HbA1c

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HbA1c ist der Teil des roten Blutfarbstoffs Hämoglobin in den roten Blutkörperchen (Erythrozyten), an den Glucose (Blutzucker) gebunden ist. Diese Blutzucker-abhängige Bindung von Glucose an das Hämoglobin A1 (Glykierung) findet ohne[1] Enzyme statt (Amadori-Umlagerung).

Der Hämoglobingehalt des Blutes kann gemessen werden und wird in Gramm Hämoglobin pro Deziliter Blut angegeben (g/dl) oder in Millimol Hämoglobin pro Liter Blut (mmol/l; 1 Mol Hämoglobin wiegt 64458 g). Der Anteil des HbA1c am Hämoglobingehalt des Blutes, der sogenannte HbA1c-Wert, entspricht – umgangssprachlich – dem Langzeit-Blutzucker, d. h. dem Blutzuckerniveau der letzten 8-12 Wochen (der mittleren Lebensdauer der Erythrozyten).

Einheiten[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Der HbA1c-Wert wird als prozentualer Anteil am Gesamthämoglobin angegeben, oder bezogen auf 1 Mol Hämoglobin in Millimol HbA1c pro Mol (mmol/mol). Es existieren allerdings verschiedene Glykierungsprodukte, da es sich um eine unspezifische Reaktion handelt. Um die Messung weltweit zu standardisieren, hat eine Arbeitsgruppe der IFCC (International Federation of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine) das HbA1c als das stabile Produkt einer Kopplung von Glucose an das N-terminale Valin der Beta-Kette des Hämoglobins A1 definiert.

Gebräuchlich ist nach wie vor eine Angabe in Prozent (%). Die nach Empfehlung der IFCC eingeführte internationale Einheit (SI-Einheit) ist mmol/mol Hämoglobin. Nach einer Richtlinie der Bundesärztekammer vom 1. April 2008 soll der HbA1c-Wert nun auch in dieser Einheit angegeben werden. Zur besseren Unterscheidung von der %-Angabe kann dieser Wert auch als HbA1cM bezeichnet werden. Die Umrechnungsformel lautet:[2]

HbA1c[mmol/mol Hb] = (HbA1c[%] – 2,15) · 10,929

HbA1c[%] = (HbA1c[mmol/mol Hb] / 10,929) + 2,15

Probengewinnung (Präanalytik)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das glykierte Hämoglobin HbA1c wird aus Vollblut bestimmt, das meistens EDTA als Antikoagulanz enthält. Anforderungen an die Lagerung und Behandlung des Probenmaterials hängen vom verwendeten Analysensystem ab. Meist ist die Probe ein bis zwei Wochen bei 4 °C haltbar oder kann über mehrere Monate bei −20 °C gelagert werden.

Labordiagnostik[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Verschiedene Methoden stehen heute zur Messung des HbA1c-Wertes zur Verfügung, u. a. die Hochdruckflüssigkeitschromatografie (HPLC), die Thiobarbituratmethode, die Affinitätschromatografie, der Enzymimmunoassay und die Immunturbidimetrie. Jede Methode hat ihre eigenen Vor- und Nachteile.[3]

Normbereich und Interpretation[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Gemäß den Leitlinien der Deutschen Diabetes Gesellschaft (DDG) aus dem Jahr 2017 liegt der Normbereich bei unter 5,7 % bzw. 39 mmol/mol des Gesamt-Hämoglobins.[4]

Diabetes mellitus[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Seit 2010 empfiehlt die DDG das HbA1c zur Diagnose eines Diabetes mellitus. Sie erklärt dies durch eine Verbesserung der Messgenauigkeit, die durch eine internationale Standardisierung erreicht wurde und bezieht sich bei den Diagnosewerten auf durchgeführte epidemiologische Untersuchungen der letzten Jahre. Demzufolge sei bei einem Wert von unter 5,7 % ein Diabetes mellitus ausgeschlossen, wohingegen ein manifester Diabetes mellitus ab 6,5 % besteht. Bei Ergebnissen zwischen 5,7 % und 6,4 % sei zur gesicherten Diagnose allerdings ein Oraler Glukosetoleranztest (OGTT) durchzuführen. Ebenso sei der HbA1c-Wert zur Diagnose der Stoffwechselstörung nur dann geeignet, wenn nicht mit patientenspezifischen Einflussgrößen zu rechnen ist, die zu einer Verfälschung des Ergebnisses führen können.

So wird der HbA1c-Wert etwa bei Eisenmangelanämie falsch hoch gemessen, da in diesem Fall der Abbau der Erythrozyten verlangsamt ist.

Dahingegen können falsch niedrige Werte bei hämolytischer Anämie, Leberzirrhose, chronischer Niereninsuffizienz und erhöhter Neusynthese von Erythrozyten auftreten. Die Werte können auch nach einem stärkeren Blutverlust oder einer Bluttransfusion verfälscht sein. Die HPLC-Methode kann bei genetisch bedingten Störungen des Hämoglobins (z. B. Sichelzellanämie, Thalassämie) falsche Werte liefern.

Mittlerweile empfiehlt auch die American Diabetes Association (ADA) den HbA1c und die oben genannten Werte zur Diagnose bzw. Ausschluss eines Diabetes mellitus.[5]

Im Einzelfall kann die Bestimmung trotz NGSP-Standardisierung immer noch starke methodenabhängige Unterschiede zeigen. Es wird deshalb empfohlen, einen Patienten immer mit der gleichen Methode zu überwachen.

Das HbA1c wird bei Patienten mit Diabetes mellitus alle drei Monate gemessen. Das Ziel der Therapie besteht darin, dass der HbA1c-Wert unter 7 bis 8 % bleibt, um mögliche Spätfolgen dieser Erkrankung möglichst lange hinauszuzögern bzw. zu vermeiden.[6]

Umrechnungstabelle[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Für die Umrechnung des laborchemisch gemessenen HbA1c-Wertes in den zugrundeliegenden 3-monatigen Blutzucker-Mittelwert wurden verschiedene Formeln verwendet:[7]

  • Mittlerer Blutzucker [mg/dl] = (HbA1c [%] · 33,3) – 86
  • Mittlerer Blutzucker(Plasma) [mg/dl] = (HbA1c [%] · 35,6) – 77,3

Aufgrund einer relativ sicheren Datenbasis wurde 2008 von Nathan et al. eine relativ präzise Umrechnungsformel entwickelt[8]:

  • Mittlerer Blutzucker [mg/dl] = (HbA1c [%] · 28,7) – 46,7

Folgende Tabelle zeigt die Umrechnung von HbA1c-Wert in den durchschnittlichen Blutzuckerwert nach Nathan et al. Die Zahlen der Tabelle sollten nur als grobe Anhaltspunkte dienen, da kurzfristige hohe Werte (z. B. nach dem Essen) zum Teil keine stabilen Bindungen eingehen (somit den Durchschnitt heben, den HbA1c-Wert jedoch nicht).

HbA1c (in %) HbA1c (in mmol/mol) mittlerer Blutzucker in mg/dl mittlerer Blutzucker in mmol/l
4,0 20 68 3,8
5,0 31 97 5,4
6,0 42 126 7,0
6,5 47 140 7,8
7,0 53 154 8,6
7,5 58 169 9.4
8,0 64 183 10,2
8,5 69 197 11,0
9,0 75 212 11,8
9,5 80 226 12,6
10,0 86 240 13,4
10,5 91 255 14,1
11,0 97 269 14,9
11,5 102 283 15,7
12,0 108 298 16,5

Neuerdings kann der HbA1c-Wert auch aus kontinuierlicher Glukosemessung (continuous glucose monitoring CGM) hochgerechnet bzw.geschätzt werden (estimated A1C); dabei sind aber teils erhebliche Abweichungen vom laborchemisch gemessenen HbA1c-Wert möglich.[9]

Zu- und Abnahme des HbA1c aufgrund von Änderungen des Blutzuckerniveaus[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Informationen über den Anstieg des HbA1c-Wertes bei Erhöhung des Blutzuckerniveaus sind in der Fachliteratur kaum zu finden; einer Mitteilung ist zu entnehmen, dass die maximale HbA1c-Anstiegsrate ca. 3 % in 120 Tagen beträgt, d. h. ca. 0, 025%-Punkte pro Tag, bei Menschen mit Diabetes. Der HbA1c-Anstieg folgt der aktuellen Blutzuckererhöhung mit Verzögerung.[10] Die maximale HbA1c-Abnahmerate wurde bei Menschen mit Diabetes mellitus untersucht, bei denen es durch Behandlung zu einer abrupten und dauerhaften Blutzuckersenkung bis hin zur Blutzuckernormalisierung kam. Bei ihnen verringert sich ein erhöhter HbA1c-Wert maximal um ca. 0,1%-Punkte pro Tag.[11][12] Die Verringerung/Normalisierung des HbA1c-Wertes folgt der aktuellen Blutzuckersenkung mit Verzögerung. Bei leichter dauerhafter Absenkung des Blutzuckerniveaus nimmt der HbA1c-Wert langsamer und in geringerem Umfang ab.

Starke, abrupte und dauerhafte Senkung eines lange Zeit stark überhöhten Blutzuckerniveaus (mit HbA1c-Senkung um mehr als 0,7%-Punkte pro Monat) kann bei Menschen mit Diabetes eine bestehende diabetische Retinopathie akut verschlechtern (sogenanntes „early worsening of diabetic retinopathy“),[13][14] ebenso eine schmerzhafte diabetische Neuropathie.[15][16] In manchen dieser Fälle kann die Anhebung des Blutzuckerniveaus (und damit des HbA1c-Wertes) die Verschlechterung rückgängig machen.[10][17] Auch die Injektion eines VEGF-Hemmers (z. B. Bevacizumab) ins Auge kann eine Besserung bringen.[18]

Auswirkungen des HbA1c-Wertes auf die Diabetes-Therapie[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Ohne HbA1c-Bestimmung wurde früher die Diabetes-Therapie nur anhand punktueller Glukose-Bestimmungen im Blut (Blutzucker) und Urin ärztlich gesteuert. Mit Kenntnis der jeweiligen HbA1c-Werte ihrer Patienten konnten Ärzte ihre Therapieanweisungen (und Patienten ihre Therapietreue) derart verbessern, dass überhöhte HbA1c-Werte um durchschnittlich 0,6%-Punkte pro Jahr absanken und schließlich bei über der Hälfte der untersuchten Patienten im medizinisch akzeptablen Bereich lagen.[19][20]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. vgl. Glykosylierung
  2. Hans Reinauer, Werner A. Scherbaum. Diabetes mellitus: Neuer Referenzstandard für HbA1c. Dtsch Arztebl 106(17), 2009, S. A-805 / B-686 / C-670
  3. R. Landgraf und M. Haslbeck: Laboruntersuchungen. In: Hellmut Mehnert, Eberhard Standl, Klaus-Henning Usadel, Hans-Ulrich Häring (Hrsg.): Diabetologie in Klinik und Praxis. 5. Auflage. Georg Thieme, Stuttgart 2003 (91-95 S.).
  4. Praxisempfehlungen. Website der Deutschen Diabetes Gesellschaft.
  5. Diagnose. Website der American Diabetes Association.
  6. Executive Summary: Standards of Medical Care in Diabetes--2010. In: Diabetes Care. Band 33, Supplement_1, Dezember 2009, S. S4–S10, doi:10.2337/dc10-S004 (diabetesjournals.org [abgerufen am 11. Juli 2011]).
  7. Curt L. Rohlfing et al.: Defining the Relationship Between Plasma Glucose and HbA1c. Diabetes Care, February 2002, vol. 25, no. 2, 275–278. PMID 11815495, doi:10.2337/diacare.25.2.275.
  8. D.M. Nathan, J.Kuenen, R.Borg, H.Zheng, D.Schoenfeld, R.J. Heine; Ac-derived Average Glucose Study Group: Translating the HbA1c assay into estimated average glucose values. In: Diabetes Care. 2008, S. 1473-1478, abgerufen am 17. Januar 2020.
  9. Richard M. Bergenstal, Roy W.Beck, Kelly L.Close, George Grunberger, David B. Sacks, Aaron Kowalski, Adam S. Brown, Lutz Heinemann, Grazia Aleppo, Donna B. Ryan, Tonya D. Riddlesworth and William T. Cefalu.: Glucose Management Indicator (GMI): A New Term for Estimating A1C From Continuous Glucose Monitoring. In: Diabetes Care. Band 41, 2018, doi:10.2337/dc18-1581 (2275-2280 S.).
  10. a b E. Chantelau, R. Meyer-Schwickerath. Reversion of 'early worsening' of diabetic retinopathy by deliberate restoration of poor metabolic control. Ophthalmologica 217, 2003, S. 373–377.
  11. E. Chantelau. Decay of haemoglobin A1c upon return to normoglycaemia.Letter. Diabetologia 35, 1992, S. 191.
  12. M.E. Rech. Observations on the decay of glycated hemoglobin HbA1c in diabetic patients. Experimental and Clinical Endocrinology and Diabetes. 104, 1996, S. 102–105.
  13. E. Chantelau. Verschlechterung der Retinopathie nach Blutzuckerverbesserung – ein diabetologisches Paradox wird enträtselt. Zeitschriftenreferat. Diabetes & Stoffwechsel 8, 1999, S. 177–181.
  14. Heike Elisabeth Schwarze. Wann ist eine Verschlechterung der diabetischen Retinopathie bei Blutzuckersenkung zu befürchten? Literaturübersicht und Darstellung eigener Fälle. Dissertation. Medizinische Fakultät der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf 2002. Deutsche Nationalbibliothek http://d-nb.info/966170083
  15. C.H. Gibbons, R. Freeman. Treatment-induced neuropathy of diabetes: iatrogenic complication of diabetes. Brain 138, 2015, S. 43–52.
  16. Kathrin Doppler, Claudia Sommer. Behandlungsinduzierte diabetische Neuropathie: rasche Glucosesenkung als Auslöser. Deutsches Ärzteblatt 112, 2015, S. 33–34.
  17. William E. Jackson, Garrett S. Mitchell. Diabetic macular edema and early worsening – a cruel paradox (Scientific Poster Presentation). Annual Pediatric Poster Session, The Children's Hospital, Denver, Colorado, January 23, 2004.
  18. Shueh Wen Lim, Peter van Wijngaarden, Colin A. Harper, Salmaan H. Al-Qureshi: Early worsening of diabetic retinopathy due to intensive glycemic control. In: Clinical & Experimental Ophthalmology. 2019, S. 265-273, abgerufen am 17. Januar 2020.
  19. ML Larsen, M Horder, EF Mogensen: Effect of long-term glycosylated hemoglobin levels in insulin-dependent diabetes. (PDF) In: New England Journal of Medicine 323. 1990, S. 1021-1025, abgerufen am 12. Februar 2020.
  20. C. L. Arfken, L. E. Schmidt, N. H. White, J. V. Santiago. Temporal trends in glycemic control of insulin treated patients with diabetes mellitus (DM). Abstract 460. Diabetes 1992;41/Suppl.1:129 A