Saindēšanās ar etilēnglikolu

Ieva Krieva, MF-VI

Irina Guļtjajeva, MF-VI

Ievads

• Saindēšanas ar etilēnglikolu - nopietns saslimstības un mirstības iemesls.

• Dārga invazīvā terapija ir efektīva tikai ja ir lietota savlaicīgi.

• Etilēnglikola toksicitāti nosaka tās skābes metabolītu glikolskābe, kuras koncentrācija korelē ar saindēšanas smagumu.

• Etilēnglikolu un arī glikolskābi var izmērīt serumā diagnostikai un terapijas nozīmēšanai

• Ātra, spēcīga un precīza metode merīšanai ir vajadzīga, lai ātri noteiktu vai izslēgtu diagnozi, bet šādas metodes ir grūti īstenot vairumā klīniskās laboratorijās. Ja nav šādas iespējas, ir aizstājējtesti, piemēram, etilēnglikola osmolalitāte un glikolskābes anjonu starpība.

Pārskats• Etilēnglikols ir viela ar saldu garšu, kas ir antifrīzu un dažu

citu rūpniecības ražojumu sastāvā. • Rada neiroloģiskus traucējumus, kardiopulmonāru disfunkciju,

metabolo acidozi, nieru mazspēju un nāvi. • Etilēnglikols pati ir maz toksisks, bet izraisa reibuma stāvokli līdzīgi

etanolam. • Nopietnus simptomus izraisa metabolīti glikolskābe un

skābeņskābe. • Glikolāts uzkrājas serumā un tā koncentrācija, atšķirībā no

etilēnglikola, korelē ar klīnisku smagumu. • Kalcija oksalāta kristāli var uzkrāties nieru kanāliņos, kas var izraisīt

akūtu nieru mazspēju, smadzeņu un citu orgānu bojājumu. • Bieži hipokalciēmija• Metabolā acidoze ir vadošā pazīme etilēnglikola toksicitātei.

Klīniskās izpausmes• Klīniskās izpausmes ir bieži aprakstītas sekojošās fāzēs:

- neiroloģiskā (0,5-12 st), - sirds un plaušu (12-24 st),- nieru mazspējas (24-72 st) [1-3]

• Taču šie posmi var ievērojami pārklāties, viens vai vairākas var dominēt un hronoloģija ir devas atkarīga [2].

• Neiroloģiskas izpausmes ir sākotnējais reibonis bet kad attīstās metaboliska acidoze, notiek CNS depresija.

• Papildu neiroloģiskie simptomi: ataksija, mioklonija, nistagms, ophthalmoplegija. Retos gadījumos, var būt galvaskausa nervu neiropātija īpaši iesaistot sejas nervus - 5-20 dienas pēc saindēšanas [4].

• Kardiopulmonālie simptomi: tahikardija, paātrināta elpošana, hipertensija, sirds mazspēja, plaušu tūska un šoks.

• Nieru komplikācijas: sāpes sānos, oligūrija un nieru mazspēja.

Metabolisms

1. Ārstēšana Etanols

• Etanolu jau sen izmanto kā efektīvo konkurences substrātu alkoholdehidrogenāzei (ADH), lai novērstu etilēnglikola metabolismu par tās toksisko metabolītu. Tas ļauj ekskretēt caur nierem salīdzinoši netoksisku etilēnglikolu. ADH afinitāte pret etanolu ir aptuveni 65 reizes lielāka nekā pret etilēnglikolu un etanola koncentrācija serumā ir 21,7 mmol/L-32.6 mmol / l (100-150 mg / dl), kas ir parasti piemērots konkurences kavēšanai etilēnglikola vielmaiņā [38]. Tomēr tā etanola koncentrācija nevar būt pietiekama, kad etilēnglikola koncentrācija ir ļoti augsta [39].

• Etanola terapija ir salīdzinoši lēta un efektīva, bet tai ir daži trūkumi. Etanols izraisa CNS depresiju un tam ir sarežģīta farmakokinētika, kas prasa biežas prolongētas infūzijas un biežu etanola serumā kontroli (2-4 st.), kā arī pacienta novērošanu intensīvās terapijas nodaļās. Turklāt, etanols var izraisīt hipoglikēmiju samazināta barojuma pieaugušajiem un bērniem [38].

• Balstoties uz pašreizējām vadlīnijām [38], kritēriji etanola terapijai ietver etilēnglikola koncentrāciju> 3,2 mmol / l (> 20 mg /dl) vai osmolāra starpība> 10 mosmol / kg (Sk. 3.1.2), ja etilēnglikola lietošana ir zināma vai ir vismaz 2 no šiem pazīmem, ja lietošana ir zem jautajuma: artēriālas asins pH <7.30, bikarbonāts <20 mmol / l, osmolarā starpība> 10 mosmol /kg, kalcija oksalāta kristālūrija. Etilēnglikola vērtība> 3,2 mmol / l (> 20 mg / dl) nav balstīta uz pētījumiem, bet tā ir balstīta uz klīnisko pieredzi. Etanola terapiju jāturpina līdz momentam, kad etilēnglikola klātbūtni nevar noteikt vai tās ir <3.2 mmol / l (<20 mg / dl) un pacients ir asimptomātisks ar normālu asins pH.

2. ĀrstēšanaFomepizols

Fomepizols (4-metilpirazols) ir ADH spēcīgs konkurējošs inhibitors, kas neizraisa CNS depresiju vai hipoglikēmiju, ar prognozējamu farmakokinētiku, kam nav nepieciešams asinis monitorings vai pacienta atrašana intensīvās terapijas nodaļā, ja nav komplikāciju. Tām ir garš darbības ilgums un 12 st intervāls starp devām [38]. Medikaments tomēr ir dārgāks nekā etanols. Tomēr,ņemot vērā intensīvās terapijas augstās izmaksas, kas ir saistītas aretanola terapiju, fomepizols ir pirmas izveles antidots etilēnglikolam un citiem toksiskiem glikoliem un toksiskiem spirtiem [40]. Vadlīnijas fomepizola terapijai ir tādi paši kā etanola terapijai [38].

3. ĀrstēšanaHemodialīze

Hemodialīze palielina etilēnglikola un glikolskābes klīrensu un tāpēc ir izdevīga, ārstējot etilēnglikola intoksikācijas [2,13]. Pašreizējās indikācijas tā lietošanai ietver:

- asinis pH<7.25-7,30, - nieru mazspēja, - elektrolītu disbalanss nereaģē uz tradicionālo terapiju,- nestabili vitālie radītāji, neskatoties uz atbalstošo intensīvo terapiju [38].

41.pētījumā, kurš ir saistīts ar saindēšanam ar etilēnglikolu, asins pH testam rezultāts<7.30 ir 100% jūtīgs un 88,5% specifisks akūtas nieru mazspējas gadījumā vai pēc lietošanas [17]. Hemodialīzi parasti turpina, līdz etilēnglikols ir nosakāms vai <3.2 mmol / l (<20 mg / dl) un līdz acidozes un toksiskas simptomatikas atrisinājumām. Etilēnglikola koncentrācija> 8,1 mmol / l (> 50mg/dL) ir arī izmantota ka kritērijs hemodialīzei [26,38]. Glikolskābes līmenis ir prognostisks akūtas nieru mazspējai un CNS depresijai [17]. Seruma glikolskābe ≥ 10mmol / L ir 100% jutīga, 94% specifiska ar diagnostikas efektivitāti 97,6% etilēnglikola izraisītā akūta nieru mazspējā. Glikolskābe<8.5 mmol / l ir 100% jutīga un 100% specifiska akūta nieru mazspējas izslegšanā. Glikolskābe serumā> 8 mmol / l - konservatīva robežvērtība lai uzsākt hemodialīzi. Mazāk konservatīvs līmenis ir ≥ 10 mmol / l. Pacientiem ar sākotnējo glikolskābes vērtību <10 mmol / l un normalu nieru funkciju, iespējams, nav nepieciešama hemodialīze, un tie varētu būt veiksmīgi ārstēti tikai ar etanolu vai vēlams ar fomepizolu [26].

Etilēnglikola mērījumi

- Bez skaidras anamnezes, pareiza etilēnglikola saindēšanās diagnostika var būt apgrūtināta, jo vairāki iespējamie iemesli metabolai acidozei. - Svarīga ir savlaicīga un precīza etilēnglikola un glikolskābes mērīšana, lai izveidotu pareizo diagnozi, lai uzsaktu terapiju. - Etilēnglikola analīze ir problēmatiska- Kolorimetriskais un fermentu testi netiek plaši izmantoti. Nesen kļuva pieejami komerciālie "komplekti", kuri nav specifiski, un etilēnglikola saindēšanas notiek samērā reti- Visprecīzākā metode ir hromatogrāfija, bet grūti to veikt klīniskās laboratorijās, jo ir nepieciešama īpaša aparatūra un prasmes, un tā ir darbietilpīgi- Asins paraugu nodošana testēšanai reģionālās laboratorijās var izraisīt ievērojamu aizkavēšanos diagnozes noteikšanā un tādējādi potenciāli kavēt glābšanas terapiju. - Turklāt kļūdas etilēnglikola mērījumos ar jebkuru metodi var radīt nevajadzīgu invazīvo ārstēšanu vai atbilstošas terapijas aizkavēšanos.

- Etilēnglikola analīzi veic 14-20 Zviedrijas laboratorijas un aptuveni 70 ASV.

- Etanola analīzi veic gandrīz 2900 laboratorijas. - Zviedrijā laboratorijās izmanto vai nu fermentatīvo testu vai gāzu hromatogrāfiju.

- Pēc pēdējiem datiem, aptuveni 95% no laboratoriju izmanto gāzu hromatogrāfiju.

Netiešais etilēnglikola mērījums: osmolāla starpība

Osmolāla starpība - starpība starp izmerīto un kalkulēto osmolalitāti (uz 1 kg H2O):Osmolal gap = ¼ Osmm – Osmc ≤10 mOsmol/kg H2O

Kolorimetriskā mērīšana

• Etilenglikols tiek oksidēts līdz formaldehīdam, kas reagejot ar hromogenām vielām, veido krāsainus produktus.

• Metodi aprakstīja Russell ar et al. [56], divsoļu precipitācija pārvieto proteīnu un pēc tam karbonhidrātus.

Fermentatīvā mērīšana

• Bakteriālās gliceroldehidrogenāzes izmantošana etilēnglikola noteikšanai tika uzsākta nejauša novērojuma rezultātā.

• Triglicerīds→(lipāze) → glicerols + brīvās taukskābes

• Glicerols + NAD→(GDH) → dihiroksiacetons + NADH + H+

Gāzu hromatogrāfija bez derivatizācijas (95%!)

Gāzu hromatogrāfija ar derivatizāciju

Masspektrometrija

Etilenglikola mērījums ar GC-MS ir precīza un var izpildīt < par 2 st.

Šķidruma hromatogrāfija

Etilēnglikolam trūkst natīva UV absorbcijas, un tādējādi tās analīze ar šķidruma hromatogrāfiju ir ierobežota. Gupta et al. [103] analizēti UV absorbējoši benzoilhlorīda esteris ar RP-C18 kolonnu un metanola / ūdens kustīgā fāze. Interference ar citiem glikoliem nav pētīta. Analīzes precizitāte +/- 1,6 mmol / l (9,9 mg / dl) ir 12%.

Glikolskābes mērījumi

1. Netiešā pārbaude: anjonu starpība• Anjonu starpība = Na–(Cl+HCO3)= A – C• Norma ir < 12 mmol/L

• 6 pacienti ar etilēnglikola saindēšanos.

• Glikolskābes koncentrācija korelē ar anjonu starpību 96,1 % gadījumos.

Jacobsen D, Overbo S, Ostborg J, Sejersted OM. Glycolate causes the acidosis in

ethylene glycol poisoning and is effectively removed by hemodialysis. Acta

Med Scand 1984;216:409–16.

• 41 pacients ar etilēnglikola saindēšanos.

• Līdzīgi rezultāti.Porter WH, Rutter PW, Bush BA, Pappas AA, Dunnington JE. Ethylene glycol toxicity:

the role of serum glycolic acid in hemodialysis. J Toxicol Clin Toxicol

2001;39:607–15

• Etilēnglikola saindēšanās gadījumā nedaudz var pieaugt laktāta līmenis (parasti < 6 mmol/L).

• Lai labāk novērtētu glikolskābes koncentrāciju, anjonu starpība jārēķina

• AGc = AG−Δ laktāts

Δ laktāts=laktāta daudzums, mmol/L−2.0 mmol/L ( augšēja robeža). Tad glikolskābes koncentrāciju (eGA) rēķina pēc formulas:

• eGA = AGc−11 mmol=L(AG augšēja robeža)

• Anjonu starpība var nebūt palielināta agrīnā saindēšanās stadijā;

• ja ieņemta maza deva;

• ja etilenglikols ir ieņemts kopā ar citu vielu.

2. Viltus pozitīvs laktāts un “laktātu starpība”

• Pievienojot asinīm glikolskābi daudzumā, kas spēj izraisīt bāzu deficītu 2-5 mmol/L, tika iegūts viltus pozitīvs laktāts 4-8 mmol/L.

• Šādus viltus pozitīvus rezultātus novēro ar lielāko daļu asins testu.

• Laktāta noteikšanas testos šādu glikolskābes ietekmi nenovēro.

3. Kolorimetriskā noteikšana

• Relatīvi vienkāršs tests, bet nav specifisks.

• Metodes pamatā – glikolskābes noteikšana urīnā, oksidējot to ar sērskābi. Veidojas formaldehīds,kas reaģē ar hromotropisku skābi 1, 8 – dihidroksinaftaleīna – 3, 6 – disulfonskābi.(Niederweiser et al.).

• Fraser un MacNeil adaptēja šo reakciju seruma glikolskābes noteikšanai – proteīnu precipitācija ar trihloretiķskābi.

• Noteikšanas robeža ir 1 mmol/L un netika novērota metanola, etilēnglikola, acetoetiķskābes u.c. ietekme.

• Netika pētīta etanola ietekme. Ir zināms, ka lielas etanola devas ietekmē šo reakciju.

4. Enzimātiskā noteikšana

• Aprakstīts pirms 30 gadiem.

• Metode ir pārāk laikietilpīga, lai to izmantotu klīniskajā praksē.

• Tomēr laktāts reaģē jau pie 20 % glikolāta līmeņa – perspektīvs tests.

• Glikolskābe + O2→(Glikolāta oksidāze) → Glioksiskābe + H2O2

• H2O2 + 2; 4−dihlorofenols + 4−aminofenazons→(Peroksidāze) → kvininoneimīna krāsa + 2H2O

5. Izotahoforēze

• Iso- līdzvērtīgs; tachos- ātrums; phoresis- migrācija, kustība.

• Elektroforēzes veids, kad joni elektriskajā laukā kustās vienādos ātrumos.

• Jacobsen et al. šo metodi pielietoja, lai pacientiem ar etilēnglikola saindēšanos serumā noteiktu skābju metabolītus (glikolskābi).

• Metodes priekšrocība – paraugus nav speciāli jāsagatavo.

http://physicalchemistryresources.com/Book4_sections/IS_The%20Basic%20Principal%20of%20Isotachophoresis_IS.htm

6. Šķīduma hromatogrāfija6.1. UV noteikšana

• Glikolskābe neabsorbē UV starus,tāpēc tā ir jāpārvērš UV-absorbējošā derivātā, lai veiktu šķīduma hromatogrāfiju.

• Glikolskābe + O-p-nitrobenzil-N,N1-diizopropilizourea → p-nitrobenzilesteris.

• Šādā veidā glikolskābi var noteikt gan plazmā, gan urīnā.

6.2. Vadītspējas noteikšana

• Metode ir vienkārša un precīza, bet laikietilpīga – viens paraugs tiek analizēts 60 min.

• Wandzilak et al. – glikolskābes noteikšana urīnā.

• Noteikšanas zemākā robeža ir 4.5 μmol/L (29 μg/dL).

• Rezultātu neietekmē citu organisko skābju klātbūtne.

7. Gāzu hromatogrāfija

• Hewlett et al. [124] aprakstīja kvalitatīvo gāzu hromatogrāfisko-masspektrometrisko (GC-MS) glikolskābes identifikāciju serumā, pēc tās pārvēršanas p-nitrobenzilglikolāta esterī.

• Fraser and MacNeil [18] aprakstīja skābināta metanola lietošanu glikolskābes un propionskābes pārvēršanā, pievienojot to kā iekšējo standartu attiecīgajien metilesteriem, kuri tika analizēti ar GC metodi ar liesmas jonizācijas noteikšanu.

• Perier et al. [130] ar GC-MS kvalitatīvi identificēja seruma glikolskābi un glioksilskābi, kas ir glicīna metabolīti.

Vienlaicīga etilēnglikola un glikolskābes noteikšana

• 1. metode: pirmo reizi 1996. gadā. Tiek noteikti trimetilsilila (trimethylsilyl) atvasinājumi kapilārajās asinīs.

• Etilēnglikola un glikolskābes noteikšanas robeža ir 0.161 mmol/L (1.0 mg/dL) un 0.156 mmol/L (1.0 mg/dL).

• Precīzi rezultāti, neietekmē citas vielas.

• 2. metode: Rasanen et al. [134] nesen aprakstīja vienlaicīgu etilēglikola un glikolskābes analīzi un citas hidroksīliskas sastāvdaļas asinīs un urīnā ar metilderivātu analīzi.

• 3. metode: Van hee et al. [135] prezentēja kombinētu dažu glikolu, t.sk. etilēnglikola, glikolskābes, γ-hidroksibutiriskābes un laktāta analīžu metodi.

• Šī metode ir jauna, jo nav vajadzīga ekstrakcija.

PALDIES PAR UZMANĪBU!