Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
Об утверждении плана-графика мероприятий, направленных на обеспечение реализации Постановления Правительства Российской Федерации от 28.12.2012 №1468 ...полностью>>
'Документ'
Объекты гражданских правоотношений. Сделки. Осуществление и защита гражданских прав. Право собственности и иные вещные права. Гражданско-­правовой дог...полностью>>
'Документ'
История информатики – достаточно интересная, хотя и мало изученная область. В школьной (впрочем, и в вузовской) информатике она мало раскрывается и об...полностью>>
'Документ'
Сроки приема документов для обучения по программам подготовки научно-педагогических кадров в аспирантуре ГБОУ ВПО «Дагестанская государственная медици...полностью>>

Главная > Документ

Сохрани ссылку в одной из сетей:
Информация о документе
Дата добавления:
Размер:
Доступные форматы для скачивания:

Grechanina E.Ya., Ukrainian Institute of Clinical Genetics of Kh.N.M.U., Kharkiv Specialized Medical Genetic Centre,

member - correspondent of NAMS of Ukraine, Professor,

Doctor of medical Sciences

E-mail: mgc@

Efficiency of diagnosis of hereditary metabolic diseases using gas chromatography / mass spectrometry from example HHH syndrome

Abstract

In the process of specifying diagnosis of hereditary metabolic diseases, among others, we use gas chromatography / mass spectrometry. Diagnostic significance of this method was high. On the example of HHH syndrome with hyperornithinemia – hyperammonemia – homocitrullinuria shows the need to use this method in all cases with of episodes of hyperammonemia, there are indications of the disease in the early childhood on the background of triggers (infection).

Keywords: HHH syndrome, hyperornithinemia, hyperammonemia, homocitrullinuria, gas chromatography / mass - spectrometry, rare diseases, thrombophilia.

Гречанина Е.Я., Украинский институт клинической генетики ХНМУ, Харьковский специализированный медико-генетический центр

чл.-корреспондент НАМНУ, профессор, доктор медицинских наук

E-mail: mgc@

Эффективность уточняющей диагностики наследственных болезней обмена с использованием газовой хроматографии / масс-спектрометрии на примере синдрома ННН

Аннотация

В процессе уточняющей диагностики наследственных болезней обмена мы используем, в том числе, газовую хроматографию / масс-спектрометрию. Диагностическая значимость этого метода оказалась высокой. На примере ННН синдрома с гиперорнитинемией- гипераммониемией- гомоцитруллинурией показана необходимость использования этого метода во всех случаях появления эпизодов гипераммонемии, возникновения признаков заболевания в раннем детском возрасте, приступообразного их характера на фоне действия триггеров (инфекции).

Ключевые слова: синдром ННН, гиперорнитинемия, гипераммониемия, гомоцитруллинурия, газовая хроматография / масс-спектрометрия, орфанные болезни, тромбофилия.

Постановка проблемы и ее значение. Редкие наследственные болезни становятся глобальной проблемой медицины, манифестируя на всех этапах онтогенеза. Новая парадигма медицины (4Р) с ее предиктивным, прогностическим, персонализированным и партнерским характером в значительной степени обязана своим утверждением появлению значительного числа трудноузнаваемых патологий, нередко представляющих собой «конгломераты болезней» (феномен гено- и фенотипической синтропии). Это обстоятельство усложняет раннюю диагностику, лечение и реабилитацию при редких заболеваниях (РЗ).

Установлено, что РЗ в 80% обусловлены генетическими причинами, а в остальном являются результатом инфекционных поражений, аллергии и действия экологических факторов. Среди РЗ наследственные нарушения обмена веществ являются наиболее многочисленными.

В начале 21 века было описано около 8000 РЗ[1], а на сегодняшний день имеется информация о 50000 врожденных нарушений метаболизма[2]. Применение в медицине классического клинического исследования и современных аналитических технологий является одним из необходимых условий точной и своевременной диагностики наследственных заболеваний. Метод газовой хроматографии масс / спектрометрии (ГХ-МС) позволяет анализировать органические кислоты (ОК) мочи. Анализ ОК методом ГХ-МС является необходимым этапом при уточнении диагноза у пациентов с подозрением на органическую ацидурию. ОК входят в состав основных метаболитов фактически всех путей обмена малых молекул [3]. Метод ГХ-МС позволяет обнаружить и количественно охарактеризовать более 100 веществ в микроколичествах биологического материала [4].

Внедрение эффективных методов ранней диагностики РЗ, повышение уровня доступности высококвалифицированной помощи пациентам с РЗ является приоритетным направлением работы Харьковского специализированного медико-генетического центра (ХСМГЦ), который создает реестр семей с этой патологией и проводит диспансерное наблюдение за семьями. Внедрен селективный скрининг детей с наследственными болезнями обмена. Анализ аминокислот (АК), ОК проводится у каждого ребенка, у которого имеются признаки интоксикации, поражения головного мозга неясного генеза, неспецифической умственной отсталости, судорожного синдрома, задержки темпов психомоторного развития, сопровождаются упорной рвотой, отказом от еды, гипотрофией, респираторным и нейро-дистрессом, гепатолиенальным синдромом, аутистическим, агрессивным поведением, нарушением мышечного тонуса и т.д.

В работе используем командный стиль, при котором устанавливается диагноз с участием врача-гентика, нейрогенетика, педиатра, врача биохимика, молекулярного генетика, которые работают в составе Экспертного диагностического Совета.

Цель исследования: изучение информативности селективного скрининга с использованием метода газовой хроматографии / масс-спектрометрии органических кислот мочи у пациентов с подозрением на наследственную болезнь обмена для разработки подходов к патогенетической реабилитации.

Материалы и методы: Отбор детей в группы риска по подозрению на манифестацию наследственных болезней обмена (НБО) осуществлялся на консультативных приемах в Харьковском специализированном медико-генетическом центре (ХСМГЦ), а также при осмотре детей в областных детских клиниках, перинатальных центрах, реанимационных отделениях детских клиник. Ежегодно в центре осуществляется помощь 35000 пациентам с подозрением на различную наследственную патологию (из них 6000 при первичном обращении), выявляется более 300 различных нозологических единиц РЗ.

Хроматоргафический анализ выполнялся с помощью ГХ-МС (Agilent, ГХ 6890, МС 5975C).

За период с 2010 по июнь 2014 года было проведено 6000 исследований органических кислот в моче у пациентов с подозрением на НБО. В результате проведенных исследований было идентифицировано 139 клинически значимых органических соединений.

При этом дифференцировалось вероятное происхождение метаболитов.

Так, выделены изменения метаболитов, не связанные с НБО: бактериальное загрязнение образца (в том числе чрезмерным ростом дрожжей); прием пищи, богатой винной (пищевая добавка), яблочной и лимонной кислотами; отравление тяжелыми металлами (алюминием, литием, мышьяком, ртутью, свинцом); удаление паращитовидных желез; гиперпаратиреоз; аноксия; нарушения обмена АК и недостаточности кофакторов.

К метаболитам, не связанным с НБО отнесены также истощение или недостаточность глутатиона: (↓ 5-оксопролина, ↓ Лимонная кислота, ↑ или N(?) - Аконитовая кислота,↑ или N - Изолимонная, 2-оксоглутаровая, янтарная, фумаровая кислоты).

Обнаружение лимонной, аконитовой, изолимонной кислот оценивалось в зависимости от многих факторов (образование из Ацетил-КоА, являющегося метаболитом окисления жирных кислот, гликолиза, глюкогенеза, аланина, аспартата, глутамина, лейцина, изолейцина, валина; повышение веществ, вызванные недостаточностью кофакторов; аконитовая – недостаточность железа; изолимонная – недостаточность В3, магния, марганца).

Обнаруженная 2-Оксоглутаровая килота требовала учета того факта, что он является метаболитом цикла детоксификации аммиака через глутамин и глутамат; цикла аланина-аспартата; обмена аскорбиновой кислоты и альдератов; или может быть продуктом расщепления глутамина, глутаминовой кислоты,аргинина, гистидина, пролина; повышением при недостаточности кофакторов B1, B2, B3, B5, Mg, липоевой кислоты.

Учитывалось, что янтарная кислота является метаболитом деградации лейцина, изолейцина, валина; изменяется при недостаточности кофакторов B2 (рибофлавина), железа, коэнзима Q10. Фумаровая кислота - метаболит окисления фенилаланина, тирозина, аргинина и пролина; выявляется при недостаточности кофактора B3. Отечалось, что яблочная кислота включена в сложный метаболический процесс: в ионизированной форме малат - промежуточный компонент цикла трикарбоновых кислот, следующий за фумаратом, предшественник оксалоуксусной кислоты. Помогает NADH поступать в митохондрию. Кроме того он может образовываться из пирувата как одна из анаплеотических реакций; определен при недостаточности кофакторов B3, ниацина, кофермента Q10.

Метаболиты, связанные с НБО:

Большинство болезней нарушения обмена цикла Кребса и ферментов дыхательной цепи сопровождаются повышением молочной кислоты в крови и моче и изменением метаболитов; по данным www.geonme.jp к ним относятся недостаточность фумаразы, комплекса 2-кетоглутарат-дегидрогеназы, сукцинатдегидрогеназы, пируватдегидрогеназы, пируваткарбоксилазы, цитохром С оксидазы, Ковен-подобный синдром, 2-гидроксиглутаровая ацидурия.

  • 2-Гидроксиглутаровая ацидурия: известно 3 формы. Сопровождается значительным повышением 2-гидроксиглутаровой кислоты. Не сопровождается повышением уровня лактата.

  • Фумаровая ацидурия: ↑↑↑ Фумаровая кислота 3000-4000 ммоль/моль креатинина; гипераммонемия; лактат-ацидоз.

  • Недостаточность комплекса 2-кетоглутаратдегидрогеназы: ↑↑↑ 2-оксоглутаровая кислота; лактат-ацидоз; глюкоза – норма или ↑.

  • Недостаточность цитохром С оксидазы: одновременно повышается яблочная, лимонная, фумаровая и 2-кетоглутаровая кислоты.

  • Недостаточность пируват карбоксилазы: гипераммонемия; лактат-ацидоз; глюкоза – норма или ↑; в плазме повышены аланин, цитрулин, лизин.

  • Недостаточность пируват дегидрогеназы (Е3): гипераммонемия; лактат-ацидоз; глюкоза – норма или ↑; в плазме повышены изолейцин, лейцин, валин; в моче – метаболиты АК изолейцина, лейцина, валина.

С 2011 года отделение газовой хроматографии биохимической лаборатории ХСМГЦ участвует в программе ERNDIM Qualitative Organic Acid QA Scheme (Германия), которая проводится на базе Center for Metabolic Diseases Heidelberg, под руководством Dr. C. D. Langhans, Dr. V. Peters, Prof. Dr. G. F. Hoffmann.

Результаты и обсуждение: Органическими соединениями, которые удалось определить в моче пациентов с помощью ГХ-МС, являлись метаболитами, образовавшимися в результате деятельности микрофлоры кишечника, патогенной микрофлоры (при наличии бактериурии), веществами экзогенного происхождения (метаболитами лекарственных препаратов, метаболитами пестицидов, результатом специфической диеты и результатом метаболизма определенных токсинов и др.).

Наиболее часто выявлялись метаболиты цикла Кребса и дыхательной цепи, окисления жирных кислот с частотой 1:75 исследований. Умеренные повышения уровня метаболитов окисления жирных кислот в митохондриях встретились с частотой 1:120 исследований. Мы трактовали эти показатели как следствие вторичной митохондриальной дисфункции. Умеренное повышение метилмалоновой кислоты (1:10 исследований) обнаружено у пациентов с дефицитом витамина В12, нарушением функции желудочно- кишечного тракта и дефицитом кобаламина. Повышение метаболитов окисления АК с разветвленной цепью (1:50 исследований) были обусловлены недостаточностью кофакторов метаболических процессов: витаминов В1, В2, В3, В5, биотина, липоевой кислоты, магния.

При проведении селективного скрининга были выявлены следующие наследственные болезни обмена (табл. 1):

Таблица 1. Выявленные наследственные болезни обмена

№ п/п

Наименование заболевания

Выявленные метаболиты

Количество боль

ных

1

Сульфитоксидазы дефицит

Sulfite

1

2

Пропионовая ацидурия

↑↑↑ 3-hydroxypropionic ,

2-hydroxyisovaleric, propionylglycine, methylcitric acid

1

3

Метилмолоновая ацидурия

Methylmalonic acid (› 500 mmol/mol KREA)

3

4

Изовалериановая ацидурия

Isovalerylglycine,

3-hydroxyisovaleric acid

1

5

Глутаровая ацидурия тип 1

glutaconic, 3-hydroxyglutaric,

2-methylglutaconic,

3-hydroxyisovaleric acid

5

6

Болезнь «кленового сиропа»

2-hydroxyisovaleric ↑↑↑,

3-hydroxyisovaleric, 2-hydroxy-

4-methylvaleric acid,

N-acetyl-L-isoleucine

2

7

Нарушение обмена карнитина

↑ метаболитов окисления жирных кислот

(3-hydroxSebacic, Adipic),

↓ метаболиты цикла Кребса (citric, fumaric) lactic (N, ↓)

1

8

Дефицит орнитинкарбомоилтрансферазы

↑ pyrimidines (↑uracil, ↑orotic),

↓ citrulin, ↓ornithine

2

9

Нарушение обмена пиримидинов (урацилдегидропиримидиндегидрогеназы)

↑uracil, ↑thymine

2

10

5-оксипролинемия

↑↑↑ 5-oxoproline (› 1000 mmol/mol KREA),

нарушение γ-Glutamil cycle

2

11

Недостаточность биотинидазы

↑↑↑ 3-hydroxypropionic, methylmalonic acid,

3-hydroxyisovaleric

5

12

Недостаточность синтетазы холокарбоксилазы

↑↑↑ 3-hydroxypropionic, methylmalonic,

3-hydroxyisovaleric acid ↑↑; изменение: leucine, isoleucine, valine, Lactic;

нарушение цикла Кребса

3

13

Болезнь Канавана

N-acetyl-L-aspartic

(› 200 mmol/mol KREA)

2

14

2-гидроксиглутаровая ацидурия

2-hydroxyglutaric acid

1

15

НБО нейротрансмиттеров

↓ homovanilic,

↓ vanylmandelic acid

2

16

Алкаптонурия

↑↑↑ homogentisic acid

1

17

Тирозинемия II типа

↑ N-acetyl-L-tyrosine,

4-hydroxyphenylpyruvic,

4-hydroxyphenyllactic;

↑ Phenylalanine,

2-hydroxyphenylacetic acid

1

18

Нарушения обмена жирных кислот с длинной углеродной цепью

3-hydroxysebacic,

2-hydroxysebacic,

3-hydroxydodecanedioc; suberic,

sebaric acid

4

19

Тирозинемия 1 тип

↑ N-acetyl-L-tyrosine,

4-hydroxyphenylpyruvic

4-hydroxyphenyllactic acid, succinylacetone

1

20

Недостаточность полуальдегида янтарной кислоты

(4-гидроксибутировая ацидурия)

4-hydroxybutyric, glycolic, lactic,

2,4-dihydroxybutyric,

3,4- dihydroxybutyric acid

2

21

Глицеролемия

Glycerol (› 10000 mmol/mol KREA)

2

22

Синдром ННН

↑ pyrimidines (↑uracil, orotic), ↑ornithine, ↑ homocytruelin

1



Похожие документы:

  1. Учебник для медицинских вузов и медицинских специалистов

    Учебник
    ... diseases that are not infectious? 5. Metabolic diseases ... gas, life-giving gas ... used. 2. If the diagnosis ... efficacy, efficiency, efficient, ... diseases of childhood, to suffer from a disease, disease incidence, an expectant mother, a hereditary disease ...

Другие похожие документы..