Articulo de referencia

hemoglobina glicosilada

La hemoglobina glicosilada , también llamada glicohemoglobina , es cualquier forma de hemoglobina (Hb) que está unida químicamente a un azúcar. [ nota 1 ] La mayoría de los mono...

La hemoglobina glicosilada , también llamada glicohemoglobina , es cualquier forma de hemoglobina (Hb) que está unida químicamente a un azúcar. [ nota 1 ] La mayoría de los monosacáridos , incluyendo la glucosa , la galactosa y la fructosa , se unen espontáneamente (es decir, no enzimáticamente ) a la hemoglobina cuando están presentes en el torrente sanguíneo. Sin embargo, la glucosa tiene solo un 21 % de probabilidad de hacerlo en comparación con la galactosa y un 13 % en comparación con la fructosa, lo que podría explicar por qué la glucosa se utiliza como principal combustible metabólico en los seres humanos. [ 1 ] [ 2 ]

La formación de enlaces azúcar-hemoglobina en exceso indica la presencia de azúcar en exceso en el torrente sanguíneo y es un indicador de diabetes u otras enfermedades hormonales en alta concentración (HbA1c > 6,4%) . [ 3 ] La HbA1c es de particular interés porque es fácil de detectar. El proceso por el cual los azúcares se unen a la hemoglobina se llama glicación y el sistema de referencia se basa en la HbA1c , definida como hemoglobina beta-N-1-desoxifructosilo como componente. [ 4 ]

Existen varias formas de medir la hemoglobina glicosilada, de las cuales la HbA1c ( o simplemente A1c ) es una prueba estándar. [ 5 ] La HbA1c se mide principalmente para determinar el nivel promedio de glucosa en sangre durante tres meses y se utiliza como prueba diagnóstica estándar para evaluar el riesgo de complicaciones de la diabetes y como una evaluación del control glucémico . [ 5 ] [ 6 ] La prueba se considera un promedio de tres meses porque la vida útil promedio de un glóbulo rojo es de tres a cuatro meses. Los niveles normales de glucosa producen una cantidad normal de hemoglobina glicosilada. A medida que aumenta la cantidad promedio de glucosa en plasma, la fracción de hemoglobina glicosilada aumenta de forma predecible. En la diabetes, cantidades más altas de hemoglobina glicosilada, que indican niveles más altos de glucosa en sangre, se han asociado con enfermedad cardiovascular , nefropatía , neuropatía y retinopatía . [ 7 ]

Terminología

Se prefiere el término hemoglobina glicosilada a hemoglobina glicosilada para reflejar el proceso correcto (no enzimático). En la literatura inicial, a menudo se utilizaba el término glicosilada, ya que no estaba claro qué proceso estaba involucrado hasta que se realizaron más investigaciones. En la literatura en inglés, ambos términos todavía se usan a veces indistintamente. [ 8 ]

HbA1c

La hemoglobina A1c (HbA1c ) fue originalmente (1958) la designación de una de las fracciones formadas durante la cromatografía de intercambio catiónico. Las especies que componen esta fracción se describieron en detalle posteriormente. Desde entonces , se ha definido con mayor precisión como "una variante menor estable de Hb formada in vivo por modificación postraduccional mediante glucosa", que contiene principalmente cadenas β N-terminales glicosiladas.

La denominación de HbA 1c deriva de la separación de la hemoglobina tipo A mediante cromatografía de intercambio catiónico . La primera fracción en separarse, considerada hemoglobina A pura, se denominó HbA 0 , y las fracciones siguientes se denominaron HbA 1a , HbA 1b y HbA 1c , en su orden de elución . Posteriormente, las técnicas de separación mejoradas han permitido el aislamiento de más subfracciones . [ 9 ]

Historia

La hemoglobina A1c fue separada por primera vez de otras formas de hemoglobina por Huisman y Meyering en 1958 utilizando una columna cromatográfica . [ 10 ] Fue caracterizada por primera vez como una glicoproteína por Bookchin y Gallop en 1968. [ 11 ] Su aumento en la diabetes fue descrito por primera vez en 1969 por Samuel Rahbar y colaboradores. [ 12 ] Las reacciones que conducen a su formación fueron caracterizadas por Bunn y colaboradores en 1975. [ 13 ]

El uso de la hemoglobina A1c para monitorizar el grado de control del metabolismo de la glucosa en pacientes diabéticos fue propuesto en 1976 por Anthony Cerami , Ronald Koenig y colaboradores. [ 14 ]

Medición

Se utilizan diversas técnicas para medir la hemoglobina A1c . Los laboratorios pueden emplear cromatografía líquida de alta resolución , inmunoensayo , ensayo enzimático , electroforesis capilar o cromatografía de afinidad con boronato . Los dispositivos de diagnóstico en el punto de atención (por ejemplo, en el consultorio médico) utilizan inmunoensayo y cromatografía de afinidad con boronato. [ 15 ] [ 16 ]

En Estados Unidos, los laboratorios de análisis de HbA1c están certificados por el Programa Nacional de Estandarización de Glicohemoglobina para estandarizarlos con respecto a los resultados del Ensayo de Control y Complicaciones de la Diabetes (DCCT) de 1993. [ 17 ] Una escala porcentual adicional, Mono S, se ha utilizado previamente en Suecia y KO500 se utiliza en Japón. [ 18 ] [ 19 ]

Cambiar a unidades IFCC

La Asociación Americana de Diabetes, la Asociación Europea para el Estudio de la Diabetes y la Federación Internacional de Diabetes acordaron que, en el futuro, la HbA1c se informará en las unidades de la Federación Internacional de Química Clínica y Medicina de Laboratorio (IFCC). [ 20 ] La notificación de la IFCC se introdujo en Europa, excepto en el Reino Unido, en 2003; [ 21 ] el Reino Unido llevó a cabo la notificación dual desde el 1 de junio de 2009 [ 22 ] hasta el 1 de octubre de 2011.

La conversión entre DCCT e IFCC se realiza mediante la siguiente ecuación: [ 23 ]

IFdodo HBA1do(mmolmol)=[DdodoT HBA1do(%)2.14]×10.929{\displaystyle \mathrm {IFCC\ HBA1c} \,{\Big (}{\frac {\text{mmol}}{\text{mol}}}{\Big )}=[\mathrm {DCCT\ HBA1c} \,(\%)-2.14]\times 10.929}

Mecanismos de daño

La hemoglobina glicosilada provoca un aumento de radicales libres altamente reactivos dentro de las células sanguíneas, alterando las propiedades de sus membranas celulares . Esto conduce a la agregación de las células sanguíneas y al aumento de la viscosidad sanguínea , lo que resulta en una disminución del flujo sanguíneo. [ 24 ]

Otra forma en que la hemoglobina glicosilada causa daño es a través de la inflamación , que resulta en la formación de placa aterosclerótica ( ateroma ). La acumulación de radicales libres promueve la excitación de la Fe²⁺ - hemoglobina a través de Fe³⁺ - Hb en hemoglobina ferrilo anormal (Fe⁴⁺ - Hb). El Fe⁴⁺ es inestable y reacciona con aminoácidos específicos en la hemoglobina para recuperar su estado de oxidación Fe³⁺ . Las moléculas de hemoglobina se agrupan mediante reacciones de reticulación , y estos cúmulos de hemoglobina (multímeros) promueven el daño celular y la liberación de Fe⁴⁺ - hemoglobina en la matriz de las capas más internas ( subendotelio ) de arterias y venas. Esto resulta en una mayor permeabilidad de la superficie interna ( endotelio ) de los vasos sanguíneos y la producción de proteínas de adhesión de monocitos proinflamatorias , que promueven la acumulación de macrófagos en las superficies de los vasos sanguíneos, lo que finalmente conduce a placas dañinas en estos vasos. [ 24 ]

Los AGEs de hemoglobina altamente glicosilados atraviesan la capa muscular lisa vascular e inactivan la relajación dependiente del endotelio inducida por acetilcolina , posiblemente mediante la unión al óxido nítrico (NO), impidiendo su función normal. El NO es un potente vasodilatador y también inhibe la formación de LDL oxidadas que promueven la placa (a veces llamadas "colesterol malo") . [ 24 ]

Esta degradación general de las células sanguíneas también libera hemo de ellas. El hemo libre puede causar oxidación de las proteínas endoteliales y LDL, lo que da lugar a la formación de placas. [ 24 ]

Vía de glicación a través del reordenamiento de Amadori (en HbA 1c , R suele ser valina N-terminal). [ 25 ]

Principio en el diagnóstico médico

La glicación de proteínas es frecuente, pero en el caso de la hemoglobina, se produce una reacción de condensación no enzimática entre la glucosa y el extremo N de la cadena beta . Esta reacción genera una base de Schiff ( R−N=CHR' , donde R es la cadena beta y CHR' es derivada de la glucosa), que a su vez se convierte en 1-desoxifructosa. Esta segunda conversión es un ejemplo de transposición de Amadori .

Cuando los niveles de glucosa en sangre son altos, las moléculas de glucosa se unen a la hemoglobina en los glóbulos rojos . Cuanto más tiempo persista la hiperglucemia en la sangre, mayor será la cantidad de glucosa que se une a la hemoglobina en los glóbulos rojos y mayor será la hemoglobina glicosilada. [ 15 ]

Una vez que una molécula de hemoglobina se glicosila, permanece en ese estado. Por lo tanto, la acumulación de hemoglobina glicosilada dentro del glóbulo rojo refleja el nivel promedio de glucosa al que la célula ha estado expuesta durante su ciclo de vida . La medición de la hemoglobina glicosilada permite evaluar la eficacia de la terapia mediante el monitoreo de la regulación de la glucosa sérica a largo plazo.

La HbA1c es un promedio ponderado de los niveles de glucosa en sangre durante la vida de los glóbulos rojos (117 días para los hombres y 106 días para las mujeres [ 26 ] ). Por lo tanto, los niveles de glucosa en los días más cercanos a la prueba contribuyen sustancialmente más al valor de la HbA1c que los niveles en los días más alejados de la prueba. [ 27 ]

Esto también está respaldado por datos de la práctica clínica que muestran que los niveles de HbA1c mejoraron significativamente después de 20 días del inicio o la intensificación del tratamiento para reducir la glucosa. [ 28 ]

Interpretación de los resultados

Los resultados de laboratorio pueden variar según la técnica analítica, la edad del sujeto y la variabilidad biológica entre individuos. Se observan niveles más altos de HbA1c en personas con niveles de glucosa en sangre persistentemente elevados, como en la diabetes mellitus . Si bien los objetivos del tratamiento para pacientes diabéticos varían, muchos incluyen un rango objetivo de valores de HbA1c . Una persona diabética con un buen control de la glucosa tiene un nivel de HbA1c cercano o dentro del rango de referencia.

La Federación Internacional de Diabetes y el Colegio Americano de Endocrinología recomiendan valores de HbA1c inferiores a 48 mmol/mol (6,5 %  DCCT ), mientras que la Asociación Americana de Diabetes recomienda que la HbA1c sea inferior a 53 mmol/mol (7,0 % DCCT) para la mayoría de los pacientes. [ 29 ] Los resultados de grandes ensayos en 2008-09 sugirieron que un objetivo inferior a 53 mmol/mol (7,0 % DCCT) para adultos mayores con diabetes tipo 2 puede ser excesivo: por debajo de 53 mmol/mol, los beneficios para la salud de la reducción de la HbA1c disminuyen, y el control glucémico intensivo necesario para alcanzar este nivel conlleva una mayor tasa de episodios de hipoglucemia peligrosos. [ 30 ]      

Un estudio retrospectivo de 47.970 pacientes con diabetes tipo 2, de 50 años o más, encontró que los pacientes con una HbA1c superior a 48  mmol/mol (6,5 % DCCT  ) tenían una tasa de mortalidad aumentada, [ 31 ] pero un estudio internacional posterior contradijo estos hallazgos. [ 32 ] [ 33 ] [ 34 ]

Una revisión de los estudios UKPDS , Action to Control Cardiovascular Risk in Diabetes (ACCORD), Advance y Veterans Affairs Diabetes Trials (VADT) estimó que los riesgos de las principales complicaciones de la diabetes ( retinopatía diabética , nefropatía diabética , neuropatía diabética y enfermedad macrovascular ) disminuyeron en aproximadamente un 3 % por cada  disminución de 1 mmol/mol en la HbA1c . [ 35 ]

Sin embargo, un ensayo de ACCORD diseñado específicamente para determinar si la reducción de la HbA1c por debajo de 42  mmol/mol (6,0  % DCCT) mediante el aumento de la dosis de medicación reduciría la tasa de eventos cardiovasculares, halló una mayor mortalidad con esta terapia intensiva, hasta el punto de que el ensayo se interrumpió 17 meses antes de lo previsto. [ 36 ]

Los profesionales sanitarios deben tener en cuenta la salud de los pacientes, su riesgo de hipoglucemia y sus riesgos específicos para la salud al establecer un nivel objetivo de HbA1c . Dado que los pacientes son responsables de prevenir o responder a sus propios episodios de hipoglucemia, su opinión y la evaluación que hacen los médicos de sus habilidades de autocuidado también son importantes.

Las elevaciones persistentes de la glucosa en sangre (y, por lo tanto, de la HbA1c ) aumentan el riesgo de complicaciones vasculares a largo plazo de la diabetes, como enfermedad coronaria , infarto de miocardio , accidente cerebrovascular, insuficiencia cardíaca , insuficiencia renal , ceguera , disfunción eréctil , neuropatía (pérdida de sensibilidad, especialmente en los pies), gangrena y gastroparesia (vaciamiento gástrico lento). Un control deficiente de la glucosa en sangre también aumenta el riesgo de complicaciones a corto plazo de la cirugía, como una mala cicatrización de las heridas .

La mortalidad por todas las causas es mayor por encima de 64  mmol/mol (8,0 % DCCT) de HbA1c, así como por debajo de 42  mmol/mol (6,0  % DCCT) en pacientes diabéticos, y por encima de 42  mmol/mol (6,0 % DCCT  ) así como por debajo de 31  mmol/mol (5,0  % DCCT) en personas no diabéticas, lo que indica los riesgos de hiperglucemia e hipoglucemia , respectivamente. [ 7 ] Se observan resultados de riesgo similares para la enfermedad cardiovascular . [ 7 ]

Las guías de la ADA de 2022 reafirmaron la recomendación de mantener la HbA1c por debajo del 7,0 % para la mayoría de los pacientes. Se recomiendan valores objetivo más altos para niños y adolescentes, pacientes con comorbilidades extensas y aquellos con antecedentes de hipoglucemia grave. Se prefieren objetivos más estrictos (<6,0 %) para pacientes embarazadas si se pueden alcanzar sin hipoglucemia significativa. [ 37 ]

Otros factores, además de la glucosa, que afectan a la A1c

En personas con una vida útil reducida de los glóbulos rojos, como en casos de deficiencia de glucosa-6-fosfato deshidrogenasa , anemia falciforme o cualquier otra afección que cause la muerte prematura de los glóbulos rojos, se pueden observar niveles de HbA1c inferiores a los esperados. Otras variantes de hemoglobina, como la HbF o la HbE , pueden tener características de glicación diferentes o responder de manera distinta en una prueba de HbA1c. [ 38 ] Para estos pacientes, se recomienda una evaluación alternativa con fructosamina o albúmina glicada ; estos métodos reflejan el control glucémico durante las 2-3 semanas previas. [ 39 ]

En un donante de sangre, la donación conlleva la pérdida de glóbulos rojos maduros y su rápida sustitución por glóbulos rojos recién formados. Dado que estos nuevos glóbulos rojos solo habrán existido durante un breve período, su presencia hará que la HbA1c subestime los niveles promedio reales. También pueden producirse distorsiones derivadas de la donación de sangre durante los dos meses anteriores, debido a una sincronización anormal de la edad de los glóbulos rojos, lo que resulta en una vida útil promedio de los glóbulos rojos mayor de lo normal (lo que conlleva una sobreestimación de los niveles promedio reales de glucosa en sangre). Por el contrario, se pueden observar niveles más altos de lo esperado en personas con una vida útil de los glóbulos rojos más prolongada, como en el caso de la deficiencia de hierro. [ 40 ]

Los resultados pueden ser poco fiables en muchas circunstancias, por ejemplo, después de una pérdida de sangre, después de una cirugía, transfusiones de sangre, anemia o un alto recambio de eritrocitos; en presencia de enfermedad renal o hepática crónica; después de la administración de altas dosis de vitamina C; o tratamiento con eritropoyetina . [ 41 ] [ 42 ] El hipotiroidismo puede elevar artificialmente la A 1c . [ 43 ] [ 44 ] [ 45 ] En general, el rango de referencia (el que se encuentra en personas jóvenes sanas) es de aproximadamente 30–33  mmol/mol (4,9–5,2 DCCT  %). [ 46 ] La media de HbA 1c para diabéticos tipo 1 en Suecia en 2014 fue de 63  mmol/mol (7,9 DCCT %) y para tipo 2, de 61  mmol/mol (7,7 DCCT %). [ 47 ] Los niveles de HbA 1c muestran un pequeño, pero estadísticamente significativo, aumento progresivo con la edad; La importancia clínica de este aumento no está clara. [ 39 ]

Un estudio indicó que es posible predecir los valores de HbA 1c con años de anticipación, analizando los patrones de glucosa en sangre medidos con monitores continuos de glucosa [ 48 ].

Mapeo de A1c a glucosa promedio estimada

La correspondencia aproximada entre los valores de HbA 1c expresados ​​en porcentaje DCCT (%) y las mediciones de eAG (glucosa promedio estimada) viene dada por la siguiente ecuación: [ 41 ]

eAG(mg/dL) = 28,7 × A1c − 46,7 eAG(mmol/L) = 1,59 × A1c − 2,59 (Los datos entre paréntesis son intervalos de confianza del 95 % >)

Rangos normales, prediabéticos y diabéticos

Las Normas de Atención Médica en Diabetes de la Asociación Americana de Diabetes de 2010 añadieron la HbA1c 48  mmol/mol (≥6,5 % DCCT  ) como otro criterio para el diagnóstico de diabetes. [ 50 ]

Indicaciones y usos

Se recomienda la prueba de hemoglobina glicosilada tanto para controlar la glucemia en personas con prediabetes como para monitorizarla en pacientes con niveles elevados, lo que se conoce como diabetes mellitus. Con una sola muestra de sangre, proporciona información mucho más precisa sobre el comportamiento glucémico que la glucemia en ayunas. Sin embargo, la glucemia en ayunas es fundamental para la toma de decisiones terapéuticas. Las guías de la Asociación Americana de Diabetes (AAD) son similares a otras al recomendar que la prueba de hemoglobina glicosilada se realice al menos dos veces al año en pacientes con diabetes que cumplen los objetivos del tratamiento (y que mantienen un control glucémico estable) y trimestralmente en pacientes con diabetes cuyo tratamiento ha cambiado o que no cumplen los objetivos glucémicos. [ 52 ] [ 37 ]

La medición de la hemoglobina glicosilada no es apropiada si se ha producido un cambio en la dieta o el tratamiento en las últimas seis semanas. Asimismo, la prueba presupone un proceso normal de envejecimiento de los glóbulos rojos y una mezcla de subtipos de hemoglobina (predominantemente HbA en adultos sanos). Por lo tanto, las personas con pérdida reciente de sangre, anemia hemolítica o diferencias genéticas en la molécula de hemoglobina ( hemoglobinopatía ), como la enfermedad de células falciformes y otras afecciones, así como quienes hayan donado sangre recientemente, no son aptas para esta prueba. [ 53 ]

Debido a la variabilidad de la hemoglobina glicosilada, se deben verificar medidas adicionales en pacientes que se encuentren en o cerca de los objetivos recomendados. Las personas con valores de HbA1c de 64  mmol/mol o menos deben proporcionar pruebas adicionales para determinar si los valores de HbA1c se deben a un promedio de glucosa en sangre alta ( hiperglucemia ) con glucosa en sangre baja ( hipoglucemia ) o si la HbA1c refleja más bien una glucosa en sangre elevada que no varía mucho a lo largo del día. Dispositivos como el monitoreo continuo de glucosa en sangre permiten a las personas con diabetes determinar sus niveles de glucosa en sangre de forma continua, realizando pruebas cada pocos minutos. El uso continuo de monitores de glucosa en sangre es cada vez más común, y los dispositivos están cubiertos por muchos planes de seguro médico, incluido Medicare en los Estados Unidos. Los suministros tienden a ser costosos, ya que los sensores deben cambiarse al menos cada 2 semanas. Otra prueba útil para determinar si los valores de HbA1c se deben a amplias variaciones de glucosa en sangre a lo largo del día es el 1,5-anhidroglucitol , también conocido como GlycoMark . GlycoMark refleja únicamente las ocasiones en que la persona experimenta hiperglucemia por encima de 180  mg/dL durante un período de dos semanas.

Las concentraciones de hemoglobina A1 (HbA1) están aumentadas, tanto en pacientes diabéticos como en pacientes con insuficiencia renal , cuando se miden mediante cromatografía de intercambio iónico . El método del ácido tiobarbitúrico (un método químico específico para la detección de la glicación) muestra que los pacientes con insuficiencia renal tienen valores de hemoglobina glicosilada similares a los observados en sujetos normales, lo que sugiere que los valores elevados en estos pacientes son el resultado de la unión de alguna sustancia distinta de la glucosa a la hemoglobina. [ 54 ]

En la anemia hemolítica autoinmune , las concentraciones de HbA1c son indetectables. La administración de prednisolona permite detectar la HbA1c. [ 55 ] En estas circunstancias, se puede utilizar la prueba alternativa de fructosamina , que también refleja un promedio de los niveles de glucosa en sangre durante las 2 a 3 semanas anteriores. [ 56 ]

Todas las principales instituciones, como el Informe del Comité Internacional de Expertos, elaborado por la Federación Internacional de Diabetes, la Asociación Europea para el Estudio de la Diabetes y la Asociación Americana de Diabetes, sugieren un nivel de HbA1c de 48 mmol  /mol (6,5 % DCCT  ) como nivel diagnóstico. [ 57 ] El Informe del Comité también indica que, cuando no se puede realizar la prueba de HbA1c , se deben realizar las pruebas de ayuno y tolerancia a la glucosa. La detección de la diabetes durante el embarazo continúa requiriendo mediciones de ayuno y tolerancia a la glucosa para la diabetes gestacional entre las 24 y 28 semanas de gestación, aunque la hemoglobina glicosilada puede utilizarse para la detección en la primera consulta prenatal. [ 39 ]

Modificación por la dieta

Un metaanálisis ha demostrado que los probióticos provocan una reducción estadísticamente significativa de la hemoglobina glicosilada en diabéticos tipo 2. [ 58 ] Los ensayos con múltiples cepas de probióticos mostraron reducciones estadísticamente significativas de la hemoglobina glicosilada, mientras que los ensayos con cepas únicas no lo hicieron. [ 58 ]

Estandarización y trazabilidad

La mayoría de los estudios clínicos recomiendan el uso de ensayos de HbA1c que sean trazables al ensayo DCCT. [ 59 ] El Programa Nacional de Estandarización de Glicohemoglobina (NGSP) y la IFCC han mejorado la estandarización de los ensayos. [ 39 ] Para el diagnóstico inicial de la diabetes, solo deben utilizarse métodos de HbA1c certificados por el NGSP, no dispositivos de prueba en el punto de atención . [ 37 ] El rendimiento analítico ha sido un problema con los primeros dispositivos de prueba en el punto de atención para la determinación de HbA1c , específicamente grandes desviaciones estándar y sesgo negativo. [ 39 ]

Medicina veterinaria

La prueba de HbA1c no ha resultado útil para el seguimiento durante el tratamiento de perros y gatos con diabetes, y no se utiliza generalmente; en su lugar, se prefiere el control de los niveles de fructosamina . [ 60 ]

Véase también

Notas

  1. ↑ El término "hemoglobina glicosilada" es un nombre erróneo común, ya que la glicación y la glicosilación son procesos diferentes, de los cuales solo el primero es relevante en este caso. La glicación es un proceso no enzimático, mientras que la glicosilación es enzimática.

Referencias

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