Wat is methemoglobinemie?

door Benedette Cuffari, M. Sc.beoordeeld door Emily Henderson, B.Sc.

methemoglobinemie is een potentieel levensbedreigende aandoening waarbij de zuurstofdragende capaciteit van circulerend hemoglobine significant verminderd is.

Beeld Door: Microon/.com

de biochemie van methemoglobinemie

de vermindering van het zuurstoftransportvermogen van hemoglobine (HB) bij patiënten met methemoglobinemie is het gevolg van de omzetting van sommige of alle van de vier ijzersoorten van de ijzertoestand naar de geoxideerde ijzertoestand.

wanneer de ijzermoleculen van Hb geoxideerd zijn, zijn zij niet in staat zuurstof en kooldioxide te binden en te transporteren, wat tot talloze gezondheidscomplicaties kan leiden.

de biochemie achter de omzetting van Hb in methemoglobine (MHb) kan beter worden begrepen door oxidatie – /reductiereacties te evalueren. Terwijl oxidatie de verwijdering van elektronen uit een substraat impliceert, vindt de vermindering plaats wanneer elektronen op het substraat zijn overgebracht.

omdat oxidatie – en reductiereacties altijd samen voorkomen, wordt deze combinatie van reacties vaak aangeduid als” redoxreacties”. Aangezien Hb aan MHb wordt geoxideerd, komt onvermijdelijk de oxidatie ook in andere plaatsen door de cel voor, waardoor de waarschijnlijkheid toeneemt dat andere cellulaire enzymen en organellen worden beschadigd.

veroorzaakt

hoewel methemoglobinemie meestal verwijst naar een aandoening die ontstaat na blootstelling aan een oxiderende chemische stof, kan methemoglobinemie ook ontstaan als gevolg van genetische, chemische, voedings-of zelfs idiopathische etiologieën.

blootstelling aan oxiderende stoffen

de meest voorkomende oorzaak van methemoglobinemie treedt op na blootstelling aan een oxiderend middel. Deze chemicaliën kunnen worden gecategoriseerd als ofwel directe oxidatiemiddelen, die direct HB oxideren en MHb vormen, of indirecte oxidatiemiddelen, die functioneren door zuurstof te reduceren tot de vrije radicalen O2 – of water tot H2O2, die beide Hb kunnen oxideren tot MHb.

enkele veel voorkomende oxiderende stoffen, die zowel in chemische stoffen als in levensmiddelen voorkomen en die in verband worden gebracht met het veroorzaken van methemoglobinemie, zijn aniline, benzocaïne, dapson, fenazopyridine (Pyridium), nitrieten, nitraten en naftaleen.

idiopathische

de op een na meest voorkomende oorzaak van MHb is idiopathisch en gerelateerd aan systemische acidose, die vaak alleen zal voorkomen bij jonge kinderen jonger dan 6 maanden. Bij deze patiënten zal methemoglobinemie secundair optreden aan diarree en / of uitdroging.

enkele factoren die de gevoeligheid van kleine kinderen voor methemoglobinemie verhogen, zijn rode bloedcellen (RBC) die laag zijn in cytochroom-b5-reductase (CYB5R), evenals gemakkelijker geoxideerde Hb. Aangezien de zuigelingen vaak hogere pH-niveaus binnen hun maag-darmkanaal hebben, is er grotere steun voor de productie van gramnegatief dat dieetnitraat in nitrieten omzetten, die machtige MHb-inductoren zijn.

via de voeding

de inname van water met hoge nitraatgehaltes, dat vaker voorkomt in plattelandsgebieden waar meststofafvoer in openbare watervoorraden terecht kan komen, kan ook tot methemoglobinemie leiden.

genetisch

de congenitale vormen van methemoglobinemie zijn typisch het resultaat van autosomaal recessieve defecten in het enzym CYB5R. Dit type mutatie kan leiden tot een tekort aan het enzym CYB5R zelf of een tekort aan cytochroom-b5. Typisch, zuigelingen met dit type van genetische afwijking zal aanwezig zijn bij de geboorte, of kort daarna, met cyanose.

diagnose

aangezien MHb niet in staat is zuurstof en koolstofdioxide te transporteren, verkeren patiënten met methemoglobinemie vaak in een staat van hypoxie, wat kan leiden tot een breed scala aan klinische manifestaties die in ernst variëren.

de aangeboren oorzaken van methemoglobinemie veroorzaken doorgaans symptomen binnen de eerste paar uren of dagen van het leven. Kinderen ouder dan 6 maanden die methemoglobinemie hebben, ontwikkelen meestal kort na inname cyanose.

net als methemoglobinemie zullen ook kleine zuigelingen met een aangeboren hartziekte cyanose vertonen; daarom kan tussen deze twee ziektetoestanden onderscheid worden gemaakt over de vraag of de cyanose verdwijnt met extra zuurstof.

met name methemoglobinemie wordt geassocieerd met het onderscheidende kenmerk van verhoogde PO2 bij arteriële bloedgasanalyse, ondanks het feit dat het een cyanotische presentatie heeft. In vergelijking, zullen patiënten met cyanotische hartziekte lage PO2 en lage berekende zuurstofverzadiging hebben.

ongeacht de etiologie hangt de ernst van de symptomen van methemoglobinemie grotendeels af van de MHb-spiegels, zoals aangegeven in Tabel 1.

Tabel 1: Een overzicht van methemoglobinemia symptomen en hun respectieve MHb concentraties.

Beeld Door: Yeexin Richelle/.com

behandeling

de meest effectieve behandelingsmethode voor methemoglobinemie is de onmiddellijke verwijdering van het oxiderende agens, dat kan worden bereikt door tetramethylthioninechloride, dat beter methyleenblauw wordt genoemd.

na behandeling vermindert nicotinamide adenine dinucleotide fosfaat waterstof (NADPH)-MHb reductase methyleenblauw tot leukomethyleenblauw door het gebruik van NADPH. Leukomethyleenblauw fungeert dan als elektronendonor aan MHb, waardoor deze schadelijke component aan Hb wordt verminderd. Methyleenblauw wordt doorgaans intraveneus toegediend binnen het dosisbereik van 1 tot 2 mg / kg gedurende 5 minuten.

naast een behandeling met methyleenblauw kan zuurstof met hoge stroom ook aan methemoglobinemiepatiënten worden geleverd door middel van een niet-rebreathermasker om de zuurstoftoevoer naar weefsels te verhogen en uiteindelijk de natuurlijke afbraak van MHb in het lichaam te verhogen.

References and Further Reading

• Ludlow, J. T., Wilkerson, R. G., Sahu, K. K., & Nappe, T. M. (2020). Methemoglobinemie. Beschikbaar op https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK537317/. (Geraadpleegd Op 20 Augustus 2020).
• Wright, R. O., Lewander, W. J., & Woolf, A. D. (1999). Methemoglobinemie: etiologie, Farmacologie en klinisch beheer. 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). Code blauw: levensbedreigende methemoglobinemie. Klinische Praktijk Cases Spoedeisende Geneeskunde 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: een recensie over methemoglobinemia. Journal of Pharmacology & Pharmacotherapeutics 9 (1); 1-5. doi: 10.4103 / jpp.JPP_79_17.

geschreven door

Benedette Cuffari

na het afronden van haar Bachelor of Science in Toxicology met twee minors in het Spaans en chemie in 2016, vervolgde Benedette haar studies om haar Master of Science in Toxicology te voltooien in mei 2018. Tijdens de graduate school onderzocht Benedette de dermatotoxiciteit van mechlorethamine en bendamustine; twee stikstofmosterdalkylerende middelen die worden gebruikt in therapie tegen kanker.

citaten