Decodifica dell'analisi del sangue TMS. Spettrometria di massa tandem nello screening genetico

L'appuntamento: 04.03.2020

La spettrometria di massa tandem è uno dei metodi moderni per l'analisi dei composti, ampiamente utilizzato per vari scopi scientifici e pratici. Questo metodo consente l'analisi di diverse centinaia di composti in tracce di materiale biologico. Nella pratica sanitaria mondiale, questo metodo viene utilizzato per condurre lo screening di massa dei neonati per malattie metaboliche ereditarie (NBD). In una macchia di sangue essiccato, è possibile determinare gli amminoacidi (inclusa la fenilalanina) e le acilcarnitine. La determinazione quantitativa di queste sostanze consente di escludere diverse decine di malattie ereditarie appartenenti a varie classi di NBO (disturbi del metabolismo degli amminoacidi, acidi organici e difetti della β-ossidazione mitocondriale degli acidi grassi). In precedenza, la diagnosi di questi disturbi richiedeva una grande quantità di materiale biologico, diversi studi (analisi degli amminoacidi, spettrometria della cromatomassa, determinazione dello spettro delle acilcarnitine), che richiedevano tempi e costi dei materiali significativi. TMS ti consente di quantificare tutti questi composti in un'unica analisi! I disturbi ereditari del metabolismo degli amminoacidi, degli acidi organici e i difetti della beta-ossidazione mitocondriale degli acidi grassi hanno circa 100 forme nosologiche, la maggior parte delle quali si manifestano nel periodo neonatale. La loro frequenza è superiore a 1: 5000 nati vivi. Molti medici credono erroneamente che le malattie di questo gruppo siano così rare da dover essere escluse solo come ultima risorsa, e molto spesso la diagnosi corretta viene stabilita in un secondo momento o la malattia non viene affatto diagnosticata.

Durante l'analisi vengono determinati 52 indicatori (aminoacidi e acilcarnine)

[06-225 ] Analisi del sangue con aminoacidi (32 indicatori)

5645 RUB

Per ordinare

Gli amminoacidi sono importanti sostanze organiche nella cui struttura sono presenti gruppi carbossilici e amminici. Uno studio completo che determina il contenuto di aminoacidi e loro derivati \u200b\u200bnel sangue rivela disturbi congeniti e acquisiti del metabolismo degli aminoacidi.

* Composizione dello studio:

Alanina (ALA)
Arginina (ARG)
Acido Aspartico (ASP)
Citrullina (CIT)
Acido glutammico (GLU)
Glicina (GLY)
Metionina (MET)
Ornitina (ORN)
Fenilalanina (PHE)
Tirosina (TYR)
Valina (VAL)
Leucina (LEU)
Isoleucina (ILEU)
Idrossiprolina (HPRO)
Serina (SER)
Asparagina (ASN)
Glutammina (GLN)
Beta-alanina (BALA)
Taurina (TAU)
Istidina (HIS)
Treonina (TRE)
1-metilistidina (1MHIS)
3-metilistidina (3MHIS)
Acido alfa-amminobutirrico (AABA)
Proline (PRO)
Cistationina (CYST)
Lisina (LYS)
Cistina (CYS)
Acido cisteico (CYSA)

Sinonimi russo

Screening per aminoacidopatie; profilo aminoacidico.

Sinonimiinglese

Profilo degli aminoacidi, plasma.

Metodoricerca

Cromatografia liquida ad alta prestazione.

Quale biomateriale può essere utilizzato per la ricerca?

Sangue venoso.

Come prepararsi adeguatamente per lo studio?

Elimina l'alcol dalla dieta per 24 ore prima dello studio.
Non mangiare per 8 ore prima dello studio, puoi bere acqua pulita non gassata.
Escludere completamente l'assunzione di farmaci entro 24 ore prima dello studio (in accordo con il medico).
Elimina lo stress fisico ed emotivo entro 30 minuti prima dello studio.
Non fumare per 30 minuti prima dell'esame.

Informazioni generali sullo studio

Gli amminoacidi sono sostanze organiche contenenti gruppi carbossilici e amminici. Si conoscono circa 100 amminoacidi, ma solo 20 sono coinvolti nella sintesi proteica.Questi amminoacidi sono detti "proteinogenici" (standard) e, se possibile la sintesi nell'organismo, sono classificati in non essenziali e insostituibili. Gli amminoacidi essenziali includono arginina, valina, istidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, treonina, triptofano, fenilalanina. Gli amminoacidi sostituibili sono alanina, asparagina, aspartato, glicina, glutammato, glutammina, prolina, serina, tirosina, cisteina. Amminoacidi proteinogenici e non standard, i loro metaboliti sono coinvolti in vari processi metabolici nel corpo. Un difetto degli enzimi nelle varie fasi della trasformazione delle sostanze può portare all'accumulo di amminoacidi e dei loro prodotti di conversione e avere un effetto negativo sullo stato del corpo.

I disturbi del metabolismo degli aminoacidi possono essere primari (congeniti) o secondari (acquisiti). Le aminoacidopatie primarie sono solitamente ereditate in modo autosomico recessivo o legate al cromosoma X e si manifestano nella prima infanzia. Le malattie si sviluppano a causa di una carenza geneticamente determinata di enzimi e / o proteine \u200b\u200bdi trasporto associata al metabolismo di alcuni amminoacidi. In letteratura sono descritte più di 30 varianti di amminoacidopatie. Le manifestazioni cliniche possono variare da lievi disturbi benigni a grave acidosi metabolica o alcalosi, vomito, ritardo mentale e ritardo della crescita, letargia, coma, sindrome della morte improvvisa del lattante, osteomalacia e osteoporosi. Disturbi secondari del metabolismo degli aminoacidi possono essere associati a malattie del fegato, del tratto gastrointestinale (ad esempio, colite ulcerosa, morbo di Crohn), reni (ad esempio, sindrome di Fanconi), nutrizione inadeguata o inadeguata, neoplasie. La diagnosi precoce e il trattamento tempestivo possono prevenire lo sviluppo e la progressione dei sintomi della malattia.

Questo studio consente di determinare in modo completo la concentrazione nel sangue di aminoacidi standard e non proteinogenici, loro derivati \u200b\u200be di valutare lo stato del metabolismo degli aminoacidi.

Alanin (ALA) è in grado di essere sintetizzato nel corpo umano da altri amminoacidi. È coinvolto nel processo di gluconeogenesi nel fegato. Secondo alcuni rapporti, un aumento del contenuto di alanina nel sangue è associato ad un aumento della pressione sanguigna, indice di massa corporea.

Arginina (ARG) a seconda dell'età e dello stato funzionale dell'organismo, appartiene ad amminoacidi semi-essenziali. A causa dell'immaturità dei sistemi enzimatici, i bambini prematuri non sono in grado di formarsi, quindi hanno bisogno di una fonte esterna di questa sostanza. Un aumento della necessità di arginina si verifica durante lo stress, il trattamento chirurgico e il trauma. Questo amminoacido è coinvolto nella divisione cellulare, nella guarigione delle ferite, nel rilascio di ormoni, nell'ossido nitrico e nella formazione di urea.

Acido aspartico (ASP) può essere formato da citrullina e ornitina ed è un precursore di alcuni altri amminoacidi. Acido aspartico e asparagina (ASN)partecipa alla gluconeogenesi, alla sintesi delle basi puriniche, al metabolismo dell'azoto, alla funzione dell'ATP sintetasi. Nel sistema nervoso, l'asparagina svolge il ruolo di neurotrasmettitore.

Citrullina (CIT) può essere formato da ornitina o arginina ed è una componente importante del ciclo dell'urea nel fegato (ciclo dell'ornitina). La citrullina si trova nella filaggrina, negli istoni e svolge un ruolo nell'infiammazione autoimmune nell'artrite reumatoide.

Acido glutammico (GLU) - un amminoacido non essenziale, che è di grande importanza nel metabolismo dell'azoto. L'acido glutammico libero viene utilizzato nell'industria alimentare come esaltatore di sapidità. Acido glutammico e glutammatosono importanti neurotrasmettitori eccitatori nel sistema nervoso. Nella fenilchetonuria classica si nota una diminuzione del rilascio di glutammato.

Glicina (GLY) è un amminoacido non essenziale che può essere formato dalla serina dalla piridossina (vitamina B6). Partecipa alla sintesi di proteine, porfirine, purine ed è un mediatore inibitorio nel sistema nervoso centrale.

Metionina (INCONTRATO) - un amminoacido essenziale, il cui contenuto massimo è determinato in uova, semi di sesamo, cereali, carne, pesce. L'omocisteina può essere formata da esso. La carenza di metionina porta allo sviluppo di steatoepatite.

Ornitina (ORN) non è codificato dal DNA umano e non è coinvolto nella sintesi proteica. Questo amminoacido è formato dall'arginina e svolge un ruolo chiave nella sintesi dell'urea e nell'eliminazione dell'ammoniaca dal corpo. I preparati contenenti ornitina sono usati per trattare la cirrosi, la sindrome astenica.

Fenilalanina (PHE) - un amminoacido essenziale che è un precursore di tirosina, catecolamine, melanina. Un difetto genetico nel metabolismo della fenilalanina porta all'accumulo di aminoacidi e dei suoi prodotti tossici e allo sviluppo di aminoacidopatia - fenilchetonuria. La malattia è associata a compromissione dello sviluppo mentale e fisico, convulsioni.

Tirosina (TYR) entra nel corpo con il cibo o è sintetizzato dalla fenilalanina. È un precursore dei neurotrasmettitori (dopamina, norepinefrina, adrenalina) e del pigmento della melanina. Con i disturbi genetici del metabolismo della tirosina, si verifica la tirosinemia, che è accompagnata da danni al fegato, ai reni e alla neuropatia periferica. Un importante valore diagnostico differenziale è l'assenza di un aumento del livello di tirosina nel sangue nella fenilchetonuria, in contrasto con alcune altre condizioni patologiche.

Valina (VAL), Leucina (LEU)e isoleucina (ILEU) - amminoacidi essenziali, importanti fonti di energia nelle cellule muscolari. Con le fermentopatie, che interrompono il loro metabolismo e portano all'accumulo di questi amminoacidi (soprattutto leucina), si ha la "malattia dello sciroppo d'acero" (leucinosi). Il sintomo patognomonico di questa malattia è il dolce odore di urina, che ricorda lo sciroppo d'acero. I sintomi dell'aminoacidopatia iniziano presto nella vita e comprendono vomito, disidratazione, letargia, ipotensione, ipoglicemia, convulsioni e opistotono, chetoacidosi e anomalie del sistema nervoso centrale. La malattia è spesso fatale.

Idrossiprolina (HPRO) formato dall'idrossilazione della prolina sotto l'influenza della vitamina C. Questo amminoacido fornisce stabilità al collagene ed è il suo componente principale. Con una carenza di vitamina C, la sintesi dell'idrossiprolina viene interrotta, la stabilità del collagene diminuisce e si verificano danni alle mucose - sintomi di scorbuto.

Serina (SER) fa parte di quasi tutte le proteine \u200b\u200be partecipa alla formazione dei centri attivi di molti enzimi dell'organismo (ad esempio tripsina, esterasi) e alla sintesi di altri amminoacidi non essenziali.

Glutammina (GLN) è un amminoacido parzialmente non essenziale. La necessità aumenta in modo significativo con lesioni, alcune malattie gastrointestinali, intenso sforzo fisico. Prende parte al metabolismo dell'azoto, alla sintesi delle purine, alla regolazione dell'equilibrio acido-base e svolge una funzione di neurotrasmettitore. Questo amminoacido accelera i processi di guarigione e recupero dopo lesioni e interventi chirurgici.

Acido Gamma Aminobutirrico (GABA) sintetizzato dalla glutammina ed è il più importante neurotrasmettitore inibitorio. I farmaci GABA sono usati per trattare una varietà di disturbi neurologici.

Acido beta-amminoisobutirrico (BAIBA) è un prodotto metabolico di timina e valina. Si osserva un aumento del suo livello nel sangue con una carenza di beta-aminoisobutirrato-piruvato aminotransferasi, fame, avvelenamento da piombo, malattia da radiazioni e alcune neoplasie.

Acido alfa amminobutirrico (AABA) - un precursore della sintesi dell'acido oftalmico, che è un analogo del glutatione nel cristallino dell'occhio.

Beta Alanina (BALA), a differenza dell'alfa-alanina, non è coinvolta nella sintesi delle proteine \u200b\u200bnel corpo. Questo amminoacido fa parte della carnosina, che, come sistema tampone, previene l'accumulo di acidi nei muscoli durante lo sforzo fisico, riduce il dolore muscolare dopo l'esercizio e accelera il processo di recupero dopo gli infortuni.

Istidina (HIS) - un amminoacido essenziale, che è un precursore dell'istamina, fa parte dei centri attivi di molti enzimi, è contenuto nell'emoglobina, favorisce la rigenerazione dei tessuti. Con un raro difetto genetico nell'istidasi, si verifica l'istidinemia, che può presentarsi con iperattività, ritardo dello sviluppo, difficoltà di apprendimento e, in alcuni casi, ritardo mentale.

Treonina (TRE) - un amminoacido essenziale necessario per la sintesi proteica e la formazione di altri amminoacidi.

1-metilistidina (1MHIS) è un derivato anserino. La concentrazione di 1-metilistidina nel sangue e nelle urine è correlata al consumo di cibo a base di carne e aumenta con una carenza. Un aumento del livello di questo metabolita si verifica con una carenza di carosinasi nel sangue e si osserva nella malattia di Parkinson, la sclerosi multipla.

3-metilistidina (3MHIS) è un prodotto del metabolismo dell'actina e della miosina e riflette il livello di degradazione delle proteine \u200b\u200bnel tessuto muscolare.

Proline (PRO) sintetizzato nel corpo dal glutammato. L'iperprolinemia dovuta a un difetto genetico negli enzimi o sullo sfondo di un'alimentazione inadeguata, alti livelli di acido lattico nel sangue, malattie del fegato possono portare a convulsioni, affaticamento mentale e altre patologie neurologiche.

Lisina (LYS) - un amminoacido essenziale, che è coinvolto nella formazione del collagene e nella riparazione dei tessuti, nella funzione del sistema immunitario, nella sintesi di proteine, enzimi e ormoni. La mancanza di glicina nel corpo porta ad astenia, perdita di memoria e funzioni riproduttive compromesse.

Acido alfa amminoadipico (AAA) - un prodotto intermedio del metabolismo della lisina.

Cisteina (CYS) è un amminoacido essenziale per bambini, anziani e persone con malassorbimento di sostanze nutritive. Nelle persone sane, questo amminoacido è sintetizzato dalla metionina. La cisteina fa parte delle cheratine dei capelli e delle unghie, partecipa alla formazione del collagene, è un antiossidante, un precursore del glutatione e protegge il fegato dagli effetti dannosi dei metaboliti dell'alcol. Cistina è una molecola di cisteina dimerica. Con un difetto genetico nel trasporto della cistina nei tubuli renali e nelle pareti intestinali, si verifica la cistinuria, che porta alla formazione di calcoli nei reni, negli ureteri e nella vescica.

Cistationina (CYST) - un prodotto intermedio dello scambio della cisteina durante la sua sintesi dall'omocisteina. Con carenza ereditaria dell'enzima cistationasi o ipovitaminosi acquisita B 6, il livello di cistationina nel sangue e nelle urine aumenta. Questa condizione è descritta come cistationinuria, che è benigna senza evidenti segni patologici, ma in rari casi può manifestarsi come deficit di intelligenza.

Acido cisteico (CYSA) formata durante l'ossidazione della cisteina ed è un precursore della taurina.

Taurina (TAU) è sintetizzato dalla cisteina e, a differenza degli amminoacidi, è un acido solfonico contenente un gruppo sulfo invece di un gruppo carbossilico. La taurina fa parte della bile, partecipa all'emulsificazione dei grassi, è un neurotrasmettitore inibitorio, migliora i processi riparativi ed energetici, ha proprietà cardiotoniche e ipotensive.

Nella nutrizione sportiva, gli amminoacidi e le proteine \u200b\u200bsono ampiamente utilizzati e utilizzati per aumentare la massa muscolare. Nei vegetariani, a causa della mancanza di proteine \u200b\u200banimali nella dieta, può verificarsi una carenza di alcuni aminoacidi essenziali. Questo studio consente di valutare l'adeguatezza di questi tipi di alimentazione e, se necessario, di effettuare la loro correzione.

A cosa serve la ricerca?

Diagnostica delle malattie ereditarie e acquisite associate a disordini metabolici degli amminoacidi;
diagnosi differenziale delle cause delle violazioni del metabolismo dell'azoto, rimozione dell'ammoniaca dal corpo;
monitorare l'aderenza alla terapia dietetica e l'efficacia del trattamento;
valutazione dello stato nutrizionale e modifica nutrizionale.

Quando è programmato lo studio?

Se si sospetta una violazione del metabolismo degli amminoacidi nei bambini, compresi i neonati (vomito, diarrea, acidosi metabolica, odore e colore speciali dei pannolini, sviluppo mentale alterato);
con iperammoniemia (aumento del livello di ammoniaca nel sangue);
con una storia familiare gravata, la presenza di aminoacidopatie congenite nei parenti;
durante il monitoraggio del rispetto delle raccomandazioni dietetiche, l'efficacia del trattamento;
quando si esaminano gli atleti (ad esempio, i bodybuilder) che utilizzano l'alimentazione sportiva (proteine \u200b\u200be amminoacidi);
quando si esaminano i vegetariani.

Cosa significano i risultati?

Alanina (ALA):

Arginina (ARG):

Acido aspartico (ASP):

Citrullina (CIT):

Acido glutammico (GLU):

Glicina (GLY)

Metionina (MET)

Ornitina (ORN)

Fenilalanina (PHE)

Tirosina (TYR)

Valina (VAL)

Leucina (LEU)

Isoleucina (ILEU)

Idrossiprolina (HPRO)

Serina (SER)

Asparagina (ASN)

Acido alfa-amminoadipico (AAA)

Glutammina (GLN)

Beta-alanina (BALA): 0-5 μmol / L.
Taurina (TAU)

Istidina (HIS)

Treonina (TRE)

1-metilistidina (1MHIS)

3-metilistidina (3MHIS)

Acido gamma-amminobutirrico (GABA)

Acido beta-amminoisobutirrico (BAIBA)

Acido alfa-amminobutirrico (AABA): 0-40 μmol / l.
Proline (PRO)

Cistationina (CYST): 0-0,3 μmol / L.
Lisina (LYS)

Cistina (CYS)

Acido cisteico (CYSA): 0.

L'interpretazione dei risultati viene effettuata tenendo conto dell'età, delle caratteristiche nutrizionali, delle condizioni cliniche e di altri dati di laboratorio.

Un aumento del livello totale di aminoacidi nel sangue è possibile con:

eclampsia;
violazione della tolleranza al fruttosio;
chetoacidosi diabetica;
insufficienza renale;
sindrome di Reye.

Una diminuzione del livello totale di aminoacidi nel sangue può verificarsi quando:

iperfunzione della corteccia surrenale;
febbre;
la malattia di Hartnup;
corea di Huntington;
nutrizione inadeguata, digiuno (kwashiorkore);
sindrome da malassorbimento in gravi malattie del tratto gastrointestinale;
ipovitaminosi;
sindrome nevrotica;
febbre pappatachi (zanzara, flebotomia);
artrite reumatoide.

Aminoacidopatie primarie

Aumento arginina, glutammina- deficit di arginasi.

Aumento arginina succinato, glutammina- deficit di arginosuccinasi.

Aumento citrullina, glutammina - citrullinemia.

Aumento cistina, ornitina, lisina - cistinuria.

Aumento valina, leucina, isoleucina - malattia dello sciroppo d'acero (leucinosi).

Aumento fenilalanina - fenilchetonuria.

Aumento tirosina - tirosinemia.

Aminoacidopatie secondarie

Aumento glutammina - iperammoniemia.

Aumento alanina - acidosi lattica (acidosi lattica).

Aumento glicina - acidurie organiche.

Aumento tirosina - tirosinemia transitoria nei neonati.

Letteratura

Parte 8. Aminoacidi. In: Scriver CR, Beaudet AL, Valle D, Sly WS, Childs B, Kinzler KW, Vogelstein B, eds. Le basi metaboliche e molecolari delle malattie ereditarie... 8a ed. New York, NY: McGraw-Hill, Inc; 2001; 1665-2105.
Parte IV. Disturbi del metabolismo e del trasporto degli amminoacidi. Fernandes J, Saudubray J-M, Van den Berghe G, eds. Diagnosi e trattamento delle malattie metaboliche congenite... 3a ed. New York, NY: Springer; 2000; 169-273.
Parte 2. Disturbi del metabolismo degli amminoacidi. Nyhan WL, Barshop BA, Ozand PT, eds. Atlante delle malattie metaboliche... 2a ed. New York, NY: Oxford University Press Inc; 2005; 109-189.
Blau N, Duran M, Blaskovics ME, Gibson KM, eds. Guida per il medico alla diagnosi di laboratorio delle malattie metaboliche... 2a ed. New York, NY: Springer; 2003.
Database del metaboloma umano. Modalità di accesso: http://www.hmdb.ca/

4, 1

1 FSBI "Medical Genetic Research Center" dell'Accademia Russa delle Scienze Mediche

2 Istituzione educativa di bilancio statale di istruzione professionale superiore "Università medica statale di Rostov del Ministero della salute della Russia"

3 GBUZ "Ospedale clinico regionale n. 1 intitolato al professor S.V. Ochapovsky" del Dipartimento di assistenza sanitaria del territorio di Krasnodar

4 FSBI "Medical Genetic Research Center"

Al fine di convalidare l'introduzione dello screening di massa dei neonati per malattie metaboliche ereditarie (NBO) mediante spettrometria di massa tandem (MS / MS), uno studio retrospettivo di campioni di sangue archiviati di bambini (n \u003d 86) deceduti nel primo anno di vita è stata effettuata. In 4 casi (4,7%) sono stati rilevati cambiamenti nei profili degli amminoacidi e delle acilcarnitine. In uno di essi è stato riscontrato un aumento multiplo della concentrazione di leucina, isoleucina e valina, che è specifica per la malattia dell'odore dell'urina dello sciroppo d'acero. Il quadro clinico e l'individuazione di una mutazione nel primo esone del gene BCKDHB (p.98delG) in uno stato eterozigote hanno confermato indirettamente la diagnosi di leucinosi. Negli altri tre casi, i cambiamenti rivelati nel profilo degli amminoacidi e delle acilcarnitine non hanno lo stesso carattere specifico. In questi casi, sarebbero necessari esami del sangue ripetuti con il metodo MS / MS, ulteriori studi clinici e biochimici. Come risultato dello studio, è stata confermata la necessità di introdurre il metodo MS / MS nei programmi di screening neonatale per NBO per la loro tempestiva diagnosi e trattamento.

diagnosi retrospettiva

spettrometria di massa tandem

malattie metaboliche ereditarie

1. Krasnopolskaya KD Malattie metaboliche ereditarie. Un manuale di riferimento per i medici. - M .: RPO "Centro per l'adattamento sociale e la riabilitazione dei bambini" Fohat ", 2005. - 364 p.

2. Mikhailova SV, Zakharova E. Yu., Petrukhin AS Malattie neurometaboliche nei bambini e negli adolescenti. Approcci diagnostici e terapeutici. - M .: "Literra", 2011. - 352 p.

3. Chace H. D. Diagnosi rapida dell'analisi quantitativa del deficit di MCAD di ottanoilcarnitina e altre acilcarnitine in macchie di sangue neonatale mediante spettrometria di massa tandem / Chace H. D., Hillman S. L., Van Hove J. L. et al. // Chimica clinica. - 1997. - V. 43. - N. 11. - P. 2106-2113.

4. Nyhan L. W., Barshop B. A., Ozand P. T. Atlante delle malattie metaboliche. - Seconda edizione. - Londra: Hodder Arnold, 2005 - 788 p.

5. Rashed M. S. Applicazione clinica di spettrometria di massa in tandem: dieci anni di diagnosi e screening per malattie metaboliche ereditarie // J. di Chrom. B. - 2001. - V. 758. - N. 27-48.

6. Sweetman L. Disturbi di denominazione e conteggio (coundizioni) inclusi nei pannelli di screening neonatale / Sweetman L., Millington D. S., Therrell B. L. et al. // Pediatria. - 2006. - V. 117. - P. 308-314.

7. Van Hove J. L. Deficit di acl-CoA deidrogenasi a catena media: diagnosi mediante analisi di acilcarnitne nel sangue / Van Hove J. L., Zhang W., Kahler S. G. et al. // Am. J. Hum. Genet. - 1993. - V. 52. - P. 958-966.

introduzione

Ad oggi sono note più di 500 forme nosologiche di malattie metaboliche ereditarie (NBO). La maggior parte degli NBO sono estremamente rari, ma la loro frequenza totale nella popolazione è di 1: 1000-1: 5000. Di norma, l'NBO si manifesta nel primo anno di vita con sintomi aspecifici, mascherandoli clinicamente sotto un'altra patologia somatica non ereditaria. Allo stesso tempo, la diagnosi tempestiva delle malattie ereditarie metaboliche è importante, poiché per molti di loro sono stati sviluppati e continuano a essere sviluppati metodi efficaci di trattamento patogenetico, senza i quali l'esito delle malattie spesso rimane fatale. È generalmente accettato che uno degli approcci più giustificati ed efficaci alla diagnosi precoce della patologia ereditaria sia lo screening genetico neonatale. Lo sviluppo del metodo della spettrometria di massa tandem (MS / MS) con ionizzazione elettrospray ha reso lo screening spettrometrico di massa su larga scala applicabile nella pratica dell'esame di massa presso NBO entro la fine degli anni '90 del XX secolo. Questo micrometodo altamente sensibile consente di determinare simultaneamente la concentrazione di decine di aminoacidi e acilcarnitine in diversi microlitri di sangue, che sono importanti per la diagnosi di NBO. L'efficacia del test di laboratorio MS / MS ha permesso di includerlo nei programmi statali di screening neonatale dei neonati per amminoacidopatia, aciduria organica e difetti nella β-ossidazione mitocondriale degli acidi grassi in numerosi paesi. Tuttavia, nella Federazione Russa, il metodo MS / MS non è stato introdotto nel sistema di screening di massa dei neonati ed è disponibile per lo screening selettivo per NBO solo nei singoli centri medici federali.

Lo scopo di questo studio era di dimostrare scientificamente la necessità di includere studi MS / MS per la diagnosi di aminoacidopatie, aciduria organica e difetti di β-ossidazione mitocondriale degli acidi grassi nei programmi regionali per lo screening di massa dei neonati basati sull'analisi retrospettiva spettrometrica di massa campioni di sangue di bambini malati le cui malattie sono terminate esito letale nel primo anno di vita.

Pazienti e metodi di ricerca

Il presente studio retrospettivo ha incluso bambini (n \u003d 86, il rapporto tra ragazzi: ragazze 48/38) che sono morti nel primo anno di vita (di età compresa tra 5 giorni e 11 mesi di vita) durante un anno solare (2010) nel territorio del territorio di Krasnodar ... Lo studio ha incluso bambini con malformazioni congenite (n \u003d 29), malattie infettive - polmonite, sepsi, meningoencefalite batterica (n \u003d 37), danno perinatale al SNC (n \u003d 11), sindrome da morte improvvisa (n \u003d 6) e altre malattie (n \u003d 3). Il gruppo di controllo era costituito da 438 neonati clinicamente sani (227 ragazze, 211 ragazzi) all'età di 3-8 giorni. In questo gruppo sono stati determinati i valori di riferimento delle concentrazioni di amminoacidi e acilcarnitine nel sangue capillare in bambini sani del periodo neonatale.

Il materiale per lo studio era costituito da campioni archiviati di sangue periferico su moduli di prova cartacei standard, ottenuti a 3-8 giorni di vita, per lo screening neonatale standard. La concentrazione di amminoacidi e acilcarnitine (Tabella 1) nel sangue è stata determinata mediante spettrometria di massa tandem (MS / MS) utilizzando uno spettrometro di massa tandem quadrupolo Agilent 6410 (Agilent Technologies, USA) secondo il metodo certificato di CHROMSYSTEM No. V1 07 05 57136 001. Lo studio è stato condotto nel laboratorio di genetica medica dell'Istituto medico statale di Rostov del Ministero della salute della Russia.

Tabella 1

Metaboliti determinati da MS / MS

	Metabolita	Simbolo	Metabolita	Simbolo
*A m in o k e slot*
			3-metilcrotonilcarntina
	Acido aspartico		3-idrossiisovalerilcarnitina
	Acido glutammico		Esanoilcarnitina
	Leucina + Isoleucina		Ottanoilcarnitina
	Metionina		Ottenoilcarnitina
	Fenilalanina		Decanoilcarnitina
			Decenoilcarnitina
			Dodecanoilcarnitina
			Miristilcarnitina
	Citrullina		Tetradecenoilcarnitina
			Tetradecinoilcarnitina
			Hydroxymyristylcarntine
*A ts e lkar n e t in s*			Palmitoilcarnitina
	Carnitina gratuita		Esadecenoilcarnitina
	Acetilcarnitina		Idrossiesadecenoilcarnitina
	Propionilcarnitina		Idrossipalmitoilcarnitina
	Malonilcarnitina		Stearoilcarnitina
	Butyrylcartin		Oleoilcarnitina
	Metilmalonilcarnitina		Idrossistearoilcarnitina
	Izovalerylcartin		Idrossioleoilcarnitina
	Glutarilcarnitina		Idrossilinoilcarnitina

L'elaborazione statistica dei dati ottenuti è stata eseguita utilizzando il pacchetto software STATISTICA 6.0 e fogli di calcolo Excel 2007. Per determinare le caratteristiche numeriche descrittive delle variabili, sono stati utilizzati metodi di analisi statistica standard: calcolo della mediana, 0,5 e 99,5 percentili.

Per la diagnosi genetica molecolare di conferma della leucinosi, il DNA è stato isolato da macchie di sangue secco utilizzando un kit di reagenti DiatomDNAPrep (Biocom LLC, Russia). La selezione dei primer per l'amplificazione PCR è stata effettuata per 10 esoni dei geni BCKDHA e BCKDHB. Il sequenziamento dei frammenti di PCR al fine di rilevare mutazioni rare è stato effettuato secondo il protocollo del produttore su un analizzatore genetico ABIPrism 3500 (Applied Biosystem, USA).

Risultati della ricerca e loro discussione

Come risultato dello studio delle concentrazioni di amminoacidi e acilcarnitine nel sangue periferico di 438 neonati clinicamente sani, sono state determinate concentrazioni dello 0,5 e 99,5 percentile dei metaboliti studiati, che abbiamo utilizzato successivamente come valori di riferimento (Tabella 2). Il confronto delle concentrazioni di amminoacidi e acilcarnitine, determinate su campioni di sangue di 86 bambini deceduti nel primo anno di vita, con i valori di concentrazione di riferimento, ha evidenziato che in 82 pazienti (95,3%) nessuno dei parametri studiati andava oltre lo 0,5 e 99, 5 percentili del gruppo di controllo, che ha permesso di abbandonare la versione di lavoro sulla presenza di disordini metabolici di amminoacidi e carnitine, che non sono stati verificati in vivo. Tuttavia, in 4 bambini (4,7%) le concentrazioni di alcuni amminoacidi e acilcarnitine erano parecchie volte superiori ai limiti superiori dell'intervallo di riferimento del gruppo di controllo (Tabella 2).

Tavolo 2

Risultati di una valutazione retrospettiva delle concentrazioni di aminoacidi e acilcarnitine nei neonati (n \u003d 4) con il livello dei singoli metaboliti al di fuori dell'intervallo 0,5-99,5 percentili

	Metaboliti	Concentrazioni dei singoli metaboliti (μmol / L)
		Valori di riferimento del gruppo di controllo (n \u003d 438) nell'intervallo 0,5-99,5 percentili	Valori individuali dei pazienti (n \u003d 4) *
			Paziente 1	Paziente 2	Paziente 3	Paziente 4
*A m in o k e slot*



			2503,868






						1457,474

*A ts e lkar n e t in s*

* Nota:

Paziente 1 - un ragazzo KM (diagnosi: bronchiolite ostruttiva), è morto all'età di 11 mesi;

Paziente 2 - ragazzo CF (diagnosi: polmonite), è deceduto all'età di 1 mese;

Paziente 3 - PV femminile (diagnosi: sepsi), è deceduta all'età di 12 giorni.

Paziente 4 - ragazza PA (diagnosi: polmonite), è deceduta all'età di 6 giorni.

Nel primo caso, in un paziente con CM morto all'età di 11 mesi con diagnosi di bronchiolite ostruttiva, la spettrometria di massa tandem di aminoacidi e acilcarnitine in campioni di sangue archiviati ha rivelato cambiamenti nel contenuto di leucina, isoleucina e valina, che sono di natura abbastanza specifica per indicare un'alta probabilità di difetto metabolico congenito nella via del catabolismo della leucina e isoleucina. Nei campioni di sangue d'archivio studiati, è stato riscontrato un aumento della concentrazione di leucina e isoleucina di oltre 9 volte e di valina di oltre 3 volte rispetto ai valori di riferimento, il che suggerisce la diagnosi di una malattia con l'odore di urina di sciroppo d'acero.

Dai dati clinici disponibili a favore della leucinosi in un bambino BM, sono state evidenziate le seguenti manifestazioni cliniche: rigetto precoce dell'alimentazione naturale, sintomi di encefalopatia neonatale, aumento dei sintomi neurologici - cambiamenti nel tono muscolare, convulsioni, epilessia, sviluppo psicomotorio ritardato . Il bambino aveva spesso gravi infezioni del tratto respiratorio, che causavano la bronchiolite obliterante, che era la causa della morte all'età di 11 mesi. Non abbiamo informazioni sul fatto che il bambino avesse un odore specifico di urina, ma un aumento della concentrazione di metaboliti tipici della leucinosi e sintomi clinici caratteristici confermano la nostra ipotesi. Inoltre, la diagnosi della malattia dell'odore di urina dello sciroppo d'acero è supportata dai risultati della diagnosi del DNA di leucinosi utilizzando campioni di sangue archiviati. L'analisi genetica molecolare ha rivelato nel bambino una delezione di c.98delG nel primo esone del gene BCKDHB in uno stato eterozigote. La stessa mutazione si trova nel sangue della madre. A causa del numero limitato di campioni di sangue archiviati del bambino e dell'inaccessibilità di materiale biologico da parte di suo padre, non è stato possibile rilevare la seconda mutazione. Tuttavia, una combinazione di dati genetici clinici, biochimici e molecolari supporta la diagnosi di leucinosi (o malattia dell'odore di urina dello sciroppo d'acero, MIM ID 248600) nel caso studiato.

Negli altri tre casi, i cambiamenti rivelati nel profilo degli amminoacidi e delle acilcarnitine non hanno lo stesso carattere specifico del caso precedente. È impossibile presumere determinati NBO, sulla base dei dati degli Stati membri / Stati membri, e ancor più affermarli con certezza, in questi casi. Per la diagnosi differenziale delle aminoacidopatie e delle acidurie organiche, sarebbero necessari esami del sangue ripetuti con il metodo MS / MS, ulteriori studi clinici e biochimici.

L'aumento dei metaboliti specifici della malattia è variabile e dipende da molti fattori. La dieta del bambino e alcuni farmaci dovrebbero essere presi in considerazione quando si interpretano i risultati. Quindi, l'assunzione di farmaci contenenti acido valproico o trigliceridi a catena media porta ad un aumento di C6, C8 e C10, che complica la diagnosi di deficit di acil-CoAdeidrogenasi a catena media. L'assunzione di farmaci contenenti carnitina può anche portare ad un aumento delle concentrazioni di acilcarnitine a catena corta e media. Il contenuto di acilcarnitine a catena lunga nel plasma e nel sangue intero è diverso, poiché sono associate alle membrane degli eritrociti, quindi l'ematocrito ha un certo valore. Con alcune eccezioni, un aumento della concentrazione da una volta e mezzo a due volte richiede un secondo esame del sangue. Pertanto, i livelli dei metaboliti patognomonici dell'aciduria propionica e isovaleriana di solito aumentano di oltre 5 volte e anche un leggero cambiamento nella concentrazione di glutarilcarnitina richiede non solo un esame del sangue ripetuto, ma anche uno studio aggiuntivo sugli acidi organici urinari caratteristici del tipo Ho aciduria glutarica.

Conclusione

Uno studio retrospettivo su campioni di sangue di bambini piccoli morti per varie cause, condotto con il metodo MS / MS, ha suggerito in un certo numero di casi una patologia metabolica ereditaria. In uno di questi, la diagnosi della malattia è stata confermata dall'odore dell'urina dello sciroppo d'acero (leucinosi). Le misure diagnostiche tempestive in questi casi sono una componente importante nella diagnosi differenziale degli errori metabolici congeniti. Lo studio delle concentrazioni di amminoacidi e acilcarnitine in campioni di fluidi biologici può avere valore diagnostico nell'analisi dei casi di mortalità infantile. La diagnosi postuma di una malattia metabolica ereditaria in un bambino deceduto è un'indicazione per la consulenza genetica medica della famiglia. È necessario implementare ampiamente il metodo MS / MS nello screening neonatale come strumento principale per rilevare aminoacidopatie, acidemie organiche e difetti nell'ossidazione degli acidi grassi β-mitocondriali nei neonati per la diagnosi e il trattamento tempestivi di NBO.

Revisori:

Polevichenko Elena Vladimirovna, Dr. med. Sci., Professore, ricercatore capo del Dipartimento di riabilitazione e assistenza medica e sociale dell'Istituto di bilancio dello Stato federale "Centro federale di ricerca di ematologia pediatrica, oncologia e immunologia intitolato a Dmitry Rogachev" del Ministero della Salute della Russia, Mosca.

Mikhailova Svetlana Vitalievna, Dr. med. Sci., Capo del Dipartimento di Genetica Medica, Ospedale Clinico Infantile Russo del Ministero della Salute della Russia, Mosca.

Riferimento bibliografico

Baydakova G.V., Antonets A.V., Golikhina T.A., Matulevich S.A., Amelina S.S., Kutsev S.I., Kutsev S.I. DIAGNOSTICA RETROSPETTIVA DELLE MALATTIE EREDITARIE DEL METODO DI SCAMBIO DI SPETTROMETRIA DI MASSA TANDEM // Problemi moderni di scienza e istruzione. - 2013. - N. 2.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id\u003d8953 (data di accesso: 12.12.2019). Portiamo alla vostra attenzione le riviste pubblicate dalla casa editrice "Academy of Natural Sciences"

Cos'è la spettrometria di massa tandem

La spettrometria di massa tandem (TMS) è uno dei metodi moderni per l'analisi dei composti, ampiamente utilizzato per vari scopi scientifici e pratici. Questo metodo consente l'analisi di diverse centinaia di composti in tracce di materiale biologico.

Dove viene applicato questo metodo?

Nella pratica sanitaria mondiale, questo metodo viene utilizzato per condurre lo screening di massa dei neonati per malattie metaboliche ereditarie (NBD). In una macchia di sangue essiccato, è possibile determinare gli amminoacidi (inclusa la fenilalanina) e le acilcarnitine. La determinazione quantitativa di queste sostanze consente di escludere diverse dozzine di malattie ereditarie appartenenti a diverse classi di NBO (disturbi del metabolismo degli amminoacidi, acidi organici e difetti della β-ossidazione mitocondriale degli acidi grassi). Secondo i dati della letteratura straniera, la loro frequenza totale è di 1: 2000 neonati vivi. In precedenza, la diagnosi di questi disturbi richiedeva una grande quantità di materiale biologico, diversi studi (analisi degli amminoacidi, spettrometria della cromatomassa, determinazione dello spettro delle acilcarnitine), che richiedevano tempi e costi dei materiali significativi. TMS ti consente di quantificare tutti questi composti in un'unica analisi!

Quali malattie possono essere rilevate utilizzando questo metodo?

Sfortunatamente, non esiste ancora un test universale, altamente sensibile e specifico per la diagnosi di tutti gli NBO conosciuti, ma le tecnologie volte a rilevare diverse decine o addirittura centinaia di malattie in un'unica analisi stanno già diventando una realtà. Anche il TMS appartiene a tali metodi. Questo metodo consente di identificare con elevata affidabilità circa 40 disturbi ereditari del metabolismo di aminoacidi, acidi organici e difetti della beta-ossidazione mitocondriale degli acidi grassi. La maggior parte di queste malattie si verificano durante il periodo neonatale. L'elenco delle malattie che possono essere diagnosticate utilizzando questa tecnologia è riportato nella sezione analisi

Perché è necessario diagnosticare il prima possibile le malattie metaboliche?

Molti medici credono erroneamente che gli NBO siano così rari da dover essere esclusi solo come ultima risorsa, e molto spesso la diagnosi corretta viene stabilita in un secondo momento o la malattia non viene affatto diagnosticata.

Tuttavia, sono già note più di 150 forme di NBO per le quali sono stati sviluppati metodi di terapia efficace e la vita e la salute del paziente dipendono in gran parte dalla rapidità e dalla correttezza della diagnosi. Per 20 malattie che possono essere diagnosticate utilizzando la TMS, è stato sviluppato un trattamento speciale. Diagnosi tempestiva: ha salvato la vita e la salute del paziente!

Raccolta di campioni di sangue

Il sangue viene raccolto su una carta filtro standard (n. 903), che viene utilizzata per lo screening dei neonati per PKU. Il sangue può essere sia capillare (da un dito, un tallone) sia venoso. È necessario saturare bene la selezione con il filtro! La scheda filtro deve indicare chiaramente il nome completo, da chi e da dove è stato inviato il paziente, la data di nascita e il numero di telefono del medico curante. Il campione viene essiccato all'aria per 2-3 ore. Si consiglia di allegare un estratto dell'anamnesi.

Il nostro bambino ha avuto crisi epilettiche quando aveva 2,5 mesi, ma non c'era alcun segno del loro inizio. La gravidanza e il parto sono andati bene, non c'è eredità. Pertanto, è diventato molto importante per noi trovare la causa dell'epilessia del nostro bambino, al fine di capire come regolare il trattamento e se possiamo ancora pianificare i bambini.

Prima di tutto, urgentemente, se questo è appena successo a tuo figlio e non conosci la causa delle convulsioni, devi passare:

1) Sangue su "TMS" (Spettrometria di massa tandem (spettro di acilcarnitine, amminoacidi)). Tieni presente che il sangue capillare viene donato su un modulo speciale.

2) Urina diurna e mattutina per "Gascromatografia di campioni di urina (aciduria organica)"
Se tuo figlio ha qualcosa dall'elenco delle malattie metaboliche ereditarie, prima lo scopri, più velocemente puoi iniziare un trattamento speciale e le possibilità che il bambino si sviluppi normalmente saranno maggiori. Il tempo è contro di te qui.

Abbiamo superato questi test in (comunemente, semplicemente "il centro su Moskurechye, 1"). Sito web Sfortunatamente, il sangue sul TMS viene fatto lì per circa 14 giorni. Pertanto, per la velocità, abbiamo donato sangue per TMS anche in MC "Genomed"... Quindi hai la possibilità di ottenere risultati più velocemente, beh, confrontali quando ottieni entrambe le conclusioni.

Se le crisi di tuo figlio sono iniziate nel periodo neonatale, allora ha senso donare il sangue al "Pannello" NBO con esordio nel periodo neonatale "(aminoacidi, acilcarnitine, acidi organici delle urine, acidi grassi a catena molto lunga, isofocus di transferrina) "presso il Medical Genetic Research Center (popolarmente, solo" il centro di Moskurechye, 1 ").

3) Analisi “Test di screening per LPN nel Centro di ricerca genetica medica (popolarmente, solo "il centro a Moskurechye, 1"). Questa è la determinazione dell'attività degli enzimi lisosomiali in macchie di sangue essiccato: β-D-glucosidasi, aD-glucosidasi, aL-iduronidasi, sfingomielinasi, galattocerebrosidasi, a-galattosidasi) fai le stesse gocce di sangue per ogni evenienza, poiché tu può usare lo stesso sangue per due analisi. Lo abbiamo fatto anche presso il Medical-Genetic Scientific Center (popolarmente, semplicemente "il centro su Moskurechye, 1").

4) Analisi "Attività della biotinidasi" nel Centro di ricerca genetica medica (popolarmente, solo "il centro a Moskurechye, 1"). Come ci è stato spiegato, questo parametro è nella lista delle analisi "sangue per TMS", ma a volte durante l'analisi generale mostra la norma, e se lo riprendi specificatamente alla biotinidasi, può mostrare una deviazione. Ci vogliono 1-2 settimane.

5) Pannello di analisi " Epilessia ereditaria"in MC" Genomed "(costo 33.000 rubli). Fallo subito, perché rendilo infatti 4-5 mesi di calendario. E il tempo sta scadendo. Contiene tutte le rotture nei geni che possono causare l'epilessia. Se trovano una rottura nel gene, allora c'è la possibilità di conoscere come viene effettuato il trattamento nei bambini con la stessa rottura nel gene. Dopo l'analisi, assicurati di registrarti per una consulenza, è meglio.

Ci sono centri per la genetica in Germania e Stati Uniti d'America... Puoi chattare con loro.

6) Analisi " Analisi dei microarray cromosomici avanzata» al MC "Genomed" (costo 30.000 rubli). È come un cariotipo, solo con più attenzione. Cerca una rottura dei cromosomi che può causare anomalie dello sviluppo. Fai 14-30 giorni.

7) Centro per le malattie orfane e altre malattie rare nei bambini con Ospedale Morozov... Non ci siamo ancora stati, ma abbiamo in programma di andare da loro con tutti i test, in modo che ci dicano quali altri test possono essere fatti per trovare la causa dell'epilessia nel nostro bambino. Integreremo le informazioni dopo la visita.

8) Mikhailova S.V. - Responsabile del Dipartimento di Genetica Medica presso l'ospedale clinico pediatrico russo Tutte le tue analisi possono essere inviate via e-mail, nell'oggetto indicato per Mikhailova S.V. ... Le verranno consegnati i tuoi test ed entro pochi giorni ti invieranno il verbale dell'incontro, che indicherà quali test puoi ancora fare e chi è consigliato contattare.

9) Zakharova E.Yu - testa. Laboratorio di malattie metaboliche ereditarie presso il Medical Genetic Research Center (Moskvorechye, 1). Puoi anche inviare una lettera all'indirizzo e-mail (specificare nell'oggetto per E.Yu. Zakharova), con una descrizione del decorso della malattia, con le tue analisi e chiedere consigli su quali altri test possono essere superati.

10) Centro genetico medico specializzato di Kharkiv (KSMGC)sotto la guida di MD Grechanina Julia Borisovna. C'è un intero argomento sul forum Children Angels su questo istituto, a cui puoi inviare l'urina per l'analisi in treno. Invia la tua storia medica, tutte le analisi, le conclusioni via e-mail, invii l'urina in treno e gli specialisti del centro ti danno consigli.