DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0334634
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41575919
تاريخ النشر: 2026-01-23
المؤلف: Amy R. Bentley وآخرون
الموضوع الرئيسي: صحة حديثي الولادة والكيمياء الحيوية
نظرة عامة
تدرس هذه الدراسة تأثير نقص إنزيم جلوكوز-6-فوسفات ديهيدروجيناز (G6PD-D) على مستويات الهيموغلوبين A1c (HbA1c) وآثاره على تشخيص تحمل الجلوكوز غير الطبيعي (Abnl-GT) لدى الأفارقة في منطقة جنوب الصحراء الكبرى. شملت الأبحاث 534 مشاركًا من دراسة الأفارقة في أمريكا، حيث تراوحت مستويات HbA1c من 3.1% إلى 11.3%. كشفت النتائج أن الأفراد الذين يعانون من G6PD-D أظهروا مستويات HbA1c أقل بحوالي 0.9% (متوسط 4.6 ± 0.5) مقارنةً بأولئك الذين لديهم نشاط G6PD طبيعي (متوسط 5.5 ± 0.6؛ P < 0.001). ومن الجدير بالذكر أن HbA1c أظهر حساسية بنسبة 0% وخصوصية بنسبة 100% في الكشف عن Abnl-GT لدى الأفراد الذين يعانون من G6PD-D، في حين كانت الحساسية 50% والخصوصية 80% لدى أولئك الذين لديهم نشاط G6PD طبيعي. كما سلطت الدراسة الضوء على التحديات التشخيصية التي يطرحها G6PD-D، خاصة بالنسبة للنساء المتغايرات، حيث كان النمط الجيني وحده غير كافٍ لتحديد حالة G6PD-D. في هذه المجموعة، كانت التوافقية بين الجينوم والاختبارات الإنزيمية لـ G6PD-D مثالية (100%) عند استبعاد المتغايرات. تؤكد النتائج على قيود استخدام HbA1c كأداة فحص لـ Abnl-GT في السكان الذين لديهم انتشار مرتفع لـ G6PD-D، مما قد يؤدي إلى تأخير في التشخيص وزيادة المضاعفات الصحية. أثبتت الاختبارات الإنزيمية أنها طريقة أكثر موثوقية لتقييم حالة G6PD-D، خاصة لدى النساء ذوات المتغيرات المتغايرة.
مقدمة
تؤكد مقدمة ورقة البحث على الأهمية الحاسمة للتشخيص المبكر لمرض السكري من النوع 2 (T2D) وما قبل السكري في منع المضاعفات وتعزيز الشفاء. على الرغم من الاستخدام الطويل لاختبار تحمل الجلوكوز الفموي (OGTT) كمعيار تشخيصي لتشخيص تحمل الجلوكوز غير الطبيعي (Abnl-GT)، فإن طبيعته التي تتطلب جهدًا كبيرًا قد أثارت اهتمامًا في طرق بديلة، وخاصة اختبار الهيموغلوبين A1c (HbA1c). بينما تم اعتماد HbA1c لتشخيص T2D (≥6.5%) وما قبل السكري (≥5.7%) منذ عام 2011، فإن حساسيته التشخيصية منخفضة بشكل ملحوظ في السكان الأفارقة في منطقة جنوب الصحراء الكبرى، حيث تشير الدراسات إلى حساسية تبلغ حوالي 50% فقط. يُعزى هذا التباين إلى المتغيرات الجينية المحددة للأصل الأفريقي المرتبطة بانخفاضات كبيرة في مستويات HbA1c، وخاصة تلك المرتبطة بنقص إنزيم جلوكوز-6-فوسفات ديهيدروجيناز (G6PD-D).
تناقش الورقة كيف أن G6PD-D، المنتشر في المناطق الموبوءة بالملاريا، يؤدي إلى انحلال الدم وتقليل عمر خلايا الدم الحمراء، مما يؤدي إلى انخفاض مستويات HbA1c التي لا تعكس بدقة مستوى السكر في الدم. يمكن أن تسهم هذه التمثيلات الخاطئة في الفجوات الصحية، حيث قد تنشأ حالات غير مشخصة من T2D نتيجة الاعتماد على فحص HbA1c. يبرز المؤلفون الحاجة إلى مزيد من التحقيق في القدرات التشخيصية لـ HbA1c في سياق G6PD-D، خاصة من خلال دراستهم التي تشمل الأفارقة في منطقة جنوب الصحراء الكبرى في منطقة واشنطن، العاصمة. تهدف الدراسة إلى تقييم فعالية HbA1c في الكشف عن Abnl-GT بناءً على حالة G6PD-D وتقييم التوافق بين الاختبارات الإنزيمية والجينومية لمتغيرات خطر G6PD.
الطرق
هدفت دراسة “الأفارقة في أمريكا” إلى تحديد اختبارات فحص فعالة لمرض السكري وأمراض القلب والأوعية الدموية بين الأفارقة في منطقة جنوب الصحراء الكبرى المقيمين في الولايات المتحدة. تمت الموافقة عليها من قبل مجلس المراجعة المؤسسية NIH (معرف التجارب السريرية: NCT00001853)، قامت الدراسة بتجنيد المشاركين من 13 يونيو 2011 إلى 12 ديسمبر 2024، باستخدام طرق تواصل متنوعة، بما في ذلك المنشورات، والعروض المجتمعية، ووسائل التواصل الاجتماعي. كان المشاركون المؤهلون تتراوح أعمارهم بين 18 و70 عامًا، ولم يكن لديهم تاريخ معروف من مرض السكري، وولدوا في منطقة جنوب الصحراء الكبرى، وكان كلا الوالدين أيضًا يعرفان بأنهما “سود”. خضع ما مجموعه 592 فردًا لتقييمات أولية، حيث تم دعوة 93% (549) لإجراء اختبار تحمل الجلوكوز الفموي (OGTT).
عرفت OGTT تحمل الجلوكوز غير الطبيعي (Abnl-GT) بأنه مستوى جلوكوز صائم ≥ 100 ملغ/ديسيلتر و/أو مستوى جلوكوز بعد ساعتين ≥ 140 ملغ/ديسيلتر، بينما تم تعريف مرض السكري من النوع 2 (T2D) بمستوى جلوكوز صائم ≥ 126 ملغ/ديسيلتر و/أو مستوى جلوكوز بعد ساعتين ≥ 200 ملغ/ديسيلتر. شملت اختبارات الدم الإضافية تحليل الهيموغلوبين الكهربائي وقياس HbA1c، حيث كان العتبة لـ HbA1c ≥ 5.7% تشير إلى Abnl-GT. بعد استبعاد الأفراد الذين يعانون من أمراض الهيموغلوبين، شملت التحليلات 545 مشاركًا لتقييم حالة G6PD، والتي تم تحديدها في 90% (534/594) من المجموعة الأصلية. ومن الجدير بالذكر أن جميع المشاركين الذين يعانون من نقص G6PD (G6PD-D) لم يكونوا على دراية بحالتهم سابقًا.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” في ورقة البحث النتائج الرئيسية المستمدة من التجارب أو التحليلات التي تم إجراؤها. يسلط الضوء على نقاط البيانات الهامة، والاتجاهات، والأنماط التي لوحظت خلال الدراسة، مما يوفر نظرة عامة واضحة على النتائج. عادةً ما تدعم النتائج تحليلات إحصائية ذات صلة، بما في ذلك قيم p أو فترات الثقة، للتحقق من النتائج.
بالإضافة إلى ذلك، يتم مناقشة أي نماذج رياضية أو معادلات تم استخدامها لتفسير البيانات، مما يضمن وضع النتائج في سياق أهداف البحث. قد يتضمن القسم أيضًا تمثيلات بصرية مثل الرسوم البيانية أو الجداول لتعزيز وضوح النتائج وتسهيل المقارنة مع الدراسات السابقة أو التوقعات النظرية. بشكل عام، يخدم هذا القسم لتأكيد الفرضيات المطروحة في المقدمة ويضع الأساس للنقاشات والاستنتاجات اللاحقة.
المناقشة
في قسم “المناقشة” من الدراسة، يحلل المؤلفون آثار نقص G6PD (G6PD-D) على الفائدة التشخيصية لـ HbA1c في تحديد تحمل الجلوكوز غير الطبيعي (Abnl-GT) بين المهاجرين الأفارقة. يقدمون ثلاث نتائج رئيسية: أولاً، كان HbA1c غير فعال في تشخيص Abnl-GT لدى الأفراد الذين يعانون من G6PD-D، بما في ذلك أولئك الذين لديهم مرض السكري من النوع 2 (T2D)؛ ثانيًا، كان G6PD-D مرتبطًا بانخفاض كبير في مستويات HbA1c (حوالي 0.9% أقل)؛ وثالثًا، أثبتت الاختبارات الإنزيمية لنشاط G6PD أنها أكثر موثوقية من الجينوم في الكشف عن G6PD-D.
تسلط الدراسة الضوء على أنه في الأفراد الذين يعانون من G6PD-D، كانت حساسية HbA1c لتشخيص Abnl-GT 0%، بينما كانت الخصوصية 100%، مما يشير إلى أنه لن يتم التعرف على أي أفراد يعانون من كلا الحالتين باستخدام HbA1c فقط. وهذا يمثل قلقًا للصحة العامة، حيث قد تؤدي الحالات غير المشخصة إلى ارتفاع السكر في الدم غير المعالج ومضاعفاته. بالمقابل، كانت حساسية HbA1c لدى أولئك الذين لديهم نشاط G6PD طبيعي 50%، وهو ما، رغم كونه دون المستوى الأمثل، أفضل بكثير من مجموعة G6PD-D. يقترح المؤلفون أن تعديل عتبات HbA1c للأفراد الذين يعانون من G6PD-D قد يعزز الدقة التشخيصية، مما قد يحسن الحساسية إلى 70.6% مع الحفاظ على خصوصية 81%. بشكل عام، تؤكد النتائج على الحاجة إلى نهج تشخيصي مخصص في السكان الذين يعانون من نقص G6PD لضمان الكشف المبكر وإدارة عدم تحمل الجلوكوز والحالات ذات الصلة.
القيود
تقدم الدراسة نقاط قوة ملحوظة، بما في ذلك تقييمها الرائد لتأثير نقص إنزيم جلوكوز-6-فوسفات ديهيدروجيناز (G6PD-D) على الحساسية التشخيصية لـ HbA1c مقارنةً باختبار تحمل الجلوكوز الفموي (OGTT) في السكان الأفارقة. إنها تقيم بشكل فريد كل من الاختبارات الإنزيمية والجينومية لـ G6PD-D في منطقة غير موبوءة بالملاريا، مما يعزز أهمية النتائج للمهاجرين الأفارقة في الشتات. ومع ذلك، فإن البحث محدود بحجم العينة الصغيرة نسبيًا لمجموعة الأفارقة في أمريكا (n = 534)، حيث كان انتشار G6PD-D 10%. تشير الحساسية الملاحظة بنسبة 0% لتحديد الجينوم غير الطبيعي (Abnl-GT) لدى المشاركين الذين يعانون من G6PD-D إلى أن عينة أكبر قد تكشف عن نسبة أعلى من الأفراد الذين لديهم مستويات HbA1c مرتفعة مقارنةً بـ 5.6% المسجلة.
تتوافق الخصائص الديموغرافية للمجموعة مع بيانات التعداد السكاني في الولايات المتحدة، مما يشير إلى عينة تمثيلية من المهاجرين الأفارقة، معظمهم من الذكور ومن غرب وشرق إفريقيا. تؤكد الدراسة النتائج السابقة التي تشير إلى أن متغيرات G6PD-D يمكن أن تقلل مستويات HbA1c بنسبة 0.7-1.0%، حيث أظهرت المجموعة الحالية انخفاضًا بنسبة 0.9%. بالإضافة إلى ذلك، تبرز أن حساسية HbA1c لتشخيص السكري في السكان الأفارقة تبلغ حوالي 50%، وهو ما يتماشى مع النتائج من المشاركين الذين لا يعانون من G6PD-D. تؤكد النتائج على الأهمية السريرية لـ G6PD-D في خفض HbA1c، مما قد يعيق الكشف المبكر عن مرض السكري من النوع 2 (T2D) وما قبل السكري. وبالتالي، يوصي المؤلفون بإجراء فحوصات روتينية لـ G6PD-D عند استخدام HbA1c تشخيصيًا، موصين بالاختبارات الإنزيمية واستخدام اختبارات G6PD المحمولة لتحسين كفاءة الفحص.
DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0334634
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41575919
Publication Date: 2026-01-23
Author(s): Amy R. Bentley et al.
Primary Topic: Neonatal Health and Biochemistry
Overview
This study investigates the impact of glucose-6-phosphate dehydrogenase deficiency (G6PD-D) on hemoglobin A1c (HbA1c) levels and its implications for diagnosing abnormal glucose tolerance (Abnl-GT) in sub-Saharan Africans. The research involved 534 participants from the Africans in America study, where HbA1c levels ranged from 3.1% to 11.3%. The findings revealed that individuals with G6PD-D exhibited HbA1c levels that were approximately 0.9% lower (mean 4.6 ± 0.5) compared to those with normal G6PD activity (mean 5.5 ± 0.6; P < 0.001). Notably, HbA1c demonstrated a sensitivity of 0% and specificity of 100% for detecting Abnl-GT in individuals with G6PD-D, contrasting with a sensitivity of 50% and specificity of 80% in those with normal G6PD activity. The study also highlighted the diagnostic challenges posed by G6PD-D, particularly for heterozygous women, as genotype alone was insufficient for determining G6PD-D status. In this cohort, concordance between genotyping and enzymatic assays for G6PD-D was perfect (100%) when excluding heterozygotes. The results underscore the limitations of using HbA1c as a screening tool for Abnl-GT in populations with a high prevalence of G6PD-D, which could lead to delayed diagnoses and increased health complications. The enzymatic assay proved to be a more reliable method for assessing G6PD-D status, particularly in women with heterozygous variants.
Introduction
The introduction of the research paper emphasizes the critical importance of early diagnosis of type 2 diabetes (T2D) and prediabetes in preventing complications and promoting remission. Despite the longstanding use of the oral glucose tolerance test (OGTT) as the diagnostic standard for abnormal glucose tolerance (Abnl-GT), its labor-intensive nature has prompted interest in alternative methods, particularly the hemoglobin A1c (HbA1c) test. While HbA1c has been adopted for diagnosing T2D (≥6.5%) and prediabetes (≥5.7%) since 2011, its diagnostic sensitivity is notably low in sub-Saharan African populations, with studies indicating a sensitivity of only about 50%. This discrepancy is attributed to African ancestry-specific genetic variants associated with significant reductions in HbA1c levels, particularly those linked to glucose-6-phosphate dehydrogenase deficiency (G6PD-D).
The paper discusses how G6PD-D, prevalent in malaria-endemic regions, leads to hemolysis and shorter red blood cell lifespans, resulting in lower HbA1c levels that do not accurately reflect glycemia. This misrepresentation can contribute to health disparities, as undiagnosed cases of T2D may arise from reliance on HbA1c screening. The authors highlight the need for further investigation into the diagnostic capabilities of HbA1c in the context of G6PD-D, particularly through their study involving sub-Saharan Africans in the Washington, DC area. The study aims to assess the effectiveness of HbA1c in detecting Abnl-GT based on G6PD-D status and to evaluate the concordance between enzymatic assays and genotyping for G6PD risk variants.
Methods
The “Africans in America” study aimed to identify effective screening tests for diabetes and cardiovascular disease among sub-Saharan Africans residing in the United States. Approved by the NIH Institutional Review Board (Clinical Trials.gov Identifier: NCT00001853), the study recruited participants from June 13, 2011, to December 12, 2024, using various outreach methods, including flyers, community presentations, and social media. Eligible participants were aged 18 to 70, had no known history of diabetes, and were born in sub-Saharan Africa, with both parents also identifying as “Black” and born in the same region. A total of 592 individuals underwent initial assessments, with 93% (549) invited for an Oral Glucose Tolerance Test (OGTT).
The OGTT defined abnormal glucose tolerance (Abnl-GT) as fasting glucose ≥ 100 mg/dL and/or 2-hour glucose ≥ 140 mg/dL, while Type 2 Diabetes (T2D) was defined by fasting glucose ≥ 126 mg/dL and/or 2-hour glucose ≥ 200 mg/dL. Additional blood tests included hemoglobin electrophoresis and HbA1c measurement, with a threshold of HbA1c ≥ 5.7% indicating Abnl-GT. After excluding individuals with hemoglobinopathies, the analysis included 545 participants for G6PD status evaluation, which was determined in 90% (534/594) of the original cohort. Notably, all participants with G6PD deficiency (G6PD-D) were previously unaware of their condition.
Results
The “Results” section of the research paper presents the key findings derived from the conducted experiments or analyses. It highlights significant data points, trends, and patterns observed during the study, providing a clear overview of the outcomes. The results are typically supported by relevant statistical analyses, including p-values or confidence intervals, to validate the findings.
Additionally, any mathematical models or equations that were employed to interpret the data are discussed, ensuring that the results are contextualized within the framework of the research objectives. The section may also include visual representations such as graphs or tables to enhance the clarity of the results and facilitate comparison with previous studies or theoretical expectations. Overall, this section serves to substantiate the hypotheses posed in the introduction and lays the groundwork for subsequent discussions and conclusions.
Discussion
In the “Discussion” section of the study, the authors analyze the implications of G6PD deficiency (G6PD-D) on the diagnostic utility of HbA1c for identifying abnormal glucose tolerance (Abnl-GT) among African immigrants. They report three key findings: first, HbA1c was ineffective in diagnosing Abnl-GT in individuals with G6PD-D, including those with type 2 diabetes (T2D); second, G6PD-D was associated with a significant reduction in HbA1c levels (approximately 0.9% lower); and third, the enzymatic assay for G6PD activity proved to be more reliable than genotyping for detecting G6PD-D.
The study highlights that in individuals with G6PD-D, the sensitivity of HbA1c for diagnosing Abnl-GT was 0%, while specificity was 100%, indicating that no individuals with both conditions would be identified using HbA1c alone. This presents a public health concern, as undiagnosed cases could lead to untreated hyperglycemia and its complications. Conversely, among those with normal G6PD activity, the sensitivity of HbA1c was 50%, which, while suboptimal, is significantly better than in the G6PD-D group. The authors suggest that adjusting HbA1c thresholds for individuals with G6PD-D could enhance diagnostic accuracy, potentially improving sensitivity to 70.6% while maintaining a specificity of 81%. Overall, the findings underscore the need for tailored diagnostic approaches in populations with G6PD deficiency to ensure early detection and management of glucose intolerance and related conditions.
Limitations
The study presents notable strengths, including its pioneering evaluation of the impact of Glucose-6-Phosphate Dehydrogenase Deficiency (G6PD-D) on the diagnostic sensitivity of HbA1c compared to the Oral Glucose Tolerance Test (OGTT) in African populations. It uniquely assesses both enzymatic assays and genotyping for G6PD-D in a non-endemic malaria region, enhancing the relevance of findings for African immigrants in the Diaspora. However, the research is limited by the relatively small sample size of the African cohort in America (n = 534), where G6PD-D prevalence was 10%. The observed 0% sensitivity for abnormal genotyping (Abnl-GT) in participants with G6PD-D suggests that a larger sample might reveal a higher proportion of individuals with elevated HbA1c levels than the 5.6% recorded.
The cohort’s demographic characteristics align with U.S. census data, indicating a representative sample of African immigrants, predominantly male and primarily from West and East Africa. The study corroborates previous findings that G6PD-D variants can reduce HbA1c levels by 0.7-1.0%, with the current cohort showing a 0.9% reduction. Additionally, it highlights that HbA1c sensitivity for diabetes diagnosis in African populations is approximately 50%, consistent with results from participants without G6PD-D. The findings underscore the clinical significance of G6PD-D in lowering HbA1c, which may hinder early detection of Type 2 Diabetes (T2D) and prediabetes. Consequently, the authors advocate for routine G6PD-D screening when HbA1c is utilized diagnostically, recommending enzymatic assays and the use of portable point-of-care G6PD testing to enhance screening efficiency.