• HA-8160 is sneller (2.9 minuten per staal t.o.v. 4.0 op de HA-8140)
• HA-8160 is compacter en eenvoudiger in gebruik dan HA-8140
• Betere resultaten, betere CV’s
Analytische validatie HA-8160
Correlatie met HA-8140
HA-8160
N=22
R=0.9912
14,0
12,0
10,0
8,0
6,0
4,0
2,0
0,0
y = 1,1038x - 0,718
R2 = 0,9825
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
HA-8140
Aanvankelijk N=30
‘hoog’ HbF-gehalte
8 outliers verworpen o.w.v. carbamylpiek of
Analytische validatie HA-8160
Reproduceerbaarheid
Within run precisie
1,60
1,40
CV%
1,20
1,00
0,80
0,60
0,40
0,20
0,00
0,0
5,0
10,0
waarde referentiemethode
N=22 (duplobepalingen)
Gemiddelde CV=0.50%
15,0
Analytische validatie HA-8160
Reproduceerbaarheid
Between run precisie
12,00
%HbA1c
10,00
Level 1
Reeks1
8,00
Level 2
Reeks2
6,00
4,00
2,00
0,00
1
3
5
7
9
11 13
15 17
19 21
run
N=21
Level 1 (11%): CV=0.88%
Level 2 (6%): CV=1.58%
Analytische validatie HA-8160
Lineariteit
14,0
y = 1,0131x + 0,0244
R2 = 0,9972
12,0
HA-8160
10,0
8,0
6,0
4,0
2,0
0,0
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
theoretische waarde
10,0
12,0
14,0
N=11
R=0.9986
Staal HbA1c 11,5% oplopend verdunnen met staal HbA1c 5,6%
Testgebied van 5,6% tot 11,5%
Analytische validatie HA-8160
Juistheid/Interferenties
staal
interferens
referentiemethode
waarde (%)
te evalueren methode: HA-8160
HA-8160
HA-8140
HA-8140
X1 (%)
X2 (%)
mean (%)
AFW (%)
waarde (%)
AFW (%)
EKE-137
5,2
5,3
5,2
5,3
+0,1
5,2
0,0
EKE-149
8,1
8,3
8,3
8,3
+0,2
7,9
-0,2
EKE-139
10,3
10,6
10,5
10,6
+0,3
9,9
-0,4
EKE-140
1,5% carbamyl-Hb
5,3
5,0
5,0
5,0
-0,3
6,6
+1,3
EKE-155
3% carbamyl-Hb
5,3
5,1
5,1
5,1
-0,2
5,7
+0,4
EKE-143
AC-variant
5,6
5,6
5,5
5,6
-0,1
5,8
+0,2
EKE-147
AS-variant
5,5
5,1
5,1
5,1
-0,4
5,5
0,0
Analytische validatie HA-8160
Vergelijking chromatogrammen carbamyl-Hb
HA-8140
HA-8160
Analytische validatie HA-8160
Vergelijking chromatogrammen Hb AS-variant
HA-8140
HA-8160
Analytische validatie HA-8160
Samenvatting
Parameter
Waarde
Interpretatie
R=0,9912
Goed
Within-run reproduceerbaarheid CV%
0,50%
Uitstekend
Between-run reproduceerbaarheid CV% level 6%
1,58%
Uitstekend
Between-run reproduceerbaarheid CV% level 11%
0,88%
Uitstekend
R=0,9986
Uitstekend
Afwijking/Juistheid 5,2%
+0,1%
Uitstekend
Afwijking/Juistheid 8,1%
+0,2%
Uitstekend
Afwijking/Juistheid 10,3%
+0,3%
Goed
Interferentie 1,5% gecarbamyleerd Hb
-0,3%
Goed
Interferentie 3% gecarbamyleerd Hb
-0,2%
Uitstekend
Interferentie Hb AC-variant
-0,1%
Uitstekend
Interferentie Hb AS-variant
-0,4%
Goed
Correlatie met HA-8140 (R) (n=22)
Lineariteit (R)
Carry-over
GEEN
Referentiewaarden (n=20)
Parameter
Afwijking van target
Reproduceerbaarheid (CV)
Lineariteit (R)
Uitstekend
<0,3%
<2,0%
>0,9950
1 outlier (6,1%)
Goed
0,3%-0,5%
2,0%-3,5%
0,9901-0,9950
Aanvaardbaar
0,51%-0,80%
3,51%-4,50%
0,9801-0,9900
5%-6%
Slecht
0,81%-1,20%
4,51%-6,00%
0,9700-0,9800
Onaanvaardbaar
>1,20%
>6,00%
<0,9700
EKE dagrapport 2003 HA-8140
5.3%
5.6%
6.0%
6.6%
N=324
Lichtgrijs: alle labo’s
Donkergrijs: HA-8140
EKE jaarrapport 2003 HA-8140/8160
Uw lab
8140
alle laboratoria
8160
1
94
411
29
-0.1%
-0.3%
-0.4%
-0.2%
-0.2%
-0.2%
-0.1%
-0.2%
-0.2%
-0.1%
-0.1%
-0.2%
1.8%
1.3%
0.9%
1.7%
1.4%
1.1%
1.8%
1.4%
1.1%
1.8%
1.5%
1.1%
reproduceerbaarheid
variatie-coefficient
2.6%
2.5%
2.9%
1.9%
lineariteit
correlatie-coefficient
0.9937
0.9937
0.9914
0.9978
1.3%
0.2%
0.0%
0.4%
0.4%
-0.0%
0.5%
1.1%
-0.0%
0.2%
0.1%
0.8%
-0.3%
-0.1%
-0.4%
-0.3%
uitstekend
onacceptabel
goed
goed
uitstekend
onacceptabel
goed
goed
uitstekend
onacceptabel
goed
goed
uitstekend
onacceptabel )
uitstekend
uitstekend
onacceptabel
uitstekend
uitstekend
goed
goed
uitstekend
goed
slecht
uitstekend
uitstekend
uitstekend
acceptabel
uitstekend
uitstekend
goed
uitstekend
onderwerp
aantal laboratoria
juistheid
afwijking van DCCT
voor 5% DCCT level
voor 8% DCCT level
voor 11% DCCT level
afwijking van IFCC
voor 5% DCCT level
voor 8% DCCT level
voor 11% DCCT level
WIV
interferenties
- Hemoglobin
- Hemoglobin
- Hemoglobin
- Hemoglobin
Derivative: Carbamylated Hb elevated, about 1,5%
Variant: Heterozygous for C (Type AC, 35% hemoglobin C)
Variant: Heterozygous for S (Type AS, 35% hemoglobin S)
Derivative: Carbamylated Hb, about 3%
interpretatie
afwijking van DCCT
(afwijking van IFCC
reproduceerbaarheid
lineariteit
interferenties
- Hemoglobin
- Hemoglobin
- Hemoglobin
- Hemoglobin
Derivative: Carbamylated Hb elevated, about 1,5%
Variant: Heterozygous for C (Type AC, 35% hemoglobin C)
Variant: Heterozygous for S (Type AS, 35% hemoglobin S)
Derivative: Carbamylated Hb, about 3%
Precisie en biologische variatie HbA1c
• Een hoge analytische precisie is een absolute vereiste
bij meting van parameter voor monitoring om significante
veranderingen t.o.v. vorige metingen aan te tonen
• Intra-laboratorium variatiecoëfficiënt (CV) kleiner dan 3%
voor HbA1c-meting wordt aanbevolen
• Voorbeeld: indien CV=3% en gemeten HbA1c-waarde =
7.5%, dan ligt correcte resultaat met 95% zekerheid
tussen 7.0% en 8.0% en een verandering binnen die
marges is dus niet significant
• Intra-individuele biologische variatie ook in rekening
brengen: 2-3% voor HbA1c → recent werd daarom gesteld
van absolute veranderingen tot 0.5% niet als relevant te
beschouwen
• Inter-individuele biologische variatie HbA1c: 7.2% →
weerspiegeld in normale populatie-range (4%-6%)
Standaardisatie HbA1c
• HbA1c is een risicofactor voor diabetes-complicaties
• Essentieel om resultaten van verschillende laboratoria te
kunnen vergelijken: behoefte aan standaardisatie
• NGSP (National Glycohemoglobin Standardization Program)
opgericht in USA in 1996 met als doel:
“The purpose of the NGSP is to standardize glycated hemoglobin
test results so that clinical laboratory results are comparable to
those reported in the Diabetes Control and Complications Trial
(DCCT) where relationships to mean blood glucose and risk for
vascular complications have been established.”
• Momenteel DCCT-standaard (HPLC = referentiemethode)
algemeen verspreid in USA, West-Europa, Australië,… met
procedures en kalibratoren die NGSP-gecertificeerd zijn
• Sommige landen eigen nationale HbA1c-standaardisatie:
Japan, Zweden
Standaardisatie HbA1c
• IFCC (International Federation of Clinical Chemistry) heeft
werkgroep opgericht rond wereldwijde harmonisatie van
HbA1c: nieuw referentie-anker voorgesteld (referentiemethode:
massaspectrometrie en capillaire elektroforese) met gebruik
van zuiver HbA1c en HbA0 als primair referentiemateriaal
• IFCC-waarden 1.5%-2% lager dan DCCT-waarden (normale
populatie-range IFCC: 2.9%-4.2%)
• IFCC-referentiesysteem is technisch klaar voor implementatie
maar hoe presenteren aan clinici en patiënten?
Bepalingen HbA1c in IZ Bonheiden
• Prijs per test aangerekend door firma : 2.09 €/test
• 194 HbA1c-bepalingen op 14 dagen (16- 30/06/2004):
± 14 stalen per dag
• Slechts 8% binnen de normale grenzen (4%-6%)
Aantal
Distributie HbA1c-waarden
80
70
60
50
40
30
20
10
0
28%
31%
61
54
15%
30
8%
11%
22
4%
15
7
<6%
6-7%
7-8%
8-9%
9-10%
10-11%
% HbA1c
Uitstekend
Matig
Goed
Slecht
0,5%
2%
0,5%
1
3
1
11-12%
12-13%
13-14%
Conclusies HbA1c
• Menarini HA-8160 HbA1c auto-analyzer: gemakkelijker in
gebruik en betere resultaten dan HA-8140
• HPLC en immuno-assays zijn veruit de meest gebruikte
methoden voor HbA1c-bepaling waarbij chromatografische
methoden het best scoren op reproduceerbaarheid
• Meerderheid van de laboratoria zijn DCCT-gestandaardiseerd
(vrijwel alle Belgische laboratoria)
• Imprecisie < 3% voor zinvolle interpretatie van opeenvolgende
resultaten
• Kennis van mogelijk storende factoren is belangrijk (uremie,
hemoglobinopathie, hoog aspirine-gebruik, ferriprieve anemie,
…) : melden naar artsen toe en omgekeerd?
• HbA1c is de beste parameter voor de monitoring van de
glycemiecontrole bij diabetespatiënten
• IFCC-referentiesysteem zal de kwaliteit van de HbA1c-bepaling
gevoelig verbeteren, doch blijven weergeven in DCCT-waarden?