Vad är metemoglobinemi?

av Benedette Cuffari, M. Sc.Recenserad av Emily Henderson, B.Sc.

metemoglobinemi är ett potentiellt livshotande hälsotillstånd där syrebärande förmåga hos cirkulerande hemoglobin reduceras signifikant.

Bildkredit: Mikroon/.com

biokemi för metemoglobinemi

minskningen av syrebärande kapacitet för hemoglobin (Hb) hos metemoglobinemipatienter beror på omvandlingen av några eller alla av de fyra järnarterna reduceras från järntillståndet till det oxiderade järntillståndet.

när järnmolekylerna i Hb är i oxiderat tillstånd kan de inte binda och transportera syre och koldioxid, vilket kan leda till en myriad av hälsokomplikationer.

biokemi bakom omvandlingen av Hb till metemoglobin (MHb) kan förstås bättre genom att granska oxidations – /reduktionsreaktioner. Medan oxidation innebär avlägsnande av elektroner från ett substrat, sker reduktionen när elektroner har överförts till substratet.

eftersom oxidations-och reduktionsreaktioner alltid uppträder tillsammans kallas denna kombination av reaktioner ofta ”redox” – reaktioner. Eftersom Hb oxideras till MHb, oundvikligen, oxidation förekommer också på andra platser i hela cellen, vilket ökar sannolikheten för att andra cellulära enzymer och organeller skadas.

orsaker

även om metemoglobinemi oftast hänvisar till ett tillstånd som uppstår efter exponering för en oxiderande kemikalie, kan det också uppstå som ett resultat av genetiska, kemiska, dietära eller till och med idiopatiska etiologier.

exponering för oxidationsmedel

den vanligaste orsaken till metemoglobinemi uppstår efter exponering för ett oxidationsmedel. Dessa kemikalier kan kategoriseras som antingen direkta oxidationsmedel, som direkt oxiderar Hb och bildar MHb, eller indirekta oxidationsmedel, som fungerar genom att reducera syre till den fria radikalen O2 – eller vatten till H2O2, som båda kan oxidera Hb till MHb.

några av de vanliga oxidationsmedlen, som finns i både kemikalier och livsmedelsprodukter, som är förknippade med att orsaka metemoglobinemi inkluderar anilin, bensokain, dapson, fenazopyridin (Pyridium), nitrit, nitrater och naftalen.

idiopatisk

den näst vanligaste orsaken till MHb är idiopatisk och relaterad till systemisk acidos, som ofta bara uppträder hos unga spädbarn yngre än 6 månader. Hos dessa patienter kommer metemoglobinemi att inträffa sekundärt till diarre och / eller uttorkning.

några faktorer som ökar känsligheten hos små spädbarn till metemoglobinemi inkluderar röda blodkroppar (RBC) nivåer som är låga i cytokrom-B5-reduktas (CYB5R), liksom lättare oxiderad Hb. Eftersom spädbarn ofta har högre pH-nivåer inom mag-tarmkanalen finns det större stöd för produktion av gramnegativa som omvandlar dietnitrater till nitrit, som är potenta MHB-inducerare.

Dietary

intag av vatten som innehåller höga nivåer av nitrater, vilket är mer sannolikt att uppstå på landsbygden där gödningsavrinning kan komma in i offentliga vattenförsörjning, kan också leda till metemoglobinemi.

genetisk

de medfödda formerna av metemoglobinemi är vanligtvis resultatet av autosomala recessiva defekter i enzymet CYB5R. Denna typ av mutation kan leda till en brist i antingen enzymet CYB5R själv eller en brist på cytokrom-b5. Vanligtvis kommer spädbarn med denna typ av genetisk defekt att presentera vid födseln, eller kort därefter, med cyanos.

diagnos

eftersom MHb inte kan transportera syre och koldioxid är patienter med metemoglobinemi ofta i ett tillstånd av hypoxi, vilket kan leda till ett brett spektrum av kliniska manifestationer som varierar i svårighetsgrad.

vanligtvis kommer de medfödda orsakerna till metemoglobinemi att orsaka symtom inom de första timmarna eller dagarna av livet. Barn över 6 månaders ålder som har metemoglobinemi kommer vanligtvis att utveckla cyanos strax efter intag.

liksom metemoglobinemi kommer små spädbarn med medfödd hjärtsjukdom också att presentera cyanos; därför kan skillnaden mellan dessa två sjukdomstillstånd göras om cyanosen löser sig med extra syre.

i synnerhet är metemoglobinemi associerad med det utmärkande draget för förhöjd PO2 vid arteriell blodgasanalys, trots att den har en cyanotisk presentation. Jämförelsevis kommer patienter med cyanotisk hjärtsjukdom att ha låg PO2 och låg beräknad syremättnad.

oavsett etiologin beror svårighetsgraden av metemoglobinemisymtom till stor del på MHB-nivåerna, vilket anges i Tabell 1.

Tabell 1: en översikt över metemoglobinemisymtom och deras respektive MHB-koncentrationer.

Bildkredit: Yeexin Richelle/.com

behandling

den mest effektiva behandlingsmetoden för metemoglobinemi är omedelbart avlägsnande av oxidationsmedlet, vilket kan åstadkommas med tetrametyltioninklorid, som oftare kallas metylenblått.

vid behandling reducerar nikotinamidadenindinukleotidfosfatväte (NADPH)-MHB-reduktas metylenblått till leukometylenblått genom användning av NADPH. Leukometylenblått fungerar sedan som en elektrondonator till MHb, vilket reducerar denna skadliga komponent till Hb. Metylenblått administreras vanligtvis intravenöst inom dosintervallet 1 till 2 mg/kg under 5 minuter.

förutom metylenblå behandling kan högt flödessyre också levereras till metemoglobinemipatienter genom en icke-rebreather-mask för att öka syretillförseln till vävnader och i slutändan öka den naturliga nedbrytningen av MHb i kroppen.

referenser och vidare läsning

• Ludlow, jt, Wilkerson, rg, Sahu, kk, & Nappe, TM (2020). Metemoglobinemi. Finns på https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK537317/. (Åtkomst 20 Augusti 2020).
• Wright, R. O., Lewander, W. J., & Woolf, A. D. (1999). Metemoglobinemi: etiologi, farmakologi och klinisk hantering. Annaler om akutmedicin 34 (5); 646-656. doi: 10.1016 / S0196-0644 (99)70167-8.
• Rios, J. D. P., Yong, R., & Calner, P. (2019). Kod blå: livshotande metemoglobinemi. Klinisk Praxis Fall Akutmedicin 3 (20; 95-99. doi: 10.5811 / cpcem.2019.3.41794.
• David, Sr, Sawal, Ns, Bin Hamzah, Mns & Rajabalaya, R. (2018). Blood blues: en recension om metemoglobinemi. Journal of Pharmacology & Farmakoterapeutika 9 (1); 1-5. doi: 10.4103/jpp.JPP_79_17.

skriven av

Benedette Cuffari

efter att ha avslutat sin kandidatexamen i toxikologi med två minderåriga i spanska och kemi 2016 fortsatte Benedette sina studier för att slutföra sin Master of Science i toxikologi i maj 2018. Under forskarskolan undersökte Benedette dermatotoxiciteten hos mekloretamin och bendamustin; två kväve senap alkylerande medel som används vid cancer mot cancer.

citat