β-hydroksymaślan jest jednym z ciał ketonowych. Zobacz obrazek poniżej.
Beta-hydroksymaślan. termin ciała ketonowe opisuje 3 cząsteczki: acetooctan, β-hydroksymaślan i aceton. Acetooctan jest wytwarzany przez metabolizm acetylo-CoA, β-hydroksymaślan jest wynikiem redukcji acetooctanu, a aceton jest wytwarzany przez spontaniczną dekarboksylację acetooctanu., Ciała ketonowe są fundamentalne dla homeostazy metabolicznej w okresach długotrwałego głodu. Mózg nie może używać kwasów tłuszczowych do produkcji energii i zwykle zależy od glukozy, aby zaspokoić swoje potrzeby metaboliczne. W przypadku postu lub głodu ciała ketonowe stają się głównym paliwem dla komórek mózgowych, oszczędzając aminokwasy od katabolizacji do prekursorów glukoneogenezy, które mają być używane do dostarczania energii mózgowi. Po długotrwałym głodzeniu ciała ketonowe mogą dostarczyć aż dwie trzecie potrzeb energetycznych mózgu.,
ciała ketonowe to silne kwasy organiczne, które w pełni dysocjują we krwi. Gdy produkcja ciała ketonowego staje się niekontrolowana, systemy buforujące są nasycone, a pH krwi spada; jest to stan znany jako kwasica ketonowa. Dwa typowe scenariusze kliniczne kwasicy ketonowej to cukrzycowa kwasica ketonowa i alkoholowa kwasica ketonowa.
cukrzycowa kwasica ketonowa
najbardziej klinicznie istotne zastosowanie oznaczenia β-hydroksymaślanu polega na rozpoznawaniu, leczeniu i monitorowaniu cukrzycowej kwasicy ketonowej., Podczas stanów niedoboru insuliny, lipoliza w tkance tłuszczowej (stymulowana przez niedobór insuliny) zapewnia ogromne obciążenie kwasów tłuszczowych do wątroby. Kwasy tłuszczowe są początkowo metabolizowane do Acetylo-koenzymu A, który nie może wejść do cyklu kwasu cytrynowego w mitochondriach z powodu niedoboru szczawiooctanu. W ten sposób Acetylo-koenzym A jest kierowany do produkcji ciał ketonowych poprzez aktywność kilku enzymów, produkujących acetooctan. Acetooctan jest następnie redukowany do 3-β-hydroksymaślanu przez dehydrogenazę 3-β-hydroksymaślanu.,
stosunek acetooctanu do 3-β-hydroksymaślanu zależy od stanu redoks w mitochondriach wątrobowych (tj. stosunek NAD+ / nadh). W normalnych warunkach stosunek β-hydroksymaślanu do acetooctanu wynosi około 1; jednak w cukrzycowej kwasicy ketonowej może wzrosnąć do 7-10. Aceton powstaje w wyniku samoistnej dekarboksylacji acetooctanu.,
tradycyjnie diagnostyka cukrzycowej kwasicy ketonowej opierała się na wykrywaniu ketonów w moczu za pomocą reakcji prawnej, podczas której acetooctan reaguje w obecności alkaliów z nitroprusydem, tworząc purpurowy kompleks na pasku testowym. Metoda ta ma jednak znaczące wady. Jest półwrażliwy i nie jest równie wrażliwy na mocz i krew.
ponadto nie wszyscy pacjenci z cukrzycową kwasicą ketonową są w stanie dostarczyć próbkę moczu po prezentacji, a ketony w moczu nie są dokładną oceną ketonów we krwi., Co najważniejsze, najobficiej występującym ciałem ketonowym podczas cukrzycowej kwasicy ketonowej jest β-hydroksymaślan, o stężeniu 3-10 razy większym niż acetooctan. Podczas leczenia cukrzycowej kwasicy ketonowej β-hydroksymaślan w surowicy przekształca się w acetooctan w wyniku korekcji mitochondrialnego stanu redoks, zwiększając stężenie acetooctanu w moczu i dając fałszywe wrażenie, że pacjent nie zareagował na leczenie.,
wreszcie, paski ketonowe moczu może dać fałszywie dodatnie wyniki u pacjentów otrzymujących leki z grupami sulfhydrylowymi i fałszywie ujemne wyniki, gdy zostały one wystawione na działanie powietrza przez długi okres czasu lub gdy mocz jest kwaśny. Te wady wymagają ewolucji bardziej wiarygodnej metody diagnozowania i leczenia cukrzycowej kwasicy ketonowej.
w znaczącej liczbie badań oceniano zdolność β-hydroksymaślanu w punkcie opieki do wykrywania pacjentów z cukrzycową kwasicą ketonową., W różnych badaniach wartość odcięcia w diagnostyce cukrzycowej kwasicy ketonowej waha się od 1,5-3,5 mmol/L, a objętość krwi niezbędna do pomiaru β-hydroksymaślanu wynosi 5-10 µL.
stężenie β-hydroksymaślanu powyżej 1, 5 mmol/l charakteryzowało się czułością w zakresie od 98 do 100%, a swoistością w zakresie od 78, 6-93, 3% w diagnostyce kwasicy ketonowej u pacjentów z cukrzycą z zaburzeniami erekcji i stężeniem glukozy we krwi powyżej 250 mg / dL., W 2 innych dużych badaniach wartość graniczna 3 mmol / L u pacjentów z zaburzeniami erekcji z hiperglikemią miała czułość prawie 100% i swoistość 92,89-94% w diagnostyce cukrzycowej kwasicy ketonowej. Chociaż większość producentów proponuje próg 1,5 mmol / L, autorzy zaproponowali zwiększenie wartości odcięcia do 2 mmol / l lub nawet 3,5 mmol / L, aby zmaksymalizować wydajność diagnostyczną testu.,
liczne badania wykazały wyższość β-hydroksymaślanu we krwi w porównaniu z ketonami w moczu u pacjentów z cukrzycą i hiperglikemią z możliwą cukrzycową kwasicą ketonową. Test β-hydroksymaślanu w punkcie opieki jest znacznie szybszy niż klasyczny test ketonowy w moczu, można go łatwo uzyskać po przybyciu i nie zależy od pacjenta produkującego mocz. Podczas gdy wrażliwość ketonów w moczu jest podobna do wrażliwości β-hydroksymaślanu, ten ostatni został uporczywie wykazany jako bardziej specyficzny dla obu 1.,5 mmol/L i 3 mmol / l punktów końcowych, a także ma większą dodatnią wartość predykcyjną.
jeśli chodzi o monitorowanie leczenia, stężenia β-hydroksymaślanu korelują silniej w porównaniu z acetooctanem z luką anionową, pCO2 i luką anionową u pacjentów z cukrzycową kwasicą ketonową. W badaniu pediatrycznym zastosowanie punktu końcowego β-hydroksymaślanu w leczeniu cukrzycowej kwasicy ketonowej (< 1 mmol/L) doprowadziło do wcześniejszego wypisania z OIOM (17 h vs 28 h) w porównaniu ze standardowym leczeniem przy użyciu próbek moczu., W podobnym badaniu medyczno-ekonomicznym zastosowanie punktu końcowego β-hydroksymaślanu u dzieci z cukrzycową kwasicą ketonową spowodowało skrócenie o 6,5 godziny czasu pobytu na oddziale intensywnej terapii, o 375 mniej badań laboratoryjnych na pacjenta i kumulacyjny spadek o 2950 Euro na pacjenta bez uszczerbku dla bezpieczeństwa pacjenta.
w badaniu pediatrycznym rutynowe monitorowanie stężenia β-hydroksymaślanu we krwi w celu leczenia Dni Chorych i utrudniania wystąpienia kwasicy ketonowej zmniejszyło potrzebę hospitalizacji w porównaniu ze zwykłą praktyką pomiaru ketonu w moczu.,
alkoholowa kwasica ketonowa
jest to druga najczęstsza przyczyna kwasicy ketonowej, choć znacznie rzadziej występująca niż cukrzycowa. W większości przypadków pacjenci zgłaszają znaczne spożycie alkoholu, któremu towarzyszy Post. Z biochemicznego punktu widzenia etanol jest metabolizowany do acetooctanu, a następnie octanu, wytwarzając znaczne ilości NADH. W celu regeneracji NAD+ pirogronian jest metabolizowany do mleczanu, a szczawiooctan jest spożywany do produkcji jabłczanu, niszcząc prekursory glukoneogenezy., Podczas głodu poziom insuliny jest bardzo niski i ułatwia wejście acylo-CoA do mitochondriów, wytwarzając znaczne ilości acetylo-CoA, które nie mogą być metabolizowane w cyklu Krebsa i są kierowane do syntezy ciała ketonowego.
w alkoholowej kwasicy ketonowej stosunek β-hydroksymaślanu do acetooctanu jest niezwykle wysoki, a poziomy β-hydroksymaślanu mogą być przydatne w diagnostyce i leczeniu alkoholowej kwasicy ketonowej., Jednak nie przeprowadzono badań w celu porównania β-hydroksymaślanu (surowicy lub krwi) z tradycyjnymi parametrami diagnostycznymi alkoholowej kwasicy ketonowej i dlatego nie można sformułować zaleceń na korzyść lub przeciwko jego stosowaniu w tym otoczeniu.