glukóza klinicko-biochemická diagnostika a metody stanovení Zdravotnická škola, Hradec Králové Stredná zdravotnícka škola, Bánská Bystrica glukóza klinicko-biochemická diagnostika a metody stanovení

= glukóza monosacharid – aldohexóza chemický vzorec: C6H12O6 zkratka: Glc -D-glukopyranóza D-glukóza = D-glukóza -D-glukopyranóza

glukóza je nejdůležitější látkou metabolizmu sacharidů, tvoří se trávením a konverzí glykogenu v játrech za fyziologických podmínek získává organizmus glukózu: potravou - přísun z vnějšího prostředí glykogenolýzou – metabolická dráha konverze glykogenu na glukózu (zásoby glykogenu jsou uložené hlavně v játrech a příčně pruhovaných svalech) glukoneogenezí - metabolická dráha syntézy glukózy z necukernatých prekurzorů  (pyruvát, laktát, amino- kyseliny, meziprodukty citrátového cyklu,  glycerol)

regulační systém metabolizmu glukózy organizmus se snaží zachovat koncentraci glukózy v krvi v úzkém rozmezí: 3,3 - 6,1 mmol/l regulační systém: nervová složka hormonální složka - inzulin - glukagon - adrenalin a noradrenalin - glukokortikoidy - růstový hormon - hormony štítné žlázy...

poruchy v metabolizmu glukózy glykemie, glukozemie, glukoplazmie - hladina glukózy v krvi glykosurie - přítomnost glukózy v moči porucha v metabolizmu se může projevit ve smyslu: trvalého zvýšení  hladiny glukózy - hyperglykemie za hyperglykemii považujeme stavy, kdy koncentrace glukózy na lačno je vyšší než horní hranice referenčního intervalu nebo snížení  hladiny glukózy - hypoglykemie hypoglykemie je vážný stav, kdy koncentrace glukózy v krvi klesne pod dolní hranici referenčního intervalu, tj. pod 3,3 mmol/l, a je doprovázena klinickými projevy

klinicko-biochemická diagnostika stanovení glukózy je základní biochemickou informací o sacharidovém metabolizmu účelem testu je: screening diabetes mellitus monitorování lékové nebo dietní terapie u pacientů s DM diagnostika při hypoglykemiích monitorování energetického stavu a výživy hlavně u intenzivně léčených pacientů

klinicko-biochemická diagnostika stanovuje se: náhodně naměřená glykemie glykemie na lačno (FPG - Fasting Plasma Glucose) glykemie po jídle (postprandiální glykemie, pozátěžová glykemie ) orální glukózo-toleranční test (oGTT) glykemický profil

stanovení glukózy na lačno nástroj laboratorní diagnózy DM vyhledávání osob se zvýšeným rizikem DM příprava pacienta: odběr provádíme minimálně po 8hodinovém lačnění, vyloučit fyzickou námahu a kouření odběr: doporučuje se odebrat venózní krev do odběrové nádobky s antiglykolytickou směsí, stanovit glukózu ve stabilizované plazmě

předanalytické podmínky pro stanovení glukózy na lačno stabilizace antiglykolytickou směsí: antiglykolytická směs obsahuje NaF (2,5 mg NaF/ml krve) a protisrážlivé činidlo (např. heparin, EDTA...) NaF stabilizuje glukózu ve vzorku blokací glykolýzy !!! pokud není použité stabilizační činidlo, klesá bez oddělení krevních elementů koncentrace glukózy při pokojové teplotě za 1 hod. o 5 až 7 % transport do laboratoře: okamžitý oddělení séra/plazmy od krevních elementů: sérum/plazmu je potřeba oddělit od krevních elementů do 60 minut od odběru

metody stanovení glukózy neenzymové metody oxidačně–redukční a kondenzační metody jsou nejstarší metody stanovení v současnosti se v klinické biochemii nepoužívají enzymové metody využívající enzymy glukózooxidázu (GOD) a peroxidázu (POD) využívající enzym hexokinázu (HK) využívající enzym glukózodehydrogenázu (GDH) elektrochemické metody hmotnostní spektrometrie (ID-GC/MS – doporučená referenční metoda)

enzymové metody využívající enzymy glukózooxidázu a peroxidázu princip stanovení: GOD glukóza O2 + + H2O glukonolakton H2O2 + na detekci vzniklého H2O2 se využívá reakce katalyzované enzymem peroxidázou POD H2O2 redukovaný chromogen + 4-AAP+ fenol chinonimin oxidovaný chromogen + H2O Trinderova reakce

stanovení glukózy GLUKOSA GOD 1500 (GLU GOD 6x250) činidla: Enzymy - lahvička  pufer – chromogen - lahvička  peroxidáza fosforečnanový tlumivý roztok glukózooxidáza 3-methyl-fenol 4-aminoantipyrin příprava pracovního roztoku obsah lahvičky  se rozpustí v 6 ml destilované vody vleje se do lahvičky  a promíchá se stabilita: při +2-8 °C ve tmě 1 měsíc, při +15-25 °C ve tmě 10 dní

stanovení glukózy GLUKOSA GOD 1500 (GLU GOD 6x250) postup analýzy: vlnová délka (480-540 nm), s maximem při 498 nm kyveta 1 cm teplota +15-25 °C, nebo 37 ± 0,1 °C ve třech zkumavkách se smíchá pracovní roztok v poměru 100 + 1 se sérem, plazmou (vzorkem), standardním roztokem glukózy (standard) a s destilovanou vodou (reagenční blenk)  vzorek (A1)  standard (A2)  reag. blenk 0,02 ml vzorek (sérum, plazma) 0,02 ml standard 0,02 ml dest. H2O 2,0 ml pracovní roztok inkubace: (30 min při +15 až +25 °C nebo 15 min při 37 °C), změří se absorbance vzorku (A1) a standardu (A2) proti reagenčnímu blenku

stanovení glukózy GLUKOSA GOD 1500 (GLU GOD 6x250) metoda je aplikovatelná: na manuální stanovení glukózy bez deproteinace na manuální stanovení glukózy s deproteinací na biochemické analyzátory linearita: do 22,0 mmol/l hodnoty přesahující horní hranici linearity se ředí manuálně destilovanou vodou a analýza se opakuje (výsledek x ředění) interference: hemolýza chylozita přítomnost redukujících látek – kyselina askorbová, kyselina močová, bilirubin a jiné...

enzymové metody využívající enzym hexokinázu princip stanovení: glukóza + ATP hexokináza + Mg2+ glukóza-6-fosfát + ADP glukóza-6-fosfát + NAD+ G-6-PDH glukonát-6-fosfát + NADPH + H+ ATP: adenozintrifosfát ADP: adenozindifosfát G-6-PDH: glukóza-6-fosfátdehydrogenáza NAD+: nikotinamidadenindinukleotid, oxidovaná forma NADH+H+: nikotinamidadenindinukleotid, redukovaná forma látkové množství glukózy se určuje z přírůstku  absorbance při λ = 340 nm

enzymové metody využívající enzym glukózodehydrogenázu princip stanovení: glukóza + NAD+ GDH glukonolakton NADH + H+ + GDH: glukózodehydrogenáza NAD+: nikotinamidadenindinukleotid, oxidovaná forma NADH+H+: nikotinamidadenindinukleotid, redukovaná forma látkové množství glukózy se určuje z přírůstku  absorbance při λ = 340 nm

elektrochemické metody princip stanovení je založen na: enzymové reakci a ampérometrické detekci produktů enzymové reakce enzym glukózooxidáza je imobilizován na biosenzoru vzniklý peroxid vodíku se detekuje a pomocí převodníku převádí na elektrický signál

elektrochemické metody vyšetření se provádí na glukózových analyzátorech výhodou je rychlost stanovení na stanovení se může přímo použít stabilizovaná kapilární krev, bez předchozí úpravy vzorku neinterferuje hemolýza

elektrochemické metody glukóza + O2 glukózooxidáza kyselina glukonová + H2O2 elektrony H2 O2 registrační elektroda

glukometry sebekontrola diabetu (SMBG – selfmonitoring of blood glucose) domácí monitorování glykemie různé typy glukometrů odebírá se kapilární krev pracují na principu přímého elektrochemického stanovení doporučuje se kontrola glukometrů a spolupráce s OKB

algoritmus pro laboratorní screening DM u dospělých vyloučení Diabetes mellitus < 5,6 glukóza postprandiální (náhodný odběr) +klinické příznaky DM glukóza v plazmě žilní krve na lačno glukóza v plazmě žilní krve < 7,8 2h po zátěži < 11,1 ≥ 11,1 hraniční glukóza na lačno (IFG) ≥ 5,6 a < 7,0 oGTT-WHO (zátěž 75g glukózy, odběr žilní krve na lačno a 2h po zátěži) < 5,6l, ale v anam. riziko DM nebo IGT opakovat odběr žilní krve na lačno ≥ 7,0 hodnoty glukózy jsou v mmol/l doporučení ČDS a ČSKB ≥ 7,0 < 7,0 glukóza v plazmě žilní krve ≥ 7,8 <11,1 2h po zátěži glukóza v plazmě žilní krve ≥ 11,1 2h po zátěži porušená glukózová tolerance (IGT) Diabetes mellitus (DM)

orální glukózo-toleranční test (oGTT) je podpůrný diagnostický funkční test pro diagnostiku DM a porušené glukózové tolerance (IGT – Impaired Glucose Tolerance) sleduje se glykemie na lačno a po zátěži glukózou, opakovaně v určitých intervalech za přesně definovaných podmínek

orální glukózo-toleranční test (oGTT) příprava pacienta: 3 dny před testem pacient konzumuje běžnou stravu s dostatečným obsahem sacharidů (nejméně 150 g za den) a normální fyzickou zátěží test se provádí ráno po 10-14hodinovém lačnění a fyzickém klidu bez alkoholu, kofeinu a nikotinu doporučuje se vynechat léky, pokud je to z klinického hlediska možné

orální glukózo-toleranční test (oGTT) provedení testu: odebírá se venózní krev na lačno a čeká se na výsledek glykemie pokud je glykemie v rozmezí 5,6-6,9 mmol/l , oGTT se provede pacient vypije během 5-10 minut 75 g glukózy v 250-300 ml roztoku další odběry venózní krve se provádějí za 60 a 120 minut po vypití roztoku glukózy

glukózová tolerance (IGT ) orální glukózo-toleranční test (oGTT) diagnostická kritéria: pro hodnotu glukózy v plazmě venózní krve 120 minut po zátěži 75 g glukózy vyloučení DM < 7,8 mmol/l porušená glukózová tolerance (IGT ) ≥ 7,8 mmol/l až < 11,1 mmol/l Diabetes mellitus ≥11,1 mmol/l 12 6,7 11,1 5,6 11,1 6,7 7,8 10 8 glykemie v mmol/l 6 4 2 0 minut 60 minut 120 minut 180 minut čas

glykemický profil několik stanovení glukózy v průběhu dne, popřípadě i v noci - odráží aktuální kompenzaci DM glykemický profil zkrácený: 4 nebo 3 odběry indikace: při DM I. a II. typu, při operacích diabetiků nebo po porodu při DM II. typu, pro posouzení kompenzace apod.

glykemický profil glykemický profil úplný: 9 odběrů indikace: je indikován při DM I. typu, při intenzivní terapii nebo při inzulinové terapii, u gravidních diabetiček, při těžké dekompenzaci DM všech typů, po transplantaci pankreatu… počet a přesné časování odběrů se v jednotlivých diabetologických centrech liší a závisí i na denním režimu nemocného analýza glukózy se provádí v laboratořích, pokud pacient je hospitalizovaný, nebo v domácích podmínkách formou selfmonitoringu

glykemický profil úplný glykemický profil zkrácený odběr materiálu: nejčastěji se odebírá kapilární krev (z prstu) do odběrových nádob určených na kapilární odběry s obsahem antiglykolytické směsi (např. Sarstedt Multivette) prevedení testu: glykemický profil úplný 9 odběrů glykemický profil zkrácený 4 odběry 30 min. před snídaní 1. vzorek 30 min. před snídaní 1. vzorek 1 hod. po snídani 2. vzorek 30 min. před obědem 3. vzorek 30 min. před obědem 2. vzorek 1 hod. po obědě 4. vzorek 30 min. před večeří 5. vzorek 30 min. před večeří 3. vzorek 1 hod. po večeři 6. vzorek v 22.00 hod. 7. vzorek v 22.00 hod. 4. vzorek v 01.00 hod. 8. vzorek v 04.00 hod. 9. vzorek

glykosurie koncentrace glukózy v moči závisí na hladině glukózy v krvi a na funkci ledvin účel testu: screening poruch glukózové tolerance detekce poruch tubulární resorpce při poškození ledvin stanovení glukózy v moči: semikvantitativně – diagnostický proužek kvantitativně Poznámka: semikvantitativní a kvantitativní stanovení glukózy v moči není zařazené mezi základní nástroje na určení diagnózy diabetu ani na sledovaní jeho stavu, protože individuální rozdíly ledvinného prahu pro glukózu jsou dost velké a práh kolísá u každého jedince

Játra přeměňují glukózu na ………. (8) (též zásobní forma glukózy) / O M Y 6 Í E I Z K A G Ň 12 U R T H B Á P b C J 2 S Játra přeměňují glukózu na ………. (8) (též zásobní forma glukózy) Hormon, který snižuje glykémii se nazývá …………………………….. (7). Krev pro stanovení glukózy se odebírá do nádobek s antiglykolytickým činidlem, kterým je ……. (3 - vzorec). Jak se nazývá diagnostický funkční test pro diagnostiku diabetu mellitu a porušené glukózové tolerance? (4 – zkratka). Hladina glukózy v moči se nazývá …………………………..(10). Hormon, který zvyšuje glykémii se nazývá ……………………… (8). Test, kdy se stanovují glykémie několikrát během dne a popř. i v noci se nazývá glykemický …………….. (6). Jednotky, v kterých se uvádí výsledky glykémie …………………… (6). Sumární vzorec glukózy ………………(6) Reakcí glukózy a GOD vzniká sloučenina ………………. ( 4 vzorec). Které buňky pankreatu produkují inzulín? (6) Zásoby glykogenu, jsou uloženy v orgánu, který se nazývá ………………………………. (5).