КЕТОНОВЫЕ ТЕЛА КРОВИ И МОЧИ

Кетоновые тела крови и мочи (ацетон, ацетоуксусная кислота и бета-оксимасляная кислота) образуются из продуктов распада жиров и некоторых аминокислот - лейцина, изолейцина, валина. Появление в моче кетоновых тел в сочетании с повышением глюкозы крови почти всегда свидетельствует о том, что в организме человека имеется резко выраженный дефицит инсулина, что бывает при развитии такого заболевания, как сахарный диабет 1-го типа. Следует отметить, что появление кетоновых тел в моче больного сахарным диабетом - всегда грозный симптом, свидетельствующий о выраженных нарушениях обмена веществ и, как правило, требующий неотложного лечения. Нарастание обменных нарушений и концентрации кетоновых тел в крови и моче при сахарном диабете может привести к развитию кетоацидотической комы - одного из самых тяжелых осложнений этого заболевания.

Повышение концентрации кетоновых тел в крови и появление их в моче характерно для людей при быстром похудании, в том числе при лечении полным голоданием. Наиболее частая причина кетоацидоза - грубые нарушения в лечении сахарного диабета (пропуск или заниженная доза вводимого инсулина и др.). Появление кетоновых тел в моче у больных с длительно протекающим сахарным диабетом 2-го типа указывает на истощение клеток поджелудочной железы, вырабатывающих инсулин, и обязывает врача назначить такому больному инсулинотерапию. Появление и стойкое присутствие кетоновых тел при беременности или при диабете беременности сигнализирует о немедленном посещении врача или срочную госпитализацию.

КЛИНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ

Определение кетоновых тел в моче позволяет диагностировать метаболическую декомпенсацию у больных сахарным диабетом диабетом. Кома и прекоматозные состояния почти всегда сопровождаются кетоацидозом и кетонурией. В то же время гиперосмолярная кома является исключением, она не сопровождается образованием кетоновых тел. Гипергликемия при относительном или абсолютном дефиците инсулина – наиболее серьезное проявление диабета. Снижение утилизации глюкозы как источника энергии закономерно приводит к усиленному липолизу и гидролизу триглицеридов в жировой ткани. Свободные жирные кислоты распадаются путем бета-окисления до ацетилкоэнзима А, который затем окисляется в цикле Кребса. При диабете усиление липидного метаболизма приводит к накоплению ацетилкоэнзима А, который в ходе последовательных реакций превращается в ацетоуксусную кислоту. Основное ее количество восстанавливается в печени до бета-гидроксибутирата, а небольшое декарбоксилируется с образованием ацетона. Когда кетогенез увеличивается до такой степени, что кетолизис в тканях становится неспособным обеспечивать распад образующихся кетоновых тел, они начинают накапливаться в крови и фильтроваться в мочу (кетонурия). К кетоновым телам относятся ацетоацетат, бета-оксибутират и ацетон. Пропорции в крови между ними индивидуальны и зависят от выраженности кетогенеза. При незначительном кетозе основным компонентом является ацетоуксусная кислота, ее превращение в бета-гидроксибутират является результатом деинтоксикации, когда организм заменяет относительно сильную ацетоуксусную кислоту (рК=3,8) на более слабую бета-гидрооксимасляную (рК=4,4). Ацетон в значительном количестве может быть удален из крови дыхательной системой, потому его уровень среди этих трех компонентов является наименьшим. Отдельные кетоновые тела удаляются с мочой в различных количествах, в среднем их соотношение по данным литературы следующее:

ацетон 3 - 4 %

ацетоуксусная кислота 30 - 45 %

бета-гидроксимасляная кислота 60 -70 %. Лабораторные тесты, выявляющие кетонурию, основаны на реакциях с ацетоацетатом и ацетоном; они не реагируют с бета-гидроксибутиратом. Так как уровень ацетона в моче по сравнению с уровнем ацетоацетата является неначительным, то можно говорить, что обычные лабораторные тесты определяют практически только ацетоуксусную кислоту. Кетоз может быть вызван не только диабетом, но и другими состояниями, при которых нарушена утилизация углеводов. Хорошо известно, что при голодании кетоз связан с распадом липидов, которые расщепляются после того как истощаются запасы гликогена в печени. Кетоз также наблюдается при так называемой кетонемической рвоте новорожденных, при тяжелой лихорадке, при беременности, как результат алкогольной интоксикации, в постоперационном периоде, при гипо- и гипервентиляции, а также может быть сопутствующим симптомом болезни Гирке (гликогеноз), при которой гликогенолиз подавлен из-за ферментативной недостаточности. Транзиторная кетонурия может наблюдаться после приема большого количества жиров, если они не сбалансированы с метаболизмом углеводов.

Исследование мочи на кетоновые тела проводится тогда, когда тест на глюкозу положительный. Разработка реагентных тест-полосок, особенно полифункциональных, представила новую возможность каждодневного использования кетон-идентифицирующих тестов, что важно с точки зрения массового обследования населения (общий анализ), диагностики (диабетический кетоацидоз, сахаридазная недостаточность, дифференциальный диагноз комы) и непрерывного лечения (сахарный диабет, лекарственное лечение кетоацидоза, кетоз при похудании).

Принцип диагностики

Тест основан на механизме, известном как реакция Легаля. Реактивная зона содержит щелочной буфер и нитропруссид натрия, который вступает в реакцию с ацетоацетатом или ацетоном следствием чего является образование продукта, окрашенного в фиолетовый цвет. Интенсивность окраски пропорциональна количеству кетоновых тел в исследуемой пробе (см. схему).

 Nа₂Fе(СN)₃NО  +  СН₃СО-R + Na0H ---- Nа₃Fе(СN)₅N(ОН) = СН-СО-Р + Н₂0

нитропруссид натрия            кетон                                       окрашенный комплекс

Чувствительность и специфичность диагностики

Тест очень чувствителен к ацетоуксусной кислоте. Чувствительность реакционной зоны на кетоновые тела у различных производителей варьируется реагирует на ее присутствие в моче в концентрации от 0,5 до 1,0  ммоль/л.

Тест значительно менее чувствителен к ацетону и не чувствителен к бета-гидроксибутирату.

Влияние посторонних факторов при диагностике

Ни одно из веществ, присутствующих в моче здорового человека, а также широко применяемые препараты и их метаболиты не оказывают влияния на результаты теста. Фенилкетоны дают оранжево-красную окраску, которую легко отличить от фиолетовой окраски, появляющейся в присутствии ацетоуксусной кислоты и ацетона. Если в мочу попадают слабительные препараты или диагностические реагенты, основанные на фенолфталеине, либо сульфофталеине (пурген, бромсульфофталеин, фенолсульфофталеин), то в щелочной среде реагентной зоны они могут вызывать красное или оранжевое окрашивание.

Оценка результатов определения

Положительным результат считается в том случае, если цвет реактивной зоны меняется. Интенсивность окраски пропорциональна концентрации кетоновых тел в исследуемом образце мочи. Результат оценивается количественно, путем сравнения с цветной шкалой. У различных производителей калибровка цветовой шкалы немного разная. Если цвет реагентной зоны оказывается промежуточным между двумя соседними цветовыми шкалами, то результат определяется по наиболее близкой цветной шкале или среднему значению.

                               Урикет-1, Кетоглюк-1 и др. (Биосенсор АН)

    0,0         0,5          1,5          4,0           8,0    ≥ 16.0    ммоль/л