β-hydroxybutyrat er en af ketonstoffer. Se billedet nedenfor.
Beta-hydroxybutyrat. udtrykket ketonstoffer beskriver 3 molekyler: acetoacetat, β-hydroxybutyrat, og acetone. Acetoacetat fremstilles ved acetyl-CoA-metabolisme, β-hydro .ybutyrat er resultatet af acetoacetatreduktion, og acetone fremstilles ved spontan decarbo .ylering af acetoacetat., Ketonlegemer er grundlæggende for den metaboliske homeostase i perioder med langvarig sult. Hjernen kan ikke bruge fedtsyrer til energiproduktion og afhænger normalt af glukose for at imødekomme dets metaboliske behov. I tilfælde af faste eller sult bliver ketonlegemer et vigtigt brændstof til hjerneceller, der sparer aminosyrer fra at blive kataboliseret til glukoneogeneseprecursorer, der skal bruges til at forsyne hjernen med energi. Efter langvarig sult kan ketonlegemer give så meget som to tredjedele af hjernens energibehov.,
ketonlegemer er stærke organiske syrer, der fuldt ud dissocierer i blod. Når keton kropsproduktion bliver ukontrollabel, er buffersystemerne mættede, og blodets pH falder; dette er en tilstand kendt som ketoacidose. De to almindelige kliniske scenarier for ketoacidose er diabetisk ketoacidose og alkoholisk ketoacidose.
Diabetisk ketoacidose
Den mest klinisk relevant anvendelse af β-hydroxybutyrat bestemmelse indebærer, at den diagnose, ledelse og overvågning af diabetisk ketoacidose., Under tilstande med insulinmangel giver lipolyse ved fedtvævet (stimuleret af insulinmangel) en enorm fedtsyrebelastning til leveren. Fedtsyrer metaboliseres oprindeligt til acetyl-Coen .ym A, der ikke kan komme ind i citronsyrecyklussen i mitokondrierne på grund af O .aloacetatmangel. Acetyl-Coen .ym a omdirigeres således til ketonkropsproduktion gennem aktiviteten af flere en .ymer, der producerer acetoacetat. Acetoacetat reduceres derefter til 3-hydro-hydro .ybutyrat med 3-hydro-hydro .ybutyrat dehydrogenase.,
forholdet mellem acetoacetat til 3-β-hydroxybutyrat afhænger af redox-status i leveren mitokondrier (dvs NAD+/NADH-ratio). Under normale omstændigheder er forholdet mellem β-hydro .ybutyrat og acetoacetat omkring 1; ved diabetisk ketoacidose kan dette dog stige til 7-10. Acetone fremstilles ved spontan decarbo .ylering af acetoacetat.,
Traditionelt, diagnosticering af diabetisk ketoacidose var baseret på detektion af ketoner i urinen ved hjælp af den Retlige reaktion, hvor acetoacetat reagerer på tilstedeværelsen af alkali med piperidon til at producere en lilla-farvet kompleks på en teststrimmel. Denne metode har imidlertid betydelige ulemper. Det er halvkvantitativt og ikke lige så følsomt for urin og blod.
desuden er det ikke alle patienter med diabetisk ketoacidose, der er i stand til at give en urinprøve ved præsentation, og ketoner i urinen er ikke et præcist skøn over blodketoner., Vigtigst er det mest rigelige ketonlegeme under diabetisk ketoacidose β-hydro .ybutyrat, med en koncentration 3-10 gange højere end acetoacetat. Som diabetisk ketoacidose er behandlet, serum β-hydroxybutyrat er omdannet til acetoacetat på grund af den korrektion af mitokondrie-redox-status, opløftende urin acetoacetat niveauer og give det falske indtryk, at patienten ikke har responderet på behandling.,
Endelig, urin keton strimler kan give falske positive resultater hos patienter, der modtager lægemidler med sulfhydryl-grupper og falsk negative resultater, når de har været udsat for luften i lang tid, eller når urinen er sure. Disse ulemper nødvendiggør udviklingen af en mere pålidelig metode til diagnose og håndtering af diabetisk ketoacidose.
Et betydeligt antal undersøgelser har vurderet muligheden for point-of-care β-hydroxybutyrat til at registrere patienter med diabetisk ketoacidose., I forskellige undersøgelser varierer afskæringsværdien for diabetisk ketoacidose diagnose fra 1,5-3,5 mmol/L, og blodvolumenet, der er nødvendigt til måling af β-hydro .ybutyrat, er 5-10 µL.
En β-hydroxybutyrat niveau på mere end 1,5 mmol/L havde følsomhed, der spænder fra 98-100% og specificitet, der spænder fra 78.6-93.3% til diagnosticering af diabetisk ketoacidose i diabetiske patienter ED med blod glucose niveauer på mere end 250 mg/dL., I 2 andre store undersøgelser havde en afskæringsværdi på 3 mmol / l hos patienter, der præsenterede for ED med hyperglykæmi, følsomhed på næsten 100% og specificitet på 92, 89-94% til diagnose af diabetisk ketoacidose. Selvom de fleste producenter foreslår en tærskel på 1, 5 mmol/l, har forfatterne foreslået en stigning i afskæringsværdien til 2 mmol/l eller endda 3, 5 mmol/l for at maksimere testens diagnostiske udbytte.,
Talrige undersøgelser har vist, at de overlegenhed af blod β-hydroxybutyrat versus ketoner i urinen patienten med diabetes og hyperglykæmi med mulige diabetisk ketoacidose. Point-of-care β-hydro .ybutyrat-testen er meget hurtigere end den klassiske urinketon-test, kan let opnås ved ankomsten og afhænger ikke af patienten, der producerer urin. Mens følsomheden af urinketoner ligner den for β-hydro .ybutyrat, har sidstnævnte vedvarende vist sig at være mere specifik for begge 1.,5 mmol/l og 3 mmol / l endepunkter og har også en større positiv prædiktiv værdi.
Så vidt behandling overvågning er bekymret, β-hydroxybutyrat koncentrationer korrelerer stærkere sammenlignet med acetoacetat med anion gap, pCO2, og anion gap hos patienter med diabetisk ketoacidose. I en pædiatrisk undersøgelse, brug af en β-hydroxybutyrat slut-punkt for diabetisk ketoacidose opløsning (< 1 mmol/L) har ført til, at tidligere ICU-udledning (17 t vs 28 h) sammenlignet med standard-styring ved hjælp af urinprøver., I en lignende, medico-økonomiske undersøgelse, brug af en β-hydroxybutyrat end-point i børn med diabetisk ketoacidose resulterede i en 6,5 timers reduktion i ICU ophold varighed, 375 mindre laboratorieundersøgelser per patient, og en akkumuleret fald på 2,950 Euro per patient uden at gå på kompromis med patientsikkerheden.
I en pædiatrisk undersøgelse, rutinemæssig gennemførelse af blod β-hydroxybutyrat overvågning til styring af sygedage og hæmmer ketoacidose har mindsket behovet for indlæggelse sammenlignet med sædvanlig praksis af urin keton måling.,
alkoholisk ketoacidose
Dette er den næst mest almindelige årsag til ketoacidose, skønt signifikant mindre almindelig end diabetisk ketoacidose. I de fleste tilfælde rapporterer patienter et betydeligt alkoholforbrug ledsaget af faste. Fra et biokemisk synspunkt metaboliseres ethanol til acetoacetat og derefter acetat, hvilket producerer betydelige mængder NADH. For at regenerere NAD+ metaboliseres pyruvat til laktat, og O .aloacetat forbruges for at producere malat, der nedbryder glukoneogeneseprecursorer., Under sult er insulinniveauerne ekstremt lave og letter acyl-CoA-indtræden i mitokondrier, hvilket producerer betydelige mængder acetyl-CoA, der ikke kan metaboliseres i Krebs-cyklussen og omdirigeres til ketonkropssyntese.
Ved alkoholisk ketoacidose er forholdet mellem β-hydro .ybutyrat og acetoacetat ekstremt højt, og β-hydro .ybutyrat niveauer kan være nyttige til diagnosticering og håndtering af alkoholisk ketoacidose., Der er imidlertid ikke udført nogen undersøgelser for faktisk at sammenligne β-hydro .ybutyrat (serum eller blod) med de traditionelle diagnostiske parametre for alkoholisk ketoacidose, og der kan derfor ikke fremsættes nogen anbefalinger til fordel eller imod dets anvendelse i denne indstilling.