A química biológica surgiu como uma ciência independente há quase 100 anos, mas muitos processos bioquímicos são conhecidos pelas pessoas desde a antiguidade e foram utilizados em diversas áreas de produção, primeiro em escala artesanal e depois em escala industrial. Por exemplo, assar pão, fazer queijo, fazer vinho e temperar couro baseiam-se em reações bioquímicas.
As pessoas fabricam queijo e produtos lácteos fermentados desde antes da nossa era; isto é mencionado até nos poemas de Pamer. No processo de preparação de produtos lácteos fermentados, as bactérias do ácido láctico desempenham um papel importante.
A utilização de plantas medicinais no tratamento de doenças levou à procura de uma substância ativa e fez-nos pensar no que acontece com ela no corpo humano. O consumo de frutas, verduras e a produção de corantes vegetais também despertaram o interesse pela composição química das plantas. Muitas substâncias medicinais de diversas origens são descritas na obra do grande curandeiro árabe Avicena, “O Cânone da Ciência Médica”.
O famoso artista italiano Leonardo da Vinci conduziu vários experimentos e concluiu que os organismos vivos só podem existir em uma atmosfera onde possam aparecer chamas. Agora todo mundo sabe que quase todo mundo está vivo
Todos os organismos necessitam de oxigênio, que está contido no ar atmosférico e garante o processo de combustão. No final do século XVIII. o significado da respiração foi descoberto e o papel do oxigênio para um organismo vivo foi explicado.
O estudo da composição química dos organismos vivos permitiu ao médico e químico inglês W. Prout, em 1827, dividir as moléculas em proteínas, gorduras e carboidratos.
A composição química do corpo humano tem despertado grande interesse no mundo científico. O químico alemão F. Wöhler, em 1828, foi o primeiro a obter uma substância orgânica como a uréia, primeiro a partir da amônia e do ácido ciânico, e depois da amônia e do dióxido de carbono. Em 1882, o cientista I.Ya. Gorbachevsky (Ucrânia) obteve ácido úrico a partir da glicina e, em trabalhos posteriores, revelou o processo de formação de ácido úrico em organismos vivos: a uréia e o ácido úrico são formados como resultado da transformação de proteínas no corpo, e seu nível no o sangue é um indicador importante do estado do metabolismo das proteínas. I. Ya. Gorbachevsky também é conhecido por outras pesquisas na área de bioquímica (produção de ácido metil úrico, creatina, descoberta da xantina oxidase). Foi ele quem provou que as proteínas consistem em aminoácidos e desenvolveu um método para determinar o nitrogênio na urina e em outros materiais biológicos.
Em 1854, o químico francês P. Berthelot obteve gorduras durante experimentos de laboratório e, em 1861, o químico russo A. M. Butlerov expressou uma teoria da estrutura dos compostos orgânicos. O microbiologista francês L. Pasteur estudou os microrganismos e a fermentação que causavam. A fermentação é a quebra dos carboidratos sob a influência de enzimas, ocorrendo com ou sem a participação do oxigênio e levando à formação de energia que os microrganismos utilizam para suas funções vitais.
No corpo humano, a fermentação é realizada no intestino pelos microrganismos que o habitam, sob a influência das enzimas que eles secretam. O químico alemão E. Buchner também estudou a fermentação, que comprovou que o processo de quebra do açúcar tem uma natureza mais química do que biológica, pois ocorre com a participação não só de leveduras (fungos vivos), mas também de um extrato delas.
Uma grande contribuição ao estudo das proteínas foi feita pelo químico alemão E. Fischer, que determinou a estrutura e as propriedades da maioria dos aminoácidos. Ele também estabeleceu a ligação química entre aminoácidos nas proteínas, que foi a base da teoria peptídica da estrutura das proteínas. Em 1926, o bioquímico americano D. Sumner obteve a urease (uma enzima) e provou que se tratava de uma proteína. Um estudo mais aprofundado das enzimas levou à descoberta da estrutura das vitaminas e determinou sua transformação no corpo. Foram estudados a glicólise (quebra de carboidratos sem oxigênio) e o ciclo do ácido tricarboxílico (reações cíclicas durante as quais se formam substâncias com grande suprimento de energia). A descoberta dos ácidos nucléicos nas proteínas e do modelo de estrutura do DNA foi um avanço para a biologia e a medicina (bioquímica, genética). Para isso, em 1953, o médico e biólogo inglês F. Crick e o biólogo americano D. Watson receberam o Prêmio Nobel.
Todas essas descobertas e conquistas, bem como outras pesquisas bioquímicas, permitiram descrever o metabolismo do corpo humano. Sob diversas condições patológicas, ocorrem alterações na composição química das células, tecidos, fluidos biológicos e secreções. Na maioria das vezes, sangue, urina, fezes, saliva, líquido cefalorraquidiano, bile e suco gástrico são submetidos a análises bioquímicas. Menos comumente, é examinada a composição química da medula óssea vermelha, líquido amniótico, suor, vômito, cabelo, unhas e sêmen.
A composição química do material biológico pode mudar tanto quantitativamente (aumento ou diminuição do conteúdo de quaisquer substâncias, violação da relação entre elas) quanto qualitativamente (identificação de substâncias ausentes ou normalmente não detectadas). Nesse sentido, a análise bioquímica em alguns casos é realizada de forma direcionada, determinando o nível de uma substância no material em estudo ou detectando apenas a sua presença.
Muitas doenças hereditárias estão associadas a distúrbios metabólicos. Isso geralmente é causado por uma deficiência geneticamente determinada de algumas enzimas; nesse caso, estudos bioquímicos ajudam a fazer um diagnóstico preciso. Às vezes, pedaços de tecido de órgãos internos também são analisados para esse fim.
Os estudos bioquímicos permitem identificar alguns distúrbios metabólicos já durante o período de desenvolvimento intrauterino ou imediatamente após o nascimento de um filho, sendo possível o tratamento precoce de doenças hereditárias, o que permite normalizar o estado do feto ou da criança, para melhor proporcionar condições para o seu desenvolvimento de acordo com a idade.
Usando testes bioquímicos comuns, a presença de distúrbios metabólicos pode ser detectada e estudos mais detalhados são realizados para fazer um diagnóstico preciso. Muitos exames bioquímicos que permitem identificar distúrbios metabólicos hereditários que ameaçam a vida ou o desenvolvimento das crianças são atualmente realizados em massa na forma de exames de triagem. Por exemplo, todos os recém-nascidos na maternidade são examinados para fenilcetonúria. Além disso, com o auxílio de exames bioquímicos, tais problemas são identificados.
doenças como enzimopatias, glicogenose, fibrose cística, síndrome adrenogenital. Nesses casos, o material mais acessível ao paciente (sangue e urina) é submetido à pesquisa.
Após o exame de triagem, são feitos exames bioquímicos esclarecedores, é determinada a quantidade de uma substância indicativa da doença em uma unidade do material testado e posteriormente monitorado seu nível no organismo.
Os modernos laboratórios bioquímicos estão equipados com computadores e analisadores que permitem realizar simultaneamente um grande número de estudos com elevada precisão dos resultados e da sua interpretação. As análises bioquímicas são realizadas utilizando métodos como cromatografia, eletroforese e centrifugação.

Cromatografia

A cromatografia é um método de estabelecimento da composição química de uma mistura, baseado em uma determinada distribuição de substâncias em diferentes estados de agregação (gás, líquido, partículas sólidas) entre duas fases (móvel ou estacionária). A fase móvel inclui gases e líquidos, e a fase estacionária inclui sólidos. Sob certas condições, as substâncias da mistura começam a se distribuir em fases: os gases sobem, as partículas sólidas assentam, uma camada de líquido se acumula entre elas e alguns líquidos também podem se separar. As substâncias na fase móvel movem-se em velocidades diferentes, o que também permite avaliar a composição da mistura. Distribuídos em fases no analisador, os componentes da mistura formam uma coluna de cores, e cada substância possui características de cor próprias.
O fundador do método é o biólogo russo M. S. Tsvet, que, ao passar misturas de corantes de origem vegetal por uma substância absorvente incolor, descobriu que ela era colorida em camadas com diferentes características de cor. Essa coluna de cores foi chamada de cromograma.
Atualmente, existem muitos tipos de cromatografia. Por exemplo, a cromatografia de adsorção baseia-se na utilização de adsorventes (substâncias absorventes sólidas). Diferentes substâncias são absorvidas pelos adsorventes de diferentes maneiras, é a identificação dessas características que permite avaliar a composição qualitativa da mistura em estudo. A cromatografia de partição baseia-se nas diferentes solubilidades de substâncias em diferentes fases.
A cromatografia de troca iônica baseia-se na penetração de íons da fase móvel (líquido em estudo) na substância da fase estacionária, o que ocorre devido à interação eletrostática entre os íons dessas substâncias. A capacidade dos sólidos de precipitar permite que a cromatografia de precipitação seja realizada.
Existe também a cromatografia de exclusão granulométrica, na qual a distribuição das substâncias é garantida devido às diferentes permeabilidades das moléculas da fase líquida ao gel (fase estacionária).

Eletroforese

Os testes bioquímicos baseados no princípio da eletroforese são amplamente utilizados na prática médica, pois são informativos e econômicos. O método de eletroforese, desenvolvido em 1937 pelo bioquímico sueco A. Tiselius, permite separar macromoléculas em frações e se baseia nas propriedades das macromoléculas de adquirirem carga elétrica quando dissolvidas em água. Quando um campo elétrico é aplicado a uma solução, as moléculas são atraídas para o eletrodo com carga oposta.
A velocidade com que as moléculas se movem depende do seu tamanho e carga elétrica. Assim, as moléculas de proteína são anfotéricas, ou seja, possuem carga positiva em uma extremidade e carga negativa na outra, portanto sua velocidade e direção de movimento dependem do ambiente (ácido ou alcalino). A carga das moléculas de proteínas em ambientes com a mesma acidez é influenciada pelos aminoácidos que as compõem. Quando uma molécula de proteína se quebra, formam-se cadeias de aminoácidos com diferentes cargas elétricas, que, sob a influência de um campo elétrico, são atraídas para um eletrodo de carga oposta e assim separadas.
Um gel é uma mistura de diversas substâncias que possui propriedades de sólidos (mantém sua forma), mas é muito plástico (deforma-se). Uma substância sempre consiste em moléculas grandes formando uma rede (estrutura) preenchida com pequenas moléculas da segunda substância.
Para simplificar a separação das substâncias, a eletroforese é realizada em papel de filtro, celulose, géis e agarose; neste caso, os géis atuam como filtro de íons: pequenos íons penetram nos poros do gel, mas os grandes não, o que fornece informações adicionais para pesquisa.
A eletroforese é mais frequentemente usada para separar proteínas em frações (todas as proteínas do sangue são divididas em albuminas e vários tipos de globulinas). Em muitas doenças, não apenas a quantidade total de proteínas no sangue muda, mas também a proporção de suas várias frações. Os resultados desses estudos são importantes para o diagnóstico de doenças hepáticas, renais, tumores malignos, distúrbios imunológicos, doenças infecciosas e doenças hereditárias.

Centrifugação

Utilizando uma centrífuga é possível separar misturas líquidas com componentes de diferentes densidades específicas, pois com uma rotação muito rápida as misturas são separadas e partículas de diferentes componentes no campo centrífugo são depositadas em diferentes velocidades, que dependem de sua
tamanho e densidade.
Por exemplo, quando o sangue é centrifugado em um tubo de ensaio, várias camadas são formadas: a camada amarela superior é o plasma, a camada escura inferior são as células sanguíneas (eritrócitos, leucócitos e plaquetas). Neste caso, uma fina camada acinzentada de plaquetas pode ser vista na fronteira do fluido.
Substâncias de valor diagnóstico podem ser encontradas nas células sanguíneas ou no plasma; alguns elementos químicos e substâncias são determinados em ambos, portanto, a divisão do sangue em frações permite um diagnóstico preciso.
Qualquer meio líquido heterogêneo pode ser submetido à centrifugação e é dividido em preparativo e analítico.
Centrifugação preparativa
Realizado com o objetivo de obter determinados componentes de material biológico para posterior análise bioquímica. Tais componentes podem ser células, suas organelas (mitocôndrias, ribossomos, núcleos, etc.) e macromoléculas (proteínas, DNA, etc.). Este tipo de preparação de material para pesquisas futuras é utilizado com mais frequência do que o subsequente.
Centrifugação analítica
Realizar para identificar as características de um material homogêneo, por exemplo, macromoléculas. O material é centrifugado, resultando na precipitação de partículas sob controle de sistemas ópticos. Neste caso, é possível determinar sua homogeneidade, peso molecular e estrutura, uma vez que a forma e a massa das partículas afetam a taxa de deposição. Ao realizar cálculos por meio de fórmulas padrão, é possível calcular esses parâmetros e compilar as características do material em estudo.

A causa de muitos erros inatos do metabolismo são vários defeitos de enzimas que surgem como resultado de mutações que alteram a sua estrutura. refletem com mais precisão a essência da doença em comparação com os indicadores clínicos, portanto seu significado no diagnóstico de doenças hereditárias está aumentando constantemente. A utilização de métodos bioquímicos modernos permite determinar quaisquer metabólitos específicos de uma determinada doença hereditária.

O tema do diagnóstico bioquímico moderno são metabólitos específicos, enzimopatias e várias proteínas. Os objetos da análise bioquímica podem ser urina, suor, plasma e soro sanguíneo.

Para diagnósticos bioquímicos, são utilizadas reações qualitativas simples e métodos mais precisos. Por exemplo, usando cromatografia em camada fina de urina e sangue, é possível diagnosticar distúrbios metabólicos de aminoácidos, oligossacarídeos e mucopolissacarídeos. A cromatografia gasosa é usada para identificar distúrbios metabólicos de ácidos orgânicos.

Métodos bioquímicos também são usados para diagnosticar condições heterozigotas em adultos. Sabe-se que entre pessoas saudáveis há sempre um grande número de portadores de um gene patológico. Embora essas pessoas sejam aparentemente saudáveis, sempre existe a possibilidade de seu filho desenvolver a doença. Nesse sentido, identificar o transporte heterozigoto é uma tarefa importante na genética médica.

Se portadores heterozigotos de qualquer doença se casarem, o risco de ter um filho doente nessa família será de 25%.As chances de encontrar dois portadores do mesmo gene patológico são maiores se os parentes se casarem, ou seja, eles podem herdar o mesmo gene recessivo de seu ancestral comum.

A identificação de portadores heterozigotos de uma determinada doença é possível através da utilização de exames bioquímicos, exame microscópico de células sanguíneas e tecidos, determinação; atividade de uma enzima alterada como resultado de mutação.

Sabe-se que as doenças baseadas em distúrbios metabólicos constituem uma parte significativa da patologia hereditária. Assim, os portadores heterozigotos de fenilcetonurina respondem à administração de fenilalanina com um aumento mais forte no conteúdo de aminoácidos no plasma do que os homozigotos normais.

O método bioquímico é amplamente utilizado no aconselhamento genético médico para determinar o risco de ter um filho doente. Avanços no campo da genética bioquímica contribuem para uma introdução mais ampla do diagnóstico de transporte heterozigoto na prática. Até recentemente, não era possível diagnosticar mais de 10 a 15 condições heterozigotas, mas atualmente existem mais de 200. No entanto, deve-se notar que ainda existem muitas doenças hereditárias para as quais os métodos de diagnóstico heterozigotos ainda não foram desenvolvidos.

Método bioquímico

Métodos de pesquisa bioquímica são usados quando há suspeita de defeitos metabólicos congênitos. São bastante complexos e caros, por isso o estudo é realizado em duas etapas. Na primeira etapa, são utilizadas pesquisas mais baratas e rápidas. São os chamados métodos expressos de triagem (triagem) que permitem examinar grandes grupos da população. Isto inclui, por exemplo, o teste microbiológico do pezinho para rastrear todos os recém-nascidos quanto à fenilcetonúria. O teste de Felling também pode ser considerado um método expresso para o diagnóstico de fenilcetonúria. Esse teste para galactosemia e frutosemia é o teste de Benedict. Esses testes usam sangue e urina.

Na segunda etapa do diagnóstico, são utilizados métodos mais complexos de bioquímica e biologia molecular: métodos de fracionamento e análise quantitativa, cromatografia líquida e gasosa, métodos imunoquímicos e estudo da mobilidade eletroforética de proteínas. A medição direta da atividade enzimática é possível. São utilizados estudos de proteínas mutantes utilizando substratos marcados.

Método genético populacional

Os dados obtidos a partir de métodos clínico-genealógicos e de pesquisa de gêmeos são comparados com dados sobre a frequência de ocorrência do traço (doença) na população geral. A frequência de um determinado gene em uma determinada população também determina as características do acúmulo de pacientes nas famílias.

O estudo da estrutura genética de uma população é uma etapa necessária no estudo da distribuição das doenças hereditárias nas famílias.

Em genética, uma população é entendida como a parte da população que ocupa um território por muitas gerações e se casa livremente entre si. Neste grupo, a condição de panmixia é satisfeita e não existem barreiras de isolamento que impeçam os casamentos abertos. Em tal população, a proporção de frequências de alelos dominantes e recessivos, com um tamanho populacional suficientemente grande, permanece inalterada ao longo de várias gerações. A lei da estabilidade genética é expressa pela fórmula de Hardy-Weinberg:

p 2AA: 2pqAa: q2aa, ou (R+ q)2=1, então (p+q)=1,

aqueles. frequências dominantes A e gene recessivo A a soma totaliza a unidade e é um valor constante, e a proporção de homozigotos dominantes, heterozigotos e homozigotos recessivos é definida como o quadrado da ocorrência do alelo dominante, o produto dos alelos dominantes e recessivos e o quadrado da ocorrência do alelo recessivo, respectivamente.

Populações que atendam plenamente aos requisitos de estabilidade genética ideal segundo Hardy-Weinberg não existem na natureza, porque Para cumprir as condições acima, não deve haver processo de mutação, seleção natural e migração. No entanto, como fórmula de trabalho, a lei de Hardy-Weinberg é utilizada com sucesso em estudos de genética populacional, porque em grandes populações os processos listados ocorrem de forma bastante lenta (na ausência de guerras e desastres humanitários) e não causam quaisquer alterações significativas na proporção de frequências alélicas.

O método genético populacional permite determinar as frequências dos genes da doença em uma população e a frequência do transporte heterozigoto. A ocorrência de transporte heterozigoto para alguns distúrbios metabólicos congênitos com tipo de herança autossômica recessiva é mostrada na Tabela. 3.

Tabela 3. Ocorrência de transporte heterozigoto

A prevalência de frequências genéticas e fenótipos associados pode ser usada para julgar o valor adaptativo de genótipos individuais.

Devido ao casamento entre populações específicas, certos genes podem ser limitados a populações específicas ou distribuídos de forma desigual entre diferentes populações. Se o casamento for igualmente provável para todos os membros de uma população, então essa população é chamada de panmista. Se houver obstáculos (étnicos, sociais, religiosos), então grupos populacionais que diferem nestes parâmetros podem formar isolados dentro da população. Os casamentos que não são seletivos com base nessas características (exogamia) envolvem uma seleção aleatória de cônjuges. Os desvios da panmixia ocorrem quando os casamentos são seletivos, ou seja, os cônjuges são selecionados com base em algumas características, por exemplo, defeitos gerais na esfera sensorial, sistema músculo-esquelético ou subdesenvolvimento mental.

Hoje em dia, os casamentos entre pessoas com deficiência auditiva ou visual são a regra e não a exceção. Desvios da panmixia também ocorrem quando parentes se casam. Tal casamento é denominado consangüíneo (endogamia). Os casamentos intimamente relacionados entre parentes de 1º grau de parentesco (entre pais e filhos e irmãos) são chamados de incesto. Exemplos de tais casamentos só podem ser citados na história. Assim, a rainha Cleópatra do Egito nasceu de um casamento incestuoso e foi casada com seus irmãos. Isto se deveu ao desejo de preservar seu sangue “azul”. Atualmente, esses casamentos são proibidos em todos os lugares. A proibição está associada a um risco aumentado de identificação de patologias recessivas e poligênicas. Os casamentos entre parentes de segundo grau (tio-sobrinha, tia-sobrinho) são comuns, principalmente nos países árabes, por questões econômicas. Na Rússia, a frequência de casamentos consanguíneos não ultrapassa 1% e principalmente primos de primeiro grau ou parentes de graus de parentesco mais distantes celebram tais casamentos. Assim, o grau de parentesco entre indivíduos em diferentes populações varia. Para avaliá-lo, use o coeficiente de endogamia F(Wright, 1885), que determina a probabilidade de identidade por origem de quaisquer dois alelos de um determinado locus. Por exemplo, você precisa estabelecer a probabilidade de que os cônjuges - tio e sobrinha - tenham, cada um, um gene recessivo de fenilcetonúria recebido de um ancestral comum. Um ancestral comum para eles é a avó ou avô da sobrinha. A probabilidade de um avô ter transmitido o gene da PKU a um dos filhos é 1/2. A probabilidade de ambos os filhos dos avós terem recebido este gene é 1/2 x 1/2 = 1/4. A probabilidade de dois eventos independentes é igual ao produto de suas probabilidades. A probabilidade de um dos filhos da avó ter transmitido esse gene ao filho também é 1/2. Portanto, o coeficiente de endogamia será 1/4 x 1/2 = 1/8. Raciocinando desta forma, podemos calcular que o coeficiente de endogamia para casamentos de primos de primeiro grau será 1/16, primos de segundo grau - 1/32, primos de quarto grau -1/64.

Em populações pequenas, devido à escolha limitada, a endogamia aumenta e ocorre o fenômeno da “depressão por endogamia”: o número de heterozigotos para uma doença recessiva diminui e os homozigotos (pacientes) aumentam. O coeficiente de endogamia pode ser calculado tanto para populações quanto para pares de indivíduos. Outro indicador semelhante é denominado coeficiente de parentesco. (F), só pode ser calculado para dois indivíduos. Coeficiente de parentesco Ufaé a probabilidade de que qualquer gene pertencente ao indivíduo X seja idêntico a um gene no mesmo locus do indivíduo VOCÊ. O coeficiente de parentesco determina a proporção de genes comuns entre um par de parentes. Assim, gêmeos monozigóticos possuem 100% de genes comuns, parentes de 1º grau de parentesco (pai-filho, irmãos) possuem 50% de genes comuns, parentes de 11º grau de parentesco (tios, tias, sobrinhos, avós, netos) possuem 25% de genes comuns entre parentes de 111 graus de parentesco (primos, bisavós, bisnetos) – 12,5% de genes comuns. Assim, a proporção de genes comuns entre parentes pode ser determinada pela fórmula (1j2n), Onde P - grau de relação.

O tema do diagnóstico bioquímico moderno são metabólitos específicos, enzimopatias e várias proteínas. Os objetos da análise bioquímica podem ser urina, suor, plasma e soro sanguíneo.

Métodos bioquímicos têm sido utilizados no diagnóstico laboratorial de doenças hereditárias desde o início do século XX. Os indicadores bioquímicos refletem de forma mais adequada a essência da doença do que os sintomas clínicos, não só no aspecto diagnóstico, mas também no aspecto genético. Os métodos bioquímicos visam identificar o fenótipo bioquímico de um organismo. O fenótipo é avaliado em diferentes níveis: desde o produto gênico primário (cadeia polipeptídica) até os metabólitos finais na urina e no suor. A importância desses métodos aumentou à medida que doenças hereditárias foram descritas e os métodos foram aprimorados (eletroforese, cromatografia, espectroscopia, etc.). O esquema do exame inicial baseia-se no quadro clínico da doença, na informação genealógica e na estratégia bioquímica, que permitem determinar o curso posterior do exame com base na exclusão faseada de determinadas classes de doenças (método de peneiração). Os métodos bioquímicos são multiestágios, requerem equipamentos de diferentes classes.Os objetos do diagnóstico bioquímico podem ser a urina. suor. plasma e soro, células sanguíneas, culturas celulares (fibroblastos, linfócitos) Ao utilizar o método de peneiramento, distinguem-se dois níveis: primário e clarificador. O principal objetivo do diagnóstico primário é identificar indivíduos saudáveis e selecionar indivíduos para posterior esclarecimento do diagnóstico. Os objetos utilizados nesses programas são urina e uma pequena quantidade de sangue. Os programas de diagnóstico bioquímico primário podem ser massivos e seletivos.

Os programas seletivos incluem testes para anormalidades metabólicas bioquímicas (urina, sangue) em pacientes com suspeita de doenças hereditárias genéticas. Esses programas utilizam testes qualitativos simples (por exemplo, o teste de cloreto férrico para detectar fenilcetonúria) ou métodos mais precisos que podem detectar grandes grupos de anomalias. Por meio da cromatografia em camada delgada, é possível diagnosticar distúrbios hereditários do metabolismo de aminoácidos e oligossacarídeos. glicosaminoglicanos (mucopolisharídeos). A cromatografia gasosa é usada para identificar doenças hereditárias do metabolismo dos ácidos orgânicos.Com a ajuda da eletroforese de hemoglobina, todo o grupo de hemoglobinopatias é diagnosticado. Para aprofundar a análise bioquímica, por vezes é necessário não só quantificar o metabolito, mas também determinar a atividade enzimática (utilizando tecidos nativos ou células cultivadas), por exemplo, utilizando técnicas fluorométricas. Muitas etapas do diagnóstico bioquímico são realizadas por dispositivos automáticos, principalmente analisadores de aminoácidos. Um programa de triagem seletiva para doenças metabólicas hereditárias com curso agudo e morte precoce será desenvolvido no Centro de Pesquisa Genética Médica da Academia Russa de Ciências Médicas. Consiste em duas etapas. A primeira etapa inclui testes qualitativos e quantitativos na urina e no sangue para proteínas, cetoácidos e cistina. homocistina. creatinina, etc. Segundo estágio

baseado em métodos de cromatografia em camada fina de urina e sangue para identificar aminoácidos, ácidos fenólicos, mono e dissacarídeos, etc. Indicações para métodos bioquímicos:

a presença de convulsões, coma, vômitos, hipotensão e icterícia em recém-nascidos.

o cheiro específico de urina e suor em uma criança.

acidose, desequilíbrio ácido-base.

parada de crescimento.

em crianças, em todos os casos, há suspeita de doenças metabólicas hereditárias (atraso no desenvolvimento mental e físico, perda de funções adquiridas, quadro clínico específico de alguma doença hereditária).

Diagnóstico de doenças hereditárias e condições heterozigóticas em adultos (deficiência de glicose-6-fosfato desidrogenase, distrofia hepatocerebral, etc.).

Programas de triagem em massa

O programa é baseado no conceito de diagnóstico pré-clínico e na possibilidade de cópia normal do fenótipo. Para diversas doenças, foram desenvolvidos não apenas os fundamentos teóricos do diagnóstico (antes do desenvolvimento do quadro clínico), mas também métodos de tratamento preventivo. Esses programas são chamados triagem (peneiração). A ideia da peneiração nasceu nos EUA no início do século XX. As características gerais da triagem são:

1)natureza massiva e não seletiva da pesquisa:

2) orientação preventiva.

3) diagnóstico em dois estágios.

Peneirar - Trata-se da identificação de doenças não reconhecidas por meio de verificações (testes) realizadas rapidamente. Esta abordagem garante a seleção de pessoas com provável doença dentre elas. nos quais esta doença está clinicamente ausente. Um grupo de pessoas com alta probabilidade da doença deve ser reexaminado usando métodos diagnósticos esclarecedores para excluir a suspeita de diagnóstico ou confirmá-la em uma pessoa específica.

As doenças hereditárias que atendem aos seguintes critérios estão sujeitas a triagem em massa.

1. Sem tratamento preventivo oportuno, a doença reduz significativamente a vitalidade e leva à incapacidade. O paciente precisa de ajuda especial.

2. Métodos bioquímicos ou de genética molecular estão disponíveis para um diagnóstico preciso da doença na fase pré-clínica.

3. Para que a doença seja detectada é necessário contar com métodos de tratamento eficazes.

4. A frequência da doença detectada deve estar entre 1:10.000 e superior.

Os métodos de diagnóstico para peneiramento em massa devem atender aos seguintescritério.

1. Econômico. Os métodos devem ser tecnicamente simples e baratos para pesquisas em massa.

2. Significado diagnóstico.

3. Confiabilidade ou reprodutibilidade. Os resultados da pesquisa devem ser reproduzidos igualmente no trabalho dos diferentes pesquisadores.

4. Disponibilidade de material biológico. O método deve ser adaptado à análise de material biológico facilmente obtido em pequenas quantidades, bem preservado e aceitável para envio a um laboratório centralizado.

O principal objetivo dos programas de triagem em massa recém-nascidos com doenças hereditárias - detecção precoce da doença na fase pré-clínica e organização do tratamento.

O programa inclui as seguintes etapas:

1. Retirar material biológico de todos os recém-nascidos e entregá-lo ao laboratório.

2. Diagnóstico laboratorial de peneiramento.

3. Esclarecer o diagnóstico de todos os casos com resultados positivos.

4. Tratamento dos pacientes e seu exame médico com acompanhamento da evolução do tratamento.

5. Aconselhamento médico e genético da família.

Na Rússia, é realizada a triagem neonatal de duas doenças hereditárias - fenilcetonúria (PKU) e hipotireoidismo congênito (HC).

O material biológico para peneirar o diagnóstico da PKU são manchas de sangue capilar de recém-nascidos secas em papel cromatográfico (ou papel de filtro). A concentração de fenilalanina é determinada mais frequentemente por um método quantitativo fluorométrico.

No caso de HC, a concentração de tiroxina (T4) e hormônio estimulador da tireoide (TSH) é determinada em amostras de sangue de recém-nascidos por meio de método radioimune ou imunoabsorvente enzimático.

No exterior, entre as doenças rastreadas:

Fibrose cística.

Histidinemia.

Galactosemia.

Leucinose.

Tirosinsmia.

Deficiência de alfa-1-antitripsina.

Acidúria arginina-succínica, etc.

Diagnóstico pré-natal

Diagnóstico pré-natal (pré-natal) (DP) - Este é um diagnóstico da condição do embrião e do feto, baseado em elementos de seleção intrauterina artificial de embriões e fetos geneticamente defeituosos, usando o diagnóstico de mutações genéticas ou cromossômicas, ou anomalias congênitas de desenvolvimento. Ele permite prever a saúde da criança em famílias com histórico familiar e tomar medidas oportunas para interromper uma gravidez com feto anormal. A viabilidade de realização de PD é determinada se:

Existe a possibilidade de ter um filho com uma doença genética ou cromossômica grave, o complexo BD:

O risco de ter um filho doente é maior que o risco de complicações da DP:

O médico tem à sua disposição exames e os equipamentos necessários. Os métodos de DP são variados e seu uso depende da fase da gravidez. Existem três grupos de métodos PD:

1. peneirar.

2. não invasivo.

3. invasivo.

Os métodos laboratoriais de triagem incluem a determinação do soro sanguíneo da gestante para substâncias chamadas marcadores séricos maternos: alfa-fetoproteína (AFP), gonadotrofina coriônica humana (hCG), estriol não ligado (NE), proteína plasmática A associada à gravidez (PAPP-A).

AFP-É uma proteína produzida pelo fígado fetal no período pré-natal e seu conteúdo muda durante a gravidez. AFP é estudada para identificar defeitos do tubo neural (anencefalia, sperta nals1a). doença renal policística, onfalocele. nefrose congênita, síndrome de Down, etc. Determinado no primeiro trimestre (10-14 semanas) e no segundo trimestre (16-20 semanas). Um aumento na AFP acima de 5-7 MOM é detectado com defeitos do SNC. uma diminuição nos níveis de AFP é característica da síndrome de Down.

No primeiro trimestre, também é determinada a concentração de hCG livre e PAPP-A.

No segundo trimestre, é examinado o nível de concentração sanguínea de gestantes de NE e hCG total e livre.