Метгемоглобинемия - Methemoglobinemia

Метгемоглобинемия
Другие имена Болезнь гемоглобина М
ChocolateBrownBlood (обрезанный) .jpg
Шоколадно-коричневая кровь из-за метгемоглобинемии
Специальность Токсикология
Симптомы Головная боль, головокружение, одышка, тошнота, нарушение координации мышц, кожа синего цвета
Причины Бензокаин , нитраты , дапсон , генетика
Диагностический метод Газ крови
Дифференциальная диагностика Аргирия , сульфгемоглобинемия , сердечная недостаточность
Уход Кислородная терапия , метиленовый синий
Прогноз В целом хорошо переносится лечением
Частота Относительно необычно

Метгемоглобинемия или метгемоглобинемия - это состояние повышенного содержания метгемоглобина в крови. Симптомы могут включать головную боль, головокружение, одышку, тошноту, нарушение координации мышц и синюю кожу (цианоз). Осложнения могут включать судороги и аритмию сердца .

Метгемоглобинемия может быть вызвана определенными лекарствами, химическими веществами или продуктами питания, либо может быть унаследована от родителей человека. Вовлеченные вещества могут включать бензокаин , нитраты или дапсон . Основной механизм заключается в том, что часть железа в гемоглобине превращается из двухвалентного [Fe 2+ ] в трехвалентную форму [Fe 3+ ]. Диагноз часто подозревают на основании симптомов и низкого уровня кислорода в крови , который не улучшается при кислородной терапии . Диагноз подтверждается газом крови .

Лечение обычно проводится кислородной терапией и метиленовым синим . Другие методы лечения могут включать витамин С , обменное переливание крови и гипербарическую кислородную терапию . Результаты лечения в целом хорошие. Метгемоглобинемия встречается относительно редко, причем в большинстве случаев она является приобретенной, а не генетической.

Признаки и симптомы

Шоколадно-коричневая кровь из-за метгемоглобинемии

Признаки и симптомы метгемоглобинемии (уровень метгемоглобина выше 10%) включают одышку, цианоз , изменения психического статуса (~ 50%), головную боль, усталость, непереносимость физических упражнений , головокружение и потерю сознания.

У людей с тяжелой метгемоглобинемией (уровень метгемоглобина выше 50%) могут наблюдаться судороги , кому и смерть (уровень выше 70%). У здоровых людей может не быть многих симптомов при уровне метгемоглобина ниже 15%. Однако пациенты с сопутствующими заболеваниями, такими как анемия , сердечно-сосудистые заболевания, заболевания легких, сепсис или наличие других аномальных видов гемоглобина (например, карбоксигемоглобина , сульфгемоглобина или серповидного гемоглобина), могут испытывать умеренные или тяжелые симптомы при гораздо более низких уровнях (всего 5 –8%).

Причина

Приобретенный

Может быть приобретенная метгемоглобинемия. Классические лекарственные причины methemoglobinaemia включают в себя различные антибиотики ( триметоприт , сульфаниламиды и дапсон ), местные анестетики (особенно Артикаин , бензокаин , прилокаин и лидокаин ), и анилиновые красители, метоклопрамиды , Rasburicase , umbellulone , хлораты , броматы и нитриты . Предполагается, что нитраты вызывают метгемоглобинемию.

У здоровых людей защитные ферментные системы, обычно присутствующие в эритроцитах, быстро восстанавливают метгемоглобин до гемоглобина и, следовательно, поддерживают уровни метгемоглобина на уровне менее одного процента от общей концентрации гемоглобина. Воздействие экзогенных окисляющих препаратов и их метаболитов (таких как бензокаин, дапсон и нитраты) может привести к увеличению скорости образования метгемоглобина в тысячу раз, подавлению защитных ферментных систем и резкому повышению уровня метгемоглобина.

Младенцы в возрасте до 6 месяцев имеют более низкие уровни ключевого фермента восстановления метгемоглобина ( НАДН-цитохром b5 редуктазы ) в эритроцитах. Это приводит к высокому риску метгемоглобинемии, вызванной попаданием нитратов в питьевую воду, обезвоживанием (обычно вызываемым гастроэнтеритом с диареей), сепсисом или местными анестетиками, содержащими бензокаин или прилокаин. Нитраты, используемые в сельскохозяйственных удобрениях, могут просачиваться в землю и загрязнять колодезную воду. Текущий стандарт EPA, содержащий 10 ppm нитратного азота для питьевой воды, специально разработан для защиты младенцев. Бензокаин, нанесенный на десны или горло (как обычно используется в детских гелях для прорезывания зубов или леденцах от боли в горле ), может вызвать метгемоглобинемию.

Генетический

Врожденная форма метгемоглобинемии имеет аутосомно-рецессивный характер наследования.

Из-за дефицита фермента диафоразы I ( цитохром b5 редуктазы ) уровень метгемоглобина повышается, и кровь пациентов с met-Hb имеет пониженную способность переносить кислород. Артериальная кровь пациентов с met-Hb имеет не красный цвет, а коричневый цвет. В результате кожа пациентов европеоидной расы приобретает голубоватый оттенок. Наследственный met-Hb вызывается рецессивным геном . Если только один родитель имеет этот ген, у потомства будет кожа нормального оттенка, но если оба родителя несут ген, есть шанс, что у потомства будет кожа синего оттенка.

Другая причина врожденной метгемоглобинемии наблюдается у пациентов с аномальными вариантами гемоглобина, такими как гемоглобин M (HbM) или гемоглобин H (HbH) , которые не поддаются снижению, несмотря на сохранность ферментных систем.

Метгемоглобинемия также может возникать у пациентов с дефицитом пируваткиназы из-за нарушения выработки НАДН - основного кофактора диафоразы I. Точно так же у пациентов с дефицитом глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы может быть нарушена продукция другого кофактора, НАДФН .

Патофизиология

Сродство трехвалентного железа к кислороду нарушено. Связывание кислорода с метгемоглобином приводит к увеличению сродства к кислороду в оставшихся участках гема, которые находятся в двухвалентном состоянии в пределах той же тетрамерной единицы гемоглобина. Это приводит к общему снижению способности красных кровяных телец выделять кислород тканям, поэтому соответствующая кривая диссоциации кислород-гемоглобин смещается влево. Когда концентрация метгемоглобина в красных кровяных тельцах повышена , может возникнуть тканевая гипоксия .

Обычно уровень метгемоглобина составляет <1%, как измерено с помощью теста CO-оксиметрии . Повышенный уровень метгемоглобина в крови возникают , когда механизмы , которые защищают против окислительного стресса в красных кровяных клеток перегружены и переносить кислород ионов двухвалентного железа (Fe 2+ ) из гема группы молекулы гемоглобина окисляется до трехвалентного железа ( Fe 3+ ) . Это превращает гемоглобин в метгемоглобин, что приводит к снижению способности выделять кислород тканям и, следовательно, к гипоксии. Это может придать крови голубоватый или шоколадно-коричневый цвет. Спонтанно образованный метгемоглобин обычно восстанавливается (регенерирует нормальный гемоглобин) защитными ферментными системами, например, NADH-метгемоглобинредуктазой ( цитохром-b5-редуктазой ) (основной путь), NADPH-метгемоглобинредуктазой (второстепенный путь) и, в меньшей степени, аскорбиновой кислотой и ферментом глутатионом. системы. Нарушения этих ферментных систем приводят к метгемоглобинемии. Гипоксия возникает из-за пониженной способности метгемоглобина связывать кислород, а также из-за повышенного сродства связывания кислорода других субъединиц в той же молекуле гемоглобина, что не позволяет им выделять кислород при нормальном уровне кислорода в тканях.

Диагностика

Цветовая диаграмма для определения количества метгемоглобина в крови

Артериальная кровь с повышенным уровнем метгемоглобина имеет характерный шоколадно-коричневый цвет по сравнению с нормальной ярко-красной кислородсодержащей артериальной кровью. При подозрении на метгемоглобинемию следует получить анализ газов артериальной крови и СО-оксиметрии.

Дифференциальная диагностика

Другие состояния, которые могут вызвать синюшность кожи, включают аргирию , сульфгемоглобинемию и сердечную недостаточность .

Уход

Цианоз от метгемоглобинемии
Разрешено после метиленового синего

Метгемоглобинемию можно лечить дополнительным кислородом и метиленовым синим . Метиленовый синий вводится в виде 1% раствора (10 мг / мл) от 1 до 2 мг / кг, вводимого внутривенно медленно в течение пяти минут. Хотя ответ обычно бывает быстрым, дозу можно повторить через час, если уровень метгемоглобина все еще высок через час после первоначальной инфузии. Метиленовый синий ингибирует моноаминоксидазу , и может возникнуть серотониновая токсичность, если принимать его вместе с лекарством SSRI ( селективный ингибитор обратного захвата серотонина ).

Метиленовый синий восстанавливает железо в гемоглобине до его нормального ( восстановленного ) кислородного состояния. Это достигается за счет создания искусственного акцептора электронов (например, метиленового синего или флавина) для НАДФН- метгемоглобинредуктазы (в эритроцитах его обычно нет; присутствие метиленового синего позволяет ферменту функционировать на уровне, в 5 раз превышающем нормальный). НАДФН генерируется через шунт гексозо-монофосфат .

Генетически индуцированную хроническую низкоуровневую метгемоглобинемию можно лечить ежедневным пероральным приемом метиленового синего. Кроме того, витамин C может иногда уменьшать цианоз, связанный с хронической метгемоглобинемией, и может быть полезен в условиях, когда метиленовый синий недоступен или противопоказан (например, у людей с дефицитом G6PD). Диафораза (цитохром b5 редуктаза) обычно способствует лишь небольшому проценту восстановительной способности красных кровяных телец, но может фармакологически активироваться экзогенными кофакторами (такими как метиленовый синий) до пятикратного уровня активности.

Эпидемиология

Метгемоглобинемия чаще всего поражает детей в возрасте до 6 месяцев (особенно до 4 месяцев) из-за низкого производства метгемоглобинредуктазы печенью . Наибольшему риску подвержены группы населения, у которых есть источники воды с высоким содержанием нитратов , такие как колодцы и другая вода, которая не контролируется и не обрабатывается водоочистными сооружениями. Нитраты могут быть опасны для младенцев. Связь между синдромом голубого ребенка у младенцев и высоким уровнем нитратов хорошо известна для воды, превышающей нормальный предел в 10 мг / л. Однако есть свидетельства того, что грудное вскармливание защищает популяции, подвергшиеся воздействию.

Общество и культура

Голубые фугаты

Семья Фугейтов, жившая на холмах Кентукки, имела наследственную форму. Они известны как «Голубые фугаты». Мартин Фугейт и Элизабет Смит, которые поженились и поселились недалеко от Хазарда, штат Кентукки, примерно в 1800 году, оба были носителями гена рецессивной метгемоглобинемии (met-H), как и соседний клан, с которым потомки Фугейтс вступили в брак. В результате многие потомки Фугейтов родились с met-H.

Синие люди Лургана

«Синие люди Лургана » - это пара мужчин Лурганов, страдающих от того, что было описано как «семейная идиопатическая метгемоглобинемия», которых лечил доктор Джеймс Дини в 1942 году. Дини, которая позже стала главным врачом Ирландской Республики , прописали курс аскорбиновой кислоты и натрия гидрокарбоната . В первом случае к восьмому дню лечения произошло заметное изменение внешнего вида, а к двенадцатому дню лечения цвет лица пациента был нормальным. Во втором случае цвет лица пациента нормализовался в течение месяца лечения.

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки

Классификация
Внешние ресурсы