Laboratoriokäsikirja

Tutkimukset aakkosjärjestyksessä

Takaisin hakutuloksiin

Betahydroksibutyraatti (betahydroksivoihappo) (S/HP!/EP)

β-hydroksibutyraatti eli β-hydroksivoihappo on energia–aineenvaihdunnassa syntyvä ketoniyhdiste eli ns. ketoaine. Muita elimistön ketoaineita ovat asetoni ja asetoasetaatti. Ne ovat myös heikkoja happoja, eli niiden vaikutuksesta elimistö happamoituu, jolloin muodostuu (keto)asidoosi.

Ketoaineita muodostuu eläinlajin ja elimistön energiatilan mukaisesti joko vapaista eli esteröitymättömistä rasvahapoista (free fatty acids eli FFA/non-esterified fatty acids eli NEFA) tai haihtuvista rasva-hapoista (volatile fatty acids eli VFA). Yksimahaisilla eläimillä (kissa, koira) ketoaineiden pääasiallinen lähde ovat rasvakudoksen vapaat rasvahapot, kun taas märehtijöillä niitä syntyy normaalisti pääasiassa haihtuvista rasvahapoista pötsin seinämässä sekä maksassa ja utareessa.

Patologisissa tilanteissa ketoaineita voi syntyä vapaista rasvahapoista rasvakudoksessa myös märehtijöillä. Ketoaineet erittyvät vapaasti munuaisissa virtsaan, joten virtsasta voidaan havaita ketoaineita melko pian ketoottisen tilanteen alkamisen jälkeen. On kuitenkin hyvä muistaa, että virtsaliuskojen ketoainemääritys havaitsee vain asetoasetaatin (ja vähemmässä määrin asetonin), muttei β-hydroksibutyraattia. Kuitenkin nimenomaan β-hydroksibutyraatti on se ketoaine, jota syntyy runsaasti vakavissa ketoottisissa tiloissa.

Märehtijät

Märehtijöillä β-hydroksibutyraatin (ja muiden ketoaineiden) aiheuttama ketoosi syntyy useimmiten 2–4 viikkoa poikimisen jälkeen (ns. kolmen viikon tauti). Tällöin eläimen ravinnonsaanti saattaa olla vähentynyt, mutta energian tarve poikimisen ja maidontuotannon alkamisen vuoksi huomattavasti suurentunut. Energiansaanti ei kata tarvetta, joten syntyy negatiivinen energiatasapaino. Se johtaa edellä mainittuun rasvakudoksen triglyseridien käyttöön energiantuotannossa sekä voimakkaaseen β-hydroksibutyraatin määrän lisääntymiseen. Kehon happamoituessa syntyy ketoasidoosi. Myös kasvavat hiehot ovat alttiita ketoasidoosille. Niillä energian tarve on kasvamisen vuoksi suuri, ja mikäli sitä ei saada täytetyksi, syntyy helposti ns. subkliininen ketoosi. Myös pötsin voimakas butyraatin tuotanto voi aiheuttaa lieväasteista ketoosia.

Ketoosin muodostumisen ennakoimiseksi kannattaa verinäytteestä määrittää NEFA 2–14 vrk ennen poikimista ja hydroksibutyraatti 2–14 vrk poikimisen jälkeen.

Pieneläimet/yksimahaiset

Yksimahaisten (pieneläinten) elimistössä ei normaalitilanteessa juurikaan synny β-hydroksibutyraattia, eikä sitä voida havaita verestä tai virtsasta. Näillä eläimillä ketoaineiden syntyminen liittyy lähes poikkeuksetta negatiiviseen energiatasapainoon.

Pieniä pitoisuuksia voi syntyä esimerkiksi pitkäkestoisen rasituksen jälkeen, mikäli hiilihydraattien (verensokeri, lihasten ja maksan glykogeeni) saanti ei ole riittävää. Tällöin rasvakudoksesta vapautuu vapaita rasvahappoja energian lähteeksi. Tällaisen tilanteen aiheuttaman lievän ketoaineiden lisääntymisen, ja siitä aiheutuvan happamoitumisen (asidoosin), elimistö kykenee korjaamaan kemiallisilla puskurijärjestelmillään (pääasiassa vetykarbonaatilla).

Toinen yleinen syy yksimahaisilla lajeilla β- hydroksibutyraatin syntymiselle on huonossa hoitotasapainossa oleva diabetes. Tällöin insuliinin puute tai insuliiniresistenssi estää glukoosin siirtämistä soluihin, jolloin normaali energiantuotanto glukoosista estyy ja syntyy negatiivinen energiatasapaino. Tätä pahentaa samanaikainen lipoproteiinilipaasin inhibitio, mikä estää verenkierrossa olevien triglyseridien (=ravinnon rasvat) käytön energiantuotossa. Tästä aiheutuu ns. hormonisensitiivisen lipaasin aktivoituminen, mikä aikaansaa rasvakudoksen triglyseridien yhä lisääntyvän hajottamisen ja beta-oksidaation rasvakudoksessa. Tämä lisää asetyyli-koentsyymi-A:n tuotantoa, mutta koska elimistö käyttää tässä tilanteessa kaiken vähäisen oksaloasetaatin glukoneogeneesiin, ei normaalia asetyylikoentsyymi-A:n ja oksaloasetaatin pariutumista tapahdu. Siksi sitraattisyklin (Krebsin syklin) energiantuotanto tyrehtyy. Tämä lisää voimakkaasti vapaan β-hydroksibutyraatin määrää verrattuna muihin ketoottisiin tilanteisiin. Tällaista happamoitumista elimistö ei pitkällä aikavälillä pysty kompensoimaan, joten syntyy diabeettinen ketoasidoosi, joka on hoitamattomana hengenvaarallinen.

Vastausaika:

Näytteensaapumispäivänä.

Näytetyyppi:

Seerumi, Li-hepariiniplasma tai EDTA-plasma 0,3 ml. Erottele solut näytteestä mahdollisimman nopeasti.
Näyte säilyy 1 vrk jääkaappilämpötilassa ja 1 kk pakastimessa.

Menetelmä:

Fotometrinen entsymaattinen määritys omassa laboratoriossa.

Viitearvot:

koira < 0,9 mmol/l
kissa < 0,9 mmol/l
nauta < 0,9 mmol/l

Tulkinta:

Suurentuneet pitoisuudet:

  • lievästi suurentuneet pitoisuudet eli subkliininen ketoosi (1,0 mmol/l – 2,5 mmol/l)
    • aliravitsemus
    • naudoilla poikimisen jälkeen
    • energiankulutuksen ylittäminen saantiin nähden
    • lievästi epätasapainossa oleva diabeteksen hoito

Huomattavasti suurentuneet pitoisuudet

  • diabeettinen ketoasidoosi (> 2,5 mmol/l)

Lähteet:

Role of beta-hydroxybutyric acid in diabetic ketoacidosis: A review. Stojanovic V, Ihle S. Can Vet J 2011;52:426–430
Measurement of β-hydroxybutyrate in cats with nonketotic diabetes mellitus, diabetic ketosis, and diabetic ketoacidosis. Weingart C, Lotz F, Kohn B. J Vet Diagn Invest. 2012; 24(2):295-300.
A study of glucose metabolism and ketosis development in periparturient cows using a mechanistic model. Ph. D. dissertation / Guo J. University of Maryland, 2005