Mikä on Methemoglobinemia?

Benedette Cuffari, M. Sc. arvostellut Emily Henderson, B.Sc

Methemoglobinemia on mahdollisesti hengenvaarallinen terveydentila, jossa verenkierrossa olevan hemoglobiinin hapenkantokyky heikkenee merkittävästi.

Kuvanluotto: Mikrooni/.kom

methemoglobinemian biokemia

hemoglobiinin (HB) hapenkantokyvyn väheneminen methemoglobinemiapotilailla johtuu siitä, että osa tai kaikki näistä neljästä rautalajista on muuttunut rautaisesta olomuodosta hapetettuun rautatilaan.

kun HB: n rautamolekyylit ovat hapettuneessa tilassa, ne eivät kykene sitomaan ja kuljettamaan happea ja hiilidioksidia, mikä voi johtaa lukemattomiin terveysongelmiin.

Hb: n muuttumisen Methemoglobiiniksi (MHb) takana oleva biokemia voidaan ymmärtää paremmin tarkastelemalla hapetus – /pelkistysreaktioita. Siinä missä hapettumisessa on kyse elektronien poistamisesta substraatilta, pelkistyminen tapahtuu, kun substraatille on siirtynyt elektroneja.

koska hapetus-ja pelkistysreaktiot tapahtuvat aina yhdessä, tätä reaktioyhdistelmää kutsutaan usein ”redox” – reaktioiksi. Koska Hb hapettuu MHb: ksi, hapettumista tapahtuu väistämättä myös muissa kohdissa koko solussa, jolloin muiden soluentsyymien ja organellien vaurioitumisen todennäköisyys kasvaa.

aiheuttaa

vaikka methemoglobinemia yleisimmin viittaa tilaan, joka syntyy altistumisesta hapettavalle kemikaalille, se voi myös syntyä geneettisen, kemiallisen, ruokavalion tai jopa idiopaattisen etiologian seurauksena.

altistuminen hapettaville aineille

yleisin syy methemoglobinemiaan ilmenee hapettavalle aineelle altistumisen jälkeen. Nämä kemikaalit voidaan luokitella joko suoriksi hapettaviksi aineiksi, jotka suoraan hapettavat Hb: n ja muodostavat MHb: n, tai epäsuoriksi hapettimiksi, jotka toimivat pelkistämällä happea vapaiksi radikaaleiksi O2: ksi tai vedeksi H2O2: ksi, jotka molemmat voivat hapettaa HB: n MHb: ksi.

joitakin yleisiä hapettavia aineita, joita löytyy sekä kemikaaleista että elintarvikkeista, jotka aiheuttavat methemoglobinemiaa, ovat aniliini, bentsokaiini, dapsoni, fenatsopyridiini (Pyridium), nitriitit, nitraatit ja naftaleeni.

idiopaattinen

toiseksi yleisin MHb: n aiheuttaja on idiopaattinen ja liittyy systeemiseen asidoosiin, jota esiintyy usein vain alle 6 kuukauden ikäisillä pikkulapsilla. Näillä potilailla, methemoglobinemia esiintyy toissijaisesti ripuli ja / tai nestehukka.

joitakin tekijöitä, jotka lisäävät pienten lasten herkkyyttä methemoglobinemialle, ovat punasolujen (RBC) pitoisuudet, jotka ovat alhaiset sytokromi-b5-reduktaasissa (CYB5R), sekä helpommin hapettuva Hb. Koska imeväisillä on usein korkeampi pH-taso ruoansulatuskanavassa, on suurempi tuki gramnegatiivisten aineiden tuotannolle, jotka muuttavat ravinnon nitraatit nitriiteiksi, jotka ovat voimakkaita MHb-induktoreita.

ravinto

runsaasti nitraatteja sisältävän veden nauttiminen, joka on todennäköisempää maaseudulla, jossa lannoitteiden valuminen julkisiin vesivarastoihin voi johtaa myös methemoglobinemiaan.

geneettinen

methemoglobinemian synnynnäiset muodot johtuvat tyypillisesti autosomaalisesti resessiivisesti periytyvistä cyb5r-entsyymin vioista. Tämän tyyppinen mutaatio voi johtaa joko itse cyb5r-entsyymin puutokseen tai sytokromi-b5: n puutokseen. Tyypillisesti, imeväisten tämän tyyppinen geenivirhe esittää syntymän, tai pian sen jälkeen, syanoosi.

diagnoosi

koska MHb ei kykene kuljettamaan happea ja hiilidioksidia, methemoglobinemiaa sairastavat potilaat ovat usein hypoksian tilassa, mikä voi johtaa monenlaisiin kliinisiin ilmenemismuotoihin, jotka vaihtelevat vaikeusasteeltaan.

tyypillisesti methemoglobinemian synnynnäiset syyt aiheuttavat oireita ensimmäisten tuntien tai päivien aikana. Lapset yli 6 kuukautta, että läsnä methemoglobinemia tyypillisesti kehittää syanoosi pian nauttimisen jälkeen.

kuten methemoglobinemia, myös pienillä lapsilla, joilla on synnynnäinen sydänsairaus, esiintyy syanoosia; siksi näiden kahden tautitilan välinen ero voidaan tehdä sen perusteella, korjautuuko syanoosi lisähapella.

erityisesti methemoglobinemia liittyy valtimoverikaasuanalyysissä kohonneen PO2-arvon tunnusmerkistöön, vaikka siinä on syanoottinen esiintyminen. Suhteellisesti syanoottista sydänsairautta sairastavilla potilailla on alhainen PO2 ja alhainen laskennallinen happisaturaatio.

riippumatta etiologiasta, methemoglobinemian oireiden vaikeusaste riippuu suurelta osin MHb-pitoisuuksista, kuten on esitetty taulukossa 1.

Taulukko 1: yleiskatsaus methemoglobinemia-oireisiin ja niiden MHb-pitoisuuksiin.

Image Credit: Yeexin Richelle/.kom

hoito

tehokkain methemoglobinemian hoitomenetelmä on hapettavan aineen välitön poistaminen, mikä voidaan toteuttaa tetrametyylitioniinikloridilla, jota yleisemmin kutsutaan metyleenisiniseksi.

hoidon jälkeen nikotiiniamidiadeniinidinukleotidifosfaattivety (NADPH)-MHb-reduktaasi pelkistää metyleenisinisen leukometyleenisiniseksi NADPH: n avulla. Leukometyleenisininen toimii sitten MHb: n elektronin luovuttajana, jolloin tämä haitallinen komponentti pelkistyy Hb: ksi. Metyleenisinistä annetaan laskimoon tyypillisesti annosalueella 1-2 mg/kg 5 minuutin aikana.

metyleenisinisen hoidon lisäksi korkeavirta-happea voidaan toimittaa myös methemoglobinemiapotilaille ei-rebreather-maskin kautta, joka lisää hapensaantia kudoksiin ja lopulta lisää MHb: n luonnollista hajoamista elimistössä.

References and Further Reading

• Ludlow, J. T., Wilkerson, R. G., Sahu, K. K., & Nappe, T. M. (2020). Methemoglobinemia. Saatavilla https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK537317/. (Accessed 20 Elokuu 2020).
• Wright, R. O., Lewander, W. J., & Woolf, A. D. (1999). Methemoglobinemia: etiologia, Farmakologia, ja kliininen hallinta. Annals of Emergency Medicine 34 (5); 646-656. doi: 10.1016 / S0196-0644(99)70167-8.
• Rios, J. D. P., Yong, R., & Calner, P. (2019). Hengenvaarallinen Methemoglobinemia. Clinical Practice Cases Emergency Medicine 3 (20; 95-99. doi: 10.5811 / cpcem.2019.3.41794.
• David, S. R., Sawal, N. S., Bin Hamzah, M. N. S. & Rajabalaya, R. (2018). The blood blues: a review on methemoglobinemia. Journal of Pharmacology & Pharmacotherapeutics 9(1); 1-5. doi: 10.4103 / jpp.JPP_79_17.

kirjoittanut

Benedette Cuffari

suoritettuaan toksikologian kandidaatin tutkinnon kahden alaikäisen kanssa Espanjasta ja kemiasta vuonna 2016, Benedette jatkoi opintojaan saattaakseen toksikologian maisteriksi toukokuussa 2018. Aikana graduate school, Benedette tutki dermatotoksisuutta mechloretamiini ja bendamustiini; kaksi typpisinappia alkyloivat aineet, joita käytetään syöpähoidossa.

lainaukset