Nature et dosage de l HbA1c Formation ICHV Juin 2015 Dr M.F. Rossier Service de Chimie clinique & Toxicologie
Agenda - Les marqueurs du diabète - La glucotoxicité et la glycation des protéines - La définition de l hémoglobine glyquée HbA1c - Les méthodes de dosage de l HbA1c - La standardisation des résultats - L estimation de la glycémie moyenne 2
Les marqueurs biologiques du diabète But Analyse Remarques Diagnostic Glucose A jeun ou test de tolérance Suivi thérapeutique HbA1c Standardisation requise Pronostic Microalbuminurie Complications rénales Diagnostic HbA1c Conditions particulières L hémoglobine glyquée (HbA1c) reflète la concentration moyenne de la glycémie sur une période en rapport avec la durée de vie des érythrocytes (120 j) 3
Les complications du diabète Acido-cétose Rétinopathie X Due à l oxydation incomplète des graisses Néphropathie Diabète Fond d œil normal et chez patient diabétique avec rétinopathie. Neuropathie (pied de Charcot) Glomérulosclérose diabétique débutante et avancée 4
Protéines et sucre: l imprégnation glucidique Les protéines exposées longtemps à des concentrations élevées de glucose sont modifiées de façon covalente, irréversible et non enzymatique par glycation. Le taux de glycation dépend de l imprégnation glucidique, qui est elle-même proportionnelle : - à la durée d exposition - aux concentrations de glucose Glycation = réaction non enzymatique = Glycosylation http://www.deduveinstitute.be/deglycation.php L hémoglobine a été choisie car cette protéine est bien caractérisée, y compris en terme de demi-vie. L hémoglobine glyquée est le reflet de l imprégnation glucidique de l organisme durant les 2 à 3 mois précédant le prélèvement. 5
Les hémoglobines humaines HbA : a 2 b 2 Séparation des Hb par électrophorèse Référence: Sebia 2013 6
Glycation de l HbA HbA0 = HbA non glyquée + HbA glyquée sans modification de pi HbA1 = HbA glyquée avec un sucre (-ose) fixé sur une Val N-terminale des chaînes b de l HbA Référence: Sebia 2013 7
Glycations de l HbA1 et définition de l HbA1c Formes glyquées mineures HbA1c Référence: Sebia 2013 8
Glycations de l HbA1 et définition de l HbA1c HbA1c Représentation schématique d une HbA1c HbA1c X Ces exemples ne sont pas des HbA1c Une HbA dépourvue de glucose sur les valines N- terminales des chaînes b n est pas une HbA1c! Référence: Sebia 2013 9
Les méthodes de dosage de l HbA1c Deux principes / quatre techniques : a) En fonction de la charge: - hplc / colonne échangeuse de cations - électrophorèse (capillaire) b) En fonction de la structure: - hplc / colonne d affinité - immunodosage* HbA1c boronate 10
Dosage de l HbA1c par immunoturbidimétrie 1 HbA1c Anti-HbA1c Ab HbA1c on latex beads Calibration curve Absorbance measurement 2 Total Hb determined by photometry 3 %HbA1c = * 100 HbA1c tot Hb 11
Epitope sur la chaîne b reconnu dans l essai Tina-quant HbA1c Gluc V H L T P E ----- G E A (b) HbS1c Gluc V H L T P V ----- G E A (b) 6 HbE1c Gluc V H L T P E ----- G K A (b) 26 L immunodosage ne distingue pas les variantes A, S et E Hb A/S HbA0 HbS de l Hb, les méthodes basées sur la charge oui. HbA1c Other HbA2 12
Limite des méthodes à l utilisation de l HbA1c Interférences biologiques - > 1000 variants (ex. HbS (Glu6Val) ou HbF(g), HbA2(d) ) - Autres modifications (Hb carbamylées, acylées) - Transfusion, hémolyse intravasculaire (baisse de l HbA1c) Absence de standardisation ( 2004) - Résultats variables d une méthode à l autre:. Non distinction de certains variants par immunodosage. Même mobilité électrophorétique de certains variants - Pas de matériel de calibration (calibrateur primaire) - Peu de comparaisons interlaboratoires 13
Valeurs NGSP et valeurs IFCC 1 demande 3 résultats Paramètre Unité Valeur réf. Résultat Remarque HbA1c (IFCC*) mmol/mol 29-42 78 Valeur exacte (standardisée) HbA1c (NGSP/DCCT*) % 4.8 5.9 9.3 Valeur corrigée (traçable) Glycémie moyenne estimée mmol/l 5.0 6.8 12.2 Valeur calculée *IFCC : International Federation for Clinical Chemistry *NGSP : National Glycohaemoglobin Standardization Program *DCCT : Diabetes Control and Complication Trial 14
Valeurs NGSP et valeurs IFCC Paramètre Unité Valeur réf. Résultat Remarque HbA1c (IFCC*) mmol/mol 29-42 78 Valeur exacte (standardisée) HbA1c (NGSP/DCCT*) % 4.8 5.9 9.3 Valeur corrigée (traçable) Glycémie moyenne estimée mmol/l 5.0 6.8 12.2 Valeur calculée Evolution vers une standardisation de l HbA1c - Etude DCCT (Diabetes Control and Complication Trial). Définir des recommandations pour prévenir les complications du diabète. Centraliser les mesures de l HbA1c pour réduire la variabilité interlaboratoire (1987) - Programme de normalisation NGSP (National Glycohaemoglobin Standardization Program). Basé sur la méthode choisie pour le DCCT (hplc colonne échangeuse de cations). Assurer la «traçabilité» NGSP des autres méthodes (certification) - Etablissement d une méthode de référence (spectrométrie de masse) par l IFCC. Définition de l HbA1c et production de calibrateurs primaires standardisation (1995-2001). Etablissement d une équation de référence pour transformer les valeurs IFCC en NGSP 15
Valeurs NGSP et valeurs IFCC Paramètre Unité Valeur réf. Résultat Remarque HbA1c (IFCC*) mmol/mol 29-42 78 Valeur exacte (standardisée) HbA1c (NGSP/DCCT*) % 4.8 5.9 9.3 Valeur corrigée (traçable) Glycémie moyenne estimée mmol/l 5.0 6.8 12.2 Valeur calculée NGSP NGSP IFCC 16
HbA1c NGSP (%) Valeurs NGSP et valeurs IFCC Paramètre Unité Valeur réf. Résultat Remarque HbA1c (IFCC*) mmol/mol 29-42 78 Valeur exacte (standardisée) HbA1c (NGSP/DCCT*) % 4.8 5.9 9.3 Valeur corrigée (traçable) Glycémie moyenne estimée mmol/l 5.0 6.8 12.2 Valeur calculée HbA1c (NGSP) = 0.915 * HbA1c (IFCC) + 2.152 14 12 10 8 6 4 2 2 4 6 8 10 12 14 HbA1c IFCC (%) IFCC (%) NGSP (%) 3.0 4.9 4.0 5.8 5.0 6.7 6.0 7.6 7.0 8.6 8.0 9.5 9.0 10.4 10.0 11.3 11.0 12.2 12.0 13.1 Recommandations de la SSED 1) Mesurer calibré IFCC et rapporter transformé NGSP 2) Utiliser des unités différentes pour les valeurs IFCC 17
HbA1c et glycémie moyenne estimée Paramètre Unité Valeur réf. Résultat Remarque HbA1c (IFCC*) mmol/mol 29-42 78 Valeur exacte (standardisée) HbA1c (NGSP/DCCT*) % 4.8 5.9 9.3 Valeur corrigée (traçable) Glycémie moyenne estimée mmol/l 5.0 6.8 12.2 Valeur calculée Relation entre HbA1c et glycémie moyenne - Le lien entre l HbA1c et la glycémie est conceptuellement difficile à comprendre pour le patient. Hb associée à l anémie, pas au diabète. Un changement de 2-3 % est important pour l HbA1c, pas pour le glucose - Besoin de traduire les valeurs d HbA1c dans une grandeur mieux comprise (glycémie moyenne). Intérêt pédagogique (important pour l enseignement thérapeutique). Les patients ont l habitude de mesurer leur glycémie au cours de la journée 18
HbA1c et glycémie moyenne estimée Paramètre Unité Valeur réf. Résultat Remarque HbA1c (IFCC*) mmol/mol 29-42 78 Valeur exacte (standardisée) HbA1c (NGSP/DCCT*) % 4.8 5.9 9.3 Valeur corrigée (traçable) Glycémie moyenne estimée mmol/l 5.0 6.8 12.2 Valeur calculée Relation entre HbA1c et glycémie moyenne (suite) - Etablissement empirique de la relation existant entre les valeurs d HbA1c et les glycémies sur 3 mois (Diabetes Care 2008, 31:1473) : Etude multicentrique avec 507 patients, diabétiques I, II et non diabétiques, sélectionnés après exclusion d éventuelles hémoglobinopathies Suivi glycémique sur trois mois (auto-contrôles + glycémies en continu (chaque 5 ) plusieurs fois sur 48h) 2 700 mesures de glycémie par patient pour établir la glycémie moyenne HbA1c déterminée à la fin des 3 mois selon 4 méthodes différentes, et alignées NGSP (CV < 2.5%) 19
HbA1c et glycémie moyenne estimée Paramètre Unité Valeur réf. Résultat Remarque HbA1c (IFCC*) mmol/mol 29-42 78 Valeur exacte (standardisée) HbA1c (NGSP/DCCT*) % 4.8 5.9 9.3 Valeur corrigée (traçable) Glycémie moyenne estimée mmol/l 5.0 6.8 12.2 Valeur calculée Glycémie moyenne = (1.59 * HbA1c NGSP ) - 2.59 (en mmol/l)? HbA1c Gluc 20
egm (mmol/l) HbA1c et glycémie moyenne estimée Paramètre Unité Valeur réf. Résultat Remarque HbA1c (IFCC*) mmol/mol 29-42 78 Valeur exacte (standardisée) HbA1c (NGSP/DCCT*) % 4.8 5.9 9.3 Valeur corrigée (traçable) Glycémie moyenne estimée mmol/l 5.0 6.8 12.2 Valeur calculée Glycémie moyenne = (1.59 * HbA1c NGSP ) - 2.59 (en mmol/l) 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 2 4 6 8 10 12 14 16 HbA1c - NGSP (%) NGSP (%) egm (mmol/l) 4.0 3.8 5.0 5.4 6.0 7.0 7.0 8.5 8.0 10.1 9.0 11.7 10.0 13.3 11.0 14.9 12.0 16.5 13.0 18.1 14.0 19.7 Recommandations (ADA,EASD,IFCC,IDF) Rapporter la glycémie moyenne estimée avec le résultat d HbA1c Limitations - L équation n est pas validée pour les éthnies non caucasiennes, les enfants et les femmes enceintes - Les glycémies ponctuelles restent utiles pour déterminer les fluctuations au cours de la journée 21
Résumé - L HbA1c est un marqueur du diabète reflétant la glycémie des 2 à 3 derniers mois. Elle présente des avantages et de nombreuses limitations. - Différentes méthodes de dosages pouvaient conduire autrefois à des résultats sensiblement différents. - Une standardisation (IFCC) est en vigueur depuis plusieurs années. - Les résultats exacts mesurés sont corrigés pour des raisons de traçabilité par rapport à des études antérieures. - Il est possible d estimer la glycémie moyenne des 3 derniers mois à partir de l HbA1c. - En cas d hémoglobinopathies les résultats ne sont pas fiables (marqueurs alternatifs: fructosamines). 22