Påvisande av nedsatt glukosintolerans och

Umeå Universitet
Biomedicinsk Laboratorievetenskap
Påvisande av nedsatt glukosintolerans och
diabetes genom glukosbelastning
XXX XXXX
Kurs:
BMA 2/XX
Laborationsrapport i kursen: XXXXX
Laborationsdatum: 20XX-XX-XX
Lärare:
XXXX XXXXXXX
Inlämnad:
20XX-XX-XX
Godkänd:
20XX-XX-XX
Abstrakt
Hos friska personer ökar glukosnivåerna i blodet vid intag av föda och sjunker sedan, men hos diabetikerna kvarstår de höga nivåerna då de inte kan bryta ned glukos. Genom kapillärprovtagning kan
mängden glukos mätas med patientnära analyser. Detta är värdefullt för att diabetikerpatienterna ska
kunna kontrollera sin sjukdom. Syftet med denna studie var att studera glukoskoncentrationer vid
glukosbelastning för att påvisa ev. förekomst av förhöjda glukoskoncentrationer hos de undersökta
personerna. I denna studie ingick 15 försökspersoner, de var fastande för undersökningen. Deras fPglukos analyserades och de fick dricka en glukoslösning, därefter analyserades P-glukos var 30:e
minut. Två av männen som ingick i studien hade glukosvärden som motsvarar de för diabetespatienter. Av kvinnorna hade två nedsatt glukostolerans och ytterliggare två hade graviditetsdiabetes.
Slutsatsen av denna studie var att flera fall av diabetes samt nedsatt glukostolerans påvisades bland
försökspersonerna till följd av den utförda glukosbelastningen.
Nyckelord
Glukos, diabetes, hyperglykemi, patientnära analyser
2
Introduktion
Människokroppen tillförs näring genom att föda spjälkas så att näringsämnen absorberas i tarmen och
transporteras via blodet till kroppens celler. En viktig energikälla är kolhydrater, dessa transporteras
med glukos. I samband med en måltid ökar glukoskoncentrationen i blodet. Överskott av glukos lagras
i form av glykogen i lever och muskelceller eller som fetter i fettvävnaden. Mellan måltiderna sjunker
glukoskoncentrationen i blodet, detta kompenseras genom att levern spjälkar glykogen till glukos som
då frisätts i blodet och koncentrationen hålls på en lämplig nivå. I de fall glukosreserven i levern inte
räcker till kan glukos även bildas via glukogenesen (1, 2). För att kroppen ska fungera är det oerhört
viktigt att mängden glukos är lagom (normoglykemi). Vid låga glukoskoncentrationer i blodet
(hypoglykemi) räcker inte energin till för att t.ex. nervcellerna ska fungera, detta leder till medvetslöshet med risk för individens liv. Koncentrationen glukos i blodet kan överstiga de normala värdena
(hyperglykemi), detta sker vid insulinbrist vilket leder till att transporten av glukos till fett- och
muskelceller är nedsatt (1).
Glukoskoncentrationen analyseras ofta i samband med läkar- och hälsokontroller, fram för allt för att
diagnostisera diabetes. Det finns olika typer av diabetes, typ 1-diabetes innebär att kroppen inte
tillverkar tillräckligt med insulin. Typ 2-diabetes, även kallad åldersdiabetes, orsakas däremot av att
kroppen inte är tillräckligt känslig för insulin (insulinresistens). Vid båda diabetestyperna blir
patienterna hyperglykemiska (3). En form av typ 2-diabetes är graviditetsdiabetes, ett tillstånd som
drabbar den havande kvinnan. Under graviditeten ökar behovet av insulin, om kroppen inte
producerar tillräcklig mängd insulin stiger glukoskoncentrationen i blodet. Detta tillstånd måste
behandlas för att inte fostret ska ta skada. Den vanligaste behandlingsformen är att patienten får äta
mat med mindre socker och fett samt motionera mera. Om detta inte räcker för att sänka glukoshalten
kan extra insulin ordineras. Sjukdomen upphör efter förlossningen (4). Glukoskoncentrationen
analyseras även vid utredning, diagnostik och uppföljning av endokrina sjukdomar, oklara fall med
medvetslöshet och andra neurologiska symtom (5).
För att utreda om en patient är hyperglykemisk undersöks dennes glukostolerans, en metod som även
kallas för glukosbelastning. Patienten får äta normalt dagarna innan undersökningen, men ska vara
fastande före undersökningen. På morgonen dricker patienten en sockerlösning varvid glukoskoncentrationen mäts, därefter analyseras glukos varje halvtimme. En frisk person bryter normalt ner
glukos varvid värden ska sjunka, medan en patient med nedsatt glukostolerans eller diabetes har
fortsatt höga glukosvärden (6).
Glukoskoncentrationen kan analyseras med olika instrument, bland annat finns ett antal instrument
lämpliga för patientnära analyser. Dessa är viktiga för till exempel diabetespatienter som själva bör
kontrollera glukosnivåerna, detta gör de genom kapillärprovtagning. Glukoskoncentrationen kan
analyseras på venblod, serum och plasma. Det är känt att P-glukos generellt ligger 12 % högre än Bglukos. Då de referensvärden som används är baserade på P-glukos, måste värden erhållna vid analys
av B-glukos kompenseras för denna skillnad innan provresultatet kan utvärderas (5).
3
En av de patientnära analyser som används för B-glukos är HemoCue Glukos 201+ med plasmaomräknare. Tekniken i den metoden bygger på att erytrocyterna hemolyseras och innehållet frisätts.
Enzymet glukosdehydrogenas (GHD) katalyserar tillsammans med nikotinamid-adenindinukleotid
(NAD) oxidationen av β-D-glukos varvid NADH bildas. Tetrazolium-saltet MTT är en kromogen som i
närvaro av NADH och diaforas bildar en formazanförening, vilken mäts fotometriskt vid två våglängder. Mängden NADH är proportionell mot glukoskoncentrationen, vilket gör att mängden glukos i
provet kan mätas. HemoCue Glukos 201+ med plasmaomräknare omvandlar B-glukosvärdet så att det
motsvarar P-glukos vilket möjliggör en direkt jämförelse med beslutsgränserna (7-9).
Syftet med denna studie var att utföra en glukosbelastning och analysera glukoskoncentrationerna i
blod för att påvisa ev. förekomst av förhöjda glukoskoncentrationer hos försökspersonerna.
4
Material och metoder
Försökspersoner
Vid laborationen undersöktes 15 frivilliga försökspersoner, 5 män och 10 kvinnor. Bland kvinnorna var
5 gravida, samtliga var i graviditetsvecka 18 eller mer. Medelålder i gruppen var 32 år (21-43 år). Alla
personer har gett sitt medgivande till att delta i studien, men ingen etisk prövning har gjorts av den
etiska kommittén.
Body mass index (BMI)
Body mass index (BMI) beräknades genom formeln individens kroppsvikt (kg)/kroppslängden (m)2 för
försökspersonerna. För de kvinnor som var gravida angavs det BMI-värde som de hade före
graviditeten.
Glukosbelastning
Försökspersonerna fick äta normal kost fram till 20:00 kvällen före belastningen, därefter var de
fastande. De fick inte utsätta sig för fysisk ansträngning, snusa eller röka före undersökningen.
Glukosbelastningen inleddes med att ett fasteprov togs samt att 75 g glukos löstes i vatten och intogs.
Därefter togs nya prover var 30:e minut under totalt 2,5 h.
Bestämning av P-glukos
Glukoskoncentrationen fastställdes genom analys av kapillärt blod som applicerades i instrumentspecifika kyvetter för avläsning med HemoCue Glukos 201+ med plasmaomvandlare (HemoCue,
Ängelholm, Sverige) enligt tillverkarens anvisningar (8).
5
Resultat
Förekomst av diabetes hos nära anhöriga samt BMI hos försökspersonerna
Tre av försökspersonerna (två män och en kvinna) hade vid tidigare glukosbelastningar diagnostiserats med nedsatt glukosintolerans, dessa hade även nära släktingar med diabetes, tabell 1. Bland
övriga försökspersoner hade en man samt fem kvinnor, varav fyra gravida, diabetiker i släkten.
Försökspersonernas BMI varierade mellan 22-35.
Analys av fP-glukos och P-glukos efter glukosbelastning hos män och icke havande
kvinnor
Hos de tio försökspersonerna varierade fP-glukos mellan 4,8 och 11,2 mmol/L, varav två män samt två
kvinnor hade högre värden än beslutsgränsen, tabell 1. Av de personer som hade fP-glukosvärden
under beslutsgränsen steg glukoskoncentrationerna efter 30 minuter för att sedan sjunka till normala
nivåer inom 2 timmar, figur 1A. Notera att person 2 som tidigare haft nedsatt glukosintolerans numera
har normala nivåer av P-glukos, samt att person 3 har ett värde som avviker väldigt mycket mot
övriga.
Av de fyra personer som hade förhöjda fP-glukosvärden steg samtliga värden efter intaget av glukoslösningen, figur 1B, men förblev höga. I två fall (person 1 och 5) var P-glukos 13,2mmol/L respektive
12,9mmol/L efter 2,5 timmar. I de två övriga fallen (person 6 och 8) var P-glukos 8,1 mmol/L respektive 9,5 mmol/L.
Analys av fP-glukos och P-glukos efter glukosbelastning hos gravida kvinnor
Av de fem gravida kvinnor som ingick i studien hade två förhöjda fP-glukosvärden, tabell 1. I samtliga
fall steg P-glukos efter intag av sockerlösning, därefter sjönk värdena till normala nivåer i tre fall. De
övriga två (person 11 och 13) hade 11,8 mmol/L samt 12,9 mmol/L glukos efter 2,5 timmar, figur 2.
6
Diskussion
Glukoskoncentrationen i blod fastställs med en snabb och enkel metod där tillförlitliga värden erhålls
vid kapillärprovtagning och analys på patientnära analysinstrument. Olika instrument för patientnära
analyser för mätning av glukos har tagits fram. Dessa är viktiga för till exempel diabetespatienter som
själva bör kontrollera glukosnivåerna. Ny teknik är på frammarsch och i en studie från 2007 har fyra
instrument testats. Fördelen med dessa instrument är att de är snabba, smidiga och enkla att använda
samt har stor display som gör dem lätta att avläsa. Tekniken i dem bygger på elektro-kemiska metoder, i detta fall glukos-oxidas mätningar som konverteras till elektriska signaler. De fann att dessa nya
instrument är tillförlitliga och kan jämföras med de instrument man använder på kliniska laboratorium (10).
Mätning av glukoskoncentrationen används vid diagnostiserande av glukosintolerans. Koncentrationer under 4 mmol/L anses vara lägre än normalt, detta orsakas oftast av att diabetikerpatienter har
överdoserat den medicin som sänker glukoskoncentrationen. För personer utan diabetes är värden
under 4 mmol/L väldigt ovanliga, det normala är värden mellan 4 mmol/L och 6,1-6,4 mmol/L. Den
övre gränsen varierar mellan olika definitioner. Enligt WHOs åtgärdsgränser anses personer med fPglukos på 6,4-7,8 mmol/L ha nedsatt glukostolerans och vid värden >7,8 mmol/L har de diabetes. Vid
glukosbelastning ska P-glukos vara <7,8 mmol/L två timmar efter intag av glukoslösningen. Om Pglukos är 7,8-11,1 mmol/L efter glukosbelastningen anses personen ha nedsatt glukostolerans och vid
värden >11,1 mmol/L har de diabetes (5, 6).
Av de fem män och fem icke havande kvinnor som ingick i denna studie hade två kvinnor fP-glukos
som motsvarar nedsatt glukosintolerans, samt två män hade nivåer som motsvarar de för diabetespatienter. De två kvinnorna hade vid sista provtagningen efter glukosbelastningen P-glukos värden
som indikerar att de har nedsatt glukosintolerans. De två männen hade P-glukos värden motsvarande
diabetiker patienter. Dessa båda män är överviktiga, vilket kan vara en bidragande orsak till de höga
glukosvärdena (11). De övriga undersökta personerna hade normala fP-glukos och P-glukos värden.
Värt att notera är dock att person 2 nu har normala värden, trots att en tidigare undersökning visat på
nedsatt glukostolerans. Denna person har ett BMI på 22 vilket motsvarar normalvikt, det kan tänkas
att denna person har lagt om sin kost och ökat motionen för att förbränna mer glukos och på så viss
lyckats komma ner på normala nivåer (11). P-glukos vid 1h för person 3 var <4 mmol/L, detta värde
avviker väldigt mycket från kurvan och det förväntade resultatet. Troligen har ett fel begåtts i samband
med analysen, den kan vara så att kyvetten som används vid analysen inte har varit tillräckligt fylld
eller att provet har innehållit luft (8). Eftersom övriga värden är normala bör detta avvikande värde
bortses.
I studien ingick även fem gravida kvinnor, ingen hade gjort någon glukosbelastning tidigare. Fyra av
dem hade anhöriga med diabetes, två av dessa kvinnor hade såväl fP-glukos som P-glukos som motsvarar nivåerna för diabetespatienter. Den femte gravida kvinnan hade inga anhöriga med diabetes
med var själv överviktig, hade BMI = 29 före graviditeten. Trots sin övervikt så hade hon normala
glukosnivåer. Under förutsättning att de två gravida kvinnorna med förhöjda glukosnivåer hade
7
normala värden innan graviditeten så har de drabbats av graviditetsdiabetes. Det är en sjukdom som
kan vara ärftlig varför diabetes hos anhöriga är en riskfaktor, andra faktorer är övervikt, tidigare
graviditetsdiabetes samt om kvinnan har fött barn tidigare som har vägt mer än 4,5 kg (4).
Oavsett om de undersökta personerna med höga glukosnivåer är gravida eller inte så är det viktigt att
de följs upp. De bör lägga om kosten till att innehålla mindre fett och socker, sluta röka samt motionera mera. De bör även göra fler mätningar och ev. medicineras för att sänka glukoskoncentrationen
(4, 11). En fördel för de gravida kvinnorna är att deras graviditetsdiabetes kommer att gå över efter
förlossningen (4).
Sammanfattningsvis så påvisades flera fall av diabetes samt nedsatt glukostolerans bland försökspersonerna till följd av den utförda glukosbelastningen.
8
Referenser
1 Nienstedt, Hänninen, Arstila, Björkgvist, Fransson, Kvist. (1985) Människans fysiologi och
anatomi. Almqvist&Wiksell Förlag AB, ISBN:21-10735-1, 253-254.
2 Marshall, Bengert. (2004) Clinical chemistry 5th edition. Mosby, ISBN: 0-7234-3328-3, 191-194.
3 Sjukvårdsrådgivningen. P-Glukos – blodsocker/Varför görs undersökningen?
http://www.sjukvardsradgivningen.se/artikel.asp?CategoryID=26264. [2008-06-23].
4 Sjukvårdsrådgivningen. Graviditetsdiabetes/översikt.
http://www.sjukvardsradgivningen.se/artikel.asp?CategoryID=26213. [2008-06-23].
5 Västerbottens läns landsting. Laboratoriemedicin provtagningsanvisningar Glukos, S-, P-.
http://websrv1.vll.se/appl/Qnova/Lab/QNprod.nsf/0/a9c5244a5ea16c90c12570900029f28d?Ope
nDocument. [2008-06-23].
6 Västerbottens läns landsting. Laboratoriemedicin provtagningsanvisningar Glukosbelastning,
fPt-.
http://websrv1.vll.se/appl/Qnova/Lab/QNprod.nsf/(web%5Cper+Datum)/B302100959CA2FFBC1
2570900029DA13?opendocument. [2008-06-23].
7 HemoCue. Tekniska specifikationer. http://www.hemocue.com/index.php?page=4020. [2006-0624].
8 HemoCue. Bruksanvisning HemoCue Glukos 201+ med plasmaomräkning.
http://www.hemocue.com/files/900752_SE_FI_NO_DK.pdf. [2006-06-24]
9 Laboration 2: Bestämning av glukos. Laborationsanvisningar, Anders Fredlander. Biomedicinska
analytikerprogrammet, Biomedicinsk laboratorievetenskap, Umeå Universitet. 2008.
10 Weitgasser R, Hofmann M, Gappmayer B, Garstenauer C New, small, fast acting blood glucose
meters--an analytical laboratory evaluation. Swiss Med Wkly. 2007;137 (37-38):536-40.
11 Sjukvårdsrådgivningen. Diabetes typ 2 / Översikt.
http://www.sjukvardsradgivningen.se/artikel.asp?CategoryID=26207 [2008-06-23].
9
Tabell 1: Översikt över relevanta uppgifter för de försökspersoner som ingår i studien.
Nr
Kön
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Man
Man
Man
Man
Man
Kvinna
Kvinna
Kvinna
Kvinna
Kvinna
Kvinna
Kvinna
Kvinna
Kvinna
Kvinna
Gravida
Nej
Nej
Nej
Nej
Nej
Nej
Nej
Nej
Nej
Nej
Ja
Ja
Ja
Ja
Ja
Tidigare
glukosbelastning
Ja*
Ja*
Nej
Nej
Nej
Ja*
Nej
Nej
Nej
Nej
Nej
Nej
Nej
Nej
Nej
Anhörig med
diabetes
Ja
Ja
Ja
Nej
Nej
Ja
Ja
Nej
Nej
Nej
Ja
Ja
Ja
Ja
Nej
BMI
29
22
25
23
35
23
22
24
23
24
23
32
27
22
29
*) diagnostiserad med nedsatt glukostolerans sen en tidigare glukosbelastning
¤)
högre glukosvärde än WHOs åtgärdsgräns (6,4 mmol/L) (5)
10
fP-glukos
(mmol/L)
10,2¤
6,3
4,8
5,7
11,2¤
7,8¤
5,1
7,7¤
5,6
6,1
8,0¤
6,7
9,2¤
4,8
5,8
Försöksperson nr
Försöksperson nr
Figur 1: P-Glukos (mmol/L) vid glukosbelastning hos försökspersoner med A) normalt fP-glukos och
B) förhöjt fP-glukos. fP-glukos mättes vid 0h, i samband med intag av glukoslösningen. De olika
kurverna avser olika personer.
11
Försöksperson nr
Figur 2: P-Glukos (mmol/L) vid glukosbelastning hos fem gravida kvinnor. fP-glukos mättes vid 0h, i
samband med intag av glukoslösningen. De olika kurverna avser olika personer.
12