β-hydroxybutyrate er en av ketonlegemer. Se bildet under.
Beta-hydroxybutyrate. begrepet ketonlegemer beskriver 3 molekyler: acetoacetate, β-hydroxybutyrate, og aceton. Acetoacetate er produsert av acetyl-CoA metabolisme, β-hydroxybutyrate er resultatet av acetoacetate reduksjon, og aceton er produsert av den spontane decarboxylation av acetoacetate., Ketonlegemer er grunnleggende for den metabolske homeostase i perioder med langvarig sult. Hjernen kan ikke bruke fettsyrer til energi produksjon og avhenger som regel av glukose for å møte sin metabolske behov. I tilfeller av faste eller sult, ketonlegemer bli en viktig energikilde for hjernen celler, sparing aminosyrer fra å være catabolized å gluconeogenesis forløpere til å bli brukt til å forsyne hjernen med energi. Etter langvarig sult, ketonlegemer kan gi så mye som to tredjedeler av hjernens energibehov.,
ketonlegemer er sterke organiske syrer som fullt distansere i blodet. Når keton kroppen produksjon blir ukontrollerbar, den buffering systemer som er mettet, og at blodets pH-dråper; dette er en tilstand kjent som ketoacidose. De to vanligste klinisk-scenarier for ketoacidose er diabetisk ketoacidose og alkoholholdige ketoacidose.
Diabetisk ketoacidose
Den mest klinisk relevant anvendelse av β-hydroxybutyrate bestemmelse innebærer diagnostisering, behandling og oppfølging av diabetisk ketoacidose., I løpet av stater av insulin mangel, lipolyse i fettvev (stimulert av insulin-mangel) gir en stor fettsyrer legg til leveren. Fettsyrer er i utgangspunktet metaboliseres til acetyl-koenzym A, som ikke angi sitronsyre syklus i mitokondriene på grunn av oxaloacetate mangel. Dermed, acetyl-koenzym A er viderekoblet til et keton kroppen produksjon gjennom aktivitet av flere enzymer, produsere acetoacetate. Acetoacetate er deretter redusert til 3-β-hydroxybutyrate av 3-β-hydroxybutyrate dehydrogenase.,
forholdet mellom acetoacetate til 3-β-hydroxybutyrate avhenger av redox status i leveren mitokondrier (dvs., den NAD+/NADH-forhold). Under normale omstendigheter, β-hydroxybutyrate å acetoacetate forholdet er rundt 1, men på diabetisk ketoacidose, kan dette øke til 7-10. Aceton er produsert av den spontane decarboxylation av acetoacetate.,
Tradisjonelt, diagnostisering av diabetisk ketoacidose var basert på påvisning av ketoner i urin ved hjelp av Juridisk reaksjon, hvor acetoacetate reagerer på tilstedeværelsen av alkali med nitroprusside å produsere en lilla-farget kompleks på en strimmel. Men, denne metoden har betydelige ulemper. Det er kvantitativ og ikke like følsom for urin og blod.
Dessuten, ikke alle pasienter med diabetisk ketoacidose er i stand til å levere en urinprøve ved presentasjon, og ketoner i urinen er ikke en presis estimering av blod ketoner., Viktigst av alt, den mest tallrike keton kroppen i løpet av diabetisk ketoacidose er β-hydroxybutyrate, med en konsentrasjon som er 3-10 ganger høyere for at acetoacetate. Som diabetisk ketoacidose er behandlet, serum β-hydroxybutyrate er forvandlet til acetoacetate på grunn av den korreksjon av mitokondrie redox status, heve urin acetoacetate nivåer, og gi falskt inntrykk av at pasienten ikke har svart på behandling.,
til Slutt, urin keton strimler kan gi falske positive resultater hos pasienter som får legemidler med sulfhydryl grupper og falskt negative resultater når de har vært eksponert for luft for en lang tid, eller når urinen er sure. Disse ulempene nødvendiggjør utviklingen av en mer pålitelig metode for diagnostisering og behandling av diabetisk ketoacidose.
Et betydelig antall studier har vurdert muligheten av point-of-care-β-hydroxybutyrate å oppdage pasienter med diabetisk ketoacidose., I ulike studier, cut-off-verdi for diabetisk ketoacidose diagnose varierer fra 1.5-3.5 mmol/L, og den blodmengden som er nødvendig for β-hydroxybutyrate måling er 5-10 µL.
En β-hydroxybutyrate nivå på mer enn 1,5 mmol/L hadde følsomhet alt fra 98-100% og spesifisitet alt fra 78.6-93.3% for diagnostisering av diabetisk ketoacidose i diabetiker pasienter som presenterer til ED med blodsukker nivåer av mer enn 250mg/dL., I 2 andre store studier, en cut-off-verdi på 3 mmol/L hos pasienter som presenterer til ED med hyperglykemi hadde følsomhet nesten 100% og spesifisitet på 92.89-94% for diagnostisering av diabetisk ketoacidose. Selv om de fleste produsenter foreslår en grense på 1,5 mmol/L, forfattere har foreslått en økning av cut-off-verdien til 2 mmol/L eller til og med en 3,5 mmol/L for å maksimere diagnostisk utbytte av testen.,
Tallrike studier har vist overlegenhet av blod β-hydroxybutyrate versus ketoner i urinen pasient med diabetes og hyperglykemi med mulig diabetisk ketoacidose. Point-of-care-β-hydroxybutyrate testen er mye raskere enn den klassiske urin keton test, kan lett skaffes ved ankomst, og ikke er avhengig av pasienten å produsere urin. Mens følsomheten av urin ketoner er lik som β-hydroxybutyrate, sistnevnte har vært vedvarende har vist seg å være mer spesifikke for både 1.,5 mmol/L og 3 mmol/L endepunktene, og som også har en større positiv prediktiv verdi.
så langt Som behandling overvåking er opptatt av, β-hydroxybutyrate konsentrasjoner korrelerer sterkere sammenlignet med acetoacetate med anion gap, pCO2, og anion gap hos pasienter med diabetisk ketoacidose. I en pediatric studie, bruk av β-hydroxybutyrate end-point for diabetisk ketoacidose oppløsning (< 1 mmol/L) har ført til tidligere ICU utslipp (17 h vs 28 h) sammenlignet med standard ledelse ved hjelp av urinprøver., I en lignende, medico-økonomiske undersøkelser, bruk av β-hydroxybutyrate end-point hos barn med diabetisk ketoacidose resulterte i en 6,5-timers reduksjon i ICU opphold varighet, 375 mindre laboratorieundersøkelser per pasient, og et multi-reduksjon av 2,950 Euro per pasient uten at pasienten sikkerhet.
I en pediatric studie, rutine for gjennomføring av blod β-hydroxybutyrate overvåking for behandling av syke dager og hindrer ketoacidose har redusert behovet for sykehusinnleggelse sammenlignet med vanlig praksis av urin keton måling.,
Alkoholholdige ketoacidose
Dette er den nest vanligste årsaken til ketoacidose, men betydelig mindre vanlig enn diabetisk ketoacidose. I de fleste tilfeller, er pasienter som rapporterer om betydelig alkoholforbruk ledsaget av faste. Fra en biokjemisk synspunkt, etanol metaboliseres til acetoacetate og deretter acetat, å produsere betydelige mengder av NADH. For å regenerere NAD+, pyruvate er metabolisert til laktat og oxaloacetate er brukt til å produsere malate, tappe gluconeogenesis forløpere., I løpet av sult, insulin nivåene er svært lave og lette acyl-CoA inntreden i mitokondriene, å produsere betydelige mengder av acetyl-CoA som ikke metaboliseres i Krebs syklus og er viderekoblet mot keton kroppen syntese.
I alkoholholdige ketoacidose, og β-hydroxybutyrate å acetoacetate forholdet er svært høy og β-hydroxybutyrate nivåer kan være nyttig i diagnostisering og behandling av alkoholholdige ketoacidose., Det er imidlertid ingen studier har vært utført for å faktisk sammenligne β-hydroxybutyrate (serum eller blod) med den tradisjonelle diagnostiske parametere for alkoholholdige ketoacidose og dermed ingen anbefalinger kan gjøres i favør eller mot sin bruk i denne innstillingen.