Описание

Подготовка

Показания

Интерпретация результатов

Документы к заполнению

Описание

Метод определения

Тандемная масс-спектрометрия с ионизацией в электроспрее.

Исследуемый материал Капиллярная кровь, собранная на специальную карточку-фильтр №903

Анализ спектра аминокислот и ацилкарнитинов методом тандемной масс-спектрометрии (ТМС)

Что такое нарушения метаболизма? Наследственные нарушения метаболизма или по-другому обмена веществ - это около 500 различных заболеваний, которые обусловлены нарушением работы особых биохимических катализаторов - ферментов. Ферменты обеспечивают процессы расщепления аминокислот, органических кислот, жирных кислот и других биомолекул. Многие ошибочно считают, что поскольку заболевания этой группы встречаются крайне редко, то и исключать их нужно в последнюю очередь. Однако по данным литературы*, наследственными нарушениями метаболизма страдает один из 3000 новорождённых!

Особое место среди этих заболеваний занимают болезни, которые начинаются в раннем детском возрасте. Эти заболевания часто сочетаются с тяжёлой неонатальной патологией и/или протекают под маской таких состояний как сепсис, перинатальное поражение нервной системы, внутриутробная инфекция. Позднее выявление заболеваний этой группы может привести к тяжёлой инвалидности или даже летальному исходу. Установлено, что 5%** всех случаев «синдрома внезапной смерти младенцев» - следствие наследственных нарушений метаболизма. Однако некоторые из этих заболеваний эффективно лечатся при своевременной диагностике. Одним из современных методов диагностики нарушений метаболизма является тандемная масс-спектрометрия (ТМС). Этот метод позволяет определить в небольшом количестве биологического материала (капля высушенной крови) , что позволяет с определённой вероятностью заподозрить наследственное заболевание. В некоторых странах этим методом проводится обследование всех новорождённых на 10-30 наследственных нарушений метаболизма. Другими словами, все новорождённые подвергаются специальному биохимическому исследованию называемому скрининг. * Vilarinho L, Rocha H, Sousa C, Marcão A, Fonseca H, Bogas M, Osório RV. Four years of expanded newborn screening in Portugal with tandem mass spectrometry. J Inherit Metab Dis. 2010 Feb 23 ** Olpin SE The metabolic investigation of sudden infant death. Ann Clin Biochem, 2004, Jul 41 (Pt4), 282-293 **Opdal SH, Rognum TO The sudden Infant Death Syndrome Gene: Does It Exist? Pediatrics, 2004, V.114, N.4, pp. e506-e512 Что такое скрининг? Скрининг (от англ. Screening – просеивание) — это массовое обследование пациентов для выявления различных заболеваний, ранняя диагностика которых позволяет предотвратить развитие тяжёлых осложнений и инвалидности. На какие заболевания проводится обязательное скрининговое обследование новорождённых в нашей стране? В России существует государственная программа, которая включает в себя обязательное обследование (скрининг) всех новорождённых только на 5 наследственных заболеваний: фенилкетонурии (ФКУ), муковисцидоза, галактоземии, адреногенитального синдрома и врождённого гипотиреоза.

Обращаем Ваше внимание на то, что из этого перечня в состав исследования «ПЯТОЧКА» входит только скрининг на фенилкетонурию (полный перечень выявляемых наследственных болезней обмена веществ при помощи скринига «ПЯТОЧКА» см. ниже по тексту).

На какие заболевания можно обследовать ребёнка дополнительно? Скрининга новорождённых, направленного на диагностику нарушений метаболизма методом ТМС, в России на настоящий момент не проводится. В России это исследование пока проводится по назначению врача при наличии подозрений на наследственные болезни обмена веществ, хотя многие из заболеваний этой группы проявляют себя не сразу после рождения, но при этом уже есть у новорождённого. Однако, уже упомянутым ранее методом тандемной масс-спектрометрии (ТМС) можно дополнительно обследовать новорождённого ребенка на исключение 37 различных наследственных заболеваний, которые относятся к нарушениям обмена аминокислот, органических кислот и дефектам ß -окисления жирных кислот. Аминоацидопатии Аминоацидопатии развиваются вследствие недостатка специфических ферментов, необходимых для метаболизма аминокислот. Это приводит к аномально высокому уровню аминокислот и их производных в крови и моче, которые оказывают токсическое действие на клетки и ткани организма. Основные симптомы: задержка развития, судороги, коматозные состояния, рвота, диарея, необычный запах мочи, нарушения зрения и слуха. Лечение заключается в назначении специальной диеты и витаминов. Эффективность терапии зависит от того, насколько рано и точно установлен диагноз. К сожалению, некоторые заболевания из этой группы не поддаются лечению. Органические ацидурии/ацидемии Органические ацидурии/ацидемии являются результатом нарушения химического расщепления аминокислот вследствие недостаточной активности ферментов. Их клинические проявления схожи с проявлениями аминоацидопатий. Лечение заключается в назначении специальной диеты и/или витаминов. К сожалению, некоторые заболевания из этой группы не поддаются лечению. Дефекты ß-окисления жирных кислот ß-окисление жирных кислот – многоступенчатый процесс их расщепления, в результате которого образуется энергия, необходимая для жизнедеятельности клетки. Каждый шаг процесса окисления производится под действием специфических ферментов. При отсутствии одного из ферментов процесс нарушается. Симптомы: сонливость, кома, рвота, низкий уровень сахара в крови, поражение печени, сердца, мышц. Лечение заключается в назначении низкожировой диеты с частым и дробным кормлением, других специализированных диетических продуктов, а также, левокарнитина. Полный перечень выявляемых наследственных болезней обмена веществ

1. Болезнь с запахом кленового сиропа мочи (лейциноз).
2. Цитрулинемия тип 1, неонатальная цитрулинемия.
3. Аргининосукциновая ацидурия (АСА)/ недостаточность аргининосукцинат лиазы лиазы.
4. Недостаточность орнитин транскарбамилазы.
5. Недостаточность карбамилфосфат синтазы.
6. Недостаточность N-ацетилглютамат синтазы.
7. Некетотическая гиперглицинемия.
8. Тирозинемия тип 1.
9. Тирозинемия тип 2.
10. Гомоцистинурия/недостаточность цистатионин бета-синтетазы.
11. Фенилкетонурия.
12. Аргининемия/недостаточность аргиназы.
13. Пропионовая ацидемия (недостаточность пропионил КоА карбоксилазы).
14. Метилмалоновая ацидемия.
15. Изовалериановая ацидемия (недостаточность изовалерил КоА дегидрогеназы).
16. Недостаточность 2-метилбутирил КоА дегидрогеназы.
17. Недостаточность изобутирил КоА дегидрогеназы.
18. Глутаровая ацидемия тип 1 (недостаточность глутарил КоА дегидрогеназы тип 1).
19. Недостаточность 3-метилкротонил КоА карбоксилазы.
20. Множественная карбоксилазная недостаточность.
21. Недостаточность биотинидазы.
22. Малоновая ацидемия (недостаточность малонил КоА декарбоксилазы).
23. Недостаточность митохондриальной ацетоацетил КоА тиолазы.
24. Недостаточность 2-метил-3-гидроксибутирил КоА дегидрогеназы.
25. Недостаточность 3-гидрокси-3-метилглутарил КоА лиазы.
26. Недостаточность 3-метилглутаконил КоА гидратазы.
27. Недостаточность среднецепочечной ацил-КоА дегидрогеназы.
28. Недостаточность очень длинноцепочечной ацил-КоА дегидрогеназы.
29. Недостаточность короткоцепочечной ацил-КоА дегидрогеназы.
30. Недостаточность длинноцепочечной 3-гидроксиацил-КоА дегидрогеназы (дефект трифункционального белка).
31. Глутаровая ацидемия тип II (недостаточность глутарил КоА дегидрогеназы тип II), множественная недостаточность ацил-КоА дегидрогеназ.
32. Нарушение транспорта карнитина.
33. Недостаточность карнитин палмитоил трансферазы тип I.
34. Недостаточность карнитин палмитоил трансферазы тип II.
35. Недостаточность карнитин/ацилкарнитин транслоказы.
36. Недостаточность 2,4-диеноил КоА редуктазы.
37. Недостаточность среднецепочечной 3-кетоацил-КоА тиолазы.
38. Недостаточность средне-/короткоцепочечной ацил-КоА дегидрогеназы.

Материал для исследования: капиллярная кровь, собранная на специальную карточку-фильтр №903.

Литература

1. Chace D.H., Kalas T.A., Naylor E.W. The application of tandem mass spectrometry to neonatal screening for inherited disorders of intermediary metabolism. Annu Rev Genomics Hum Genet. 2002; vol. 3; p. 17-45.
2. Leonard J.V., Dezateux C. Screening for inherited metabolic disease in newborn infants using tandem mass spectrometry. BMJ. 2002; vol. 324(7328); p. 4-5.
3. Millington D., Kodo N., Terada N., Roe D., Chace D. The analysis of diagnostic markers of genetic disorders in human blood and urine using tandem mass spectrometry with liquid secondary ion mass spectrometry.1991 Int.J.Mass Spectr.Ion Process. 111:211-28.
4. Chace D.H. Mass spectrometry in the clinical laboratory. Chem Rev. 2001 Feb;101(2):445-77.
5. Duran M., Ketting D., Dorland L., Wadman S.K. The identification of acylcarnitines by desorption chemical ionization mass spectrometry. J Inherit Metab Dis. 1985;8 Suppl 2:143-4.
6. Millington D.S., Kodo N., Norwood D.L., Roe C.R. Tandem mass spectrometry: a new method for acylcarnitine profiling with potential for neonatal screening for inborn errors of metabolism. J Inherit Metab Dis. 1990;13(3):321-4.
7. Chace D.H., DiPerna J.C., Mitchell B.L., Sgroi B., Hofman L.F., Naylor E.W.. Electrospray tandem mass spectrometry for analysis of acylcarnitines in dried postmortem blood specimens collected at autopsy from infants with unexplained cause of death. Clin Chem. 2001;47(7):1166-82.
8. Rashed M.S., Bucknall M.P., Little D., Awad A., Jacob M., Alamoudi M., Alwattar M., Ozand P.T. Screening blood spots for inborn errors of metabolism by electrospray tandem mass spectrometry with a microplate batch process and a computer algorithm for automated flagging of abnormal profiles. Clin Chem. 1997 Jul; 43(7):1129-41.
9. Millington D.S., Terada N., Chace D.H., Chen Y.T., Ding J.H., Kodo N., Roe C.R. The role of tandem mass spectrometry in the diagnosis of fatty acid oxidation disorders. Prog Clin Biol Res. 1992; 375:339-54.
10. Rashed M.S., Ozan P.T., Harrison M.E., Watkins P.J.F., Evans S. 1994. Electrospray tandem mass spectrometry in the analysis of organic acidemias. Rapid Commun. Mass Spectrom. 8:122-33
11. Vreken P., van Lint A.E., Bootsma A.H., Overmars H., Wanders R.J., van Gennip A.H. Rapid diagnosis of organic acidemias and fatty-acid oxidation defects by quantitative electrospray tandem-MS acyl-carnitine analysis in plasma. Adv Exp Med Biol. 1999; 466:327-37.
12. Griffiths W.J., Jonsson A..P, Liu S., Rai D.K., Wang Y. Electrospray and tandem mass spectrometry in biochemistry. Biochem J. 2001 May 1; 355(Pt 3):545-61.
13. Dooley K.C. Tandem mass spectrometry in the clinical chemistry laboratory. Clin Biochem. 2003 Sep; 36(6):471-81.
14. Михайлова С.В., Ильина Е.С., Захарова Е.Ю., Байдакова Г.В., Бембеева Р.Ц., Шехтер О.В., Захаров С.Ф. «Множественная карбоксилазная недостаточность, обусловленная мутациями в гене биотинидазы// Медицинская генетика. - 2005. - №2. - C. 633-638.
15. Байдакова Г.В., Букина А.М., Гончаров В.М., Шехтер О.В., Букина Т.М., Покровская А.Я., Захарова Е.Ю., Михайлова С.В., Федонюк И.Д., Колпакчи Л.М., Семыкина Л.И., Ильина Е.С. Диагностика наследственных болезней обмена веществ на основе сочетания методов тандемной масс-спектрометрии и энзимодиагностики, Медицинская генетика, 2005, т. 4, №1, с. 28-33.
16. Захарова Е.Ю., Ильина Е.С., Букина А.М., Букина Т.М., Захаров С.Ф., Михайлова С.Ф., Федонюк И.Д., Байдакова Г.В., Семыкина Л.И., Колпакчи Л.М., Зайцева М.Н. «Результаты проведения селективного скрининга на наследственные болезни обмена веществ среди пациентов психоневрологических отделений». Второй Всероссийский Конгресс, «Современные технологии в педиатрии и детской хирургии», Материалы Конгресса, стр. 141-142.
17. Baidakova G.V., Boukina A.M., Boukina T.M., Shechter O.V., Michaylova S.V. I’lina E.S, Zakharova E.Yu Combination of tandem mass spectrometry and lysosomal enzymes analysis - effective tool for selective screening for IEM in neurological clinic. SSIEM 41st Annual Symposium, Amsterdam, August 31- September 3, 2004.
18. Mikhaylova S.V., Baydakova G.V., Zakharova E.Y., Il’ina E.S. First cases of biotinidase deficiency in Russia. European Journal of Human Genetics Vol.13-Supplement1-May, 2005, p. 386.
19. Байдакова Г.В., Захарова Е.Ю., Зинченко Р.А. Недостаточность среднецепочечной ацил-КоА-дегидрогеназы жирных кислот. Материалы V съезда Российского общества медицинских генетиков, Уфа, май 2005, Медицинская Генетика, т. 4, № 4, с. 153.
20. Захарова Е.Ю., Байдакова Г.В., Шехтер О.В., Ильина Е.С., Михайлова С.В. Тандемная масс-спектрометрия – новый подход диагностики наследственных нарушений обмена веществ, Материалы V съезда Российского общества медицинских генетиков, Уфа, май 2005, Медицинская Генетика, т. 4, №4, с.188.
21. Mikhaylova S.V., Zakharova E.Y, Baidakova G.V., Shehter O.V., Ilina E.S Clinical outcome of glutaric aciduria type I in Russia. J.Inherit. Metab.Dis 2007, v. 30, p. 38 22. Baydakova GV, Tsygankova PG. Diagnosis of mitochondrial β-oxidation defects in Russia. J Inherit Metab Dis (2008) 31 (Suppl 1) p.39

Подготовка

Что делать, если необходимо обследовать ребёнка на наследственные нарушения метаболизма?

• По назначению врача или самостоятельно в любом медицинском офисе ИНВИТРО необходимо заранее приобрести набор для проведения исследования, в который входит:

Подготовка к исследованию и правила взятия крови у новорождённых

1. Взятие образцов крови у новорождённых детей осуществляется в родовспомогательных учреждениях специально подготовленным сотрудником, а в случае ранней выписки новорождённого (до 4 дня жизни) - специально подготовленной патронажной сестрой.
2. При обследовании новорождённых взятие пробы крови следует проводить не ранее 4-х суток у доношенных и 7-х суток у недоношенных детей. У новорождённых кровь берут из пяточки, у детей старше 3 мес - из пальца.
3. У новорождённых от начала полного грудного или искусственного вскармливания до взятия крови должно пройти не менее 4-х суток. Взятие крови проводят через 3 часа после кормления (у новорождённых - перед очередным кормлением).
4. Перед взятием крови у новорождённого стопу ребёнка необходимо тщательно вымыть мылом, протереть стерильным тампоном, смоченным 70% спиртом, а затем обработанное место промокнуть стерильной сухой салфеткой!
5. Прокол делают одноразовым стерильным скарификатором на глубину 2,0 мм (зоны прокола изображены на ). Первую каплю крови удаляют стерильным сухим тампоном.
6. Мягким надавливанием на пятку способствуют накоплению второй капли крови, к которой перпендикулярно прикладывают специальную карточку из фильтровальной бумаги и пропитывают полностью и насквозь 5 зон, очерченных круговой линией. Пятна крови должны быть не меньше указанного на бланке размера, вид пятен должен быть одинаков с обеих сторон , . Никогда не используйте противоположную сторону фильтровальной бумаги для заполнения окружностей.
7. После взятия крови осушите зону прокола стерильным тампоном и наклейте бактерицидный пластырь на участок прокола. Внимание! От качества взятия крови зависит точность и достоверность исследования!
8. Специальную карточку из фильтровальной бумаги высушивают не менее 2 - 4 часов при комнатной температуре. Избегайте попадания прямых солнечных лучей! Для этого отведите внешний клапан карточки и подведите его край под противоположную поверхность фильтра (где не обозначены окружности), . После полного высыхания капель крови переместите клапан карточки над поверхностью фильтра. Подпишите Фамилию И. О. ребёнка внизу карточки (Name) и укажите дату взятия крови (Date), . Карточку поместите в маленький конверт и вложите его в предварительно подписанный большой конверт. Заполните направительный бланк заказа и также вложите его в большой конверт.
9. Передайте большой конверт в ближайший медицинский офис ИНВИТРО (конверт не запечатывается). Сотрудник ИНВИТРО в вашем присутствии проверит содержимое конверта и правильность заполнения бланка заказа.

Хранение и транспортировка: до и после взятия крови набор хранить при комнатной температуре в сухом месте; избегать контакта с системами отопления; избегать попадания прямых солнечных лучей; при транспортировке упаковать набор (наборы) в полиэтиленовый герметично закрывающийся пакет.

Показания к назначению

• Сходные случаи заболевания в семье.
• Случаи внезапной смерти ребёнка в раннем возрасте в семье.
• Резкое ухудшение состояния ребёнка после кратковременного периода нормального развития (бессимптомный промежуток может составлять от нескольких часов до нескольких недель).
• Необычный запах тела и/или мочи («сладкий», «мышиный», «варёной капусты», «потных ног» и др.).
• Неврологические нарушения - нарушения сознания (летаргия, кома), различные типы судорожных приступов, изменение мышечного тонуса (мышечная гипотония или спастический тетрапарез).
• Нарушения ритма дыхания (брадипноэ, тахипноэ, апноэ).
• Нарушения со стороны других органов и систем (поражение печени, гепатоспленомегалия, кардиомиопатия, ретинопатия).
• Изменения лабораторных показателей крови и мочи - нейтропения, анемия, метаболический ацидоз/алкалоз, гипогликемия/гипергликемия, повышение активности печёночных ферментов и уровня креатинфосфокиназы, кетонурия.
• Дополнительная диагностика 37 наследственных болезней обмена веществ наряду с обязательной государственной программой выявления 5-ти наследственных заболеваний: скрининг новорождённых: «ПЯТОЧКА».

Интерпретация результатов

Интерпретация результатов исследований содержит информацию для лечащего врача и не является диагнозом. Информацию из этого раздела нельзя использовать для самодиагностики и самолечения. Точный диагноз ставит врач, используя как результаты данного обследования, так и нужную информацию из других источников: анамнеза, результатов других обследований и т.д.

Единицы измерения в лаборатории ИНВИТРО: мкмоль/литр. Референсные значения для определяемых параметров (детализированная интерпретация результатов)

Общая интерпретация результата

Что делать, если в результате исследования выявлено изменение показателей? Необходимо понимать, что изменения, выявленные при ТМС, полностью не подтверждают заболевание, а в ряде случаев, необходимо пройти дополнительные тесты, (см. список дополнительных тестов и ) чтобы убедиться в достоверности выявленных нарушений. Рекомендуется консультация врача-генетика и педиатра, чтобы выработать тактику совместных действий. Используемая литература (референсные значения)

1. Wiley V., Carpenter K., Wilcken B. Newborn screening with tandem mass spectrometry: 12 months’ experience in NSW Australia. Acta Paediatrica 1999; 88 (Suppl):48-51.
2. Rashed MS, Rahbeeni Z, Ozand PT. Application of electrospray tandem mass spectrometry to neonatal screening. Semin Perinatol 1999; 23:183–93.
3. Schulze A., Lindner M., Kohlmüller D., Olgemöller K., Mayatepek E., Hoffmann G.F. Expanded Newborn Screening for Inborn Errors of Metabolism by Electrospray Ionization-Tandem Mass Spectrometry: Results, Outcome, and Implications, Pediatrics, 2003; 111; 1399-1406.
4. Hoffman G., Litsheim T., Laessig R. Implementation of tandem mass spectrometry in Wisconsin’s newborn screening program. MMWR Morb MortalWkly Rep 2001; 50 (RR-3): 26–7.
5. Lin W.D., Wu J.Y., Lai C.C., Tsai F.J., Tsai C.H., Lin S.P., Niu D.M. A pilot study of neonatal screening by electrospray ionization tandem mass spectrometry in Taiwan. Acta Paediatr Taiwan 2001; 42:224–30.
6. Zytkovicz T.H., Fitzgerald E.F., Marsden D., Larson C.A., Shih V.E., Johnson D.M., et al. Tandem mass spectrometric analysis for amino, organic, and fatty acid disorders in newborn dried blood spots: a two year summary from the New England Newborn Screening Program. Clin Chem 2001;47:1945–55.

Лаборатория наследственных болезней обмена веществ была создана в Медико-генетическом научном Центре более 30 лет назад. Первые работы в лаборатории были связаны с разработкой тестов для выявления фенилкетонурии и программ селективного скрининга наследственные болезни обмена веществ (НБО). Постепенно лаборатория перешла к применению сложных биохимических и молекулярно-генетических методов точной диагностики наследственных заболеваний. Именно здесь под руководством профессора Ксении Дмитриевны Краснопольской были разработаны подходы к биохимической диагностике болезней клеточных органелл. Сегодня это единственная в России лаборатория, где проводится постнатальная и пренатальная диагностика подавляющего большинства заболеваний из этой группы.

Одним из научных направлений работы подразделения является поиск новых биохимических маркеров для наследственных болезней, разработка новых методов их эффективной диагностики.

Спектр биохимических методов, используемых в лаборатории, исключительно широк и включает: электорофорез гликозаминогликанов мочи, изоэлектрофокусирование трансферинов, хромато-масс-спектрометрию, высокоэффективную жидкостную хроматографию, анализ активности лизосомных и митохондриальных ферментов с применением хромогенных и флуорогенных субстратов, окисграфии. Некоторые из форм НБО, ранее не выявляемые в нашей стране, в лаборатории были диагностированы впервые.

Существенным прорывом в диагностике НБО стало внедрение метода тандемной масс-спектрометрии, который позволяет в микроколичествах биологического материала (пятно высушенной крови или плазмы) выявлять около 30 форм наследственных заболеваний из групп самых распространенных НБО: аминоацидопатий, органическиих ацидурий и дефектов митохондриального β-окисления.

Последние годы в лаборатории активно развиваются имолекулярно-генетические методы. Для некоторых заболеваний из группы НБО созданы протоколы ДНК-диагностики, позволяющие сократить время установления диагноза и избежать применения трудоемких и инвазивных биохимических методов. С 2015 года в лаборатории применяют секвениование нового поколения для одновременного анализа множества генов. Такие панели разработаны для митохондриальных заболеваний, наследственных болезней с преимущественным поражением печени, лейкодистрофий/ лейкоэнцефалопатий.

На сегодняшний день используемые биохимические и молекулярно-генетические методы позволяют диагностировать более 200 различных форм наследственных болезней обмена веществ.

В лаборатории ведется работа по характеристике спектра и частоты мутаций при наследственных мукополисахаридозах, сфинголипидозах, нейрональных цероидных липофусцинозах, разрабатываются алгоритмы диагностики заболеваний, протекающих с поражением белого вещества головного мозга, а также других наследственных нейрометаболических нарушений.

Оказывая медицинские услуги, врачи должны в первую очередь оставаться людьми. Найдя лаборатория наследственных болезней обмена у нас, не забывайте оставлять мнения.

Лечение должно быть профессиональным, Лаборатория наследственных болезней обмена веществ - здесь врачи окажут качественные услуги и лечение без последствий. Запись на прием в считанные минуты, свежие отзывы.

В вашем городе есть Лаборатория наследственных болезней обмена веществ отзывы, пользуйтесь услугами больниц и клиник, врачей по проверенным данным. Запись на прием к врачам из Лаборатория наследственных болезней обмена веществ Москва, через наш сайт стала еще проще!

Медико-генетический научный центр РАМН. Сайт лаборатории наследственных болезней обмена содержит информацию о лабораторной диагностике редких наследственных заболеваний, их клинических проявлениях и возможностях лечения. На сайте: тандемная масс-спектрометрия / заболевания, выявляемые с помощью ТМС / показания для проведения анализа ТМС / лизосомные болезни накопления / правила забора крови / прейскурант / образец направления на анализ / как к нам проехать / полезные ссылки

Как доехать

Поможем найти лучшие медицинские предложения и в какую больницу москвы везут с заболеванием хпн2 с адреса катукова19 для своих родных и близких.

Схема проезда до анализ тмс без пробок, на метро или собственном автомобиле.

Отзывы и вопросы

Анна Мигненко, 01.09.2015

Здравствуйте. Мы из Ставрополя. Ребенку 3,5 года. Обращались за консультацией к генетику в СКККДЦ по поводу задержки психомоторного развития с утратой раннее приобретенных навыков неясного генеза и атаксии неясного генеза.
Были проведенены след. обследования:
-цитогенетическое исследование (кариотип):46,ХХ
-анализ крови на ФА - 0,7 мг%
-ТСХ аминокислот и углеводов крови - без патологии
-ТСХ аминокислот в моче: генерализованная гипераминоацидурия!
-уринализис: лейкоциты ++; тест на ксантуреновую кислоту - слабоположительный.
В условиях лаборатории НБО выполнены:
- анализ крови методом ТМС - данных за за наследственные аминоацидопатии, органические ацидурии и дефекты митохондриального бета-окисления не выявлено;
- энзимодиагностика на 6 болезней накопления - отклонений не выявлено.
Нам была рекомендована консультация Захаровой Екатерины Юрьевны. Подскажите, пожалуйста, как мы можем с ней связаться и записаться на прием?

Генетика Интервью с экспертом

Екатерина Захарова: «Чтобы избежать тяжелых инвалидизирующих последствий, необходима ранняя диагностика»

«Мы все стоим на плечах наших предков» — эта поговорка относится не только к семейным традициям, менталитету, воспитанию, но и здоровью. Дети несут в себе генетическую информацию предыдущих поколений. К сожалению, иногда в этой «цепочке» происходит сбой. Из-за чего возникает этот сбой? Как и какие болезни передаются по наследству и можно ли заранее предугадать и предотвратить их развитие? Об этом и многом другом наш разговор с заведующей лабораторией наследственных болезней обмена веществ Медико-генетического научного центра, председателем правления «Всероссийского общества редких (орфанных) заболеваний» (ВООЗ), доктором медицинских наук Екатериной Юрьевной Захаровой .

— Расскажите, чем занимается ваша лаборатория?
— Наша лаборатория является структурным подразделением Медико-генетического научного центра. Мы занимаемся диагностикой обмена веществ. Это довольно обширная группа патологий, включающая в себя 500-600 заболеваний. Эти нарушения появляются в результате генных мутаций, вызывающих существенный сдвиг метаболизма, поэтому для их диагностики вместе с молекулярно-генетическими методами применяют биохимические тесты: различные исследования метаболитов, активности ферментов.

В целом подходы к лечению разработаны для 20-30 наследственных болезней обмена веществ, среди которых галактоземия, лейциноз (болезнь кленового сиропа), тирозинемия, органические ацидурии и другие.

— Если я правильно понимаю, большинство наследственных заболеваний неизлечимы?
— Для того чтобы излечить от какого-либо заболевания, надо полностью устранить его причину. При наследственном заболевании — это мутация. Единственный метод, который может ее устранить — это генная терапия. Однако, несмотря на большие надежды, которые возлагались на генную терапию, этот метод пока не дал каких-либо значимых эффектов. На сегодняшний день существует лишь несколько официально одобренных протоколов по . Особенность наследственных болезней обмена веществ заключается в том, что некоторые такие заболевания вполне успешно поддаются лечению, а для многих из них уже существуют эффективные способы лечения и коррекции, в том числе диетотерапия и специальное лечебное питание, которые восполняют недостающий в организме человека фермент.

В целом подходы к лечению разработаны для 20-30 наследственных болезней обмена веществ, среди которых галактоземия, лейциноз (болезнь кленового сиропа), тирозинемия, органические ацидурии и другие. Ферментная заместительная терапия используется при болезни Гоше, мукополисахаридозах, болезни Помпе, болезни Фабри, а в настоящее время разрабатываются лечебные схемы для ряда других болезней из данной группы.

«Несмотря на большие надежды, которые возлагались на генную терапию, этот метод пока не дал каких-либо значимых эффектов»

— Например?
— Классическим примером является фенилкетонурия, при которой в организме не хватает определенного фермента, способного расщепить и метаболизировать сложные молекулы в клетке. В данном случае лечение заключается в пожизненном соблюдении определенной диеты, ограничивющей ряд продуктов, содержащих животный белок. Самое главное — вовремя начать диетотерапию. Если ребенок начал получать специализированные смеси в первые дни после рождения, то в дальнейшем он практически ничем не будет отличаться от своих здоровых сверстников. Если этого не случилось, то у него неминуемо разовьются тяжелые поражения центральной нервной системы, нарушение умственного развития вплоть до слабоумия.

Для того чтобы избежать тяжелых инвалидизирующих последствий, необходимо как можно раньше диагностировать заболевание. Самый перспективный метод для раннего выявления наследственных болезней — неонатальный скрининг. Первоначально в нашей стране в программу неонатального скрининга было включено 2 заболевания: и врожденный гипотериоз. С 2006 года к ним добавились еще 3 наследственных заболевания: галактоземия, и адреногенитальный синдром.

— Почему выбрали именно эти болезни? Насколько я знаю, в США, к примеру, в неонатальный скрининг включены анализы на 50 наследственных заболеваний.
— Причин тому несколько. Прежде всего, необходимо понимать, что скрининг — это не просто тест на определение того или иного заболевания. Это целая система мероприятий, которая включает в себя, помимо тестирования, консультирование семьи, обеспечение больного ребенка лечением, постоянное наблюдение за ним и так далее. Допустим, что заболевание выявлено. А как лечить ребенка, если необходимый для него лекарственный препарат или специализированное питание не зарегистрированы в России и его можно приобрести только за рубежом, если нет специалистов, которые имеют опыт ведения таких больных? Это очень сложные вопросы, которые необходимо решать в комплексе и постепенно.

Первоначально в нашей стране в программу неонатального скрининга было включено 2 заболевания: фенилкетонурия и врожденный гипотериоз. С 2006 года к ним добавились еще 3 наследственных заболевания: галактоземия, муковисцидоз и адреногенитальный синдром.

Другая серьезная проблема — финансовая. Сегодня программа неонатального скрининга финансируется из федерального бюджета, но с 2015 г. ее планируют передать в регионы. У экспертов эта ситуация вызывает большую тревогу. Неонатальный скрининг должен охватывать более 95% новорожденных, быть непрерывным и находиться под постоянным контролем со стороны государства. Только в этом случае он будет эффективным. А если какой-то регион вдруг решит, что на скрининг у него нет денег? Тогда вся система попросту обвалится, а этого ни в коем случае нельзя допустить. А на кону здоровье детей. Эксперты считают, что было бы логичнее сохранить федеральную государственную программу.

И, безусловно, скрининг на наследственные болезни следует расширять, следуя лучшей мировой практике. Первые шаги в этом направлении уже делаются. В двух российских регионах — Москве и Свердловской области — запущены пилотные проекты расширенного неонатального скрининга на 30 наследственных заболеваний.

«Прежде всего, необходимо понимать, что скрининг — это не просто тест на определение того или иного заболевания. Это целая система мероприятий»

— Можно заранее узнать о том, что у человека имеется предрасположенность к тому или иному генетическому заболеванию?
— Есть такой метод — геномное секвенирование. С его помощью геном каждого конкретного человека. Пока это достаточно дорогое удовольствие — его стоимость около 10 000 евро. Считается, что в ближайшем будущем цена этой процедуры снизится в десятки раз. Казалось бы, сделал анализ, и все известно. Однако здесь мы вторгаемся в область медицинской этики и связанных с ней решений. Могу сказать одно — современных научных знаний недостаточно, чтобы дать однозначный ответ на то, как могут повлиять те или иные изменения на качество и продолжительность жизни человека, приведут ли имеющиеся генные мутации к развитию болезни у данного конкретного человека.

Здесь возникает и другой вопрос: насколько необходимо человеку такое знание? К примеру, есть такое тяжелое наследственное заболевание — хорея Гентингтона, в его основе лежат неврологические нарушения, которые проявляются непроизвольными и нерегулируемыми движениями, нервным тиком, подергиванием. Затем развиваются интеллектуальные изменения, и человек за достаточно короткий срок превращается в тяжелого инвалида. Происходит это обычно после 30 лет. Вылечить эту болезнь пока нельзя, но определить вероятность того, что болезнь разовьется у конкретного человека, если болеет кто-то из его родственников (мать или отец) — вполне возможно, проведя тестирование. Тем не менее некоторые люди, зная о потенциальном риске, отказываются от диагностики. Именно так и поступили две сестры, основательницы Фонда борьбы с хореей Гентингтона. Проведя колоссальную работу по сбору информации, созданию банка биоматериала, финансированию научных исследований по поиску гена, ответственного за заболевание, они сами так и не решились пройти тестирование. Это был их осознанный выбор. Иногда человек просто не хочет знать, что его ждет в будущем, если он не в силах ничего изменить.

— Один из наиболее спорных из всех обсуждаемых генетиками вопросов с этической точки зрение — моделирование эмбрионов, при котором родители смогут сами выбирать внешность, характер и способности своего будущего ребенка. Насколько реальны эти футуристические прогнозы?
— С дальнейшим развитием науки они кажутся вполне реальными, но стоит ли это делать — очень непростой вопрос. Например, в Китае запретов, регламентирующих генетическое тестирование, нет. Как известно, до недавнего времени китайским семьям разрешалось иметь только одного ребенка. Естественно, многие родители сделали выбор в пользу мальчиков. Сегодня эти дети выросли, и общество столкнулось с серьезной проблемой, связанной с серьезной диспропорцией полов: на одну девушку приходится семеро юношей. В результате многие молодые люди просто не могут найти себе пару.

В Китае запретов, регламентирующих генетическое тестирование, нет. Как известно, до недавнего времени китайским семьям разрешалось иметь только одного ребенка.

Сегодня в странах ЕС принят ряд документов, которые регулируют генетическое тестирование. В них четко прописано, что можно делать, а чего нельзя. В частности нельзя отбирать эмбрионы по определенному признаку (цвет глаз, пол и так далее). Кроме того, в странах Европы запрещено тестирование детей на заболевание, которое априори считается неизлечимым. Если в семье уже есть больной ребенок, то тестирование второго малыша делать запрещено, пока он маленький. Это делается из морально-этических соображений — велика вероятность, что родители сконцентрируются на больном или, наоборот, будут отдавать все свои силы здоровому ребенку, а права второго будут ущемлены.

«В странах Европы запрещено тестирование детей на заболевание, которое априори считается неизлечимым»

Недавно на одном из британских телевизионных каналов в передаче шла речь об отборе доноров для пересадки костного мозга. При аллогенной (то есть неродственной) пересадке донорский костный мозг, вводимый пациенту, должен генетически соответствовать его собственному насколько это возможно. К сожалению, найти такого донора не всегда удается. И тогда родители обращаются к генетикам, чтобы матери «подсадили» плод, который подошел бы этому больному ребенку как донор. Как в таком случае поступить? С одной стороны, родители хотят спасти жизнь своему ребенку. При этом малыш, который родится, не пострадает — у него возьмут пуповинную кровь, и все. С другой стороны, для того, чтобы он родился именно таким, в процессе отбора придется уничтожить несколько оплодотворенных эмбрионов. Как относиться к рождению ребенка, который должен стать донором, что произойдет с его психикой, когда он об этом узнает? Возвращаясь к вашему вопросу. Генетика — еще очень молодая наука, и мы сегодня не знаем, чем может обернуться то или иное вторжение в эту тонкую сферу.

Каждый из нас является носителем энного числа разных «вредных» мутаций — от 20 до 50 по разным данным.

— Иными словами, любое вторжение в естественные процессы чревато какими-то непредсказуемыми последствиями?
— В истории человечества немало примеров, когда подобные эксперименты заканчивались полным крахом. Но если в Германии евгенические эксперименты прекратились сразу после окончания войны, то в Швеции и других скандинавских странах соответствующие изменения в законодательстве были произведены лишь в середине 1970. В частности в этих странах широко практиковались программы стерилизации «неполноценных» (больных психическими заболеваниями, алкоголиков, наркоманов). Считалось, что насильственная стерилизация позволит снизить число в популяции людей с определенными признаками. Но ничего из этого не вышло.

— Почему?
— В основу этой деятельности был положен ложный посыл об определяющей роли одного наследственного фактора. На самом деле это далеко не так. Многие заболевания являются полигенными (мультифакториальными), то есть за их развитие отвечает множество генов, оказывает свое влияние и внешняя среда. Кроме того, мутации появляются снова, и в популяции, по законам генетики, частота носителей мутаций довольно постоянна. Каждый из нас является носителем энного числа разных «вредных» мутаций — от 20 до 50 по разным данным. И, вероятно, с точки зрения эволюции, это для чего-то нужно.

Так, еще в 30-х годах прошлого столетия была высказана гипотеза о том, что такое тяжелое наследственное заболевание, как , когда его научатся лечить, может оказаться очень полезным признаком: повышенная кровоточивость в юности будет компенсироваться отсутствием образования тромбозов у людей старшего возраста. Известен и такой факт, что носители другого наследственного заболевания — серповидноклеточной анемии — являются устойчивыми к малярии. Таким образом, генотип не существует сам по себе, и какой-то признак, оцениваемый как «вредный» в одной среде, может оказаться вполне полезным в другой.

Природа постоянно пробует разные генные комбинации. Всегда нужно помнить о том, что когда человек начинает искусственно сужать имеющееся генетическое разнообразие, это может быть чревато серьезными негативными последствиями в будущем.

«Считалось, что насильственная стерилизация позволит снизить число в популяции людей с определенными признаками. Но ничего из этого не вышло»

— То же самое касается браков между родственниками? Кроме того, как известно, определенные генетические заболевания бывают характерными для конкретных национальностей и этнических групп. Самая известная родственная группа в этом плане — евреи ашкенази...
— Близкие люди имеют более высокий шанс носительства одинаковых аллелей, и, соответственно, при заключении браков между родственниками риск того, что у их детей могут развиться наследственные болезни, достаточно велик. Что касается этнических групп, для разных популяций характерны свои генетические особенности. Например, среди чувашей гораздо чаще, чем в других популяциях, встречается остеопетроз, у русских — фенилкетонурия и муковисцидоз, а у финнов — особая форма эпилепсии.

Такие особенности могут возникнуть у народов, которые пережили резкое сокращение численности, а потом рост. Именно это и произошло с евреями ашкенази, среди которых высока частота носителей некоторых генетических заболеваний. Одно из самых распространенных из них — болезнь Тея-Сакса. В общей популяции она встречается в пропорции 1 на 100 тыс. новорожденных, а у евреев ашкенази 1 на 3 тыс. Сегодня в Израиле проводится обязательное тестирование на носительство этой болезни. И такой подход себя оправдывает: за последний год в стране родился только один ребенок с болезнь Тея-Сакса. И это было осознанное решение родителей, принятое по религиозным соображениям. Зная особенности конкретной популяции, генетики могут разрабатывать программы массового скрининга новорожденных, тестирования на носительство и так далее.

— Кто чаще всего обращается в ваш медико-генетический центр?
— Прежде всего, родители с детьми, у которых подозревается то или иное наследственное заболевание. Мы проводим также пренатальную диагностику с целью обнаружения патологии на ранней стадии внутриутробного развития. Также к нам обращаются люди, имеющие родственников с наследственными болезнями с тем, чтобы исключить их у себя.

— Проведение тестирования стоит недешево. Государство как-то поддерживает центр в этом плане?
— Оплатить такое исследование сегодня далеко не всем под силу. К сожалению, сложные генетические тесты на сегодняшний день не включены ни в одну из систем госгарантий. Некоторые заболевания тестируются в рамках научных исследований, но это капля в море. Решать эти вопросы, безусловно, необходимо. Ведь чем раньше поставить диагноз, тем больше шансов помочь человеку, улучшить качество его жизни, а иногда просто спасти ее.

— За диагнозом следует лечение, и оно не для всех людей с редкими (или «сиротскими», как их еще называют) заболеваниями доступно. Все опять упирается в финансы.
— Увы. Иногда человек годами ходит по врачам, чтобы ему поставили диагноз. В последние годы даже появился такой термин — «диагностическая одиссея». И вот, наконец, выясняется диагноз. И тут начинаются новые мытарства: лечение для этой болезни есть, но сам пациент не может его оплатить — слишком дорого, а получить бесплатно тоже не сразу и не всегда получается.

«К сожалению, сложные генетические тесты на сегодняшний день не включены ни в одну из систем госгарантий»

— В последнее время тема редких заболеваний на слуху. С 2014 г. планировалось передать финансирование программы «7 нозологий» в регионы, под давлением общественности это решение отложили на год. Кроме того, есть еще и особый перечень, в который входят 24 жизнеугрожающих редких заболевания...
— Да. Государство в той или иной мере пытается найти способы обеспечить доступ к терапии больных с редкими заболеваниями. Сегодня полностью возложено на плечи регионов, и они с этой ношей не справляются.

Для эффективного решения вопросов обеспечения больных редкими заболеваниями лекарственными препаратами и лечебным питанием необходимо соблюсти некий баланс между федеральным и региональным бюджетами. Найти его сложно, но возможно. Например, по подсчетам экспертов, с учетом разных нозологий в так называемый «перечень 24» входит гораздо больше заболеваний, около 58. Половина из них лечится с помощью диетотерапии. По сравнению с лекарствами специализированные смеси стоят относительно недорого, и регионы вполне могут выдержать эту финансовую нагрузку. Кроме того, зачастую закупать лечебное питание нужно в экстренном порядке, чтобы в обязательном порядке обеспечивать вновь выявленных по результатам неонатального скрининга маленьких пациентов, и региону это сделать иногда проще. Что касается остальных редких болезней, то логичнее их включить в программу «7 нозологий», ведь изначально эта программа и создавалась для лечения именно .

Например, по подсчетам экспертов, с учетом разных нозологий, в так называемый «перечень 24» входит около 58 заболеваний.

— И здесь свое веское слово должны сказать общественные пациентские организации.
— Безусловно, пациенты с редкими заболеваниями должны иметь доступ к лечению. И наша задача как общественной организации — помочь обрести им это право на жизнь. В настоящее время мы наблюдаем положительные тенденции в принятии решений: к мнению общественности прислушиваются, и проблемам людей с редкими заболеваниями стали уделять больше внимания. При Минздраве РФ создан Совет по защите прав пациентов, аналогичные советы организованы и при региональных минздравах. В их состав входят в том числе и общественные пациентские организации. Благодаря этой планомерной совместной работе удалось добиться определенных результатов: внесены изменения в некоторые законы и нормативные акты, в отдельных случаях пациенты начали получать необходимую терапию.

«Сегодня финансирование перечня 24 редких заболеваний полностью возложено на плечи регионов, и они с этой ношей не справляются»

Однако нужно двигаться дальше и способствовать совершенствованию подходов к лекарственному обеспечению больных с редкими заболеваниями. Очень важно выработать прозрачные и понятные критерии формирования списков лекарственных препаратов в программах государственного финансирования. Эксперты уверены, что списки не должны быть статичными, они должны постоянно обновляться, в том числе и с учетом появления новых заболеваний и новых возможностей лечения для редких болезней, считавшихся ранее неизлечимыми, таких, например, как туберозный склероз, болезнь Помпе, криопирин-ассоциированные заболевания. Этих больных в стране иногда всего несколько десятков, и они не получают лечения, потому что эти заболевания и препараты не включены ни в один перечень.

Наука дает возможность лечить все больше заболеваний, которые раньше были неизлечимы. Врачи и пациенты не теряют надежды на то, что при поддержке государства все эффективные и инновационные методы терапии будут доступны российским больным независимо от и диагноза.

Фото из личного архива Е. Захаровой

Беседовала Ирина Третьякова

Наследственные болезни обмена веществ - обширный класс наследственных заболеваний человека, включающий более 600 различных форм. Количество новых форм болезней обмена веществ и даже классов растет с каждым годом, экспоненциально возрастает количество публикаций, связанных с возможностями диагностики, профилактики и, что немаловажно, лечения болезней обмена веществ. Отдельные формы болезней обмена веществ встречаются редко или крайне редко, однако их суммарная частота довольно высока и составляет 1:3000-1:5000 живых новорожденных. Характерным свойством этих заболеваний являются выраженные биохимические изменения, которые проявляются до начала первых клинических симптомов.

Согласно биохимической классификации, болезни обмена веществ разделены на 22 группы в зависимости от типа поврежденного метаболического пути (аминоацидопатии, нарушения углеводного обмена и т. д.) или в зависимости от его локализации в пределах определенного компонента клетки (лизосомные, пероксисомные и митохондриальные болезни).

Биохимическая классификация болезней обмена веществ выглядит следующим образом.
Лизосомные болезни накопления.
Митохондриальные болезни.
Пероксисомные болезни.
Врожденные нарушения гликозилирования.
Нарушения обмена креатинина.
Нарушения обмена холестерина.
Нарушения синтеза цитокинов и других иммуномодуляторов.
Нарушения обмена аминокислот/органических кислот.
Нарушения митохондриального b-окисления.
Нарушения обмена кетоновых тел.
Нарушения обмена жиров и жирных кислот, липопротеинов.
Нарушения обмена углеводов и гликогена.
Нарушения транспорта глюкозы.
Нарушения обмена глицерина.
Нарушения обмена витаминов.
Нарушения обмена металлов и анионов.
Нарушения обмена желчных кислот.
Нарушения обмена нейротрансмиттеров.
Нарушения обмена стероидов и других гормонов.
Нарушения обмена гема и порфиринов.
Нарушения обмена пуринов/пиримидинов.
Нарушения обмена билирубина.

Основные механизмы патогенеза болезней обмена веществ
НАКОПЛЕНИЕ СУБСТРАТА
Накопление субстрата блокированной ферментной реакции является одним из основных механизмов патогенеза при подавляющем большинстве болезни обмена веществ.

Прежде всего это относится к нарушению катаболических реакций, таких как расщепление крупных макромолекул, аминокислот, органических кислот и т. д. Если накапливаемый субстрат легко выводится из клеток и его концентрация в биологических жидкостях во много раз превышает гомеостатический уровень, может изменяться кислотно-щелочное равновесие (органические кислоты при органических ацидуриях), происходить его накопление в разных тканях (гомогентизиновая кислота при алкаптонурии). В ряде случаев субстрат создает конкуренцию сходным соединениям при транспорте через гематоэнцефалический барьер, приводя к их истощению в мозге (аминоацидопатии). Если накапливаемый субстрат плохорастворим, происходит его накопление внутри клетки, что запускает механизмы апоптотической гибели. Одним из дополнительных следствий накопления субстрата может быть активация минорных метаболических путей, чей удельный вес при нормальном метаболизме незначителен.

Такой механизм, например, лежит в основе накопления фенилпиро-виноградной кислоты при фенилкетонурии.

Накапливаемые метаболиты имеют важное диагностическое значение, в ряде случаев их количественный или полуколичественный анализ позволяет точно установить форму заболевания. При органических ацидуриях и аминоацидопатиях накопление в больших количествах водорастворимых соединений в плазме крови и моче позволяет быстро провести их количественное или качественное определение с помощью хроматографических методов анализа.

НЕДОСТАТОЧНОСТЬ ПРОДУКТОВ РЕАКЦИИ
Недостаточность продуктов реакции - второй основной механизм патогенеза болезней обмена веществ. Причиной патологических изменений может быть непосредственно недостаточность продукта блокированной реакции. Например, при дефекте биотинидазы нарушается отщепление биотина от диетарных белков, и клинические проявления болезни связаны с недостатком этого витамина.

Недостаточность продуктов реакции в циклическом процессе мочевины создает примечательную метаболическую ситуацию - некоторые аминокислоты из заменимых переходят в категорию незаменимых. Так, при аргинин-янтарной ацидурии наблюдается нарушение образования аргинина из аргинин-янтарной кислоты, что приводит к недостаточности аргинина и орнитина. В ряде случаев может возникать недостаточность более удаленного в данной метаболической цепи продукта, например альдостерона и кортизола, при адреногенитальном синдроме,

МЕТАБОЛИЧЕСКАЯ ИЗОЛЯЦИЯ
В отдельную группу необходимо выделить заболевания, связанные с метаболической изоляцией продукта реакции. Это основной механизм патогенеза при нарушениях белков-переносчиков, которые не являются ферментами, но участвуют в регуляции определенной биохимической реакции. Каскад метаболических событий, который запускается при этих болезнях, имеет сходные для организма и клетки последствия. Синдром гиперорнитинемия – гипераммониемия – гомоцитруллинурия (акроним от трех основных биохимических маркеров - Hyperammonemia, Hyperornithinemia, Homocitrullinemia) связан с нарушением транспорта орнитина. В результате наблюдается недостаточность орнитина внутри митохондрий, что приводит к накоплению карбамоилфосфата и аммония.

Выделить единственный ведущий механизм патогенеза практически невозможно, поскольку метаболические процессы тесно взаимосвязаны. Как правило, наблюдается сочетание всех описанных механизмов, и при каждом из фермента-тивных блоков происходят значительные изменения во всей метаболической сети клетки.

Лабораторная диагностика наследственных болезней обмена веществ
Дифференциальная диагностика наследственных болезней обмена веществ целиком зависит от применения необычайно широкого спектра биохимических, физико-химических и молекулярно-генетических методов. В большинстве случаев только сочетанная интерпретация всех полученных результатов дает возможность точно определить форму заболевания. Как правило, общая стратегия диагностики наследственных болезней обмена веществ включает несколько этапов.

I - выявление дефектного звена метаболического пути посредством анализа (количественного, полуколичественного или качественного) метаболитов.
II - выявление дисфункции белка определением его количества и/или активности.
III - выяснение природы мутации, т. е. характеристика мутантного аллеля на уровне гена.

Такую стратегию применяют не только для решения проблем, касающихся изучения молекулярных механизмов патогенеза наследственных болезней обмена веществ, выявления генофенотипических корреляций, она необходима прежде всего для практической диагностики наследственных болезней обмена веществ. 

Верифицировать диагноз на уровне белка и мутантного гена необходимо как для проведения пренатальной диагностики, медико-генетического консультирования отягощенных семей, так и в ряде случаев для назначения адекватной терапии. Например, при недостаточности дегидроптеридинредуктазы клинический фенотип и уровни фенилаланина будут неотличимы от классической формы фенилкетонурии, но подходы к терапии этих заболеваний принципиально отличаются. Важность локусной дифференциации наследственных болезней обмена веществ для медико-генетического консультирования может быть проиллюстрирована на примере мукополисахаридоза II типа (болезни Хантера). По спектру экскретируемых гликозаминогликанов невозможно различить мукополисахаридозы I, II и VII типа, но из этих заболеваний только болезнь Хантера наследуется по Х-сцепленному рецессивному типу, что имеет принципиальное значение для прогноза потомства в семье с отягощенным анамнезом. Что касается пренатальной диагностики, то, имея данные о форме мукополисахаридоза (это может быть установлено только при исследовании активности ферментов), возможно проведение пренатальной диагностики уже на 8-11-й неделе беременности, если же форма не уточнена, то только на 20-й неделе. Безусловна приоритетность молекулярно-генетических методов при установлении гетерозиготного носительства, а также в пренатальной диагностике заболеваний, при которых мутантный фермент не экспрессируется в клетках ворсин хориона, например при фенилкетонурии, некоторых гликогенозах, дефектах митохондриального р-окисления.

ВЫЯВЛЕНИЕ ДЕФЕКТНОГО ЗВЕНА МЕТАБОЛИЧЕСКОГО ПУТИ
Анализ метаболитов является важнейшим этапом в диагностике многих заболеваний из класса наследственных болезней обмена веществ. Прежде всего это относится к нарушениям межуточного обмена аминокислот и органических кислот. При большинстве этих заболеваний количественное определение метаболитов в биологических жидкостях позволяет точно установить диагноз. Для этих целей применяют методы качественного химического анализа, спектрофотометрические методы количественной оценки соединений, а также различные виды хроматографии (тонкослойную, высокоэффективную жидкостную, газовую, тандемную масс-спектрометрию). Биологическим материалом для этих исследований обычно служат плазма или сыворотка крови и образцы мочи.

При таких наследственных болезнях обмена веществ, как нарушения энергетического обмена, обмена углеводов и аминокислот, анализ соединений общих для многих метаболических путей (ключевых метаболитов) позволяет проводить дифференциальную диагностику заболеваний и планировать дальнейшую тактику обследования. Для многих групп наследственных болезней обмена веществ в целях определения концентрации метаболитов используют полуколичественный анализ. Иногда и качественный анализ является первым этапом диагностического поиска и позволяет с высокой достоверностью заподозрить определенную нозологическую форму заболевания или группу болезней.

КАЧЕСТВЕННЫЕ И ПОЛУКОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ТЕСТЫ С МОЧОЙ
Поскольку при многих наследственных болезней обмена веществ происходит накопление субстратов блокированной ферментной реакции или их производных, избыточные концентрации этих метаболитов можно обнаружить с помощью химических тестов качественного анализа. Эти тесты чувствительны, просты в применении, отличаются низкой себестоимостью и не дают ложноотрицательных результатов, а информация, полученная при их применении, позволяет с высокой долей вероятности заподозрить наследственные болезней обмена веществ у пациента. Необходимо учитывать, что на результаты этих тестов оказывают влияние лекарственные препараты, пищевые добавки и их метаболиты. Тесты качественного анализа применяют в программах селективного скрининга.

Качественные тесты
Цвет и запах: лейциноз, тирозинемия, изовалериановая ацидемия, фенилкетонурия, алкаптонурия, цистинурия, З-гидрокси-З-метилглутаровая ацидурия.
Тест Бенедикта (галактоземия, врожденная непереносимость фруктозы, алкаптонурия). Также положительный при синдроме Фанкони, сахарном диабете, лактазной недостаточности, приеме антибиотиков.
Тест с хлоридом железа (фенилкетонурия, лейциноз, гиперглицинемия, алкаптонурия, тирозинемия, гистидинемия). Также положительный при циррозе печени, плеохромацитоме, гипербилирубинемии, лактат-ацидозе, кетоацидозе, меланоме.
Тест с динитрофенилгидразином (фенилкетонурия, лейциноз, гиперглицинемия, алкаптонурия). Также положительный при гликогенозах, лактат-ацидозе.
Тест с п-нитроанилином: метилмалоновая ацидурия.
Сульфитный тест: недостаточность молибденового кофактора.
Тест на гомогентизиновую кислоту: алкаптонурия.
Тест с нитрозонафтолом: тирозинемия. Также положительный при фруктоземии и галактоземии.

КЛЮЧЕВЫЕ МЕТАБОЛИТЫ
Для многих групп наследственных болезней обмена веществ важным этапом дифференциальной лабораторной диагностики является измерение концентрации определенных метаболитов в различных биологических жидкостях (крови, плазме, цереброспинальной жидкости и моче). К этим соединениям относят глюкозу, молочную кислоту (лактат), пировиноградную кислоту (пируват), аммоний, кетоновые тела b-гидроксибутират и ацетоацетат), мочевую кислоту. Концентрация этих соединений изменяется при многих наследственных болезней обмена веществ, и их комплексная оценка позволяет разработать алгоритмы дальнейшей лабораторной диагностики.

Лактат и пируват
Концентрации лактата, пирувата, а также кетоновых тел являются важнейшими показателями нарушений энергетического обмена. Известно около 25 нозологических форм наследственных болезней обмена веществ, при которых наблюдается повышение уровня лактата в крови (лактат-ацидоз).

Лактат-ацидоз - состояние, при котором уровень молочной кислоты превышает 2,1 мм. Первичный лактат-ацидоз может быть связан с недостаточностью пируватдегидрогеназы (пируватдегидрогеназного комплекса), нарушениями дыхательной цепи митохондрий (подавляющее большинство форм), глюконеогенеза, обмена гликогена. Вторичный лактат-ацидоз наблюдается при некоторых органических ацидуриях, нарушениях митохондриального р-окисления, дефектах цикла мочевины. Концентрация этих метаболитов во многом зависит от физио-логического статуса (до или после пищевой нагрузки), также на уровень лактата оказывают влияние физическая нагрузка и даже стресс, связанный с процедурой взятия крови, особенно у детей раннего возраста. Все это необходимо учитывать при интерпретации биохимических данных. Соотношение концентрации лактат/пируват в крови является важным дифференциально-диагностическим критерием. Биохимически это соотношение отражает соотношение между восстановленной и окисленной формой никотинамиддинуклеотидов в цитоплазме - так называемый окислительный статус цитоплазмы.

Кетоновые тела
Кетоновые тела образуются в печени, их основным источником является b-окисление жирных кислот. Затем они переносятся в различные ткани организма. Соотношение кетоновых тел 3-гидроксибутират/ацетоацетат отражает окислительно-восстановительный статус митохондрий, так как их соот¬ношение связано исключительно с митохондриальным пулом никотинамиддинуклеотидов. b-гидроксибутират в плазме крови относительно стабилен, в отличие от ацетоацетата, который быстро распадается. Многие дефекты митохондриального b-окисления характеризуются низким уровнем кетоновых тел даже после продолжительного голодания, что связано с истощением продукции ацетил-КоА, являющегося основным предшественником кетоновых тел. При митохондриальных болезнях, связанных с дефектами дыхательной цепи митохондрий, наблюдается парадоксальная гиперкетонемия - уро-вень кетоновых тел после пищевой нагрузки значительно повышается (в норме наблюдается повышение концентрации кетоновых тел после продолжительного голодания).

Аммоний
При наследственных болезнях обмена веществ, протекающих по типу острой метаболической декомпенсации, важное значение имеет определение уровня аммония в крови. Значительное повышение аммония в крови наблюдается при наследственных болезнях обмена веществ, обусловленных нарушениями цикла мочевины и обмена органических кислот. При этих заболеваниях концентрация аммония повышается от 200 до 1000 мкм. Гипераммониемия является не только важным дифференциально-диагностическим признаком, но и требует неотложных терапевтических мероприятий, поскольку быстро приводит к тяжелому поражению головного мозга. Важно дифференцировать данное состояние от транзиторной гипераммониемии новорожденных, которая встречается у недоношенных новорожденных с высокими росто-массовыми показателями и клиническими симптомами поражения легких. Уровень аммония при этом состоянии не превышает 200 мкм. Концентрация аммония в крови может повышаться при тяжелом поражении печени. Нормальные значения концентрации аммония в крови: в неонатальный период - менее 110 мкм, у детей более старшего возраста - менее 100 мкм.

Глюкоза
Снижение уровня глюкозы в крови может наблюдаться при ряде наследственных болезней обмена веществ. Прежде всего это относится к нарушениям обмена гликогена и дефектам митохондриального р-окисления, при которых гипогликемия может быть единственным биохимическим изменением, выявляемым при стандартных лабораторных исследованиях. Физиологический ответ на снижение уровня глюкозы в крови - отмена выброса инсулина, выработка глюкагона и других регуляторных гормонов. Это приводит к образованию глюкозы из гликогена в печени и превращению белков в глюкозу в цепи глюконеогенеза. Также активируется липолиз, что приводит к образованию глицерина и свободных жирных кислот. Жирные кислоты транспортируются в митохондрии печени, где происходит их р-окисление и образуются кетоновые тела, а глицерин превращается в глюкозу в цепи глюконеогенеза. Дети имеют гораздо большую потребность в глюкозе, чем взрослые. Считают, что это связано с тем, что соотношение размера головного мозга к телу у детей выше, а головной мозг является основным потребителем глюкозы.

Кроме того, мозг взрослого человека более приспособлен к использованию кетоновых тел в качестве источника энергии, чем мозг ребенка. Именно по этим причинам дети более чувствительны к гипогликемическим состояниям, чем взрослые. При нарушениях обмена гликогена гипогликемия связана с невозможностью образования глюкозы из гликогена, поэтому она более выражена в периоды продолжительного голодания.

Большинство заболеваний из группы дефектов митохондриального b-окисления также сопровождаются снижением уровня глюкозы. Эта группа болезней относится к числу наиболее распространенных наследственных болезней обмена веществ. Причина гипогликемии связана с невозможностью использовать накопленные жиры в период голодания и истощением накопленного гликогена, который становится единственным источником глюкозы и соответственно метаболической энергии. Гипогликемия при дефектах митохондриального b-окисления, в отличие от гликогенозов, не сопровождается гиперкетонемией. Гипогликемия также может встречаться при галактоземии типа I, наследственной непереносимости фруктозы, недостаточности фруктозо-1,6-бифосфатазы.

Метаболический ацидоз
Метаболический ацидоз - одно из частых осложнений при инфекционных заболеваниях, тяжелой гипоксии, дегидратации и интоксикации. Наследственные болезни обмена веществ, манифестирующие в раннем детском возрасте, также нередко сопровождаются метаболическим ацидозом с дефицитом оснований.

Важнейшим критерием в дифференциальной диагностике метаболического ацидоза является уровень кетоновых тел в крови и моче, а также концентрация глюкозы. Если метаболический ацидоз сопровождается кетонурией, это указывает на нарушения метаболизма пирувата, разветвленных аминокислот, нарушения обмена гликогена. Дефекты митохондриального р-окисления, кетогенеза и некоторые нарушения глюконеогенеза не сопровождаются повышением уровня кетоновых тел в крови и моче. Наиболее частые наследственные болезни обмена веществ, протекающие с выраженным метаболическим ацидозом, - пропионовая, метилмалоновая и изовалериановая ацидемии. Нарушения метаболизма пирувата и дыхательной цепи митохондрий, манифестирующие в раннем возрасте, как правило, приводят к выраженному метаболическому ацидозу.

Мочевая кислота
Мочевая кислота - конечный продукт метаболизма пуринов. Пуриновые основания - аденин, гуанин, гипоксантин и ксантин - окисляются до мочевой кислоты. Мочевая кислота синтезируется преимущественно в печени, в кровеносном русле не связана с белками, поэтому практически вся подвергается фильтрации в почках. Повышение концентрации мочевой кислоты в моче строго коррелирует с увеличением ее уровня в плазме крови.

Повышенная продукция и экскреция мочевой кислоты (гиперурикемия и гипер- урикозурия) возникают в результате гиперактивности (уникальное явление среди наследственных болезней обмена веществ) или недостаточности ферментов, участвующих в синтезе пуринов de novo, сберегающих путях их метаболизма, или обусловлена нарушениями образования инозинмонофосфата из аденозинмонофосфата в цикле пуриновых нуклеотидов. Вторичная гиперурикемия также наблюдается при наследственной непереносимости фруктозы, недостаточности фруктозо-1,6-дефосфатазы, гликогенозах I, III, V, VII типа, недостаточности среднецепочечной ацетил-КоА-дегидрогеназы жирных кислот.

АНАЛИЗ МЕТАБОЛИТОВ С ПОМОЩЬЮ СПЕЦИАЛЬНЫХ МЕТОДОВ КОЛИЧЕСТВЕННОГО АНАЛИЗА
Хроматографические методы анализа играют важнейшую роль в диагностике наследственных болезней обмена веществ. Современный арсенал хроматографических технологий чрезвычайно широк, что позволяет эффективно и информативно разделять сложные, многокомпонентные смеси, к которым относится и биологический материал. Для количественного анализа метаболитов при наследственных болезнях обмена веществ успешно применяют такие хроматографические методы, как газовая и высокоэффективная жидкостная хроматография, хроматомасс-спектрометрия. Газовая хроматография и высокоэффективная газовая хроматография - самые универсальные методы разделения сложных смесей соединений, отличаются высокой чувствительностью и воспроизводимостью. В обоих случаях разделение осуществляется в результате различного взаимодействия компонентов смеси с неподвижной и подвижной фазами хроматографической колонки. Для газовой хроматографии подвижной фазой является газноситель, для высокоэффективной газовой хроматографии - жидкость (элюент). Выход каждого соединения фиксируется детектором прибора, сигнал которого преобразуется в пики на хроматограмме. Каждый пик характеризуется временем удерживания и площадью. Следует отметить, что газовая хроматография проводят, как правило, при высокотемпературном режиме, поэтому ограничением для ее применения является термическая неустойчивость соединений. Для высокоэффективной газовой хроматографии не существует подобных ограничений, так как в этом случае анализ проводят в мягких условиях. Хроматомасс-спектрометрия представляет собой комбинированную систему газовой хроматографии или высокоэффективной газовой хроматографии с масс-селективным детектором, что позволяет получать не только количественную, но и качественную информацию, т. е. дополнительно определяется структура соединений в анализируемой смеси. 

Органические кислоты
В биохимической генетике термин «органические кислоты» относится к небольшим (молекулярная масса - менее 300 кДа), растворимым в воде карбоновым кислотам, которые являются промежуточными или конечными продуктами мета-болизма аминокислот, углеводов, липидов и биогенных аминов.

Для определения органических кислот применяют разнообразные хроматографические методы: высокоэффективную жидкостную хроматографию, хроматомасс-спектрометрию и высокоэффективную газовую хроматографию с последующей тандемной масс-спектрометрией. Более 250 различных органических кислот и глициновых конъюгатов можно обнаружить в образце мочи. Их концентрация зависит от диеты, приема лекарственных препаратов и некоторых других физиологических причин. Известно около 65 наследственных болезней обмена веществ, которые характеризуются специфическим профилем органических кислот. Относительно небольшое количество органических кислот высокоспецифичны, наличие их в больших концентрациях в моче позволяет точно установить диагноз: сукцинилацетон при тирозинемии типа I, N-ацетиласпартат при болезни Канавана, мевалоновая кислота при мевалоновой ацидурии. В подавляющем большинстве случаев диагноз наследственных болезней обмена веществ на основании только анализа органических кислот мочи установить довольно трудно, поэтому требуется дополнительная, подтверждающая диагностика.

Интерпретация результатов анализа органических кислот мочи представляет определенные проблемы как из-за большого количества экскретируемых кислот и их производных, так и из-за наложения профилей некоторых лекарственных метаболитов. Для точной диагностики данные, полученные при анализе органических кислот, должны коррелировать с клинической характеристикой заболевания и быть подтверждены результатами других лабораторных методов анализа (анализа аминокислот, лактата, пирувата, ацилкарнитинов в крови, активностью ферментов и молекулярно-генетическими данными).

Концентрация органических кислот при наследственных болезнях обмена веществ характеризуется достаточно широким диапазоном - от повышения их уровня в несколько сотен раз до незначительного превышения, близкого к нормальному. Например, при глутаровой ацидурии типа I уровень глутаровой кислоты у некоторых больных может находиться в пределах нормы; при недостаточности среднецепочечной ацетил-КоА-дегидрогеназы жирных кислот концентрация адипиновой, себациновой и субериновой кислот может быть в пределах нормы. Обнаружить аномальный профиль органических кислот мочи иногда бывает возможно только у пациентов в стадии метаболической декомпенсации. Особенно это характерно для доброкачественных, мягких форм заболеваний, которые, как правило, поздно манифестируют.

Аминокислоты и ацилкарнитины
Определение концентрации аминокислот и ацилкарнитинов проводят методом тандемной масс-спектрометрии. Масс-спектрометрия - аналитический метод, с помощью которого можно получать как качественную (структура), так и количественную (молекулярная масса или концентрация) информацию анализируемых молекул после их преобразования в ионы. Существенное отличие масс-спектрометрии от других аналитических физико-химических методов состоит в том, что в масс-спектрометре определяется непосредственно масса молекул и их фрагментов. Результаты представляются графически (так называемый масс-спектр). Иногда невозможно анализировать многокомпонентные, сложные смеси молекул без их предварительного разделения. Разделить молекулы можно либо хроматографически, либо использовать два последовательно соединенных масс-спектрометра - тандемная масс-спектрометрия. Метод тандемной масс-спектрометрии впервые был применен в 70-х гг. прошлого века и нашел применение в химии, биологии и медицине. Этот метод применяют для выяснения структуры неизвестных веществ, а также для анализа комплексных смесей с минимальной очисткой образцов.

Перед масс-спектрометрическим анализом необходимо превращение нейтральных частиц вещества в заряженные ионы, а также перевод их из жидкого состояния в газообразное. Для этой цели сначала применяли метод ионизации бомбардированием быстрыми атомами, в последнее время предпочтение отдается методу ионизации в электроспрее. С появлением новых методов ионизации применение тандемной масс-спектрометрии в области аналитической биохимии стало более доступным. Впервые анализ ацилкарнитинов с помощью тандемной масс-спектрометрии выполнили Дэвид Миллингтон и соавт., применившие химическую дериватизацию биологических образцов для образования бутиловых эфиров ацилкарнитинов. В 1993 г. Дональд Чейз и соавт. адаптировали этот метод для анализа аминокислот в высушенных пятнах крови, сформировав, таким образом, основу для скрининга множества компонентов при наследственных болезнях обмена веществ. В дальнейшем метод был адаптирован к проведению крупномасштабных анализов, необходимых для неонатального скрининга.

Тандемная масс-спектрометрия-анализ наиболее эффективен для соединений, имеющих сходные дочерние ионы или нейтральные молекулы, например для анализа аминокислот и ацилкарнитинов. Необходимо также подчеркнуть возможность МС/МС-анализа различных химических групп в одном анализе за очень короткое время (~2 мин). Это обеспечивает широкий спектр анализов и высокую пропускную способность, что экономически выгодно для скрининга на большое количество заболеваний. На основании повышения концентрации определенных ацилкарнитинов можно заподозрить заболевания из группы нарушений митохондриального р-окисления по изменению профиля аминокислот - аминоацидопатии. С помощью тандемной масс-спектрометрии можно детектировать посторонние метаболиты желчных кислот, появляющихся при нарушениях метаболизма холестерина и липидов, желчных кислот, а также при дефектах биогенеза пероксисом. При различных холестатических гепатобилиарных нарушениях (хроническом заболевании печени неизвестной этиологии, синдроме Цельвегера, недостаточности пероксисомного бифункционального белка, тирозинемии типа I, билиарной атрезии, прогрессивном фамильном внутрипеченочном холестазе неопределенного типа) с помощью тандемной масс-спектрометрии можно определять концентрации конъюгированных желчных кислот в различных биологических жидкостях.

Описаны методы определения очень длинноцепочечных жирных кислот: эйкозановой (С20:0), докозановой (С22:0), тетракозановой (С24:0), гексакозановой (С26:0), а также фитановой и пристановой кислот - с помощью тандемной масс-спектрометрии в плазме и пятнах крови, потенциально годные для скрининга многих пероксисомных болезней.

Диагностика нарушений метаболизма пуринов и пиримидинов (недостаточности пуриннуклеозидфосфорилазы, орнитинтранскарбамилазы, молибденового кофактора, аденилосукциназы, дегидропиримидиндегидрогеназы) основана на присутствии аномальных метаболитов или отсутствии нормальных метаболитов в сыворотке, моче или клетках крови. Так, разработаны быстрые методы тандемной масс-спектрометрии, позволяющие количественно определять от 17 до 24 пуринов и пиримидинов в моче в одном анализе.

Тандемную масс-спектрометрию также можно использовать для исследования других классов метаболитов. Так, разработан новый метод тандемной масс-спектрометрии измерения тотального гексозмонофосфата в пятнах крови, маркера галактозо-1-фосфата, который можно использовать при скрининге на галактоземию.

Определение катехоламинов в моче является важным для диагностики нарушения метаболизма катехоламинов и нейротрансмиттеров. Значительными недостатками существующих методов являются долгое время анализа и возможная интерференция лекарств и их метаболитов, структурно схожих с катехоламинами. Новые методы в комбинации с пробоподготовкой, специфичной к соединениям, содержащим катехольные группы, позволяет быстро диагностировать эту группу заболеваний, исключая недостатки ВЭЖХ-методов.

Исследование белков
Подавляющее большинство наследственных болезней обмена веществ обусловлено нарушением активности ферментов, поэтому в диагностике этих заболеваний выявление снижения активности специфических ферментов является важнейшим, а иногда и единственным надежным методом подтверждения диагноза.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ АКТИВНОСТИ ФЕРМЕНТОВ
В настоящее время пост- и пренатальная диагностика многих наследственных болезней обмена веществ (прежде всего это относится к лизосомным болезням накопления) осуществляется с помощью методов анализа ферментативной активности. Материалом для измерения активности ферментов при наследственных болезнях обмена веществ являются прежде всего лейкоциты периферической крови: практически при всех лизосомных болезнях накопления, метилмалоновой ацидурии, некоторых гликогенозах. Для диагностики GM2- ганглиозидозов, недостаточности биотинидазы используют плазму или сыворотку крови. В некоторых случаях объектами исследования являются мышечная или печеночная ткань, культура кожных фибробластов.

Субстраты для ферментов могут быть хромогенными, флюорогенными, содержать радиоактивную метку. Для измерения активности ферментов применяют спектрофотометрический, флюориметрический и методы измерения радиоактивности. Общий принцип применения флюорогенных субстратов состоит в том, что субстрат представляет собой химическое производное флюорохрома, неспособное к флюоресценции в исходном состоянии, но под действием молекул соответствующих ферментов субстрат каталитически расщепляется с высвобождением флюорохрома, флюоресценцию которого можно измерить. Спектрофотометрические методы позволяют измерять поглощение продуктами ферментативной реакции, полученными после внесения хромогенных субстратов. Для многих ферментов (например, дегидрогеназ) образующиеся продукты реакции могут быть хромогенными. Имеется достаточно много флюорогенных субстратов для исследования различных ферментов: эстераз разной специфичности, пероксидаз, пептидаз, фосфатаз, сульфатаз, липаз и др. Радиоактивно-меченые субстраты применяют в диагностике органических ацидурий, дефектов митохондриального Р-окисления, нарушениях метаболизма углеводов, лизосомных болезнях накопления.

Для каждой ферментативной реакции необходимы определенные условия: pH и состав буферной смеси, специфический субстрат(-ы), наличие активаторов и кофакторов, температурный режим и т. д. Практически каждая клетка содержит свой набор ферментов, поэтому их распределение в тканях значительно варьирует. Многие ферменты представлены в тканях различными формами (изоферментами). В большинстве случаев это связано с наличием полипептидных субъединиц, которые, соединяясь, формируют разные изоферменты. Распределение изоферментов может варьировать от ткани к ткани. Некоторые ферменты встречаются только в определенном органе или ткани. 

Лизосомные болезни накопления
Определение активности ферментов является «золотым стандартом» подтверждающей диагностики лизосомных болезней накопления. Для анализа активности ферментов используют хромогенные и флюорогенные субстраты. Флюорогенные субстраты на основе 4-метилумберифелона всегда очень чувствительны; с их помощью можно определять активность ферментов даже в микроколичествах биологического материала (пятнах высушенной крови). Как правило, активность ферментов у пациентов с лизосомными болезнями накопления составляет менее 10% нормы, и при биохимическом тестировании постановка точного диагноза не составляет значительных затруднений. Существует ряд факторов, затрудняющих интерпретацию биохимических исследований. Один из них - наличие аллелей «псевдонедостаточности», которые приводят к изменениям структуры фермента и не позволяют белку адекватно расщеплять искусственный субстрат in vitro, при этом с естественным субстратом данный фермент не показывает снижения активности. Это явление описано для арилсульфатазы А, р-галактозидазы, p-глюкоронидазы, а-идуронидазы, а-галактозидазы, галактоцереброзидазы.

Исследование мутантных генов
Развитие методов молекулярной биологии явилось настоящей революцией в области клинической биохимии. Разработка стандартных протоколов молекулярных исследований и автоматизация используемых методов сегодня - законченный комплекс диагностических подходов, который может стать рутинной процедурой в клинических лабораториях. Быстрое развитие исследований в области расшифровки генома человека и определение ДНК-последовательности генов делает возможной ДНК-диагностику различных наследственных заболеваний. Методы ДНК-диагностики, анализа структуры нормальных генов и их мутантных аналогов при наследственных болезнях обмена начали использовать в течение последнего десятилетия.

Для ДНК-диагностики наследственных заболеваний используют два основных подхода - прямую и косвенную ДНК-диагностику. Прямая ДНК-диагностика представляет собой исследование первичной структуры поврежденного гена и выделение мутаций, ведущих к заболеванию. Для детекции молекулярных повреждений в генах, обусловливающих наследственные болезни, используют стандартный арсенал методов молекулярной биологии. В зависимости от характеристики и типов мутаций, распространенности при различных наследственных заболеваниях те или иные методы являются более предпочтительными.

Для диагностики наследственных болезней обмена веществ в тех случаях, когда биохимический дефект точно известен, легко и достоверно определяем с использованием биохимических методик, ДНК-методы вряд ли займут приоритетное место. В этих случаях применение ДНК-анализа является скорее научно-исследовательским, а не диагностическим подходом. После точно установленного диагноза методы ДНК-анализа будут полезны для последующей пренатальной диагностики, идентификации гетерозиготных носителей в семье и прогноза заболевания у гомозигот, а также для отбора больных в целях проведения казуальной терапии в будущем (ферментозаместительной и генотерапии). Также в случаях, когда биохимический дефект точно не известен, биохимическая диагностика затруднена, недостаточно достоверна или требует инвазивных методов исследования, метод ДНК-диагностики - единственный и незаменимый для точной постановки диагноза.

В общем виде тактика проведения диагностики наследственных болезней обмена веществ в каждом конкретном случае должна планироваться совместно с врачом-биохимиком и врачом-генетиком. Необходимыми условиями успешной и быстрой диагностики являются понимание этиологии, механизмов патогенеза заболевания, знание специфических биохимических маркеров.

Лабораторный контроль качества
Одна из важнейших составляющих любой лабораторной диагностики - посто-янный контроль качества проводимых исследований. В такой сложной и многогранной области, как наследственные болезни обмена веществ, внешний и внутренний контроль качества приобретает особое значение. Это связано с тем, что лаборатория имеет дело с редкими заболеваниями, и, как правило, приобрести опыт по диагностике каждой из болезней в достаточном количестве не представляется возможным. Кроме того, лабораторное оборудование и методические подходы могут различаться между разными лабораториями.