Veľmi krátky pohľad do histórie – glykácia a „serendipity“

Keď Samuel Rahbar (1929–2012), v Teheráne v roku 1969 zbadal niečo nezvyčajné v  elektroforetickom obraze hemoglobínu u diabetikov, netušil, že je iniciátorom jedného z  najväčších objavov v laboratórnej medicíne a v diabetológii.^1,2 Na rozdiel od dvoch predošlých opisov podobného nálezu (jeden bol publikovaný v japončine, autori druhého považovali zmenený hemoglobín za účinok tolbutamidu) mal to šťastie, že vďaka dobrým kontakom medzi Iránom a USA bol vyslaný na študijný pobyt do Albert Einstein College of Medicine v New Yorku*, kde už vedeli, že existujú malé frakcie hemoglobínu. Princíp „serendipity“ v jeho prípade fungoval**. Dať dokopy to, že tieto malé frakcie sú postsynteticky zmenené deriváty HbA, že glukóza sa neenzýmovo viaže na aminoskupiny bielkovín a to, že diabetici majú hyperglykémiu, bola už rutinná práca a prvý dlhodobý retrospektívny ukazovateľ glykemickej kompenzácie chorých s diabetes mellitus bol na  svete. Od objavu nezvyčajného hemoglobínu uplynulo o niečo vac ako 50 rokov a dnes by každý chorý s diabetes mellitus (je ich viac ako 500 miliónov na celom svete) by mal mať tento ukazovateľ stanovený v pravidelných intervaloch.³

Všetko je jasné (až na niekoľko detailov)

Dogmatické axiómy glykácie hemoglobínu boli známe už na konci 70. rokov minulého storočia:⁴

1. Glukóza sa neenzýmovo a ireverzibilne viaže na terminálnu aminoskupinu beta reťazca ľudského hemoglobínu. Adukt je malá frakcia HbA_1c.
2. Životnosť červených krviniek človeka je 120 dní.
3. Z toho vyplýva, že koncentrácia HbA_1c je integrovaným retrospektívnym ukazovateľom glykemickej kompenzácie chorých s diabetes mellitus za posledné 4 mesiace.

Čerti sa vždy skrývajú v detailoch a nemajú radi dogmatické axiómy. Ich provokatívne otázky a odpovede sú zhrnuté v tabuľke 1. Písali sme o nich v Labor Aktuell už predtým,^5,6,7,8 a preto ich na tomto mieste opakujeme len stručne.

Všetko je jasné, ale vieme to merať?

Prvé dve desaťročia po objave glykácie hemoglobínu boli v znamení veľkého entuziazmu biochemikov a diabetológov. Určité vytriezvenie prišlo až v roku 1993, keď po ukončení štúdia DCCT bol publikovaný článok a  nejednotnosti v metodikách a o potrebe harmonizácie výsledkov dosiahnutých rôznymi metódami.⁹ Následne boli realizované národné štandardizačné systémy v USA, Švédsku a Japonsku. Bodku za neistotou a chýbaním nadväznosti za primárny analyt dala pracovná skupina IFCC v roku 2004. ¹⁰ Problémom bola definícia primárneho analytu, pretože „glykovaný hemoglobín“ nie je jednoznačne definovaná látka a  „HbA_1c“ je chromatografická frakcia hemoglobínu A, ktorá okrem formy s glukózou viazanou na terminálnu aminoskupinu beta reťazca môže obsahovať aj iné prímesi. Za primárny analyt bol deklarovaný terminálny hexapeptid hemoglobínu A s viazanou glukózou. Dnes všetky metódy používané v praxi sú nadviazané na primárny analyt a preto by mali dávať také isté výsledky. Prehľad metód, ktoré sa v súčasnosti používajú, je v tabuľke 2.

Diabetológovia (hlavne tí mladší) si postupne zvykli na nové jednotky – namiesto % HbA_1c mmol_{(glykovaného hexapeptidu)} na mol_{(hemoglobínu)}, zjednodušene mmol∙mol^-1. Harmonizácia a plná nadväznosť však neznamenajú bezchybné výsledky, pretože presnosť a správnosť výsledkov nie je zaručená harmonizáciou IFCC. Po ukončení IFCC štandardizácie tá istá pracovná skupina začala pracovať na celoeurópskom jednotnom hodnotení kvality kontroly meraní HbA_1c. Na poslednom publikovanom hodnotení z roku 2018 sa zúčastnilo 17 krajín, 2166 laboratórií a 24 výrobcov. V roku 2019 sa tento počet zvýšil na 25 krajín a 4000 laboratórií. Výsledky boli prezentované a  publikované vo forme, ktorá je zrozumiteľná aj pre odborníkov so základnými vedomosťami zo štatistiky. Hlavný výsledok projektu bol zhrnutý do jediného bodu: Celková chyba meraní bola v blízkosti 5 mmol∙mol^-1, čo je pre monitoring glykemickej kompenzácie chorých dostatočná (hoci nie ideálna) presnosť. Na dosiahnutie „bronzovej medaily“*** by tá chyba nemala byť vyššia ako 3,3 mmol∙mol^-1. Autori projektu konštatovali, že v  uplynulom období došlo k zlepšeniu presnosti a správnosti metód väčšiny výrobcov na meranie HbA_1c.¹² Druhá, veľmi dôležitá dimenzia zlepšenia je pravidelná externá kontrola kvality v jednotlivých krajinách.

Dnes to už vieme merať, výsledky sú presné a správne, ale to nestačí.

Na  základe výsledkov EurA1c môžeme s kľudným svedomím prehlásiť, že na dodané hodnoty z akreditovaných laboratórií sa dá spoľahnúť. Nemali by sme však zabudnúť, že HbA_1c je dôležitý nie pre diabetológov, ale predovšetkým pre chorých s diabetes mellitus. To znamená, že rozhodujúca je spoločná snaha diabetológa a chorého dosiahnuť dlhodobo dobrú glykemickú kompenzáciu, čo je základný predpoklad prevencie komplikácií diabetes mellitus. Ak sledujeme vývoj nových liekov a technológií, je jasné, že tento cieľ by sa dal dosiahnuť u  každého chorého. Realita je žiaľ iná****. Glykemická a celková metabolická kompenzácia veľkého počtu chorých s diabetes mellitus nie je dobrá, čo má za  následok vysokú incidenciu a prevalenciu chronických komplikácií choroby. Príkladom nesprávnej interpretácie pokroku v medicíne je často opakovaná veta z publikácií a iných materiálov, že „daný liek zníži HbA_1c o určité percentá“. Toto tvrdenie je zmätočné z viacerých dôvodov:

• Je veľký rozdiel, či sa znižuje HbA_1c u zle alebo dobre kompenzovaného chorého.
• Podľa starých jednotiek nevieme, či zníženie o 5 % je zníženie z 13 % na 8 % alebo z 13,0 % na 12,75 %. Pri nových jednotkách tento problém nie je (zníženie z 65 mmol∙mol^-1 o 5 % je 3,25 mmol∙mol^-1, t.j. na 61,75 mmol∙mol^-1).
• Hlavným problémom nie sú tieto matematické záležitosti, ale to, že žiadny nový liek a  žiadna nová technológia neznižuje HbA_1c. Zníženie HbA_1c sa dá dosiahnuť len kreatívnou interpretáciou výsledkov vyšetrení, adekvátnou aplikáciou nových liekov a technológií, edukáciou, komunikáciou a  hlavne spoluprácou lekára a chorého.

Rozpor medzi optimistickými výsledkami rôznych štúdií a  skutočnosťou je možné riešiť pomocou nového prístupu na základe koncepcie „RWE“ (real-world evidence, evidencie reálneho sveta), pomocou ktorej sa skúmajú konkrétne účinky rôznych intervencií na bežné klinické východiská.¹³

Dostali sme výsledok HbA_1c z laboratória, čo s tým?

Základný prístup je veľmi jednoduchý. Prvým krokom je, či výsledok vyšetrenia je v súlade s ostatnými ukazovateľmi glykemickej kompenzácie. Stále platí pravidlo, ktoré sme vyslovili už pred mnohými rokmi:

• Ak je hodnota HbA_1c chorého s diabetes mellitus blízko norme, jeho glykemická kompenzácia je pravdepodobne dobrá, ale nedajú sa vylúčiť nepríjemné hypoglykemické epizódy. (Kontrolovať podľa glykémií a rozhovoru s chorým!).
• Ak je hodnota HbA_1c chorého veľmi vysoká, je určite nedostatočne kompenzovaný, ale HbA_1c nedáva informáciu o tom, čo je podstata problému. (Kontrolovať podľa glykémií a rozhovoru s chorým!).
• Hodnoty HbA_1c v strednom pásme neposkytujú dostatočnú informáciu o  jeho glykemickej kompenzácii. (Kontrolovať podľa glykémií a rozhovoru s chorým!).

Uvedené tri pravidlá sú platné aj v dobe stále širšieho používania kontinuálneho merania glykémie a „flash monitoringu“, ale dajú sa lepšie definovať. Boli zavedené nové pojmy, z ktorých je najdôležitejší „TIR – time in range“, t.j. časové obdobie, kedy chorý mal glykémie medzi 3,9 a 10,0 mmol∙mol^-1 a mal by byť 70 % z celkového času sledovania. Hyperglykemické epizódy alebo „TAR – time above range“ sa delia na prvý a druhý stupeň (od 10 do 14 a nad 14 mmol∙mol^-1 a mali by trvať menej ako 30 % času) a hypoglykémie, „TBR – time below range“ menej ako 5 % času. Tieto kritériá nie sú príliš prísne a dajú sa dosiahnuť u každého chorého s diabetes mellitus. Pre určité skupiny ľudí (mladí ľudia s prvým typom diabetu a  tehotné diabetičky) je možné vytýčiť prísnejšie ciele a pre starších diabetikov s  rôznymi inými chorobami asi bude potrebné uspokojiť sa s menším podielom TIR. Otázne je hodnotenie hypoglykémií celkovým časom – lepšie by bolo udávanie ich frekvencie ako čas. Je možné diskutovať o tom, či horná hranica glykémie 10 mmol∙L^-1 pre „in range“ stačí na prevenciu chronických komplikácií. Systém TIR-TAR-TBR neberie do úvahy ani rýchle výkyvy glykémií, čo je pravdepodobne dôležitým faktorom rozvoja komplikácií.¹⁴ Isté je to, že na základe metaanalýz zvýšenie TIR z 50 na 60 % času zníži hladinu HbA_1c o  9 mmol∙mol^-1.¹⁵ Náš návrh je zhrnutý v tabuľke 3, ale platí, že ku každému chorému je potrebné pristúpiť individuálne (personalizovaná medicína). Uvedené tri ukazovatele je možné chápať aj ako novú formu známej „Joslinovej trojky“. Ak sú všetky tri „kone“ monitorovania kompenzácie stanovené správne a hodnotené ako jeden celok, sú dané predpoklady účinnej a správnej liečby každého chorého s diabetes mellitus.

Je rozdiel medzi glykémiami a HbA_1c – čo treba robiť?

Prvým krokom pri diskrepancii medzi hodnotou HbA_1c a glykémiami je zistiť, či:
a. je tento problém jednorazový alebo sa opakuje a či
b. je HbA_1c vyšší alebo nižší, ako by sa dalo očakávať podľa glykémií

Ak rozdiel nie je konzistentný a nie sú prítomné rušivé faktory, ktoré menia kinetiku glykácie (skrátená doba života krviniek, hemoglobinopatie aj v heterozygotickej forme a i.), je potrebné veriť hodnote HbA_1c. Zvlásť záludná je situácia, ak sú glykémie relatívne dobré a HbA_1c vysoká, na čo sme už upozornili pred 30 rokmi.⁴ Títo ľudia sú ohrození rýchlym vývojom chronických komplikácií. Ak je diskrepancia konzistentná, je potrebné konzultovať s odborníkmi a starostlivo pátrať po rušivých faktoroch. Pri meraní HbA_1c imunochemickými metódami odporúčame urobiť HPLC alebo kapilárnu elektroforézu, a analyzovať jednotlivé frakcie hemoglobínu. Vo väčšine prípadov sa diskrepancie medzi HbA_1c a glykémiami dajú objasniť a  vyriešiť komunikáciou medzi diabetológmi a odborníkmi z biochemických laboratórií. V odbornej literatúre sa v poslednej dobe objavili práce, ktoré sa snažia tieto problémy riešiť vedecky. Ide o pojmy Haemoglobin Glycation Index (HGI, index glykácie hemoglobínu) a Glycation Gap (Ggap, glykačná medzera).^16,17 V prvom prípade ide o výpočet pomeru medzi očakávanou glykémiou počítanou z  HbA_1c (Estimated Avergae Glucose EAG) a priemerom z glykémií za určité obdobie, v druhom o ich rozdiel. Budúcnosť ukáže, či tieto ukazovatele majú skutočný význam pri hodnotení glykemickej kompenzácie a prognózy rozvoja chronických komplikácií diabetes mellitus, alebo nie.