Метгемоглобін

Метгемоглобін — гемоглобін у формі металопротеїну, в якому залізо в групі гемів знаходиться у стані Fe³⁺, а не Fe²⁺ нормального гемоглобіну. Метгемоглобін не може зв'язувати кисень, а це означає, що він не може переносити кисень до тканин. Має синюватий шоколадно-коричневий колір. У крові людини незначна кількість метгемоглобіну, як правило, виробляється спонтанно, але при надлишку метгемоглобіну крові вона стає аномально темною синювато-коричневою. Залежний від НАД фермент метгемоглобінредуктаза (тип діафорази) відповідає за перетворення метгемоглобіну назад у гемоглобін.

Структура ферменту, який перетворює метгемоглобін на гемоглобін^[1]

Зазвичай від одного до двох відсотків гемоглобіну людини становить метгемоглобін; більший відсоток, ніж цей, може бути генетичним або спричинений впливом різних хімічних речовин і залежно від рівня може спричинити проблеми зі здоров'ям, відомі як метгемоглобінемія. Високий рівень метгемоглобіну, як правило, змушує імпульсний оксиметр зчитувати ближче до 85 % незалежно від справжнього рівня насичення киснем. Аномальне збільшення метгемоглобіну збільшує здатність до зв'язування кисню нормальним гемоглобіном, що призводить до зменшення розвантаження кисню до тканин.^[2]

Поширені причини підвищеного метгемоглобіну

• Знижені клітинні захисні механізми
  • Діти молодші 4 місяців піддаються дії різних екологічних агентів
  • Вагітні жінки вважаються вразливими до впливу високих рівнів нітратів у питній воді^[3]
  • Дефіцит цитохрому b5 редуктази
  • Дефіцит G6PD
  • Хвороба гемоглобіну М
  • Дефіцит піруваткінази
• Різні фармацевтичні сполуки
  • Місцеві анестезуючі засоби, особливо прилокаїн та бензокаїн.^[4]
  • Аміл нітрит, хлорохін, дапсон, нітрати, нітрити, нітрогліцерин, нітропрусид, фенацетин, феназопіридин, примахін, хінони та сульфаніламіди
• Екологічні агенти
  • Ароматичні аміни (наприклад, пара-нітроанілін, випадок пацієнта)
  • Арсін
  • Хлорбензол
  • Хромати
  • Нітрати / нітрити^[5]
• Спадкові розлади
  • Деякі члени сім'ї родини Фугейт у штаті Кентуккі через рецесивний ген мали синю шкіру від надлишку метгемоглобіну.^[6]
• У котів
  • Проковтування парацетамолу^[7]

Терапевтичне використання

Амілнітрит вводять для лікування отруєнь ціанідом. Він працює шляхом перетворення гемоглобіну в метгемоглобін, що дозволяє зв'язувати ціанід і утворювати ціанометогемоглобін. Безпосередньою метою утворення цього ціанідного аддукту є запобігання зв'язуванню вільного ціаніду з цитохромом a₃ групи в с-оксидазі цитохрому.^[8]

Насичення метгемоглобіном

Метгемоглобін виражається як концентрація або відсоток. Відсоток метгемоглобіну розраховується шляхом ділення концентрації метгемоглобіну на концентрацію загального гемоглобіну. Відсоток метгемоглобіну, ймовірно, є кращим показником тяжкості захворювання, ніж загальна концентрація, оскільки основні захворювання відіграють важливу роль. Наприклад, концентрація метгемоглобіну 1,5 г/дл може представляти 10 % у здоровому пацієнті з вихідним гемоглобіном 15 мг/дл, тоді як наявність тієї ж концентрації 1,5 г/дл метгемоглобіну у анемічного пацієнта із вихідним гемоглобіном 8 г/дл становила би 18,75 %. У першого пацієнта залишається функціональна концентрація гемоглобіну 13,5 г/дл, і він потенційно може залишатися безсимптомним, тоді як у другого пацієнта з функціональною концентрацією гемоглобіну 6,5 г/дл може бути виражена симптоматика з метгемоглобіном менше 20 %.^[9]

• 1-2 % в нормі
• Менше 10 % метГб — відсутні симптоми
• 10-20 % метГб — лише зміна кольору шкіри (особливо на слизових оболонках)
• 20-30 % метГб — Тривога, головний біль, задишка при навантаженні
• 30-50 % метГб — втома, сплутаність свідомості, запаморочення, тахіпное, підвищене серцебиття
• 50-70 % метГб — кома, судоми, аритмії, ацидоз
• Більше 70 % метГб — високий ризик смерті^[5]

Стан може додатково ускладнюватися зниженою здатністю «функціонального гемоглобіну» виділяти кисень у присутності метгемоглобіну. Анемія, застійна серцева недостатність, хронічна обструктивна хвороба легенів і, по суті, будь-яка патологія, що погіршує здатність доставляти кисень, може погіршити симптоми метгемоглобінемії.^[9]