Стаття О.Б. Бажибіної «Методичний підхід до інтерпретації результатів біохімічних досліджень» у Ветеринарному журналі. Дрібні домашні та дикі тварини, № 2, 2012 р., стор. 8−14.
Бажибіна Олена Борисівна, лабораторія «ВЕТЕСТ»
З появою на вітчизняному ринку автоматичного обладнання, біохімічний аналіз сироватки крові дрібних домашніх тварин міцно увійшов до повсякденної практики ветеринарного лікаря. Сьогодні постановка діагнозу та моніторинг тварин із захворюваннями внутрішніх органів (гостра/хронічна ниркова недостатність, гепатит, панкреатит; ендокринологічні патології, порушення мінерального обміну та багато іншого) практично неможливі без біохімічного дослідження.
Якщо аналізи виконані в одній лабораторії і, що особливо важливо, якщо є можливість проконсультуватися у лікаря-лаборанта щодо інтерпретації отриманих результатів, а також впливу на них фізіологічного стану тварини, умов взяття матеріалу, транспортування тощо, то практикуючий лікар, як правило, не має труднощів у постановці діагнозу. Однак у повсякденній практиці доводиться мати справу з пацієнтами, що надходять на прийом з цілим «послужним списком», тобто з результатами аналізів, виконаних у кількох лабораторіях, що відрізняються за референсним значенням (діапазони за кожним показником, прийняті як норма в конкретній лабораторії).
Як практикуючому лікарю оцінити результати біохімічного аналізу сироватки крові, виконаного в лабораторіях, оснащених різним обладнанням, що використовують різні методики? Як порівнювати референсні значення різних лабораторій та різні одиниці виміру біохімічних показників? Ці та інші питання розглянуті у цій статті.
Загальні положення
За нашими спостереженнями, перше, на що звертають увагу лікарі, оцінюючи результати біохімічного аналізу, чи відповідають показники крові даним, отриманими при клінічному дослідженні пацієнта. Це неправильний діагностичний шлях, оскільки висновки на підставі такого порівняння залежать від кваліфікації лікаря-клініциста. Необхідно дотримуватись тактики комплексної постановки діагнозу, згідно з якою важливо враховувати результати широкого спектра досліджень — клінічного (огляд, аускультація тощо), інструментального (ультразвукового, рентгенологічного тощо), лабораторного (клінічний та біохімічний аналізи крові, клінічний аналіз. сечі), а також даних анамнезу.
Сумуючи досвід колег і свій власний, можна сказати, що при оцінці результатів біохімічного аналізу важливо враховувати цілий ряд факторів:
референсні значення, прийняті в лабораторії; єдині коефіцієнти перерахунку (див. додаток);
особливості пацієнта — фізіологічні (вік, стать, порода, стадія статевого циклу) та поведінкові (у момент взяття крові та ін.);
потенційний вплив терапевтичних препаратів та інших факторів на показники крові;
особливості транспортування зразка крові (чи дотримувалися правила), дата/час взяття зразка, проведення дослідження;
позначки у бланку результатів про наявність у зразку крові відхилень, здатних спотворити результат аналізу (гемоліз, гіперліпідемія та ін.);
особливості методик та обладнання, на якому виконано дослідження;
регулярний зовнішній контроль якості роботи обладнання та дотримання внутрішнього регламенту лабораторії, репутація у професійному середовищі;
можливість звернення до лабораторії, що надала результати досліджень, за консультацією спеціаліста щодо можливих причин зміни показників крові.
Потрібно враховувати і той факт, що завдання лікаря-лаборанта входить опис показників крові, але не постановка діагнозу, це є прерогативою лікаря-клініциста.
Референсні значення, прийняті в лабораторії, єдині коефіцієнти перерахунку
Референсні значення всіх показників кожна лабораторія визначає з урахуванням наявного обладнання, використовуваних методик та відповідних калібрувальних та контрольних матеріалів, а також довідкових даних по всіх параметрах крові та результатів контрольних досліджень крові здорових тварин, проведених для апробації. кожного виду аналізу. Існують міжнародні одиниці (СІ) для характеристики параметрів крові (ГОСТ 8.417−2002), прийняті Міжнародною Метричною Конвенцією. Результати досліджень, призначені для оцінки лікарями-клініцистами, надійні лабораторії надають в одиницях, які можна порівняти з даними інших лабораторій або наводять перерахункові коефіцієнти.
Фізіологічні фактори, що впливають на біохімічні показники крові
До цих факторів відносять вікові, статеві та породні особливості. Найсуттєвіші відмінності у нормальних значеннях показників пов’язані з віком тварин. Відхилення від середньовидової норми (прийнятої в літературі) у молодих та старих тварин можуть становити 25…100% і більше.
Найбільш значущі відмінності у фізіологічних параметрах крові виявляють при порівнянні молодих та дорослих тварин. Зміни нормальних значень біохімічних показників крові, асоційовані з віком та статтю, обумовлені відмінностями в активності обмінних процесів, гормональному фоні, функціональній зрілості організму.
Вік
У молодих тварин порівняно з дорослими через відносно невисоку ферментативну активність печінки, вищий вміст плазми на одиницю об'єму крові, прискорений синтез білка знижено значення багатьох параметрів білкового та ферментативного обмінів: АлАТ, АсАТ, фібриноген, загальний білок, Альбумін, амілаза. Знижений вміст сечовини обумовлено поєднанням прискореного анаболізму білка та вікової полідипсії та поліурії. Концентрація креатиніну знижена через малу масу тіла [23]. Будь-яке збільшення вмісту сечовини та креатиніну у сироватці слід розглядати у співвідношенні з питомою вагою сечі [13]. Низька концентрація холестерину у крові тварин віком до 6 міс. обумовлена високою швидкістю його витрачання, що викликане прискореним зростанням тканин, статевим розвитком і синтезом стероїдних гормонів. фосфору (внаслідок активного зростання скелета та високої активності гормону росту). Активність ЛФ та ГГТ у цуценят до 10-денного віку вища, ніж у дорослих у 20…25 разів (можуть досягати 8760 U/L та 3558 U/L відповідно). Активність цих ферментів зростає протягом 24 годин після народження і відображає інтенсивність поглинання молозива, багатого на ферменти, водночас тканинні фактори в молозиві можуть стимулювати ендогенний синтез ЛФ та ГГТ. Тому в перші дні життя ці показники не можна використовувати в діагностиці розладів гепатобіліарної системи. ЛФ та ГГТ можуть бути критерієм споживання цуценятами молозива. Починаючи з 2-х тижневого віку цуценя активність ЛФ та ГГТ у сироватці крові знижується до 176…541 U/L та 4…77 U/L, відповідно, і у віці 4-х тижнів доходить до 135…201 U/L та 2…7 U/L, відповідно [5].
Значення ЛФ можуть перевищувати норму в 2…2,5 рази на період активного зростання, особливо у собак великих порід, за рахунок високої активності кісткового ізоферменту. У кошенят у сироватці крові збільшення активності ЛФ і ГГТ, на відміну від цуценят, після прийому молозива не спостерігають.Більш високими у молодих тварин внаслідок зростання синтезу імуноглобулінів бувають показники, пов’язані з імунним статусом (глобуліни, лімфоцити).
У взятій натще крові рівень жовчних кислот у цуценят і кошенят у віці 2-х міс. немає істотних відмінностей від дорослих тварин. Однак у взятій натще крові та сироватці після їди відмічена гіперамоніємія (до 365 та 568 μmol/L відповідно) у здорових цуценят ірландського волкодава від 6-тижневого віку з нормалізацією концентрації аміаку у 3…4-місячному віці [13]. Діапазон фізіологічних концентрацій натрію, калію, хлору у молодих собак та кішок відповідає нормам для дорослих тварин [9].
Стать і порода
Традиційно різні умови утримання та годівлі тварин, виведення порід у різних географічних місцевостях накладають відбиток на метаболічні процеси в організмі та навіть визначають схильність до деяких захворювань на генетичному рівні. У самок нижче концентрація холестерину, а також активність більшості ферментів (АлАТ, КФК), але вищий вміст фосфору та жовчних кислот [4]. Виявлено породну схильність до певних захворювань (наприклад, кішки бірманської породи частіше хворіють на вірусний інфекційний перитоніт або цукровий діабет) [14, 17, 20, 21]. Достовірно доведено, що з бірманських кішок ширший референсний інтервал креатиніну [10]
При дослідженні у кішок різних порід вмісту глюкози, сечовини, креатиніну, протеїну, альбуміну, кальцію, фосфору, натрію, калію, хлору, активності АлАТ, ЛФ найбільш значущі відмінності були виявлені у вмісті креатиніну, глюкози, загального білка у кішок таких порід, як бірманська, шартрез, мейнкун та перська. У здорових кішок цих порід середні значення показників були зіставні з референсними, а верхні межі показників збільшено на 20…25% [10, 12, 15].
Породні відмінності у собак більш виражені, ніж у кішок, що пояснюється великими коливаннями у масі тіла (від чихуахуа до ірландського волкодава), умовами утримання (кімнатні собачки, гончі, мисливські, сторожові тощо). При дослідженні стерилізованих собак середнього віку (маламут, хас-ки, голден ретрівер, англійський сеттер) зазначено, що середні значення показників приблизно однакові, зате значення верхньої та нижньої межі суттєво різняться (розкид):
креатинін: маламут і голден ретрівер — до 133 μmol/L, референсні значення у всіх досліджуваних порід — 88…106 μmol/L; /L, середнє значення по всіх породах — 2,9…8,9 mmol/L [6];
магній: голден ретрівер — нижній кордон 0,58 mmol/L, середнє значення 0,62…0,9 mmol/L; глобулін: маламут — до 45 g/l, референсні значення 24…38 g/l;
ЩФ: хаски — до 203 U/L, сеттер — до 117 U/L, референсні значення 10…92 U/L. За даними зарубіжних колег, ці породи схильні до гепатопатії холестазу [18]; завищені значення ЛФ можуть бути пов’язані з атиповим адренокортицизмом, до якого схильні собаки породи сеттер [24]; ГГТ: сеттер — до 11,0 U/L, норма 1…6 U/L;
глюкоза: хаски — до 7,2 mmol/L, середнє значення 4,2…6,4 mmol/L;
холестерин: маламут — до 9,38 mmol/L, сеттер -до8,73, середні значення 3,55…8,75 mmol/L;
амілаза: ретрівер — до 1158 U/L, сеттер -до 1293, середні значення 162…974 U/L.
Існують дані щодо збільшення активності АлАТ, АсАТ та ГГТ у гончаків з віком та залежно від фізичного навантаження [16].
У собак породи бернський зіненхунд при порівнянні 21 біохімічного показника від прийнятих референсних значень відрізнялися ЛФ — до 464 U/L, референсні до 174 U/L, амілаза — 285 … 1255 U / L, референсні 186 … 798 U / L; холестерин — 5,29 … 10,08 mmol / L, референсні 3,5 … 6,99 mmol / L [11]. Слід зазначити, що більш висока активність амілази без відповідного підвищення активності ліпази малоінформативна, а вища концентрація холестерину може бути витлумачена як схильність до нефропатій. Крім того, собаки породи зінненхунд схильні до злоякісного гістіоцитозу, перебіг якого негативно впливає на печінку, про це може свідчити і підвищення активності ЛФ [22].
У собак породи хорт значно вище значення креатиніну (до 186 μmol/L) та КФК, причому підвищення значень цих показників знаходяться у прямій залежності від фізичного навантаження [8]. Активність печінкових ферментів — АлАТ, АсАТ, ЛФ у них також значно вища, ніж референсні значення для собак в цілому, збільшено рСО2 без явних ознак алкалозу. У собак, що активно працюють, знижено показники кальцію, фосфору, тиреодних гормонів (Т4 і Т4 вільний), але підвищена концентрація глюкози в порівнянні з референсними значеннями [16].
Найкращий спосіб виявити відхилення від фізіологічних норм у кожної конкретної тварини — це оцінювати параметри крові в динаміці (при регулярному диспансерному дослідженні, починаючи з молодого віку). % помилок, що спотворюють результати досліджень, пов’язані з преаналітичним етапом. Присутність у сироватці сторонніх частинок спотворює результати фотометрії, тому що метаболіти зруйнованих клітин, пігменти, великомолекулярні сполуки можуть вступати в реакцію з визначуваною речовиною або компонентами робочого реактиву, впливати на активність ферментів [1, 25].
Похибки преаналітичного етапу Фактор впливу
Прийом їжі менш ніж за 8 годин до взяття крові
Страхування крові в процесі взяття, при зберіганні, транспортуванні
Прийом лікарських засобів (доза, тривалість застосування, індивідуальна чутливість)
Можливі похибки при аналізі
Ліпемія (хілез)
Гемоліз
Зміна фізіологічних параметрів
Хілез — помутніння сироватки/плазми крові, обумовлене вмістом у ній великої кількості жирів; веде до завищення значень печінкових трансфераз; глюкози, білірубіну, холестерину, тригліцеридів, жовчних кислот, амілази та ін; до заниження значень натрію, хлору, ГГТ.
Гемоліз — надлишковий вихід гемоглобіну в сироватку крові внаслідок руйнування еритроцитів; веде до завищення значень білірубіну, КФК, альбуміну, протеїну, АлАТ; до заниження показників лужної фосфатази, жовчних кислот, амілази, ГГТ тощо. Наприклад: сульфаніламіди призводять до підвищення концентрації білірубіну, преднізолон — глюкози; фенобарбітал — збільшення активності печінкових транфераз; цефалоспорини обумовлюють позитивну реакцію на глюкозу в сечі [2].
Нагадаємо, що білірубінемія — підвищений вміст білірубіну в крові, відображає патологічні процеси, що відбуваються в організмі, що супроводжуються значним руйнуванням функціональних елементів печінки (гепатоцитів), збільшення печінкових трансфераз, вмісту пігментів печінки та зниженням кількості синтезованих у печінці речовин (альбуміну, холестерину та ін.). Підвищений вміст білірубіну в крові характеризує патологічні процеси, що відбуваються в організмі, а не помилки преаналітичного етапу.
Автоматичне обладнання для біохімічного аналізу
Існує кілька типів біохімічних аналізаторів, що принципово відрізняються за застосовуваними методиками. Залежно від реагентів, що використовуються, розрізняють біохімічні аналізатори на рідких реагентах, або «рідка хімія», і використовують «суху» хімію, які в свою чергу поділяються на «суху» стрипову і «суху» слайдову. Кожен з цих типів має свої особливості, що стосуються технічних аспектів встановлених методик, оцінки результатів, можливих похибок під дією різних зовнішніх факторів.
Аналізатори, засновані на використанні сухих реагентів як «стрипи», малоцікаві для біохімічного аналізу крові. Їх недоліки: висока похибка результатів, велика кількість факторів, здатних вплинути на результат, неможливість гідного контролю якості та низька сумісність результатів. Прикладом можуть бути аналізатори для клінічного дослідження сечі та портативні глюкометри.
Аналізатори, що використовують рідкі реагенти, широко поширені в медицині людини і досить давно застосовуються у ветеринарній медицині. Аналізаторами цього типу оснащені великі лабораторії та науково-дослідні центри. Принцип роботи більшості фотометрів і біохімічних аналізаторів рідкої хімії заснований на турбідиметричному методі (вимір інтенсивності світла, що пройшло через суспензію, що аналізується). Основні похибки, супутні даному методу (за умови якісного калібрування) можуть бути пов’язані з частковим відображенням світла від поверхонь кювети. Статистично доведена похибка — зменшення значень близько 9,2%, що враховують у методиках [1]. Багаторазове використання кювет та роторів обумовлює похибку при дослідженні мінерального складу сироватки крові (за рахунок домішок води). До збільшення значень щільності досліджуваного розчину (сироватки, сечі) призводять і різні домішки органічного та неорганічного походження (зруйновані клітини, білки, жири, частки вовни та пилу), які зменшують інтенсивність реєстрованого фотодіодом світла, що проходить, а при перерахунку збільшують значення визначеного параметра (2).
Аналізатори «сухої» хімії набувають все більшого поширення і в медицині та у ветеринарії, що обумовлено винаходом та впровадженням слайдової технології, що дозволяє мінімізувати артефакти (хілез, залишки зруйнованих клітин, забруднення проби мікрочастинками пилу та т. д.). Слайдова технологія біохімічного аналізу сироватки крові незамінна в умовах невеликих клінік та ветеринарних кабінетів при виникненні екстрених станів, коли немає можливості або часу доставити проби в лабораторію, а результати потрібні терміново.
Технологія слайду передбачає кілька шарів, якими проходить досліджуваний зразок. Після розподілу зразка на першому шарі, на другому відбувається фільтрація великомолекулярних сполук. Таким чином, реакційний шар потрапляють тільки компоненти з малою молекулярною масою. Третій шар — індикаційний (реакційний), де відбувається реакція і з якого зчитуються дані щодо зміни забарвлення та оптичної щільності, виключаючи таким чином вплив багатьох артефактів. Виміряна оптична щільність перетворюється на значення концентрації на основі калібрувальної кривої, що є в пам’яті аналізатора.
Для практикуючого ветеринарного лікаря можуть бути цікаві деякі принципові відмінності аналізаторів, які використовують для досліджень «суху» та «рідку» хімію
Порівняльні параметри аналізаторів «сухої» та «рідкої» хімії.
Лінійність методу — інтервали значень показника, при яких виробник реагентів гарантує достовірний результат. Ряд біохімічних показників має значні відмінності в лінійності залежно від встановлених на аналізаторі методик. Так, лінійність методу розрахунку концентрації глюкози Human до 22,9 ммоль/л, Idexx до 38,1 ммоль/л; ЛФ Human до 700 U/L, Idexx до 2000 U/L.
Аналізатори на «рідкій» хімії
Мають достатню точність при дотриманні суворого внутрішньо- та міжлабораторного контролю якості
Широка доступність калібрувальних та контрольних матеріалів
Лабільність у зберіганні реагентів
Низька вартість реагентів (собівартість аналізу)
При значеннях, що перевищують лінійність методу*, похибка дослідження зростає за рахунок ручного розведення зразка
При багаторазовому використанні кювет та роторів може збільшитися похибка вимірювання мінерального складу сироватки крові за рахунок домішок води
Неможливо виключити артефіційну зміну параметрів дослідження при гемолізі та гіпербілірубінемії
Можна досліджувати будь-які прозорі та напівпрозорі середовища (сироватка крові, плазма, сеча, випітні рідини)
Аналізатори на «сухій» хімії
Мають високу точність за рахунок заводського калібрування та підготовки реагентів, що виключає «людський фактор»
Більш широкі межі лінійності* вимірювання, ніж у рідинних аналізаторах
Суворі обмеження зберігання реагентів
Висока вартість витратних матеріалів (собівартість аналізу)
Технологія «слайду» дозволяє виключити похибки вимірювання оптичної щільності, пов'язані із забрудненням проби сторонніми крупномолекулярними частинками та жировими краплями
Можна досліджувати сироватку крові, сечу, цільну кров
Якщо лікар отримує результат, що виходить за межі лінійності встановленої методики, треба мати на увазі, що при підрахунку цього показника сироватка була розведена і, отже, похибка виміру збільшилася.
Ми намагалися висвітлити деякі аспекти біохімічного аналізу крові, здатні впливати на отримуваний результат. Для контролю результатів некоректно дублювати аналіз в іншій лабораторії, особливо через кілька днів, тому що там можуть бути принципово інше обладнання та встановлені методики. В якості рекомендації хочеться нагадати, що уточнити «незрозуміле» можна за допомогою диференціальних (додаткових) тестів або процедур (приклад: при глюкозі, що перевищує фізіологічну норму, рекомендують досліджувати фруктозамін або глікерований гемоглобін; при підвищенні ниркових показників — функціональні тести ниркової швидкості клубочкової фільтрації та інше).
Додаток. Коефіцієнти перерахунку одиниць.
Бібліографія 1. Камишников В. С. Довідник з клініко-біохімічних досліджень та лабораторної діагностики, 3-тє вид., Москва, вид. «МЕДпрес-інформ», 2009, 196с. 2. Меньшиков В. В. Критерії оцінки методик та результатів клінічних лабораторних досліджень, довідковий посібник: — Москва, вид. Лабора, 2011. — 328с. 3. Словник-довідник. — Москва, Видавництво стандартів, 1990, ISBN 5−7050−0118−5 4. Butterwick RF, McConnell M, та ін. Вплив age and sex on plasma lipid and lipoprotein concentrations and associated enzyme activities in cats. Am J Vet Res 62:331−336, 2001. 5. Center SA, Randolph JF, et al. Діяльність масової інформації на gamma-glutamyltransferase and alkaline phosphatase activities in neonatal pups. Am J Vet Res 52:499−504, 1991. 6. Concordet D, Vergez F, Trumel C, та ін. Мультицентрічне спостереження за сером/плазмою urea і креатиніні концентраціями в шрамах використовуючи univariate і multivariate decision ruled to evaluate diagnostic efficacy. Vet Clin Pathol. 2008; 37:96−103. 7. Dunlop MM, Sanchez-Vazquez MJ, Freeman KP, Gibson G, Sacchini F, Lewis F. Визначення serum biochemistry reference intervals in large sample of adult greyhounds. J Small Anim Pract. 8. Gunn-Moore DA, Dodkin SJ, Sparkes AH. An unexpectedly high prevalence of azotemia в Birman cats (letter). J Feline Med Surg 2002; 4:165−166. 9. Driscoll CA, Menotti-Raymond M, Roca AL, та ін. The Near Eastern origin of cat domestication. Science 2007;27:519−523. 10. Fettman MJ та Allen TA. Розвиток аспектів fluid і electrolyte metabolism and renal function in neonates. Comp Contin Ed Pract Vet 13:392−403, 1991. 11. Jubb KVF. The Pancreas. In: Jubb KVF, Kennedy PC, Palmer N, eds. Pathology of Domestic Animals. 1st ed. San Diego, CA: Academic Press Inc.; 1993:407−424. 12. Harper EJ, Hackett RM, Wilkinson J, et al. Однієї-відповідні variations в hematologic і plasma biochemical test результати в Beagles and Labrador Retrievers. J Am Vet Med Assoc 2003; 223. 13. Hoskins JD. Veterinary Pediatrics. Dogs and Cats від Birth to Six Months (3rd ed.), WB Saunders Company, Philadelphia, 2001. 14. Lederer R, Rand JS, Jonsson NN, та ін. Frequency of diabetes mellitus and breed predisposition in domestic cats в Australia. Vet J 2009;179:254−258. 15. Lipinski MJ, Froenicke L, Baysac KC, et al. На підставі котів breeds: Genetic evaluations of breed and worldwide randombreed populations. Genomics 2008;91:12−21. 16. Lowseth LA, Gillett NA, Gerlach RF, Muggenburg BA. Ефекти агітації на hematology і serum chemistry values in beagle dog. Vet Clin Pathol. 1990; 19:13−19. 17. McCann, Simpson KE, Shaw DJ, et al. Feline diabetes mellitus в Великобританії: розбіжності з необмеженою кіт population and questionnaire-based putative risk factor analysis. J Feline Med Surg 2007; 9:288−299. 18. Nestor DD, Holan KM, Johnson CA, SchallW, Kaneene JB. Serum alkaline phosphatase activity in Scottish 19. Terriers versus dogs of інші breeds. J Am Vet Med Assoc., 20. Pesteanu-Somogyi LD, Radzai C, Pressier BM. Prevalence of feline infectious peritonitis in specific cat breeds. J Feline Med Surg 2006; 8:1−5. 21. Whincup PH, Gilq JA, Owen CG, et al. British South Asians aged 13−16 years higher fasting glucose and insulin levels than Europeans. Diabet Med 2005; 22:1275−1277. 22. Reusch C, Hoerauf A, Lechner J, et al. Нові домашні glomerulonehropathy в Bernese mountain dogs. Vet Rec. 1994; 134: 411−415. 23. Zandvliet MMJM and Rothuizen J. Transient hyperammonemia дає urea cycle enzyme deficiency in Irish wolfhounds. J Vet Intern Med 21:215−218, 2007. 24. Zimmerman K, Panciera D, Panciera R. Hyperalkaline phosphatemia in Scottish Terriers пов’язаний з типовим адренал cortical disease [abstract]. Vet Clin Pathol.2007;36:312.