Glykované proteiny

Z WikiSkript
Změněno.png

Přímým důsledkem zvýšené hladiny cukru v krvi je jeho intenzivní vazba na proteiny, jež je podstatou neenzymové glykace. Proces glykace je podmíněn přítomností volných aminoskupin v molekule proteinů.

Rychlost glykace je ovlivňována především koncentrací glukózy a dobou jejího působení. Probíhá i u zdravých jedinců. Glykace se uskutečňuje na všech sérových proteinech a vede ke vzniku glykovaných derivátů. Glykovány jsou jak rozpustné, tak strukturní bílkoviny.

Neenzymová glykace probíhá v několika fázích tzv. Maillardovy reakce.

  • Sled glykačních reakcí je zahájen vazbou aldehydové skupiny redukujícího cukru a aminoskupiny proteinu za vzniku labilního aldiminu typu Schiffovy báze (časné produkty glykace). Tvorba Schiffovy báze probíhá rychle a k dosažení rovnováhy dochází v průběhu několika hodin. Tato reakce je reverzibilní.
  • Schiffova báze pak pomalu během několika dní podléhá chemickému přesmyku za vzniku stabilnějšího přechodného produktu glykace, tzv. Amadoriho produktu, který má charakter ketoaminu. Vzniká přitom ketoskupina na druhém uhlíku cukru, která je charakteristická pro fruktózu. Koncentraci vzniklých fruktózaminů můžeme stanovit reakcí s nitrotetrazoliovou modří (viz níže). Amadoriho produkty jsou rovněž do jisté míry reverzibilní, i když rovnováha je značně posunuta ve směru jejich tvorby. Ustáleného stavu je dosaženo v rozmezí několika týdnů. Množství ketoaminů lze snížit normalizací glykemie.
  • Amadoriho produkty jsou reaktivní látky. Za týdny a měsíce nezávisle na přítomnosti glukózy vznikají z Amadoriho produktů reakcemi především s proteiny s dlouhou životností (např. kolagen, elastin, myelin nervů) pokročilé produkty glykace (advanced glycation end-products, AGE). Tyto procesy jsou ireverzibilní.

Neenzymová glykace při dlouhodobě trvající hyperglykemii je jednou z příčin poškození tkání některých orgánů u pacientů s diabetes mellitus.

Stanovení produktů glykace Amadoriho typu je vhodným ukazatelem dlouhodobé koncentrace glukózy a poskytuje nepřímou informaci o průběhu glykemií v časovém období, které odpovídá biologickému poločasu bílkoviny. Běžně se stanovuje glykovaný hemoglobin a glykované proteiny.

Stanovení glykovaného hemoglobinu a glykovaných proteinů se využívá pro kontrolu diabetes mellitus a pro diagnostiku trvalé hyperglykemie. Ze zvýšených hodnot glykovaných derivátů vyplývá, že v průběhu uplynulých týdnů převažovaly u pacienta zvýšené hodnoty glukózy v krvi a že diabetes mellitus nebyl dostatečně kompenzován.

Glykovaný hemoglobin (HbA1c) je považován za nejlepší způsob dlouhodobé kontroly koncentrace glukózy u diabetiků. Koncentrace glykovaného hemoglobinu informuje o hodnotách glykemie v předchozích 2–3 měsících (doba životnosti erytrocytu). Stanovuje se chromatografickými nebo imunochemickými metodami.

Hodnocení koncentrace glykovaného hemoglobinu (HbA1c)
Fyziologické hodnoty: ≤ 4,0 %
Kompenzovaný DM: ≤ 5,0 %
Potřeba změny terapie: ≥ 6,0 %

Předpokládá se, že během několika let se hladina glykovaného hemoglobinu stane také jedním ze základních vyšetření pro skrínink a diagnostiku diabetes mellitus, zejména 2. typu.

Glykované proteiny neboli fruktózaminy mají kratší biologický poločas a jejich hladina odráží průměrnou hodnotu koncentrace glukózy za období 2–3 týdnů před vyšetřením. Jejich hlavní složkou je glykovaný albumin. Výsledky může falešně snížit hypoproteinemie. Stanovení koncentrace fruktózaminů dnes nepatří mezi rutinně prováděná vyšetření u diabetiků.

Hodnocení koncentrace glykovaných proteinů (S-glykované proteiny)
Fyziologické hodnoty: 205–285 μmol/l
Dobrá kompenzace DM: 285–320 μmol/l
Uspokojivá kompenzace DM: 321–370 μmol/l
Špatná kompenzace DM: nad 370 μmol/l

Princip stanovení glykovaných proteinů (fruktózaminu)[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Vyšetření glykovaných proteinů využívá redukčních vlastností fruktózaminu v alkalickém prostředí. Fruktosamin se v přítomnosti uhličitanového pufru přeuspořádává na svůj tautomer – eneaminol, reaguje s nitrotetrazoliovou modří (NBT). Při redukci dochází k otevření heterocyklických kruhů NBT a vzniku barevného formazanu. Rychlost vzniku formazanu je přímo úměrná koncentraci fruktózaminu.

Jako každá metoda, využívající redukčních vlastností některých součástí séra, je toto vyšetření nespecifické. Zahajuje se proto několikaminutovou inkubací, která má odstranit vliv rychle reagujících redukujících látek. V komerčních soupravách je součástí činidla enzym urikáza, která eliminuje redukci NBT kyselinou močovou.