| |
Doel: Nader onderzoek acidose. Verdenking metabole stoornis.
Vereiste klinische informatie: Standaardinformatie bij aanvraag laboratoriumonderzoek (o.a. identificatie, leeftijd, geslacht). Klinische gegevens (zeker bij neonaten) zijn onontbeerlijk indien meedenken door de klinisch chemici wordt verlangd.
Beschrijving methodes: Enzymatisch en/of chromatografisch.
Belasting voor de patiënt
Venapunctie.
Voorbereiding patiënt
Geen specifieke voorbereiding; afname kan op elk tijdstip van de dag plaatsvinden.
Materiaalafname/Fixatie
Afname van bloed middels venapunctie. Opvangen en transport op ijs, om het metabolisme zo goed mogelijk stil te leggen. Op het laboratorium direct scheiding van het plasma middels centrifugeren. Onmiddellijke analyse; de waarden veranderen snel.1
Stoorfactoren
Fluoride-oxalaat-plasma is ongeschikt voor het meten van de genoemde metabolieten. De onmiddellijke omzetting van pyruvaat en acetoacetaat na afname wordt niet geremd door fluoride. Voor sommige analysetechnieken is onteiwitten van de bloedmonsters binnen 1 minuut na afname (ongestuwd) noodzakelijk met een gelijk volume ijskoude 1 mol/l perchloorzuur.
Alle vier de metabolieten kunnen uit het zelfde monster worden bepaald.
Stoffen die lactaat verhogingen kunnen geven zijn o.a. alcohol, salicylaat, acetaminophen, isoniazide, intraveneus bicarbonaat en glucose.
Mogelijke toepassingen:
- differentiële diagnose metabole acidose
- onderdeel van de primaire screening bij verdenking op aangeboren stoornissen in het mitochondriale energiemetabolisme bij een persisterende lactaatacidose
- lactaat- en pyruvaatmetingen in liquor zijn geïndiceerd bij dominerende neurologische symptomen (ataxie, verlaagd bewustzijn, neonatale hypotonie, respiratoir falen etc.). Indien lactaat en pyruvaat in bloed verhoogd zijn geeft liquoronderzoek geen extra informatie.
Interpretatie: Een verhoogde verhouding tussen de concentraties van lactaat en pyruvaat in bloed enerzijds (L/P-ratio) en 3-hydroxyboterzuur en acetoacetaat anderzijds (B/A-ratio) kan een eerste indicatie zijn dat een onbegrepen persistente lactaatacidose het gevolg is van een defect in het mitochondriale energiemetabolisme.
Pyruvaat, afkomstig uit de glycolyse, en acetyl-CoA, afkomstig uit de vetzuuroxidatieketen, zijn de twee belangrijkste substraten voor de energieproductie in de mitochondrien. Pyruvaat wordt na omzetting in acetyl-CoA opgenomen in de citroenzuurcyclus (CZC) en resulteert in de vorming van CO2 en NAD+FADH2. De elektronen in NADH en FADH2 worden afgestaan aan de ademhalingsketen en uiteindelijk via de verschillende complexen van de keten aan zuurstof afgestaan. Gedurende dit proces worden waterstofionen over de binnenmembraan van het mitochondrium naar de intermembraanruimte getransporteerd. De zo ontstane H+-gradiënt drijft de ATP-synthetase in complex V van de ademhalingsketen aan en zorgt voor de vorming van ATP uit ADP.
Een defect in de ademhalingsketen zal resulteren in intra-mitochondriale NADH-ophoping en een verhoogde NADH/ NAD+-ratio. Dit heeft een remmend effect op het pyruvaatdehydrogenase-complex (PDH) en leidt tot ophoping van pyruvaat in het cytosol. NADH wordt uit de mitochondriën naar het cytoplasma wordt getransporteerd. Pyruvaat wordt omgezet in lactaat en door de verhoogde NADH/NAD+-ratio verschuift het evenwicht van deze reactie in de richting van lactaat. Dit geeft een verhoogde L/P-ratio en indien componenten van de lever-ademhalingsketen defect zijn ook een verhoogde B/A-ratio.
Indien een defect bestaat in het PDH-complex, dan zal ook ophoping van pyruvaat en dus van lactaat plaatsvinden. Dit gaat echter niet gepaard met een verhoogde NADH/NAD+-ratio, aangezien de afbraak van glucose tot lactaat netto geen NADH oplevert en acetyl-CoA uit vetzuren gewoon via de citroenzuurcyclus en de ademhalingsketen kan worden verbrand. De L/P-ratio zal in het algemeen niet verhoogd zijn.
Een lactaatverhoging na glucosebelasting of abnormale verhoging van ketonen na een maaltijd zijn een sterke indicatie voor een gestoord mitochondriaal energiemetabolisme. De L/P- en B/A-ratio's zijn een indicatie voor een verhoogde NADH/NAD+-ratio in het cytosol en het mitochondrium resp. en kunnen een aanwijzing geven of het defect in het PDH-complex of in de ademhalingsketen ligt. De relatie tussen L/P- en B/A-ratio en ademhalingsketendefecten is echter niet absoluut en normale ratio's sluiten deze defecten dan ook niet uit.
Afwijkingen in de E3-subunit van het PDH-complex kunnen naast verhoogd lactaat en normale L/P-ratio leiden tot verhoogde uitscheiding van vertakte-keten aminozuren (valine en (iso)leucine) en hun 2-keto/2-hydroxyzuurderivaten in de urine en een verhoogd lactaat in liquor.
Pyruvaatophoping leidt in de meeste gevallen tot verhoging van de alanineconcentratie in plasma/serum, urine en/of liquor door verschuiving van het evenwicht van de transamineringsreactie, gekatalyseerd door alanine-aminotransferase. Aminozuuranalyse in urine is dan ook geïndiceerd.
Ook stoornissen in de CZC kunnen lactaatacidose geven. In het algemeen worden hierbij geen verhoogde L/P- en B/A-ratio's gevonden. Een sterk verhoogde L/P-ratio (> 30) met postprandiale hyperketonemie en normale tot lage B/A-ratio (< 1,5) kan wijzen op pyruvaatcarboxylase- of α-ketoglutaraatdehydrogenasedeficiëntie. Ook hierbij is onderzoek naar organische zuren en aminozuren in de urine noodzakelijk.
Een verhoogd lactaat in combinatie met hypoglykemie in een nuchtere patiënt met een vergrootte lever wijst mogelijk op een defect in een van de enzymen van de gluconeogenese.
Andere oorzaken van (secundaire) lactaatacidose zijn organische acidurieën, ureumcyclusdefecten (ammonia!) en vetzuuroxidatiedefecten.
Voor een goede interpretatie zijn soms uitslagen van bloedgassen, osmolaliteit en urineonderzoek onontbeerlijk.
In de obstetrie is een plaats voor bloedgas- en lactaatbepalingen in foetale hoofdhuidmonsters en in navelstrengbloed.2,3
Valkuilen: De meeste bepalingsmethoden meten alleen L-lactaat. Dit gegeven is van belang bij de verdenking op een D-lactaat acidose die wordt veroorzaakt door veranderingen in de gastrointestinale flora, vaak gepaard gaand met mentale veranderingen.
Referentiewaarden: Veneus/capillair volbloed:
lactaat
|
0,5-1,7 mmol/l
|
pyruvaat
|
30-90 μmol/l
|
acetoacetaat
|
< 0,1 mmol/l
|
3-Hydroxyboterzuur
|
0,06-0,20 mmol/l
|
L/P-ratio
|
< 15
|
B/A-ratio
|
< 1,0
|
Liquor:
lactaat
|
1,1-2,4 mmol/l
|
pyruvaat
|
60-190 μmol/l
|
L/P-ratio
|
< 15
|
Tarief (excl. ordertarief): �?� 11,08 per metaboliet. Eventueel extra afnamekosten in verband met direct onteiwitten aan het bed.
Literatuur:
Referenties
- Bishop PA, May M, Smith JF, et al. Influence of blood handling techniques on lactic acid concentrations. Int J Sports Med 1992; 13: 56-9
.
- Nordstrom L. Lactate measurements in scalp and cord arterial blood. Curr Opin Obstet Gynecol 2001; 13: 141-5
.
- Greene KR. Scalp blood gas analysis. Obstet Gynecol Clin North Am 1999; 26: 641-56, vii
.
Achtergrondinformatie
- Blau NW, et al. (eds). Physician's guide to the laboratory diagnosis of metabolic diseases. London: Chapman & Hall, 1996: 391-406
.
- Fernandes J, et al. (eds). Inborn metabolic diseases: Diagnosis and treatment. 2nd ed. Berlin: Springer-Verlag, 1995: 109-31
.
- Hutchesson A, Preece MA, Gray G, et al. Measurement of lactate in cerebrospinal fluid in investigation of inherited metabolic disease. Clin Chem 1997; 43: 158-61
.
- Scriver CS, et al. (eds). The metabolic and molecular bases of inherited disease. 8th ed. New York: McGraw-Hill, 2000: 340-4
.
|
|
