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DR. ANDREAS KREBS

Standardisierung des HbA1c

Themata

• Einführung

• Hämoglobin und HbA1c

• Bestimmungsmethoden

• Standardisierung des HbA1c

Themata

• Einführung

• Hämoglobin und HbA1c

• Bestimmungsmethoden

• Standardisierung des HbA1c

WHO Position zur Verwendung von HbA1c in der Diagnose des Diabetes mellitus.

HbA1c zur Diagnose des Diabetes mellitusempfohlen.

WHO, 2011

WHO Empfehlung wurde von den Präsidenten der IDF, ADA und EASD bestätigt.

HbA1c vs. oGTT vs. nBG zur Diagnose des Diabetes mellitus.

Sacks DB Diabetes Care, 2011

HbA1c vs. oGTT vs. nBG zur Diagnose des Diabetes mellitus.

Sacks et al. Diabetes Care, 2011

HbA1c in der Primärdiagnostik

• Ende 2010: neue Leitlinie der DDG

• Diagnostik des Diabetes mellitus bisher nur durch oGTT

1. Ein HbA1c unter 5,7% (39 mmol/mol Hb) schließt einen Diabetes mellitus aus.

2. Ein HbA1c-Wert über 6,5% (48 mmol/mol Hb) beweist ihn.

3. Patienten mit HbA1c 5,7% - 6,4%: Nüchternglukose oder oGTT

4. Patienten mit Zuständen, die zu einer Verfälschung des HbA1c führen könnten (Hämoglobinvarianten, Verkürzung der Erythrozytenlebensdauer…): Nüchternglukose oder oGTT

Themata

• Einführung

• Hämoglobin und HbA1c

• Bestimmungsmethoden

• Standardisierung des HbA1c

Hämoglobin

• Sauerstofftransportierendes Molekül: 95% des Erythrozyten

Bestehend aus 4 Untereinheiten:2 α und 2 ß Ketten = Hb A2 α und 2 δ Ketten = Hb A22 α und 2 γ Ketten = Hb F = Fetales

Hämoglobin

Normales adultes Hämoglobin:• 95% HbA• < 2% HbF• 2-3% HbA2

Hämoglobine

Hämoglobin (Hb)

HbA (α2β2) HbA2 (α2δ2)(<2% vom Hb) (2-3.5% vom Hb)(95% vom Hb)

HbA1(6% von HbA)

HbA0(90% von HbA)

HbA1c(5% von HbA)

HbA1b(0,4% von HbA)

HbA1a(0,4% von HbA)

HbA1a2(0,2% von HbA)

HbA1a1(0,2% von HbA)

HbF (α2γ2)

Hämoglobin

• Vor der Geburt: Hohes HbF

(2 α und 2 γ Ketten )Kein A2

• Geburt:HbF fällt ab HbA steigt anHbA2 2-3%

• Nach 6-12 Monaten:95% HbA (2 α und 2 ß Ketten)< 2% HbF (2 α und 2 γ Ketten)2-3% HbA2 (2 α und 2 δ Ketten)

Glykierung des Hb

HC=O HC=N-ß CH2-NH-ß

| | |

HCOH HCOH C=O

| | |

HOCH HOCH HOCH

ß-NH2 + | → | → |

HCOH schnell HCOH langsam HCOH

| < | |

HCOH HCOH HCOH

| | |

CH2OH CH2OH CH2OH

Amin Glukose Aldimin Ketoamin

(labiles HbA1c) (stabiles HbA1c)

Glykierung des Hämoglobins:Nicht-enzymatische Glykierung (chemische Reaktion zwischenGlukose und primären Aminogruppen von Proteinen): Glukosereagiert mit der NH2-Gruppe des endständigen Valin der ß- Kette

HbA1c und Hämoglobinopathien

Einflüsse auf die HbA1c-Bestimmung:

• HbA1c = Bindung der Glukose an die ß-Kette des Hämoglobins (HbA)

• HbA1c abhängig von der Erythrozytenlebensdauer(Normbereich)

• Hämoglobinvarianten: auch diese werden glykiert (z.B. HbS1c), sind aber vom HbA1c zu unterscheiden

• Hämoglobinvarianten: Änderung der Erythrozyten-lebensdauer (120 � 30 Tage)

• Homozygote Varianten (z.B. HbSS): HbA wird nicht gebildet � kein HbA1c vorhanden

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Themata

• Einführung

• Hämoglobin und HbA1c

• Bestimmungsmethoden

• Standardisierung des HbA1c

Consensus statement der EASD, ADA, IDF, IFCC, AACC und CEN (European Committee for standardisation), 2002:

The clinical requirements of a HbA1c test include:

1. Low individual variance

2. Precision that justifies clinicians acting on differences of0.35%-0.5% as being significant;

3. HbA1c assays with coefficient of variation (CV) <2% for combined, between- and within-run precision.

Methodenabhängiger Bias der HbA1c Bestimmung

Holmes et al Am J Clin Pathol 2008

Methodenabhängiger Bias der HbA1c Bestimmung

Holmes et al Am J Clin Pathol 2008

HPLC, G7

Point of care testing von HbA1c

Lenters-Westra E. und Slingerland R. Clin Chem, 2010

HbA1c Bestimmung mit HPLC vs. immunologische Bestimmung

García-Alcalá et al. Am J Clin Pathol 2009

Intra-assay and interassay coefficients of variation for the HPLC method are 0.8% and 0.7%, respectively.This systemis designed also to detect and estimate levels of HbA2 and fetal, S, C, D, J-Baltimore, O-Arab, H, and E hemoglobin variants; hence, the presence of any of these abnormalities was ruled out in all 178 subjects studied.

The intra-assay and interassay coefficients of variation of the immunoturbidimetric (IT) inhibition assay are 1.5% and 2.6%,respectively.

Klassifikation von Diabetespatienten mit HPLC vs. immunologische Detektion von HbA1c

García-Alcalá et al. Am J Clin Pathol 2009

17% der Patienten durch immunologische Methode falsch klassifiziert !

Bias bei automatisierten immunologischen HbA1c Methoden.

Barrot A. et al. Clin Lab 2012

Schlussfolgerung

“It is important to recognize that a particular HbA1c method must have an analytic imprecision of less than 3% to reliably distinguish between HbA1c treatment goals that differ by 1% (ie, to differentiate 7% from 8% or 8% from 9%).”

Holmes et al Am J Clin Pathol 2008

„It is important that the upper limit of the normal range (6.0% HbA1c) can be differentiatedfrom the most common target of 6.5% HbA1c.This requires that the imprecision range (2SD) must significantly less than 0.5% HbA1c andof the order of ± 0.3%. In terms of 95% confidence intervals as ±2 SD limits, this implies that the SD must besignificantly less than 0.25 and needs to be approximately 0.15. This necessitates a CV of <2%.

Goodall et al Clin Chem Lab Med 2007

Consensus statement of the EASD, ADA, IDF, IFCC, AACC and CEN (European Committee for standardisation), 2002:

The clinical requirements of a HbA1c test include:1. Low individual variance

2. Precision that justifies clinicians acting on differences of 0.35%-0.5% as beingsignificant;

3. HbA1c assays with CV <2% for combined, between-, and within-run precision.

Themata

• Einführung

• Hämoglobin und HbA1c

• Bestimmungsmethoden

• Standardisierung des HbA1c

HbA1c- vor und nach der DCCT-Studie

Litte et al. Clin Chem Lab Med 2003

HbA1c- Standardisierung in der DCCT-Studie

HbA1c: mmol/mol (IFCC) vs. % (DCCT)

Weykamp et al. Ann Lab Med 2013

HbA1c-IFCC-Standardisierung

HbA1c-IFCC-Standardisierung

Jeppsson et al. Clin Chem Lab Med 2002

HbA1c-IFCC-Standardisierung

HbA1c-IFCC-Standardisierung

Hoelzel et al 2004

HbA1c: mmol/mol (IFCC) vs. % (DCCT)

• IFCC-HbA1c (mmol/mol) = [DCCT-HbA1c (%) - 2.15] × 10.929

Hoelzel et al 2004

Themata

• Einführung

• Hämoglobin und HbA1c

• Bestimmungsmethoden

• Standardisierung des HbA1c

• HbA1c im Ringversuch

HbA1c im Ringversuch

DÄ 2009

HbA1c im Ringversuch

DÄ 2009

HbA1c im Ringversuch

DÄ 2009

HbA1c im Ringversuch

Ringversuch RfB 1/2016

Schlussfolgerungen

• Nur standardisierte Methoden sind für die Bestimmung desHbA1c zulässig (CV < 2.0 %).

• Eine Bestimmung von HbA1c mittels HPLC(Referenzmethode) ist wann immer möglich anzustreben(CV <1, geringer Bias)

• Die Abweichung des HbA1c eines Labor im Ringversuchkann bis zu 10% betragen.

Herzlichen Dank

für Ihre

Aufmerksamkeit !