Какво е тандемна масспектрометрия. Епилепсия при деца - за TMS генетичен анализ

Използването на високоефективна течна хроматография, съчетана с тандемна масспектрометрия (HPLC-MS/MS) в клиничните лаборатории, се е увеличило значително през последните 10 до 12 години, според преглед, публикуван в Clinical Biochemist Reviews. Авторите отбелязват, че специфичността на HPLC-MS/MS анализа значително превъзхожда имунологичните методи и класическата високоефективна течна хроматография (HPLC) за анализ на молекули с ниско молекулно тегло и има значително по-висока производителност от газовата хроматография-масспектрометрия (GC -Г-ЦА). Популярността на този метод в рутинните клинични анализи в момента се обяснява с уникалните възможности на метода.

Основните предимства на метода HPLC-MS/MS са:
• Възможност за точен количествен анализ на малки молекули;
• Едновременен анализ на множество целеви съединения;
• Уникална специфика;
• Висока скорост на анализ.

През последните години се обръща голямо внимание на времето за анализ и в резултат на това се увеличава производителността на лабораторията. Значително съкращаване на времето за анализ става възможно чрез използването на къси аналитични колони за HPLC/MS/MS, като същевременно значително се повишава специфичността на анализа. Използването на йонизация при атмосферно налягане (API), тандемен троен квадруполен масспектрометър и усъвършенствана високоефективна течна хроматография, както и свързаните техники за подготовка на пробите, изведоха HPLC-MS/MS в челните редици на съвременните аналитични методи за клинични изследвания.

Основни области на приложение на HPLC/MS/MS в клиничната медицина:
• Получаване на пълен метаболитен профил на стероидни панели, пурини и пиримидини и други съединения,
  скрининг на новородени за вродени нарушения на метаболизма (откриване на няколко десетки заболявания в един тест);
• Терапевтичен мониторинг на лекарства - имуносупресори, перотиконвулсанти, антиретровирусни, антикоагуланти и всякакви други - независимо от наличието на комплекти на производителя. Няма нужда да купувате скъпи комплекти за всяко вещество - можете да разработите свои собствени методи;
• Клинична токсикология – анализ на повече от 500 наркотични съединения и техните метаболити в един анализ, без потвърдителен анализ
  протеомика и метаболомика.

Освен това HPLC-MSMS се използва за скрининг на олигозахариди в урината, сулфатиди, дълговерижни мастни киселини, дълговерижни жлъчни киселини, метилмалонова киселина, изследвания на порфирия и скрининг на пациенти с нарушения на метаболизма на пурин и пиримидин.

Примери за приложение на течна хроматография
в комбинация с тандемна масспектрометрия при клинични анализи.

Скрининг на новородено:Първият пример за широко разпространено използване на HPLC-MS/MS в клиничната диагностика беше скринингът на вродени грешки на метаболизма при новородени. Понастоящем в развитите страни това е рутинен метод и обхваща повече от 30 различни заболявания, включително акедемия, аминоацидопатия и дефекти на окисление на мастни киселини. Особено внимание заслужават изследванията на вродени дефекти, които могат да доведат до сериозни проблеми, ако не бъдат адресирани своевременно (например уголемяване на сърцето или черния дроб или подуване на мозъка). Предимството на използването на HPLC-MS/MS за скрининг на новородени е възможността за едновременно анализиране на всички аминокиселини и ацилкарнитини по бърз, евтин и много специфичен начин.

Терапевтичен лекарствен мониторинг:Разработването и въвеждането на имуносупресивното лекарство сиролимус (рапамицин) за предотвратяване на отхвърляне на органи след трансплантация е един от основните двигатели за въвеждането на HPLC-MS/MS в клиничните лаборатории. Съвременният метод HPLC-MS/MS позволява едновременното определяне на такролимус, сиролимус, циклоспорин, еверолимус и микофенова киселина.

HPLC-MS/MS се използва и за анализ на цитотоксични, антиретровирусни лекарства, трициклични антидепресанти, антиконвулсанти и други лекарства, които изискват индивидуална дозировка.

Методът HPLC-MSMS позволява разделяне и количествено определяне на R- и S-енантиомерите на варфарин в концентрационен диапазон от 0,1-500 ng/ml.

Наркотици и болкоуспокояващи: HPLC-MS/MS се използва широко за анализ на тези съединения поради лесното приготвяне на пробата и краткото време за анализ. Понастоящем методът се използва в клинични лаборатории за скрининг за наличие на широк спектър от лекарства. Уникалната специфичност и чувствителност на метода позволява да се анализират едновременно повече от 500 съединения от различни класове в една проба с минимална пробоподготовка. Така че в случай на анализ на урината е достатъчно просто разреждане на пробата 50-100 пъти. При анализ на косата, вместо куп от 100-200 косъма, един косъм е достатъчен за надеждно идентифициране на факти за употреба на наркотици.

Ендокринология и анализ на стероиди: HPLC-MS/MS се използва широко в много ендокринологични лаборатории за анализ на стероиди - тестостерон, кортизол, алдестерон, прогестерон, естриол и много други.

Все повече и повече лаборатории започват да използват HPLC-MS/MS за определяне на кръвните нива на витамин D3 и D2.

I. Определяне на стероиди (стероиден профил).

Болничните и клиничните лаборатории вече имат способността да извършват едновременно определяне на множество стероиди с помощта на HPLC/MS/MS. В този случай няма нужда от голям обем на пробата, което е особено важно при анализ на педиатрични проби.

Случаи, в които е препоръчително да се определят няколко (профилиращи) стероиди:
• Вродената надбъбречна хиперплазия (CAH) е вроден дефект в биосинтезата на стероиди. Това е наследствена група от заболявания, причинени от неправилна активност на ензимите в надбъбречната кора, което води до намалено производство на кортизол. За надеждна диагноза на NAS се препоръчва измерване на кортизол, андростендион и 17-хидроксипрогестерон. HPLC/MS/MS позволява точно количествено определяне на трите стероида в един анализ със 100% увереност.
• Рутинният скрининг на новородени чрез имуноанализ се характеризира с висок процент положителни и фалшиво отрицателни резултати. Определянето чрез HPLC/MS/MS не само на кортизол, но и на алдостерон и 11-деоксикортизол прави възможно разграничаването на първичната от вторичната надбъбречна недостатъчност.
• HPLC/MS/MS позволява определяне на стероиди при простатит и синдром на хронична тазова болка.
• HPLC-MS/MS може да определи стероидните профили и да идентифицира причините за свързан с надбъбречната кора преждевременен пубертет при малки деца. Установено е, че концентрациите на тестостерон, андростендион, дехидроепиандростерон (DHEA) и неговия сулфат при тези деца са малко по-високи, отколкото при по-големите контролни деца.
• Серумът от активни пушачи, пасивни пушачи и непушачи се анализира за наличието на 15 стероидни хормона и хормони на щитовидната жлеза, за да се изследва връзката между излагането на пациента на дим и концентрациите на хормони.
• HPLC/MS/MS се използва за профилиране на някои женски стероидни хормони в урината.
• HPLC/MS/MS се използва за оценка на концентрациите на невроактивни хормони за превенция на диабетна невропатия.

II. Определяне на тиреоидни хормони

Рутинните методи за определяне на тиреоидни хормони обикновено разчитат на радиоимунологични анализи, които са скъпи и откриват само Т3 и Т4, което може да ограничи способността за определяне и пълно регулиране на функцията на щитовидната жлеза.

• Понастоящем, използвайки HPLC-MSMS, се извършва едновременен анализ на пет тиреоидни хормона в серумни проби, включително тироксин (Т4), 3,3',5-трийодтиронин (Т3), 3,3',5'- (rT3) , 3 ,3'-дийодтиронин (3,3'-Т2) и 3,5-дийодтиронин (3,5-Т2) в концентрация 1 -500 ng/ml.
• Методът HPLC/MS/MS се използва и за анализ на състава на хормоните при пациенти, претърпели тиреоидектомия. Определят се нивата на концентрация на тироксин (Т4), трийодтиронин (Т3), свободен Т4 и тиреостимулиращ хормон (TSH) след операцията. Установено е, че HPLC/MS/MS е отличен начин за установяване на връзката между концентрациите на TSH и хормоните на щитовидната жлеза.
• Методът HPLC/MS/MS се използва за определяне на тироксин (Т4) в човешка слюнка и серум. Методът се характеризира с висока възпроизводимост, точност и граница на откриване 25 pg/ml. Проучванията показват, че има диагностична връзка в концентрациите на Т4 в слюнката между еутиреоидни субекти и пациенти с болестта на Грейвс.

Методът HPLC/MS/MS вече има чувствителността, специфичността и точността, необходими за надеждното определяне на всички стероиди в биологични течности и по този начин подобрява диагностичните възможности, особено в случай на определяне на набори от стероиди.

III. Определяне на 25-хидроксивитамин D чрез HPLC/MS/MS

25-хидрокси витамин D (25OD) е основната циркулираща форма на витамин D и предшественик на неговата активна форма. (1,25-дихидроксивитамин D). Поради дългия си полуживот, определянето на 25OD е важно за определяне на състоянието на витамин D в тялото на пациента. Витамин D съществува в две форми: витамин D3 (холекалциферол) и витамин D2 (ергокалциферол). И двете форми се метаболизират в съответните им 25OD форми. От голямо значение за диагностиката е наличието на аналитични методи, които могат да определят и двете форми на витамина с висока точност и позволяват проследяване на пациенти с дефицит на витамин D. Използваните до момента методи не позволяват разделно определяне на витамин D2 и D3. В допълнение, при високи концентрации на витамин D2, откриваемото количество D3 е подценено. Друг недостатък е използването на радиоактивни изотопи. Използването на метода HPLC/MS/MS позволява не само да се избегне използването на радиоактивни изотопи, но и да се извърши отделно определяне на двете активни форми на витамина.

Методът е приложим при следните пациенти:
1. Ако подозирате ниско ниво на витамин D в организма;
2. Ако се подозира необяснима токсичност;
3. При преглед на пациенти, подложени на лечение за ниски нива на витамин D;
4. Използването на HPLC/MS/MS позволява отделно определяне на двете форми при наблюдение на пациенти.

IV. Определяне на имуносупресори чрез HPLC/MS/MS

След трансплантация на органи имуносупресивните лекарства трябва да се приемат цял ​​живот, за да се избегне отхвърляне. С много тесен терапевтичен диапазон и висока токсичност, имуносупресорите изискват индивидуално дозиране за постигане на максимален ефект. Следователно мониторирането на основните имуносупресивни лекарства: циклоспорин А, такролимус, сиролимус и еверолимус е жизненоважно за коригиране на дозата на лекарствата за всеки отделен пациент в зависимост от концентрацията на лекарството в кръвта.

Имуноанализите все още се използват за наблюдение на тези лекарства, но тези методи са скъпи и имат ограничена специфичност, точност и възпроизводимост. Има случаи на смърт на пациенти от неправилно дозиране на имуносупресори въз основа на резултатите, получени с помощта на имунологични методи. В момента имуноанализите се заменят в клиничните лаборатории с HPLC/MS/MS. Така в Мюнхенската университетска клиника ежедневно се анализират около 70 проби за съдържание на сиролимус и циклоспорин А с помощта на HPLC/MS/MS система. Цялата пробоподготовка и инструментален контрол се извършват от един служител. Лабораторията също преминава към тестване на такролимус по този метод.

• Описано е използването на HPLC/MS/MS за рутинно едновременно определяне на такролимус, сиролимус, аскомицин, деметиксисиролимус, циклоспорин А и циклоспорин G в кръвта. Диапазонът, определен от концентрацията, е 1,0 - 80,0 ng/ml. За циклоспорин 25 - 2000 ng/ml. През годината в лабораторията са анализирани над 50 000 проби.
• Тъй като е установено, че едновременната употреба на такролимус и сиролимус има положителен терапевтичен ефект, беше разработен прост и ефективен HPLC/MS/MS метод за отделното им определяне в кръвта за клиничен анализ. Анализът на една проба отнема 2,5 минути с точност, варираща от 2,46% - 7,04% за такролимус и 5,22% - 8,30% за сиролимус за цялата аналитична крива. Долната граница на откриване на такролимус е 0,52 ng/ml, на сиролимус - 0,47 ng/ml.

V. Определяне на хомоцистеин чрез HPLC/MS/MS

Хомоцистеинът представлява интерес при сърдечно-съдови заболявания (тромбоемболизъм, сърдечни заболявания, атеросклероза) и други клинични състояния (депресия, болест на Алцхаймер, остеопороза, усложнения при бременност и др.). Настоящите методи за анализ на хомоцистеин, включително имуноанализите, са скъпи. Разработен е бърз HPLC/MS/MS метод за анализ на хомоцистеин за рутинна клинична употреба при анализа на голям брой проби. Йонизацията се извършва по електроспрей метод. Методът е възпроизводим, високо специфичен и точен. Предимствата на метода са също ниската цена на реагентите и лекотата на подготовка на пробите. Възможно е да се анализират 500 или повече проби на ден.

Заключение

Трябва да се отбележи, че въпреки че сега се използват значително подобрени методи за имуноанализ, поради фундаментални технически ограничения, този метод никога няма да има точността и специфичността за целевото вещество, сравнима с HPLC-MSMS, особено в присъствието на метаболити. Това не само води до ниска точност на метода ELISA и висок процент на фалшиво положителни и фалшиво отрицателни резултати, но също така не позволява сравнение на резултатите, получени в различни клинични отделения, използващи метода ELISA. Използването на HPLC-MS/MS елиминира този недостатък и позволява много специфичен, точен и бърз анализ на голям брой проби с висока надеждност в присъствието на метаболити и липсата на интерференция от съпътстващи и ендогенни вещества, открити в плазмата и кръвта на пациентите.

Въпреки очевидната висока цена на инструменталния комплекс, както показва световната практика, при правилна работа този комплекс се изплаща за 1-2 години. Това се дължи на първо място на ниската цена на един анализ поради едновременния анализ на десетки и стотици съединения и липсата на необходимост от закупуване на скъпи диагностични комплекти. В допълнение, лабораторията има възможност самостоятелно да разработи всички необходими методи за анализ и да не зависи от производителя на комплекта.

Избор на правилната конфигурация на инструментите

Има голям брой различни масспектрометрични методи и типове масспектрометри, предназначени за решаване на голямо разнообразие от проблеми - от структурната идентификация на сложни протеинови макромолекули, тежащи стотици хиляди далтони, до рутинен високопроизводителен количествен анализ на малки молекули.

За успешното решаване на проблема едно от основните условия е изборът на правилния тип оборудване. Няма универсално устройство, което да ви позволява да решавате целия набор от аналитични проблеми. По този начин устройство, предназначено да реши проблема с идентифицирането на микроорганизми, не е в състояние да проведе количествен анализ на малки молекули. И обратно. Факт е, че въпреки общото име, това са напълно различни устройства, работещи на различни физически принципи. В първия случай това е времепролетен масспектрометър с лазерен йонизационен източник - MALDI-TOF, а във втория - троен квадрупол с електроспрей йонизация - HPLC-MSMS.

Вторият най-важен параметър е изборът на правилната системна конфигурация. Има няколко големи производители на оборудване за масспектрометрия. Устройствата на всеки производител имат не само своите силни страни, но и слаби страни, за които обикновено предпочитат да мълчат. Всеки производител произвежда своя собствена линия устройства. Цената на един аналитичен комплекс варира от 100 000 до 1 000 000 или повече долара. Изборът на оптималния производител и правилната конфигурация на оборудването не само ще спести значителни финансови ресурси, но и ще реши задачата по-ефективно. За съжаление има много примери, когато оборудването на лабораторията е извършено без да се вземат предвид тези фактори. Резултатът е празно оборудване и пропилени пари.

Третият фактор, определящ успешното функциониране на една лаборатория, е персоналът. Работата с масспектрометри изисква висококвалифициран персонал. За съжаление, нито един университет в Русия няма курс по съвременна практическа масспектрометрия, особено по отношение на клиничните приложения, и задачите за обучение на персонал във всяка лаборатория трябва да се решават самостоятелно. Естествено, 2-3 дни въвеждащо обучение, проведено от производителя след пускането на оборудването, е абсолютно недостатъчно, за да се разберат основите на метода и да се придобият умения за работа с устройството.

Четвъртият фактор е липсата на готови методи за анализ. Всяка лаборатория има свои приоритетни задачи, за които е необходимо да се разработят собствени методи. Това може да направи човек, който има поне 2-3 години опит в работата с уреда. Производителите понякога предоставят един или два общи метода с препоръчителен характер, но не ги адаптират към специфичните задачи на лабораторията.

IN BioPharmExpert LLCПри нас работят специалисти с дългогодишен опит в работата с различни видове масспектрометри, както и в разработването на методи и извършването на високопроизводителни анализи. Затова ние предоставяме следните услуги:

1. Избор на оптимална конфигурация на устройството за конкретните задачи на клиента.
2. Закупуване, доставка и пускане в експлоатация на оборудване от водещи производители на тандемни масспектрометри Поетапно обучение на персонала в рамките на една година от датата на пускане на оборудването.
3. Набор от готови техники и бази данни за решаване на основни клинични проблеми.
4. Разработване на методи за анализ и решаване на специфични проблеми на клиента в неговата лаборатория с участието на неговия персонал.
5. Методическа подкрепа на всички етапи от работата.

[06-225 ] Кръвен тест за аминокиселини (32 показателя)

5645 рубли.

Поръчка

Аминокиселините са важни органични вещества, чиято структура съдържа карбоксилни и аминови групи. Цялостното изследване, което определя съдържанието на аминокиселини и техните производни в кръвта, ни позволява да идентифицираме вродени и придобити нарушения на метаболизма на аминокиселините.

* Състав на изследването:

1. Аланин (ALA)
2. Аргинин (ARG)
3. Аспарагинова киселина (ASP)
4. Цитрулин (CIT)
5. Глутаминова киселина (GLU)
6. Глицин (GLY)
7. Метионин (MET)
8. Орнитин (ORN)
9. Фенилаланин (PHE)
10. Тирозин (TYR)
11. Валин (VAL)
12. левцин (LEU)
13. Изолевцин (ILEU)
14. Хидроксипролин (HPRO)
15. серин (SER)
16. Аспарагин (ASN)
17. Глутамин (GLN)
18. Бета-аланин (BALA)
19. Таурин (TAU)
20. хистидин (HIS)
21. Треонин (THRE)
22. 1-метилхистидин (1MHIS)
23. 3-метилхистидин (3MHIS)
24. Алфа-аминомаслена киселина (AABA)
25. Пролин (PRO)
26. Цистатионин (КИСТА)
27. Лизин (LYS)
28. Цистин (CYS)
29. Цистеинова киселина (CYSA)

Синоними руски

Скрининг за аминоацидопатия; аминокиселинен профил.

СинонимиАнглийски

Аминокиселинен профил, плазма.

Методизследвания

Високоефективна Течна хроматография.

Какъв биоматериал може да се използва за изследване?

Венозна кръв.

Как правилно да се подготвим за изследване?

• Изключете алкохола от диетата си 24 часа преди теста.
• Не яжте 8 часа преди теста, можете да пиете чиста негазирана вода.
• Напълно избягвайте приема на лекарства 24 часа преди изследването (консултирайте се с Вашия лекар).
• Избягвайте физически и емоционален стрес 30 минути преди теста.
• Не пушете 30 минути преди теста.

Обща информация за изследването

Аминокиселините са органични вещества, съдържащи карбоксилни и аминогрупи. Известни са около 100 аминокиселини, но в синтеза на протеини участват само 20. Тези аминокиселини се наричат ​​"протеиногенни" (стандартни) и според възможността за синтез в организма се класифицират на заменими и есенциални. Есенциалните аминокиселини включват аргинин, валин, хистидин, изолевцин, левцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, фенилаланин. Несъществените аминокиселини са аланин, аспарагин, аспартат, глицин, глутамат, глутамин, пролин, серин, тирозин, цистеин. Протеиногенни и нестандартни аминокиселини, техните метаболити участват в различни метаболитни процеси в организма. Дефектът в ензимите на различни етапи на трансформация на веществата може да доведе до натрупване на аминокиселини и продукти от тяхната трансформация и да има отрицателен ефект върху състоянието на организма.

Нарушенията на метаболизма на аминокиселините могат да бъдат първични (вродени) и вторични (придобити). Първичните аминоацидопатии обикновено се унаследяват автозомно-рецесивно или Х-свързани и се проявяват в ранна детска възраст. Болестите се развиват поради генетично обусловен дефицит на ензими и/или транспортни протеини, свързани с метаболизма на определени аминокиселини. В литературата са описани повече от 30 варианта на аминоацидопатии. Клиничните прояви могат да варират от леки доброкачествени нарушения до тежка метаболитна ацидоза или алкалоза, повръщане, умствена изостаналост и забавяне на растежа, летаргия, кома, синдром на внезапна неонатална смърт, остеомалация и остеопороза. Вторичните нарушения на метаболизма на аминокиселините могат да бъдат свързани със заболявания на черния дроб, стомашно-чревния тракт (например улцерозен колит, болест на Crohn), бъбреците (например синдром на Fanconi), недостатъчно или неадекватно хранене и неоплазми. Ранната диагностика и навременното лечение могат да предотвратят развитието и прогресирането на симптомите на заболяването.

Това изследване дава възможност за цялостно определяне на концентрацията в кръвта на стандартни и непротеиногенни аминокиселини и техните производни и оценка на състоянието на метаболизма на аминокиселините.

Аланин (А.Л.А.) могат да се синтезират в човешкото тяло от други аминокиселини. Той участва в процеса на глюконеогенеза в черния дроб. Според някои данни повишените нива на аланин в кръвта са свързани с повишено кръвно налягане, индекс на телесна маса и др.

Аргинин (A.R.G.) В зависимост от възрастта и функционалното състояние на организма се класифицира като полунезаменими аминокиселини. Поради незрялостта на ензимните системи, недоносените бебета не са в състояние да го образуват и следователно се нуждаят от външен източник на това вещество. Повишена нужда от аргинин възниква при стрес, хирургично лечение и наранявания. Тази аминокиселина участва в деленето на клетките, заздравяването на рани, освобождаването на хормони и образуването на азотен оксид и урея.

Аспарагинова киселина (A.S.P.) може да се образува от цитрулин и орнитин и е предшественик на някои други аминокиселини. Аспарагинова киселина и аспарагин (ASN)участват в глюконеогенезата, синтеза на пуринови бази, азотния метаболизъм и функцията на АТФ синтетазата. В нервната система аспарагинът играе ролята на невротрансмитер.

цитрулин (ЦИТ) може да се образува от орнитин или аргинин и е важен компонент на цикъла на урея в черния дроб (орнитинов цикъл). Цитрулинът е компонент на филагрин, хистони и играе роля при автоимунно възпаление при ревматоиден артрит.

Глутаминова киселина (Г.Л.У.) – неесенциална аминокиселина, която е от голямо значение за азотния метаболизъм. Свободната глутаминова киселина се използва в хранително-вкусовата промишленост като подобрител на вкуса. Глутаминова киселина и глутаматса важни възбуждащи невротрансмитери в нервната система. При класическата фенилкетонурия се наблюдава намалено освобождаване на глутамат.

глицин (GLY) е неесенциална аминокиселина, която може да се образува от серин под въздействието на пиридоксин (витамин B6). Участва в синтеза на протеини, порфирини, пурини и е инхибиторен трансмитер в централната нервна система.

Метионин (MET) – незаменима аминокиселина, чието максимално съдържание се определя в яйца, сусам, зърнени храни, месо и риба. От него може да се образува хомоцистеин. Дефицитът на метионин води до развитие на стеатохепатит.

орнитин (ORN) не е кодиран от човешка ДНК и не участва в протеиновия синтез. Тази аминокиселина се образува от аргинин и играе ключова роля в синтеза на урея и отстраняването на амоняка от тялото. Препарати, съдържащи орнитин, се използват за лечение на цироза и астеничен синдром.

Фенилаланин (PHE) – есенциална аминокиселина, която е предшественик на тирозин, катехоламини, меланин. Генетичен дефект в метаболизма на фенилаланина води до натрупване на аминокиселината и нейните токсични продукти и развитие на аминоацидопатия - фенилкетонурия. Заболяването е свързано с нарушения на умственото и физическото развитие и гърчове.

Тирозин (TYR)влиза в тялото с храната или се синтезира от фенилаланин. Той е предшественик на невротрансмитерите (допамин, норепинефрин, адреналин) и пигмента меланин. При генетични нарушения на метаболизма на тирозина възниква тирозинемия, която е придружена от увреждане на черния дроб, бъбреците и периферна невропатия. Важна диференциална диагностична стойност е липсата на повишаване на нивото на тирозин в кръвта по време на фенилкетонурия, за разлика от някои други патологични състояния.

валин (VAL), левцин (LEU)И изолевцин (ILEU)– незаменими аминокиселини, които са важни източници на енергия в мускулните клетки. При ферментопатии, които нарушават метаболизма им и водят до натрупване на тези аминокиселини (особено левцин), възниква „болест от кленов сироп“ (левциноза). Патогномоничният признак на това заболяване е сладникавата миризма на урина, която наподобява кленов сироп. Симптомите на аминоацидопатията се появяват в ранна възраст и включват повръщане, дехидратация, летаргия, хипотония, хипогликемия, гърчове и опистотонус, кетоацидоза и патология на централната нервна система. Болестта често завършва със смърт.

Хидроксипролин (HPRO)се образува от хидроксилирането на пролин под въздействието на витамин С. Тази аминокиселина осигурява стабилността на колагена и е негов основен компонент. При дефицит на витамин С се нарушава синтеза на хидроксипролин, намалява се стабилността на колагена и се появява увреждане на лигавиците - симптоми на скорбут.

серин (SER)е част от почти всички протеини и участва в образуването на активните центрове на много ензими в тялото (например трипсин, естерази) и синтеза на други несъществени аминокиселини.

Глутамин (GLN)е частично заменима аминокиселина. Нуждата от него се увеличава значително при наранявания, някои стомашно-чревни заболявания и интензивна физическа активност. Участва в азотния метаболизъм, синтеза на пурин, регулирането на киселинно-алкалния баланс и изпълнява невротрансмитерна функция. Тази аминокиселина ускорява оздравителните и възстановителните процеси след наранявания и операции.

Гама-аминомаслена киселина (GABA)синтезиран от глутамин и е най-важният инхибиторен невротрансмитер. GABA лекарства се използват за лечение на различни неврологични заболявания.

Бета-аминоизомаслена киселина (BAIBA)е продукт на метаболизма на тимин и валин. Повишаване на нивото му в кръвта се наблюдава при дефицит на бета-аминоизобутират-пируват аминотрансфераза, гладуване, отравяне с олово, лъчева болест и някои неоплазми.

Алфа аминомаслена киселина (AABA)– прекурсор за синтеза на офталмична киселина, която е аналог на глутатиона в лещата на окото.

Бета аланин (BALA),за разлика от алфа-аланина, той не участва в синтеза на протеини в тялото. Тази аминокиселина е част от карнозина, който като буферна система предотвратява натрупването на киселини в мускулите по време на физическа активност, намалява мускулната болка след тренировка и ускорява възстановителните процеси след наранявания.

хистидин (HIS)– есенциална аминокиселина, която е прекурсор на хистамин, е част от активните центрове на много ензими, намира се в хемоглобина и подпомага възстановяването на тъканите. Рядък генетичен дефект на хистидазата причинява хистидинемия, която може да причини хиперактивност, забавяне на развитието, затруднения в обучението и в някои случаи умствена изостаналост.

Треонин (THRE)– есенциална аминокиселина, необходима за протеиновия синтез и образуването на други аминокиселини.

1-метилхистидин (1MHIS)е производно на ансерин. Концентрацията на 1-метилхистидин в кръвта и урината корелира с консумацията на месни храни и се повишава при дефицит. Повишаване на нивото на този метаболит възниква при дефицит на карозиназа в кръвта и се наблюдава при болест на Паркинсон и множествена склероза.

3-метилхистидин (3MHIS)е продукт на метаболизма на актин и миозин и отразява нивото на разграждане на протеини в мускулната тъкан.

Пролин (PRO)синтезиран в тялото от глутамат. Хиперпролинемия, дължаща се на генетичен дефект на ензими или поради неадекватно хранене, повишени нива на млечна киселина в кръвта или чернодробно заболяване може да доведе до гърчове, умствена умора и други неврологични патологии.

Лизин (LYS)– незаменима аминокиселина, която участва в образуването на колаген и възстановяването на тъканите, функцията на имунната система, синтеза на протеини, ензими и хормони. Липсата на глицин в организма води до астения, загуба на паметта и нарушаване на репродуктивните функции.

Алфа амино адипинова киселина (AAA)– междинен продукт от метаболизма на лизин.

Цистеин (CYS)е незаменима аминокиселина за деца, възрастни хора и хора с малабсорбция на хранителни вещества. При здрави хора тази аминокиселина се синтезира от метионин. Цистеинът е част от кератина на косата и ноктите, участва в образуването на колаген, антиоксидант е, прекурсор на глутатиона и предпазва черния дроб от вредното въздействие на алкохолните метаболити. Цистине димерна цистеинова молекула. При генетичен дефект в транспорта на цистин в бъбречните тубули и чревните стени възниква цистинурия, което води до образуване на камъни в бъбреците, уретерите и пикочния мехур.

Цистатионин (КИСТА)– междинен продукт от метаболизма на цистеина по време на синтеза му от хомоцистеин. При наследствен дефицит на ензима цистатионаза или придобита хиповитаминоза В6 нивото на цистатионин в кръвта и урината се повишава. Това състояние се описва като цистатионинурия, която е доброкачествена без явни патологични признаци, но в редки случаи може да се прояви като интелектуален дефицит.

Цистеинова киселина (CYSA)се образува по време на окислението на цистеин и е предшественик на таурина.

Таурин (TAU)се синтезира от цистеин и за разлика от аминокиселините е сулфонова киселина, съдържаща сулфонова група вместо карбоксилна група. Тауринът е част от жлъчката, участва в емулгирането на мазнините, е инхибиторен невротрансмитер, подобрява репаративните и енергийните процеси, има кардиотонични и хипотензивни свойства.

Аминокиселините и протеините са широко използвани в спортното хранене и се използват за увеличаване на мускулната маса. Вегетарианците, поради липсата на животински протеин в диетата си, могат да изпитат дефицит на някои незаменими аминокиселини. Това изследване ни позволява да оценим адекватността на такива видове хранене и, ако е необходимо, да направим тяхната корекция.

За какво се използва изследването?

• Диагностика на наследствени и придобити заболявания, свързани с нарушения в метаболизма на аминокиселините;
• диференциална диагноза на причините за нарушения на азотния метаболизъм, отстраняване на амоняк от тялото;
• наблюдение на спазването на диетична терапия и ефективността на лечението;
• оценка на хранителния статус и промяна на диетата.

Кога е насрочено изследването?

• Ако има съмнение за нарушение на метаболизма на аминокиселините при деца, включително новородени (повръщане, диария, метаболитна ацидоза, специална миризма и оцветяване на пелени, нарушено умствено развитие);
• с хиперамонемия (повишени нива на амоняк в кръвта);
• с обременена семейна история, наличие на вродени аминоацидопатии при роднини;
• при наблюдение на спазването на диетичните препоръки, ефективността на лечението;
• при изследване на спортисти (например културисти), които консумират спортно хранене (протеини и аминокиселини);
• при изследване на вегетарианци.

Какво означават резултатите?

• Аланин (ALA):

• Аргинин (ARG):

• Аспарагинова киселина (ASP):

• Цитрулин (CIT):

• Глутаминова киселина (GLU):

• Глицин (GLY)

• Метионин (MET)

• Орнитин (ORN)

• Фенилаланин (PHE)

• Тирозин (TYR)

• Валин (VAL)

• левцин (LEU)

• Изолевцин (ILEU)

• Хидроксипролин (HPRO)

• серин (SER)

• Аспарагин (ASN)

• Алфа-аминоадипинова киселина (ААА)

• Глутамин (GLN)

• Бета-аланин (BALA): 0 - 5 µmol/l.
• Таурин (TAU)

• хистидин (HIS)

• Треонин (THRE)

• 1-метилхистидин (1MHIS)

• 3-метилхистидин (3MHIS)

• Гама-аминомаслена киселина (GABA)

• Бета-аминоизомаслена киселина (BAIBA)

• Алфа-аминомаслена киселина (AABA): 0 - 40 µmol/l.
• Пролин (PRO)

• Цистатионин (CYST): 0 - 0,3 µmol/l.
• Лизин (LYS)

• Цистин (CYS)

• Цистеинова киселина (CYSA): 0.

Интерпретацията на резултатите се извършва, като се вземат предвид възрастта, хранителните навици, клиничното състояние и други лабораторни данни.

Повишаване на общото ниво на аминокиселини в кръвта е възможно при:

• еклампсия;
• нарушен толеранс към фруктоза;
• диабетна кетоацидоза;
• бъбречна недостатъчност;
• Синдром на Reye.

Намаляване на общото ниво на аминокиселини в кръвта може да настъпи, когато:

• хиперфункция на надбъбречната кора;
• треска;
• болест на Hartnup;
• хорея на Хънтингтън;
• неадекватно хранене, гладуване (квашиоркоре);
• синдром на малабсорбция при тежки заболявания на стомашно-чревния тракт;
• хиповитаминоза;
• нефротичен синдром;
• треска pappataci (комар, флеботомия);
• ревматоиден артрит.

Първични аминоацидопатии

Промоция аргинин, глутамин– дефицит на аргиназа.

Промоция аргинин сукцинат, глутамин– дефицит на аргиносукциназа.

Промоция цитрулин, глутамин– цитрулинемия.

Промоция цистин, орнитин, лизин– цистинурия.

Промоция валин, левцин, изолевцин– болест на кленов сироп (левциноза).

Промоция фенилаланин– фенилкетонурия.

Промоция тирозин– тирозинемия.

Вторични аминоацидопатии

Промоция глутамин– хиперамонемия.

Промоция аланин– лактатна ацидоза (лактатна ацидоза).

Промоция глицин– органична ацидурия.

Промоция тирозин– преходна тирозинемия при новородени.

Литература

• Част 8. Аминокиселини. В: Scriver CR, Beaudet AL, Valle D, Sly WS, Childs B, Kinzler KW, Vogelstein B, eds. Метаболитни и молекулярни основи на наследствените заболявания. 8-мо изд. Ню Йорк, Ню Йорк: McGraw-Hill, Inc; 2001;1665-2105.
• Част IV. Нарушения на метаболизма и транспорта на аминокиселините. Fernandes J, Saudubray J-M, Van den Berghe G, eds. Диагностика и лечение на вродени метаболитни заболявания. 3-то изд. Ню Йорк, Ню Йорк: Springer; 2000; 169-273.
• Част 2. Нарушения на метаболизма на аминокиселините. Nyhan WL, Barshop BA, Ozand PT, изд. Атлас на метаболитни болести. 2-ро изд. Ню Йорк, Ню Йорк: Oxford University Press Inc; 2005;109-189.
• Blau N, Duran M, Blaskovics ME, Gibson KM, eds. Ръководство на лекаря за лабораторна диагностика на метаболитни заболявания. 2-ро изд. Ню Йорк, Ню Йорк: Springer; 2003 г.
• База данни за човешкия метаболом. Режим на достъп: http://www.hmdb.ca/

В съвременната епоха, с разцвета на естествената научна мисъл, започва да се обръща специално внимание на „животинското електричество“. Любознателните умове бяха развълнувани от експериментите на Луиджи Галвани, който накара жабешкия крак да се свие. По-късно, с появата на „волтовия стълб“, всеки, който се смяташе за модерен човек и естествен учен, провеждаше подобни експерименти. Физическите свойства на мускулната тъкан са изследвани с помощта на ток, а апотеозът на „подобието на Създателя“ се счита за опит, при който импулс на постоянен ток кара мускулите на трупа да се свиват.

С развитието на електротехниката и появата на експериментите на Фарадей се появи ново оборудване, което направи възможно получаването на магнитни полета с помощта на ток и обратно. По този начин постепенно се роди идеята за използване не на постоянен електрически ток, а на магнитно поле за въздействие върху областите на мозъчната кора. В крайна сметка магнитното поле поражда електрически ток, а това вече предизвиква различни процеси в тялото. Именно от тази идея се ражда методът, наречен транскраниална магнитна терапия. Какво е това и как го определя науката?

Определение

TCMS, или транскраниална магнитна стимулация, е метод, използван в научната и клинична практика, който позволява без болка и индукция на електрически ток да се стимулира мозъчната кора с магнитно поле от разстояние, като се получават различни отговори на въздействието на къси импулси на магнитното поле. Този метод се използва както за диагностика, така и за лечение на определени видове заболявания.

Същността на техниката и механизма на действие

Устройството за електромагнитна мозъчна стимулация се основава на принципа на възбуждане на електромагнитна индукция. Известно е, че ток, преминаващ през индуктор, създава магнитно поле. Ако изберем характеристиките на тока и бобината така, че магнитното поле да е силно и вихровите токове да са минимални, тогава ще имаме устройство TKMS. Основната последователност от събития може да бъде следната:

Устройството генерира импулси от токове с висока амплитуда, разреждайки кондензатора, когато сигналът за високо напрежение е късо. Кондензаторът се отличава с висок ток и високо напрежение - тези технически характеристики са много важни за получаване на силни полета.

Тези токове се насочват към ръчна сонда, върху която е разположен генератор на магнитно поле - индуктор.

Сондата се придвижва много близо до скалпа, така че генерираното магнитно поле от до 4 тесла се предава към кората на главния мозък.

Съвременните индуктори имат принудително охлаждане, тъй като те все още се нагряват много поради вихрови токове. Не можете да докосвате тялото на пациента с тях - можете да се изгорите.

Четири тесла е много впечатляваща стойност. Достатъчно е да се каже, че това надвишава мощността на скенерите за ЯМР с високо поле, които произвеждат 3 тесла върху голям пръстен от електромагнити. Тази стойност е сравнима с данните от големите диполни магнити на Големия адронен колайдер.

Стимулирането може да се извърши в различни режими - еднофазен, двуфазен и т.н.Можете да изберете типа индукторна бобина, която ви позволява да дадете различно фокусирано магнитно поле на различни дълбочини на мозъка.

В кората се генерират вторични процеси - деполяризация на мембраните на невроните и генериране на електрически импулс. Методът TMS позволява чрез движение на индуктора да се постигне стимулация на различни области на кората и да се получи различен отговор.

Транскраниалната магнитна стимулация изисква интерпретация на резултатите. Към пациента се изпраща поредица от различни импулси, като резултатът е идентифициране на минималния праг на двигателния отговор, неговата амплитуда, време на забавяне (латентност) и други физиологични показатели.

Ако лекарят действа върху кората, резултатът е, че мускулите на багажника могат да се свиват в съответствие с „моторния хомункулус“, т.е. в съответствие с кортикалното представяне на мускулите на двигателната зона. Това са евродепутати или двигателни предизвикани потенциали.

Ако приложите сензори към желания мускул и проведете електроневромиография, можете да „звъните“ на нервната тъкан, като вземете предвид характеристиките на индуцирания импулс.

Показания за процедурата

В допълнение към изследователската функция, "изкуственият" импулс, създаден от невроните, може да има терапевтичен ефект при мускулни заболявания. При деца с церебрална парализа процедурата TCMS стимулира мускулното развитие и има положителен ефект върху спастичността. Транскраниалната магнитна стимулация се използва за диагностика и лечение на следните заболявания:

• множествена склероза и други демиелинизиращи заболявания;
• церебрална атеросклероза, дифузни съдови лезии на мозъка;
• последствия от рани и наранявания на главния и гръбначния мозък;
• радикулопатия, миелопатия, увреждане на черепните нерви (парализа на Бел);
• Болест на Паркинсон и вторичен паркинсонизъм;
• различни деменции (Алцхаймер).

В допълнение, методът на транскраниална магнитна стимулация може да помогне при диагностицирането на говорни нарушения, проблеми, свързани с неврогенен пикочен мехур, ангиоцефалгия (мигрена) и епилепсия.

Натрупан е солиден опит (предимно чуждестранен) при прилагането на тази техника при депресия, афективни състояния и неврози. TKMS помага и при обсесивно-компулсивни състояния (обсесивна невроза). Курсовата му употреба помага за премахване на психотични симптоми по време на обостряне на шизофрения, както и по време на различни халюцинации.

Но такъв метод, който използва силни магнитни полета, не може да няма противопоказания.

Противопоказания

Въпреки факта, че TCMS е неинвазивна техника, нейният ефект е силни магнитни полета. Трябва да се помни, че за разлика от ЯМР, където цялото човешко тяло е изложено на мощно магнитно поле, транскраниалната магнитна терапия го генерира на разстояние от няколко сантиметра. Има редица сериозни и дори абсолютни противопоказания за прилагането му, например феромагнитни материали в черепа (импланти) или слухови апарати. Пейсмейкърът също е противопоказание, но теоретично, тъй като може само случайно да попадне в зоната на магнитното поле.

В момента се появиха устройства за дълбока мозъчна стимулация, например при болестта на Паркинсон. В този случай процедурата също е противопоказана.

Клиничните противопоказания включват:

• фокални образувания на централната нервна система, които могат да причинят епилептичен припадък;
• предписване на лекарства, които могат да увеличат възбудимостта на мозъчната кора (и да получат синхронен разряд);
• травматично увреждане на мозъка с продължителна загуба на съзнание;
• анамнестични - припадък или епилепсия, епиактивност на енцефалограмата;
• повишено вътречерепно налягане.

Както може да се види от горното, основната опасност е да се получи синхронно полукълбо или тотален фокус на възбуждане на кортикалните неврони или епилептичен припадък.

Относно страничните ефекти

Би било наивно да се мисли, че такъв сериозен ефект като вторичната индукция на нервен потенциал на действие от силно магнитно поле може да се случи без никакви странични ефекти. Най-често срещаните състояния включват:

• стомашен дискомфорт и гадене;
• страх от неочаквани мускулни контракции;
• зачервяване на кожата;
• временна загуба на говор (със стимулация на зоната на Broca), често придружена от бурен смях;
• болка в мускулите на главата и лицето;
• световъртеж и умора;
• временна загуба на слуха.

Устройството се използва с изключително внимание и при работа с деца. При стимулиране на двигателните действия на детето е трудно да се очаква пълен контрол и релаксация от него. Има опасност, ако сондата и бобината случайно преминат близо до сърцето, устройството да причини сърдечни аритмии. Обикновено магнитното поле предизвиква екстрасистол и не е необходима помощ.Но при пациенти с предсърдно мъждене и тиреотоксикоза това може да доведе до влошаване на състоянието.

Нашето бебе започна да получава гърчове на 2,5 месеца, но нищо не предвещаваше появата им. Бременността и раждането минаха добре, нямаше наследственост. Ето защо за нас стана много важно да открием причината за епилепсията на нашето бебе, за да разберем как да коригираме лечението и дали все още можем да планираме деца.

Първо, по спешност, ако това току-що се е случило с вашето дете и не знаете причината за гърчовете, трябва да вземете:

1) Кръв върху “TMS” (тандемна масспектрометрия (спектър на ацилкарнитини, аминокиселини)). Имайте предвид, че капилярна кръв се дарява на специален формуляр.

2) Дневна и сутрешна урина за „Газова хроматография на проби от урина (органична ацидурия)“
Ако детето ви има нещо от списъка с наследствени метаболитни заболявания, тогава колкото по-рано разберете, толкова по-скоро можете да започнете специално лечение и толкова по-големи са шансовете детето да се развие нормално. Тук времето е срещу вас.

Направихме тези тестове на (популярно просто „център на Москваречье, 1“). Уебсайт За съжаление кръвната работа на TMS отнема около 14 дни. Затова за бързина дарихме и кръв за ТМС в МЦ "Геномед". По този начин имате шанс да получите резултати по-бързо и да ги сравните, когато получите и двете заключения.

Ако гърчовете на вашето дете са започнали в неонаталния период, тогава има смисъл да дарите кръв на „Панел „НБО с начало в неонаталния период“ (аминокиселини, ацилкарнитини, органични киселини в урината, много дълговерижни мастни киселини, изофокусиращи трансферини) ” в Центъра за медико-генетични изследвания (популярно просто „център на Москваречье, 1”).

3) Анализ на „Скринингови тестове за MND V Център за медицински генетични изследвания(популярно просто „център на Москваречье, 1“). Това е определяне на активността на лизозомните ензими в петна от засъхнала кръв: β-D-глюкозидаза, a-D-глюкозидаза, a-L-идуронидаза, сфингомиелиназа, галактоцереброзидаза, a-галактозидаза)" Също така, когато донесохме изсушени капки капилярна кръв за TMS анализ, поискахме тези. Направете още няколко капки кръв за всеки случай, тъй като можете да използвате една и съща кръв за два теста. Направихме това и в Центъра за медико-генетични изследвания (популярно просто „център на Москваречье, 1“).

4) Анализ „Биотинидазна активност“ V Център за медицински генетични изследвания(популярно просто „център на Москваречье, 1“). Както ни обясниха, този параметър е в списъка на анализа „кръв за TMS“, но понякога по време на общия анализ показва нормата, а ако се изследва повторно специално за биотинидаза, може да покаже отклонение. Отнема 1-2 седмици.

5) Панел за анализ " Наследствени епилепсии"в МЦ "Геномед"(цена 33 000 рубли). Направете го веднага, защото... те го правят по същество 4-5 календарни месеца. И времето не чака. Той съдържа всички дефекти в гените, които могат да причинят епилепсия. Ако открият прекъсване в гена, тогава има шанс да разберат как се лекуват деца със същото прекъсване в гена. След анализа не забравяйте да се запишете за консултация, за предпочитане с.

​

Има центрове по генетика в ГерманияИ САЩ. Можете да им пишете.

6) Анализ " Разширен анализ на хромозомни микрочипове» в Genomed MC (струва 30 000 рубли). Това е като кариотип, само че е по-задълбочен. Те търсят срив в хромозомите, който може да причини аномалии в развитието. Правят го за 14-30 дни.

7) Център за сираци и други редки болестипри деца с Болница Морозов. Все още не сме били там, но смятаме да отидем при тях с всички изследвания, за да ни кажат какви други изследвания можем да направим, за да открием причината за епилепсията на нашето бебе. Ще добавим информация след посещението.

8) Михайлова С. В. - Ръководител на отделението по медицинска генетика в Руската детска клинична болница Всички ваши тестове могат да бъдат изпратени по електронна поща, в темата посочете за Михайлова С. В. . Вашите изследвания ще й бъдат изпратени и до няколко дни ще ви изпратят протокола от срещата, в който ще е посочено какви изследвания можете да направите още и към кого ви препоръчват да се обърнете.

9) Захарова Е.Ю - гл. Лаборатория по наследствени метаболитни заболявания в Медико-генетичния изследователски център (Moskvorechye, 1). Можете също така да изпратите писмо на имейл адрес (посочете в темата за E.Yu. Zakharova), с описание на хода на заболяването, с вашите тестове и да поискате съвет какви други тестове могат да бъдат взети.

10) Харковски специализиран медико-генетичен център (KSMGC)под ръководството на д-р на медицинските науки Гречанина Юлия Борисовна. Във форума „Децата на ангелите“ има цяла тема за този институт, където можете да изпратите урина с влак за анализ. Изпращате медицинската си история, всички изследвания, заключения по имейл, изпращате урината си с влак и специалистите на центъра ви дават препоръки.

1 Федерална държавна бюджетна институция „Медико-генетичен изследователски център“ на Руската академия на медицинските науки

2 Държавна бюджетна образователна институция за висше професионално образование „Ростовски държавен медицински университет на Министерството на здравеопазването на Русия“

3 GBUZ "Регионална клинична болница № 1 на името на професор S.V. Ochapovsky" Министерство на здравеопазването на Краснодарския край

4 Федерална държавна бюджетна институция „Център за медицински генетични изследвания“

За да се обоснове въвеждането на масов скрининг на новородени за наследствени метаболитни заболявания (HMDs) с помощта на тандемна масспектрометрия (MS/MS), ретроспективно изследване на архивни кръвни проби на деца (n=86), починали през първата година от живота се проведе. Промени в профилите на аминокиселините и ацилкарнитините са открити в 4 случая (4,7%). При един от тях е установено многократно повишаване на концентрацията на левцин, изолевцин и валин, специфични за болестта кленов сироп, миризма на урина. Клиничната картина и откриването на мутация в първия екзон на гена BCKDHB (c.98delG) в хетерозиготно състояние индиректно потвърждават диагнозата левциноза. В останалите три случая установените промени в профила на аминокиселините и ацилкарнитините не са от същия специфичен характер. В тези случаи ще са необходими повторни кръвни изследвания с помощта на MS/MS и допълнителни клинични и биохимични изследвания. В резултат на проучването се потвърждава необходимостта от въвеждане на метода MS/MS в програмите за неонатален скрининг за NBO за навременната им диагностика и лечение.

ретроспективна диагноза

тандемна масспектрометрия

наследствени метаболитни заболявания

1. Краснополская К. Д. Наследствени метаболитни заболявания. Справочник за лекари. - М .: РОО „Център за социална адаптация и рехабилитация на деца „Фохат“, 2005. - 364 с.

2. Михайлова С. В., Захарова Е. Ю., Петрухин А. С. Неврометаболитни заболявания при деца и юноши. Диагностика и подходи за лечение. - М .: “Literra”, 2011. - 352 с.

3. Chace H. D. Бърза диагностика на дефицит на MCAD, количествен анализ на октаноилкарнитин и други ацилкарнитини в кръвни петна на новородени чрез тандемна мас спектрометрия / Chace H. D., Hillman S. L., Van Hove J. L. et al. // Клинична химия. - 1997. - Т. 43. - № 11. - Р. 2106-2113.

4. Nyhan L. W., Barshop B. A., Ozand P. T. Атлас на метаболитни заболявания. -Второ издание. - Лондон: Hodder Arnold, 2005. - 788 с.

5. Rashed M. S. Клинично приложение на тандемна масспектрометрия: десет години диагностика и скрининг за наследствени метаболитни заболявания // J. of Chrom. Б. - 2001. - В. 758. - № 27-48.

6. Sweetman L. Нарушения при именуване и броене (състояния), включени в панелите за скрининг на новородени / Sweetman L., Millington D. S., Therrell B. L. et al. // Педиатрия. - 2006. - Т. 117. - С. 308-314.

7. Van Hove J.L. Дефицит на средноверижна acl-CoA дехидрогеназа: диагностика чрез ацилкарнититен анализ в кръвта/Van Hove J.L., Zhang W., Kahler S.G. et al. //Am. J.Hum. Женет. - 1993. - Т. 52. - С. 958-966.

Въведение

Днес са известни повече от 500 нозологични форми на наследствени метаболитни заболявания (HMDs). Основната част от НБО са изключително редки, но общата им честота в популацията е 1:1000-1:5000. По правило NBO се проявява през първата година от живота с неспецифични симптоми, които клинично ги маскират като друга, ненаследствена соматична патология. В същото време навременната диагностика на метаболитните наследствени заболявания е важна, тъй като за много от тях са разработени и продължават да се развиват ефективни методи за патогенетично лечение, без които изходът от заболяванията често остава фатален. Общоприето е, че един от най-обоснованите и ефективни подходи за ранно откриване на наследствена патология е неонаталния генетичен скрининг. Развитието на тандемната масспектрометрия (MS/MS) с йонизация с електроспрей направи широкомащабния масспектрометричен скрининг приложим в практиката на масово изследване на NBO до края на 90-те години на ХХ век. Този високочувствителен микрометод дава възможност в няколко микролитра кръв да се определят едновременно концентрациите на десетки аминокиселини и ацилкарнитини, които са важни за диагностиката на НБО. Ефективността на лабораторния тест MS/MS направи възможно включването му в правителствени програми за неонатален скрининг на новородени за аминоацидопатия, органична ацидурия и дефекти в митохондриалното β-окисление на мастни киселини в редица страни. Въпреки това, в Руската федерация методът MS / MS не е въведен в системата за масово изследване на новородени деца и е достъпен за селективен скрининг за NBO само в няколко федерални медицински центрове.

Целта на това проучване е да се обоснове научно необходимостта от включване на MS/MS изследвания в регионални програми за масово изследване на новородени деца за диагностика на аминоацидопатии, органични ацидурии и дефекти в митохондриалното β-окисление на мастни киселини въз основа на ретроспективен масспектрометричен анализ на кръвни проби от болни деца, чиито заболявания са завършили с фатален изход през първата година от живота.

Пациенти и методи на изследване

Това ретроспективно проучване включва деца (n=86, съотношение момчета:момичета 48/38), починали през първата година от живота (на възраст от 5 дни до 11 месеца от живота) в рамките на една календарна година (2010 г.) на административната територия на Краснодарска територия . Проучването включва деца с вродени малформации (n=29), инфекциозни заболявания - пневмония, сепсис, бактериален менингоенцефалит (n=37), перинатални лезии на централната нервна система (n=11), синдром на внезапна смърт (n=6) и други заболявания (n=3). Контролната група се състои от 438 клинично здрави новородени деца (227 момичета, 211 момчета) на възраст 3-8 дни. В тази група са определени референтни стойности за концентрациите на аминокиселини и ацилкарнитини в капилярна кръв при здрави деца от неонаталния период.

Материал за изследването са архивни проби от периферна кръв на стандартни хартиени тестови формуляри, получени на 3-8 дни от живота, за стандартен неонатален скрининг. Концентрацията на аминокиселини и ацилкарнитини (Таблица 1) в кръвта се определя чрез тандемна масспектрометрия (MS/MS) с помощта на квадруполен тандемен масспектрометър Agilent 6410 (AgilentTechnologies, САЩ) съгласно сертифицирания метод на компанията CHROMSYSTEM № V1 07 05 57136 001. Изследването е проведено в лабораторията по медицинска генетика на Ростовския държавен медицински институт към Министерството на здравеопазването на Русия.

маса 1

Метаболити, определени чрез MS/MS

Статистическата обработка на получените данни беше извършена с помощта на приложния пакет Statistica 6.0 и електронни таблици Excel 2007. За определяне на описателните числени характеристики на променливите бяха използвани стандартни техники за статистически анализ: изчисляване на медианата, 0,5 и 99,5 персентил.

За потвърждаваща молекулярно-генетична диагноза на левциноза, ДНК се изолира от изсушени кръвни петна с помощта на комплекта реагенти DiatomDNAPrep (Biocom LLC, Русия). Изборът на праймери за PCR амплификация се извършва за 10 екзона на BCKDHA и BCKDHB гените. Секвенирането на PCR фрагменти с цел идентифициране на редки мутации беше извършено съгласно протокола на производителя на генетичен анализатор ABIPrism 3500 (AppliedBiosystem, САЩ).

Резултати от изследването и дискусия

В резултат на изследване на концентрациите на аминокиселини и ацилкарнитини в периферната кръв на 438 клинично здрави новородени деца бяха определени 0,5 и 99,5 персентилни концентрации на изследваните метаболити, които впоследствие използвахме като референтни стойности (Таблица 2). Сравнението на концентрациите на аминокиселини и ацилкарнитини, определени в кръвни проби на 86 деца, починали през първата година от живота, с референтни стойности на концентрация показа, че при 82 пациенти (95,3%) нито един от изследваните показатели не надхвърля границите на 0,5 и 99, 5-ти процентил от контролната група, което направи възможно изоставянето на работната версия за наличието на нарушения в метаболизма на аминокиселините и карнитините, които не бяха проверени през целия живот. Въпреки това, при 4 деца (4,7%), концентрациите на някои аминокиселини и ацилкарнитини са няколко пъти по-високи от горните граници на референтния интервал на контролната група (Таблица 2).

таблица 2

Резултати от ретроспективна оценка на концентрациите на аминокиселини и ацилкарнитин при новородени (n=4) с ниво на отделните метаболити извън диапазона 0,5-99,5 персентила

*Забележка:

Пациент 1 - момче К. М. (диагноза: обструктивен бронхиолит), починал на 11-месечна възраст;

Пациент 2 - момче KF (диагноза: пневмония), починал на 1 месец;

Пациент 3 - момиче LV (диагноза: сепсис), почина на 12 дни.

Пациент 4 - момиче PA (диагноза: пневмония), почина на 6-дневна възраст.

В първия случай при пациент К. М., починал на 11-месечна възраст, с диагноза обструктивен бронхиолит, тандемната масспектрометрия на аминокиселини и ацилкарнитини в архивни кръвни проби разкрива промени в съдържанието на левцин, изолевцин и валин, които са достатъчно специфични, за да показват висока вероятност от вроден метаболитен дефект в катаболитния път на левцин и изолевцин. В изследваните архивни кръвни проби е установено повишение на концентрацията на левцин и изолевцин над 9 пъти и на валин над 3 пъти спрямо референтните стойности, което предполага диагноза „заболяване с мирис на кленов сироп от урина. ”

От наличните клинични данни следните клинични прояви свидетелстват в полза на левциноза при CM дете: ранен отказ от естествено хранене, симптоми на неонатална енцефалопатия, увеличаване на неврологичните симптоми - промени в мускулния тонус, конвулсии, епилепсия, забавено психомоторно развитие. Детето често е имало тежки инфекции на дихателните пътища, които са станали причина за облитериращ бронхиолит, който е причинил смъртта на 11-месечна възраст. Нямаме информация дали детето е имало специфична миризма на урина, но повишаването на концентрацията на метаболитите, характерни за левцинозата и характерните клинични симптоми потвърждават нашето предположение. В допълнение, диагнозата на заболяването с миризма на урина от кленов сироп се подкрепя от резултатите от ДНК диагностика на левциноза с помощта на архивни кръвни проби. Молекулярно-генетичният анализ разкрива делеция на c.98delG в първия екзон на гена BCKDHB при детето в хетерозиготно състояние. Същата мутация е открита и в кръвта на майката. Поради ограничения брой архивни кръвни проби от детето и липсата на биологичен материал от баща му, втората мутация не може да бъде открита. Въпреки това съвкупността от клинични, биохимични и молекулярно-генетични данни подкрепя диагнозата левциноза (или болест на урината от кленов сироп, MIM ID 248600) в изследвания случай.

В останалите три случая установените промени в профила на аминокиселините и ацилкарнитините не са от същия специфичен характер, както в предходния случай. В тези случаи е невъзможно да се предполагат определени НБО въз основа на данни от MS/MS, още по-малко да се твърди със сигурност. За диференциална диагноза на аминоацидопатия и органична ацидурия ще са необходими повторни кръвни изследвания с MS/MS, допълнителни клинични и биохимични изследвания.

Степента на повишаване на специфичните за заболяването метаболити е променлива и зависи от много фактори. При тълкуването на резултатите трябва да се има предвид естеството на диетата на детето и приема на определени лекарства. По този начин приемането на лекарства, съдържащи валпроева киселина или средноверижни триглицериди, води до повишаване на С6, С8 и С10, което затруднява диагностицирането на дефицит на средноверижна ацил-коадехидрогеназа. Приемането на лекарства, съдържащи карнитин, също може да доведе до повишени концентрации на късоверижни и средноверижни ацилкарнитини. Съдържанието на дълговерижни ацилкарнитини в плазмата и в цяла кръв е различно, тъй като те са свързани с мембраните на еритроцитите, следователно хематокритът има определено значение. С някои изключения едно и половина до двойно увеличение на концентрацията изисква повторен кръвен тест. По този начин нивата на метаболитите, които са патогномонични за пропионова и изовалерианова ацидурия, обикновено се увеличават повече от 5 пъти и дори лека промяна в концентрацията на глутарилкарнитин изисква не само повторен кръвен тест, но и допълнително изследване на органични киселини в урината, характерни за тип I глутарова ацидурия.

Заключение

Ретроспективно изследване на кръвни проби от малки деца, починали по различни причини, проведено с помощта на MS/MS, предполага в някои случаи наследствена метаболитна патология. Един от тях потвърди диагнозата на заболяването, миришещо на урина от кленов сироп (левциноза). Навременните диагностични мерки в такива случаи са важен компонент в диференциалната диагноза на вродените нарушения на метаболизма. Изследването на концентрациите на аминокиселини и ацилкарнитини в проби от биологични течности може да има диагностична стойност при анализа на случаите на детска смъртност. Посмъртната диагноза на наследствена метаболитна болест при починало дете е индикация за медико-генетично консултиране на семейството. Необходимо е широкото въвеждане на метода MS/MS в неонаталния скрининг като основен инструмент за идентифициране на аминоацидопатии, органични ацидемии и дефекти в β-митохондриалното окисление на мастни киселини при новородени за навременна диагностика и лечение на NBO.

Рецензенти:

Полевичченко Елена Владимировна, д-р мед. Науки, професор, главен изследовател на отдела по рехабилитация и медико-социални грижи на Федералния изследователски център по детска хематология, онкология и имунология на името на Дмитрий Рогачев, Министерство на здравеопазването на Русия, Москва.

Михайлова Светлана Виталиевна, д-р мед. наук, ръководител на отдела по медицинска генетика, Федерална държавна бюджетна институция "Руска детска клинична болница на Министерството на здравеопазването на Русия", Москва.

Библиографска връзка