β-hydroxybutyrát je jedním z ketonových těles. Viz obrázek níže.
Beta-hydroxybutyrát. termín ketonová těla popisuje 3 molekuly: acetoacetát, β-hydroxybutyrát a aceton. Acetoacetát je produkován metabolizmem acetyl-CoA, β-hydroxybutyrát je výsledkem redukce acetoacetátu a aceton je produkován spontánní dekarboxylací acetoacetátu., Ketonová těla jsou zásadní pro metabolickou homeostázu během období prodlouženého hladovění. Mozek nemůže používat mastné kyseliny pro výrobu energie a obvykle závisí na glukóze, aby uspokojil své metabolické potřeby. V případech, půstu nebo hladovění, ketolátek stal hlavním palivem pro mozkové buňky, šetří aminokyseliny od catabolized na prekurzory glukoneogeneze být použit k zásobování mozku energií. Po delším hladovění mohou ketonová těla poskytnout až dvě třetiny energetických potřeb mozku.,
ketonová těla jsou silné organické kyseliny, které se plně disociují v krvi. Když se produkce ketonového těla stává nekontrolovatelnou, pufrovací systémy jsou nasycené a pH krve klesá; to je stav známý jako ketoacidóza. Dva běžné klinické scénáře ketoacidózy jsou diabetická ketoacidóza a alkoholická ketoacidóza.
Diabetická ketoacidóza
nejvíce klinicky relevantní použití β-hydroxybutyrát stanovení zahrnuje diagnostiku, řízení a monitorování diabetické ketoacidózy., Během stavů nedostatku inzulínu poskytuje lipolýza v tukové tkáni (stimulovaná nedostatkem inzulínu) obrovskou zátěž mastných kyselin do jater. Mastné kyseliny jsou zpočátku metabolizovány na acetyl-koenzym A, který nemůže vstoupit do cyklu kyseliny citronové v mitochondriích kvůli nedostatku oxaloacetátu. Acetyl-koenzym A je tedy přesměrován na produkci ketonového těla aktivitou několika enzymů, které produkují acetoacetát. Acetoacetát se pak redukuje na 3-β-hydroxybutyrát 3-β-hydroxybutyrát dehydrogenázou.,
poměr acetoacetátu k 3-β-hydroxybutyrátu závisí na redoxním stavu v mitochondriích jater (tj. Za normálních okolností je poměr β-hydroxybutyrátu k acetoacetátu přibližně 1; u diabetické ketoacidózy se však může zvýšit na 7-10. Aceton je produkován spontánní dekarboxylací acetoacetátu.,
Tradičně, diagnóza diabetické ketoacidózy byl založen na detekci ketonů v moči pomocí Právní reakce, během které acetoacetátu reaguje v přítomnosti alkálie s nitroprusside vyrábět fialové-barevné komplex na testovací proužek. Tato metoda má však významné nevýhody. Je semikvantitativní a není stejně citlivý na moč a krev.
kromě toho, ne všichni pacienti s diabetickou ketoacidózou jsou schopni poskytnout vzorek moči na prezentaci, a ketony v moči nejsou přesný odhad krevní ketony., A co je nejdůležitější, nejhojnějším ketonovým tělem během diabetické ketoacidózy je β-hydroxybutyrát s koncentrací 3-10krát vyšší než koncentrace acetoacetátu. Jako diabetická ketoacidóza je léčit, sérum β-hydroxybutyrát je transformován do acetoacetátu z důvodu opravy mitochondriální redoxní stav, zvedat moči acetoacetátu v krvi a dává falešný dojem, že pacient neodpovídá na léčbu.,
a Konečně, moči keton pásy může dát falešně pozitivní výsledky u pacientů užívajících léky s sulfhydrylové skupiny a falešně negativní výsledky, kdy byly vystaveny vzduchu po dlouhou dobu, nebo když moč je kyselá. Tyto nevýhody vyžadují vývoj spolehlivější metody diagnostiky a léčby diabetické ketoacidózy.
významný počet studií hodnotil schopnost β-hydroxybutyrátu v místě péče detekovat pacienty s diabetickou ketoacidózou., V různých studiích se mezní hodnota pro diagnostiku diabetické ketoacidózy pohybuje v rozmezí 1,5-3,5 mmol/L a objem krve nezbytný pro měření β-hydroxybutyrátu je 5-10 µL.
β-hydroxybutyrát úrovni více než 1,5 mmol/L, měl citlivost v rozmezí 98-100% a specificita v rozmezí od 78.6-93.3% pro diagnózu diabetické ketoacidózy u diabetiků představuje ED s hladiny glukózy v krvi více než 250 mg/dL., Ve 2 dalších velkých studií, cut-off hodnotu 3 mmol/L u pacientů prezentaci na ED s hyperglykemií měl citlivostí téměř 100% a specifičnost 92.89-94% pro diagnózu diabetické ketoacidózy. Ačkoli většina výrobců navrhuje prahovou hodnotu 1,5 mmol/L, autoři navrhli zvýšení mezní hodnoty na 2 mmol/L nebo dokonce 3,5 mmol/L, aby se maximalizoval diagnostický výnos testu.,
četné studie prokázaly nadřazenost krevního β-hydroxybutyrátu versus ketony moči u pacienta s diabetem a hyperglykemií s možnou diabetickou ketoacidózou. Test β-hydroxybutyrátu v místě péče je mnohem rychlejší než klasický test ketonu moči, lze jej snadno získat při příjezdu a nezávisí na tom, že pacient produkuje moč. Vzhledem k tomu, že citlivost ketonů v moči je podobná citlivosti β-hydroxybutyrátu, bylo trvale prokázáno, že je specifičtější pro oba 1.,5 mmol/L a 3 mmol/l koncové body a má také větší pozitivní prediktivní hodnotu.
pokud monitorování léčby týče, β-hydroxybutyrát koncentrace korelují silněji v porovnání s acetoacetátu s anion gap, pCO2, a anion gap u pacientů s diabetickou ketoacidózou. V pediatrické studii, použití β-hydroxybutyrát end-point pro diabetické ketoacidózy rozlišení (< 1 mmol/L) vedla k dříve JIP výtok (17 h vs 28 h) ve srovnání s standardní řízení pomocí vzorků moči., V podobné, medicínsko-ekonomického šetření, použití β-hydroxybutyrát end-point u dětí s diabetickou ketoacidózou za následek 6,5 hodiny snížení JIP trvání, 375 méně laboratorních vyšetření na pacienta, a kumulativní pokles o 2,950 Eur za pacienta, aniž by byla ohrožena bezpečnost pacientů.
V pediatrické studie, rutinní provádění krevní beta-hydroxybutyrát sledování pro řízení nemocenskou a brání ketoacidóza se snížil potřebu hospitalizace ve srovnání s obvyklou praxí moči keton měření.,
alkoholická ketoacidóza
Toto je druhá nejčastější příčina ketoacidózy, i když významně méně častá než diabetická ketoacidóza. Ve většině případů pacienti hlásí významnou spotřebu alkoholu doprovázenou půstem. Z biochemického hlediska je ethanol metabolizován na acetoacetát a poté acetát, který produkuje významné množství NADH. Za účelem regenerace NAD + se pyruvát metabolizuje na laktát a oxaloacetát se spotřebuje k výrobě malátů, které poškozují prekurzory glukoneogeneze., Během hladovění, hladiny inzulínu jsou extrémně nízké a usnadnit acyl-CoA vstup do mitochondrií, produkující značné množství acetyl-CoA, který nemůže být metabolizovány v Krebsově cyklu a je odkloněna směrem keton tělo syntézy.
u alkoholické ketoacidózy je poměr β-hydroxybutyrátu k acetoacetátu extrémně vysoký a hladiny β-hydroxybutyrátu mohou být užitečné při diagnostice a léčbě alkoholické ketoacidózy., Nicméně, žádné studie nebyly provedeny, aby skutečně porovnat β-hydroxybutyrát (sérum nebo krev) s tradiční diagnostické parametry pro alkoholická ketoacidóza, a proto žádné doporučení, může být provedena ve prospěch nebo proti jeho použití v tomto prostředí.