Аминокислоты и ацилкарнитины в крови

Диагностика наследственных болезней обмена у детей до 2 лет

Анализ на аминокислоты и ацилкарнитины (26 показателей) — скрининг для выявления наследственных нарушений обмена у новорожденных и детей до 2 лет. Исследование определяет лабораторные признаки аминоацидопатий и нарушений бета-окисления жирных кислот — состояний, которые без своевременной диагностики приводят к тяжелой задержке развития и высокой летальности.

Ключевые аспекты:

1. Кому нужно? Новорожденные из группы риска по наследственным болезням обмена, дети с неврологическими симптомами (судороги, мышечная слабость), необычным запахом мочи/тела, гепатоспленомегалией, нарушениями глюкозы и кислотно-щелочного баланса.
2. Что определяет? 26 метаболитов — незаменимые и заменимые аминокислоты (валин, лейцин, тирозин, фенилаланин и др.) + ацилкарнитины (C0–C18). Метод — ВЭЖХ с тандемной масс-спектрометрией.
3. Как подготовиться? При подозрении на наследственную патологию обмена (отставание в развитии, судороги, изменения в биохимии крови) необходимо провести анализ строго натощак (4 часа голода) для ранней коррекции обменных нарушений и предотвращения осложнений.

Скрининг 26 метаболитов крови методом ВЭЖХ-МС/МС для детей до 2 лет выявляет более 70 наследственных болезней обмена, позволяя начать лечение до развития необратимых осложнений.

Источники:

1. Клинические рекомендации Минздрава РФ «Наследственные болезни обмена веществ» (2023).
2. Newborn screening for metabolic diseases: saving children's lives and improving outcomes (2014).

Подробнее об этом — ниже:

Анализ на аминокислоты и ацилкарнитины в крови (26 показателей) — это скрининговое полуколичественное исследование, предназначенное для диагностики наследственных болезней обмена у новорожденных и детей до 2-х лет. Основная цель анализа — выявление лабораторных признаков аминоацидопатий и нарушений бета-окисления жирных кислот, которые могут привести к серьёзным метаболическим нарушениям и угрожать жизни ребёнка.

Нарушения обмена аминокислот и ацилкарнитинов могут быть связаны как с генетическими дефектами (наследственные болезни обмена), так и с усиленным распадом этих соединений при неправильном питании, инфекциях, воспалениях, опухолях, системных и аутоиммунных заболеваниях.

Наследственные болезни обмена — это группа врождённых патологий, возникающих из-за дефицита ферментов, необходимых для преобразования аминокислот и ацилкарнитинов. На сегодняшний день известно более 70 таких заболеваний. Название каждой патологии определяется веществом, которое накапливается в крови в наибольшей концентрации. Наиболее часто встречаются лейциноз, тирозинемия, охроноз, гистидинемия, глицинемия, гипервалинемия, цистиноз. Эти болезни протекают тяжело, сопровождаются выраженной задержкой развития ребёнка и высокой летальностью. Сложности ранней диагностики связаны с многообразием клинических проявлений, однако своевременное выявление позволяет скорректировать обменные нарушения и предотвратить развитие тяжёлых осложнений.

Для выявления отклонений и подозрения на наследственные болезни обмена проводится комплексное исследование крови, в котором определяют уровни:

• незаменимых аминокислот: валина (Val), лейцина (Leu), метионина (Met);
• заменимых аминокислот: аланина (Ala), аргинина (Arg), аспарагиновой кислоты (Asp), глицина (Gly), глутаминовой кислоты (Glu), орнитина (Orn), пролина (Pro), тирозина (Tyr), фенилаланина (Phe), цитруллина (Cit);
• ацилкарнитинов: свободного карнитина (C0), ацетилкарнитина (C2), пропионилкарнитина (C3), бутирилкарнитина (C4), изовалерилкарнитина (C5), глутарилкарнитина (C5DC), гексаноилкарнитина (C6), октаноилкарнитина (C8), деканоилкарнитина (C10), додеканоилкарнитина (C12), тетрадеканоилкарнитина (C14), гексадеканоилкарнитина (C16), стеароилкарнитина (C18).

Определение этих показателей особенно важно для новорождённых из группы риска по наследственным нарушениям обмена веществ. Ранняя диагностика и своевременно начатое лечение позволяют остановить прогрессирование болезни и избежать тяжёлых осложнений.

Роль аминокислот и ацилкарнитинов для организма

Аминокислоты и ацилкарнитины — это сложные органические соединения, играющие ключевую роль в обмене веществ человека. Они обеспечивают:

• поддержание нормального тонуса сосудов;
• синтез иммуноглобулинов и работу иммунной системы;
• восстановление тканей после травм;
• обезвреживание и выведение токсинов;
• производство гормонов и ферментов;
• образование глюкозы из неуглеводных источников (глюконеогенез);
• синтез коллагена;
• полноценное функционирование центральной нервной системы;
• удаление аммиака из организма;
• ясность мышления и когнитивные функции;
• секреторную активность щитовидной и надпочечниковых желёз;
• транспорт жирных кислот в митохондрии для выработки энергии в виде АТФ (аденозинтрифосфата).

Когда назначают анализ на аминокислоты и ацилкарнитины

Анализ крови на аминокислоты и ацилкарнитины назначают при появлении у ребёнка следующих признаков:

• если в семье были случаи наследственных нарушений обмена веществ, связанных с переработкой жирных кислот или аминокислот;
• при внезапном ухудшении состояния после периода нормального развития;
• если у ребёнка отмечается необычный запах мочи или тела;
• при неврологических нарушениях — судорогах, мышечной слабости, заторможенности, повышении мышечного тонуса или спастическом тетрапарезе;
• при нарушениях дыхания;
• если увеличены печень или селезёнка;
• при поражении сетчатки глаза;
• при изменениях в структуре сердечной мышцы;
• при анемии;
• если в биохимическом анализе крови повышены уровни билирубина, креатинфосфокиназы, аммиака, печёночных ферментов;
• при нарушениях уровня глюкозы в крови (гипер- или гипогликемии);
• при нарушении кислотно-щелочного баланса.

Как подготовиться к анализу

Для получения точных результатов анализа важно правильно подготовить ребёнка к процедуре. Родителям рекомендуется:

• исключить сладкие напитки;
• избегать стрессовых ситуаций;
• отменить приём лекарств (по согласованию с врачом);
• ограничить физическую активность.

Кровь из вены берут строго натощак — после последнего приёма пищи должно пройти не менее 4 часов.

Метод исследования

Для количественного определения органических соединений в крови применяют метод высокоэффективной жидкостной хроматографии с тандемной масс-спектрометрией. Этот подход особенно востребован, когда требуется одновременно измерить множество схожих по структуре показателей с высокой точностью и чувствительностью.

Анализ с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии с тандемной масс-спектрометрией (ВЭЖХ-МС/МС) проводится в несколько этапов.

1. Подготовка образца. Сначала проводится предварительная подготовка биологического материала (крови), которая может включать экстракцию, фильтрацию и разбавление, чтобы выделить интересующие органические соединения.
2. Разделение компонентов. Образец вводится в систему жидкостной хроматографии, где происходит разделение смеси на отдельные компоненты в зависимости от их физико-химических свойств. Это достигается за счёт различия в скорости прохождения компонентов через хроматографическую колонку.
3. Ионизация. После разделения компоненты попадают в масс-спектрометр, где они ионизируются. Для этого используются «мягкие» методы ионизации, такие как электрораспыление или химическая ионизация при атмосферном давлении, что позволяет минимизировать фрагментацию молекул.
4. Анализ масс. Ионизированные молекулы попадают в первый анализатор масс-спектрометра, где происходит фильтрация по массе. Затем выбранные «материнские» ионы попадают в камеру столкновений, где они распадаются на «дочерние» ионы.
5. Детектирование. Полученные фрагменты анализируются во втором анализаторе, что позволяет определить структуру и концентрацию исходных соединений с высокой чувствительностью и специфичностью.

Этот метод широко применяется для количественного анализа как низкомолекулярных, так и макромолекулярных соединений, что делает его особенно полезным в клинической диагностике и биохимических исследованиях.

Расшифровка анализа

Уровень аминокислот и ацилкарнитинов в крови у детей до двух лет определяется особенностями питания и активностью ферментов, участвующих в обмене веществ. Изменение концентрации любого из этих соединений может быть признаком определённого заболевания, что требует дальнейшего углублённого обследования ребёнка. Например, повышение тирозина характерно для тирозинемии, рост цитруллина указывает на цитруллинемию, а увеличение пропионилкарнитина (C3) — на пропионовую ацидурию.

Общее повышение уровня аминокислот встречается при диабетическом кетоацидозе, заболеваниях почек и синдроме Рейе. Снижение показателей может наблюдаться при лихорадочных состояниях, гиперфункции коры надпочечников, нефротическом синдроме, мальабсорбции, гиповитаминозах и недостаточном питании.