Calcolo HOMA-IR (con HOMA-%B)
Stima l'insulino-resistenza (HOMA-IR) e la funzione β-cellulare (HOMA-%B) da una glicemia e un'insulinemia a digiuno, con le formule pubblicate da Matthews e colleghi nel 1985. La glicemia può essere in mg/dL o mmol/L e l'insulina in µU/mL o pmol/L.
Guide
- Valori normali dell'HOMA-IR: perché non esiste un unico numeroHOMA-IR valori normali: perché non c'è un unico intervallo. Studi in Giappone, Spagna, Italia, Brasile e Texas, effetto di digiuno e dosaggi, e i limiti.
Come funziona questo calcolatore HOMA-IR
Questo calcolatore HOMA-IR usa le due formule approssimate dell'homeostasis model assessment (HOMA) pubblicate da David Matthews e colleghi di Oxford su Diabetologia nel 1985. Il loro modello computerizzato predice i livelli di glicemia e insulina a digiuno che corrispondono a ciascun grado di insulino-resistenza e di deficit β-cellulare, così una singola coppia di valori a digiuno può essere letta a ritroso come stima di entrambi. L'articolo ha fissato il riferimento in modo che i soggetti normali normopeso sotto i 35 anni abbiano un'insulino-resistenza di 1 e una funzione β-cellulare del 100%, e ha fornito le formule con l'insulina in µU/mL (equivalente a mU/L) e la glicemia in mmol/L. Nell'articolo, le cellule β normali seguono la retta insulina = 5 × (glicemia − 3.5); con una glicemia di 4.5 mmol/L si ottiene un'insulina di 5 µU/mL, e 5 × 4.5 = 22.5, quindi quel punto vale esattamente 1.0 e 100%. L'articolo scrive la formula della resistenza come insulina ÷ (22.5 e−ln glicemia), che equivale a insulina × glicemia ÷ 22.5.
HOMA-IR = insulina a digiuno (µU/mL) × glicemia a digiuno (mmol/L) ÷ 22.5
HOMA-IR = insulina a digiuno (µU/mL) × glicemia a digiuno (mg/dL) ÷ 405
HOMA-%B = 20 × insulina a digiuno (µU/mL) ÷ (glicemia a digiuno in mmol/L − 3.5)
Glicemia: 1 mmol/L = 18 mg/dL, il fattore alla base di 405 (22.5 × 18). Insulina: 1 µU/mL = 6 pmol/L, quindi i pmol/L si dividono per 6. L'HOMA-%B non è calcolabile quando la glicemia è pari o inferiore a 3.5 mmol/L (63 mg/dL).
Il fattore di conversione dell'insulina conta perché ne esistono due in uso. Questo calcolatore divide i pmol/L per 6.00, il valore che Knopp e colleghi hanno indicato nel 2019 come corretto per l'insulina umana; essi riconducono l'altro fattore comune, 6.945, a una massa molare presunta di 6000 g/mol e a uno standard di insulina superato, e osservano che sottostima l'insulina di circa il 15%. Dividere per 6.945 dà un valore in µU/mL, e quindi un HOMA-IR e un HOMA-%B, inferiore di circa il 14% rispetto alla divisione per 6. Se il tuo laboratorio riporta i pmol/L, può dirti quale fattore usa.
Cosa significa un risultato HOMA-IR
Un risultato HOMA-IR non ha un intervallo di normalità universale né un'unica soglia per l'insulino-resistenza. L'unico punto fisso nell'articolo del 1985 è il valore di riferimento di 1.0 per adulti giovani normopeso; un risultato di 2.0 significa che il modello stima un grado di insulino-resistenza circa doppio. Le soglie pubblicate da allora derivano da popolazioni, fasce d'età, metodi di dosaggio dell'insulina e metodi statistici specifici, come il 75° o il 90° percentile di un gruppo sano, un intervallo di riferimento o il valore che meglio predice la sindrome metabolica. Nello studio spagnolo EPIRCE su 2.459 adulti, la soglia è scesa da 3.46 secondo il 90° percentile a 2.05 quando è stata definita in base alla sindrome metabolica. Anche i dosaggi dell'insulina differiscono: Manley e colleghi hanno rilevato che i risultati di 11 dosaggi commerciali variavano di un fattore 2 sugli stessi campioni. Quindi una soglia è utile solo se proviene da uno studio su una popolazione simile, idealmente misurata con un dosaggio simile.
| Studio | Popolazione | Come è stata definita la soglia | Valore HOMA-IR |
|---|---|---|---|
| Yamada 2011 | 2.153 adulti giapponesi sani di 20–79 anni, glicemia a digiuno inferiore a 100 mg/dL, BMI inferiore a 25 | Intervallo di riferimento (media ± 2 DS del log HOMA-IR) | 0.4–2.4; 2.5 o più proposto come insulino-resistenza |
| Ascaso 2003 | 65 adulti spagnoli di 30–60 anni con metabolismo glucidico normale | 75° percentile | 2.6 |
| Bonora 1998 (Bruneck) | 225 adulti italiani non obesi di 40–79 anni senza disturbi metabolici | Limite inferiore del quintile più alto | 2.77 |
| Geloneze 2009 (BRAMS) | 297 adulti sani su 1.203 brasiliani non diabetici di 18–78 anni | 90° percentile; curva ROC per la sindrome metabolica | Oltre 2.7; oltre 2.3 per la sindrome metabolica |
| Gayoso-Diz 2013 (EPIRCE) | 2.459 adulti spagnoli di 20–92 anni | 90° percentile; curva ROC per la sindrome metabolica | 3.46; 2.05 (1.85 negli uomini non diabetici) |
| Qu 2011 | 1.854 adulti messicano-americani di Brownsville, Texas | Clustering con apprendimento automatico | 3.80 |
L'HOMA-%B si legge allo stesso modo, rispetto al 100% come riferimento. Wallace e colleghi, dello stesso gruppo di Oxford, indicano la misura isolata della funzione β-cellulare come un uso inappropriato dell'HOMA: un valore di %B ha senso solo accanto all'insulino-resistenza che sta compensando. Per capire perché gli intervalli pubblicati differiscono e come sono stati condotti gli studi, vedi la guida all'intervallo di normalità dell'HOMA-IR.
HOMA-%B: la stima della funzione β-cellulare
L'HOMA-%B stima quanta insulina le cellule β producono per la glicemia a digiuno, come percentuale del 100% assegnato agli adulti giovani normopeso nel modello del 1985. Matthews e colleghi hanno costruito la parte β-cellulare del modello a partire dalle risposte del C-peptide in condizioni quasi stazionarie a clamp iperglicemici di 2.5 ore con livelli di glicemia di 7.5, 10 e 15 mmol/L in sei soggetti normali, la cui risposta del C-peptide alla glicemia era quasi lineare con un'intercetta sull'asse della glicemia di 3.5 mmol/L. Quell'intercetta è il 3.5 della formula, ed è per questo che l'HOMA-%B non è calcolabile con una glicemia pari o inferiore a 3.5 mmol/L. Nell'articolo, l'HOMA-%B era correlato con la funzione β-cellulare misurata con il clamp iperglicemico (Rs = 0.61) e con un test di tolleranza al glucosio endovenoso (Rs = 0.64). Gli autori hanno anche rilevato che l'HOMA valutava la funzione β-cellulare meno bene nei soggetti normali che nelle persone con diabete.
Matthews e colleghi hanno osservato che il circuito di feedback aumenta il livello basale di insulina per superare l'insulino-resistenza epatica, quindi un HOMA-%B alto accanto a un HOMA-IR alto riflette questa compensazione e non cellule β insolitamente sane. Wallace e colleghi hanno riportato nel 2004 che l'HOMA era stato usato circa 20 volte più spesso per stimare l'insulino-resistenza che la funzione β-cellulare.
Quando l'HOMA-IR è meno affidabile
L'HOMA-IR è una stima imprecisa nel singolo individuo, e i suoi autori lo hanno detto. Nell'articolo del 1985 il coefficiente di variazione tra stime ripetute era del 31% per l'insulino-resistenza e del 32% per la funzione β-cellulare, e gli autori hanno scritto che questa bassa precisione ne limita l'uso. Consigliavano di misurare l'insulina a digiuno nell'arco di 15 minuti in una persona a riposo, perché l'insulina viene rilasciata in modo pulsatile ed è influenzata dallo stress, e osservavano che tre prelievi a 5 minuti di distanza migliorano la precisione; un singolo prelievo ambulatoriale, scrivevano, difficilmente è una guida affidabile. Anche l'esercizio fisico e la proinsulina misurata come insulina possono influire sui risultati. Il modello è stato costruito e testato in persone senza diabete e in persone con diabete di tipo 2 trattato con la sola dieta, non in persone che si iniettano insulina. I dosaggi dell'insulina aggiungono altro errore: Miller e colleghi hanno rilevato che 7 metodi commerciali su 10 differivano da un riferimento in spettrometria di massa di oltre il 15.5% nel 36%-100% dei campioni.
L'HOMA segue comunque bene il metodo di riferimento a livello di gruppo. Matthews ha trovato una correlazione di 0.88 con il clamp euglicemico, e Bonora e colleghi hanno trovato r = −0.820 tra HOMA-IR e smaltimento del glucosio al clamp in 115 persone, concludendo che l'HOMA è adatto a studi di grandi dimensioni o epidemiologici con un solo prelievo a digiuno. Il gruppo di Oxford ha poi rilasciato un modello computerizzato, HOMA2, e Levy, Matthews e Hermans hanno scritto nel 1998 che la valutazione HOMA corretta usa il programma per computer. L'HOMA2 è un metodo diverso e aggiornato, non implementato qui, e i suoi valori sono su una scala diversa: nello studio brasiliano BRAMS la soglia del 90° percentile era 2.7 per l'HOMA-IR del 1985 e 1.8 per l'HOMA2-IR.
Domande
Qual è la formula dell'HOMA-IR?
HOMA-IR = insulina a digiuno (µU/mL) × glicemia a digiuno (mmol/L) ÷ 22.5, oppure insulina a digiuno (µU/mL) × glicemia a digiuno (mg/dL) ÷ 405. Con un'insulina di 10 µU/mL e una glicemia di 90 mg/dL (5.0 mmol/L) si ottiene 2.22.
Qual è un HOMA-IR normale?
Non esiste un unico valore normale. Il modello del 1985 fissa 1.0 come riferimento per adulti giovani normopeso, e le soglie pubblicate per l'insulino-resistenza vanno da 1.85 a 3.80 negli studi sugli adulti elencati sopra, a seconda della popolazione, del dosaggio e del metodo. Uno studio giapponese sull'intervallo di riferimento ha trovato da 0.4 a 2.4 negli adulti sani.
Come si convertono i pmol/L di insulina in µU/mL?
Questo calcolatore divide i pmol/L per 6, quindi 60 pmol/L corrispondono a 10 µU/mL. Alcuni laboratori e fonti usano 6.945, che dà un valore inferiore di circa il 14%. Knopp e colleghi sostengono che 6.00 sia il fattore corretto per l'insulina umana.
L'HOMA-IR è uguale all'HOMA2-IR?
No. L'HOMA2 è il modello computerizzato aggiornato di Oxford e dà numeri diversi dalle formule del 1985 usate qui, quindi le soglie dell'uno non si applicano all'altro.
I miei dati vengono inviati da qualche parte?
No. Il calcolo avviene nel tuo browser e i valori che inserisci non vengono inviati né memorizzati.
Fonti
- Matthews DR, Hosker JP, Rudenski AS, Naylor BA, Treacher DF, Turner RC. Homeostasis model assessment: insulin resistance and β-cell function from fasting plasma glucose and insulin concentrations in man. Diabetologia. 1985;28(7):412–419. doi:10.1007/BF00280883
- Wallace TM, Levy JC, Matthews DR. Use and abuse of HOMA modeling. Diabetes Care. 2004;27(6):1487–1495. doi:10.2337/diacare.27.6.1487
- Levy JC, Matthews DR, Hermans MP. Correct homeostasis model assessment (HOMA) evaluation uses the computer program. Diabetes Care. 1998;21(12):2191–2192. doi:10.2337/diacare.21.12.2191
- Knopp JL, Holder-Pearson L, Chase JG. Insulin units and conversion factors: a story of truth, boots, and faster half-truths. J Diabetes Sci Technol. 2019;13(3):597–600. doi:10.1177/1932296818805074
- Bonora E, Targher G, Alberiche M, et al. Homeostasis model assessment closely mirrors the glucose clamp technique in the assessment of insulin sensitivity. Diabetes Care. 2000;23(1):57–63. doi:10.2337/diacare.23.1.57
- Manley SE, Stratton IM, Clark PM, Luzio SD. Comparison of 11 human insulin assays: implications for clinical investigation and research. Clin Chem. 2007;53(5):922–932. doi:10.1373/clinchem.2006.077784
- Miller WG, Thienpont LM, Van Uytfanghe K, et al. Toward standardization of insulin immunoassays. Clin Chem. 2009;55(5):1011–1018. doi:10.1373/clinchem.2008.118380
- Yamada C, Mitsuhashi T, Hiratsuka N, et al. Optimal reference interval for homeostasis model assessment of insulin resistance in a Japanese population. J Diabetes Investig. 2011;2(5):373–376. doi:10.1111/j.2040-1124.2011.00113.x
- Ascaso JF, Pardo S, Real JT, et al. Diagnosing insulin resistance by simple quantitative methods in subjects with normal glucose metabolism. Diabetes Care. 2003;26(12):3320–3325. doi:10.2337/diacare.26.12.3320
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- Geloneze B, Vasques AC, Stabe CF, et al. HOMA1-IR and HOMA2-IR indexes in identifying insulin resistance and metabolic syndrome: Brazilian Metabolic Syndrome Study (BRAMS). Arq Bras Endocrinol Metabol. 2009;53(2):281–287. doi:10.1590/S0004-27302009000200020
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