Các phương pháp xét nghiệm HbA1c

Bài viết bởi Bác sĩ, Bác sĩ chuyên khoa II Lê Thị Na - Bác sĩ Xét nghiệm huyết học - Khoa Xét nghiệm - Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Vinmec Times City

Xét nghiệm HbA1c là xét nghiệm máu dùng để kiểm tra lượng glucose gắn với hemoglobin trong các tế bào hồng cầu. Người mắc đái tháo đường hoặc các bệnh làm tăng lượng đường trong máu sẽ có lượng glucose gắn với hemoglobin nhiều hơn. Vậy có những phương pháp xét nghiệm HbA1c nào và xét nghiệm HbA1c có cần nhịn ăn?

HbA1c là một chỉ số xét nghiệm để chẩn đoán và theo dõi điều trị bệnh lý đái tháo đường. Glucose kết hợp với hemoglobin liên tục và gần như không hồi phục trong suốt đời sống của hồng cầu, trung bình ở người bình thường là 120 ngày. Khi nồng độ glucose máu tăng cao hơn mức bình thường trong thời gian đủ dài, glucose sẽ phản ứng với Hb mà không cần sự xúc tác của enzyme tạo thành hemoglobin bị glycosyl hóa.

Hồng cầu có 3 loại Hb: HbA1 chiếm 97- 99%, HbA2 chiếm 1- 3%, HbF <1%. HbA1 gồm 3 nhóm HbA1a, HbA1b và HbA1c, trong đó HbA1c chiếm 80%. Để biểu thị hemoglobin bị glycosyl hóa người ta định lượng phần HbA1c bị glycosyl hóa, gọi tắt là HbA1c, tính ra đơn vị %.

Nồng độ HbA1c sẽ tương quan thuận với nồng độ glucose huyết tương trung bình trong vòng 3 tháng trước đó. Vì vậy, bằng cách định lượng HbA1c có thể nhận định được nồng độ glucose máu trung bình trong vòng 2-3 tháng trước đó của bệnh nhân, cho phép đánh giá hiệu quả quá trình điều trị bệnh tiểu đường.

Phân tích HbA1c hiện nay có thể chia thành 2 nhóm phương pháp chính, dựa trên:

Phản ứng hóa học và phân tách, định lượng các thành phần.

Phương pháp phân tích hóa học đòi hỏi cần thực hiện 2 xét nghiệm độc lập về HbA1c và tổng số hemoglobin. HbA1c được đo dựa trên cơ sở phản ứng hóa học đặc hiệu với phần glycate đầu tận cùng N-valine của chuỗi β. Đồng thời đo Hemoglobin theo phương pháp đo quang, kết hợp kết quả của 2 xét nghiệm sẽ cho phép tính ra HbA1c. Trên thực tế, sự kết hợp kết quả của hai xét nghiệm có thể làm giảm độ chính xác của xét nghiệm HbA1c. Đây là nhược điểm của phương pháp hóa học. Tuy nhiên, ưu điểm của phương pháp có thể thực hiện trên đa số các máy sinh hóa tự động thông thường

2.1. Kỹ thuật phân tích miễn dịch (Immunoassays)

Trộn huyết tương bệnh nhân với một lượng dư kháng thể kháng HbA1c. HbA1c trong huyết tương bệnh nhân khi này đóng vai trò như một kháng nguyên, nó sẽ kết hợp với kháng thể thêm vào, tạo thành một phức hợp miễn dịch làm thay đổi độ đục của môi trường. Dựa vào các phương pháp đo độ đục hoặc quang phổ kế để xác định. Tổng số hemoglobin được đo ở 2 bước sóng tại trước giai đoạn ủ, ở cùng cuvette.

Các biến thể hemoglobin sẽ không được phát hiện và hầu như không làm ảnh hưởng tới phương pháp đo, miễn là có kháng thể đặc hiệu phù hợp. Khi bệnh nhân xuất hiện HbF, HbA2 (thiếu chuỗi β) sẽ làm kết quả đo HbA1c giảm giả tạo. Giống như các kỹ thuật miễn dịch khác, sẽ không có mối quan hệ tuyến tính giữa nồng độ và tín hiệu, việc hiệu chuẩn đa điểm là một đòi hỏi, giúp kết quả đo HbA1c không bị chệch vượt quá dải thích hợp.

2.2. Kỹ thuật phân tích bằng enzyme (Enzymatic Assays)

Trong kỹ thuật enzyme, dùng enzyme fructosyl peptide protease để phân tách chuỗi β, giải phóng fructosyl peptide. Chuỗi peptide sinh ra, phần lớn là các dipeptide có thể kết hợp với fructosyl peptide oxidase sinh ra hydro peroxide có màu đặc trưng. Đo nồng độ HbA1c thông qua xác định đậm độ màu tạo thành. Song song đó, tổng số hemoglobin được xác định bằng phương pháp đo quang. Xét nghiệm sẽ bị ảnh hưởng nếu bệnh nhân mang HbF hoặc HbA2 bởi vì thiếu chuỗi β. Bilirubin nồng độ cao cũng ảnh hưởng tới kết quả xét nghiệm.

Trong phương pháp phân tách hemoglobin được glycate hóa (A1c, gắn glucose) và hemoglobin không glycate (A0, không gắn glucose) có các đặc điểm khác nhau, điều này cho phép phân tách 2 loại và định lượng riêng A1c cũng như tổng A1c + A0.

2.3. Sắc ký lỏng hiệu năng cao (High pressure liquid chromatography)

Dựa trên sự khác nhau về ái lực của các thành phần hemoglobin dẫn đến tốc độ di chuyển trong các cột sắc ký khác nhau. Do glucose gắn vào vị trí β-valine, nên điểm đẳng điện của A1c khác với A0 là 0.02 pI, sự khác biệt này cho phép phân tách bằng sắc ký trao đổi ion (IEC). Tuy nhiên, sự khác biệt đẳng điện giữa A1c và A0 là rất nhỏ, chỉ thiết bị sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) mới có thể thực hiện phân tách chúng. Khi phân tích HbA1c bằng thiết bị HPLC, từng mẫu sẽ được phân tích một, điều này buộc các nhà sản xuất phải cân bằng giữa hiệu suất máy và chất lượng phân tích. Thời gian phân tách ngắn nên các đỉnh không rõ.

Ngoài định lượng A1c và A0, các huyết sắc tố bất thường khác có thể được phát hiện trên biểu đồ sắc ký như: HbF (huyết sắc tố bào thai), HbA1a/b (huyết sắc tố phụ), CarHb (carbamylated Hb), HbS (hồng cầu hình liềm). Đây là một ưu điểm vượt trội của phân tích HbA1c bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC), bởi khi có mặt các biến thể hemoglobin, kết quả HbA1c không phản ánh đúng mức đường huyết trung bình. Năm 2010, Hiệp hội đái tháo đường Mỹ (ADA) đã công bố HbA1c xác định bằng HPLC được coi là tiêu chuẩn cho chẩn đoán đái tháo đường. Tuy nhiên phương pháp này bị nhiễu bởi biến thể hemoglobin.

Do các phòng xét nghiệm HbA1c theo các phương pháp khác nhau, nên kết quả thu được sẽ không giống nhau. Vì vậy, việc chuẩn hóa phương pháp đo HbA1c là cực kỳ quan trọng. Theo đó, HPLC được coi là tiêu chuẩn vàng, là phương pháp tham chiếu của các phương pháp khác, được sử dụng trong các nghiên cứu của Viện nghiên cứu đái tháo đường Anh (UKPDS) và Viện thử nghiệm các biến chứng và kiểm soát đái tháo đường (DCCT).

2.4. Điện di mao quản (Cappilary electrophoresis)

Điện di mao quản là một kỹ thuật phân tách dựa trên sự di chuyển khác nhau của các hemoglobin mang điện tích khác nhau trong cột mao quản, dưới ảnh hưởng của điện trường tạo ra bởi điện áp cao thế. Phương pháp này phân tách tốt, độ chính xác và độ chum tốt. Phân tách được hầu hết các biến thể, không bị nhiễu phân tích, cảnh báo nhiễu sinh học. Chuẩn hóa theo phương pháp tham chiếu IFCC.

2.5. Sắc ký ái lực (Affinity Chromatography)

Sắc ký ái lực phân tích các hemoglobin được glycate hóa (GHb, không chỉ mỗi HbA1c) và hemoglobin không glycate hóa (NGHb, không chỉ mỗi HbA0). HbA1c chứa glucose sẽ gắn với M-aminophenylboronic acid và được tách ra khỏi hemoglobin khi đi qua cartridge chứa Boronate. Dựa trên sự khác nhau về cấu trúc. Phương pháp này không bị ảnh hưởng bởi biến thể hemoglobin thông thường. Tuy nhiên không có khả năng phát hiện các biến thể hemoglobin, có thể gây sai lệch kết quả nếu trường hợp biến thể gắn với glucose (ví dụ HbF cao).

Các yếu tố gây nhiễu: tăng bilirubin, tăng triglyceride máu, huỷ hoại bạch cầu, biến thể hemoglobin

Các biến thiên sinh học và một số đặc điểm sinh lý của người bệnh; thai kỳ, tuổi, chủng tộc, sốt rét, thiếu sắt, chảy máu, truyền máu, suy thận, cắt lách, nghiện rượu.

Một số thuốc ảnh hưởng đến giải thích kết quả: thuốc kháng virus, thuốc chống co giật, thuốc chống loạn thần, corticosteroid, thuốc lợi tiểu...

HbA1c được thừa nhận rộng rãi là dấu ấn quan trọng để quản lý bệnh đái tháo đường. HbA1c có nhiều ưu điểm nhưng vẫn bị hạn chế, chủ yếu là yếu tố gây nhiễu sinh học, do ảnh hưởng đến đời sống hồng cầu, có thể gây nhầm lẫn khi biện giải kết quả. Nên sử dụng các phương pháp đo HbA1c có khả năng phát hiện và cảnh báo các bệnh lý có thể gây nhiễu kết quả. Nếu có mang bất kỳ tình trạng bệnh lý nào như trên thì không nên dùng HbA1c để chẩn đoán đái tháo đường.

Chính những vì những giá trị của HbA1C mà hiện nay xét nghiệm HbA1c là một trong những xét nghiệm được thực hiện trong Gói sàng lọc tim mạch và tiểu đường tại Vinmec, giúp phát hiện sàng lọc sớm bệnh đái tháo đường và từ đó có kế hoạch điều trị bệnh kịp thời và hiệu quả.