Вільні амінокислоти крові в діагностиці спадкових хвороб обміну у дітей високого генетичного ризику

Примітка:-* різниця статистично значима (P<0,05)

Зважаючи на те, що розрахунок коефіцієнтів співвідношення деяких АК підтверджує існування механізму метаболічних змін (Гречаніна Ю.Б., 2005, ZschockeJ., HoffmannG., 1999, Коломоєць М.Ю., 1994), був проведений порівняльний аналіз коефіцієнтів співвідношення АК, що поєднані загальним “метаболічним шляхом”. Різниці для коефіцієнту фенілаланін/тирозин у дітей старше 6 років не виявлено, але значення більше 1,2 у дітей з клінічними ознаками МЗ виявлено в 21,7% спостережень, що надає можливість диференціювати вторинні порушення обміну (Коломоєць М.Ю., 1994). Коефіцієнт замінні/незамінні АК склав 0,65 у порівнянні із 0,56 у здорових дітей (збільшення на 15,2%), унаслідок порушень метаболізму (Р<0,05). Коефіцієнт метіонін/цистін у дітей 4 вікової категорії склав 0,9 у порівнянні з 0,53 здорових дітей (збільшення на 69,8 %), що вказувало на наявність порушень в обміні сіркоутримуючих АК (Р<0,05).

Установлені рівні вільних АК здорових дітей (сума АК дорівнювала 2316±98 мкмоль/л) і дітей 4 вікової категорії (2080±94 мкмоль/л), свідчать про відсутність статистично значимої різниці сумарного рівня АК. Виявлені статистично значимі розходження відносного числа незамінних АК, коефіцієнтів співвідношення АК, що включені в загальний метаболічний шлях і рівнів індивідуальних АК, підтверджують необхідність дослідження окремих АК при наявності клінічних ознак МЗ.

Сума вільних АК крові дітей першої (3338±422 мкмоль/л) та другої (2995±239мкмоль/л) вікових категорій вірогідно перевищувала загальну кількість вільних АК крові дітей старшого віку (2278±144 мкмоль/л) (Р<0,05). У дітей 2 та 3 вікових категорій відзначене зниження загальної кількості вільних АК крові в порівнянні з рівнем АК дітей 1 категорії на 10,3% і 29,9% відповідно. що підтверджувало більш високу активність метаболізму в дітей раннього віку й погоджувалося з даними літератури (BlauN., 2003, Тіц Н.У., 1997).

Вивчаючи клініко-генеалогічні особливості сімей, що мали дітей з ознаками МЗ, було встановлено, що ранні патологічні ознаки не розцінювались як прояв СПО, а трактувалися стандартно як "перинатальне ураження ЦНС" (23,9%), "затримка психомоторного розвитку" (29,6%), "лікворно-гіпертензійний синдром" (14,8%) тощо. За цими діагнозами можуть "приховуватись" різні МЗ, що потребує дослідження стану метаболізму.

У результаті дослідження основних характеристик родин ОГ у порівнянні з КГ визначена наявність передчасних пологів у 12,5%±3,5 (0,0% у контролі) матерів пробандів (Р<0,05). При аналізі родоводів сімей ОГ у порівнянні з контролем виявлено обтяженість психоневрологічною патологією - 22,7%±4,5 (4,8% у контролі); уроджені аномалії розвитку - 27,3%±4,7 (0,0%) (Р<0,05). Можливо, психічні порушення в родинах пробандів зі СПО можуть бути пов'язані з гетерозиготним носійством і його впливом на психіку.

На підгрунті аналізу історій розвитку відзначено, що у 83,0 % дітей ОГ на першу добу життя ознаки патології були відсутніми, у 78,6% дітей 1ОГ мала місце тенденція до ранньої маніфестації захворювання (у 1-ому півріччі). У дітей 3ОГ переважала маніфестація патології у віці старше 6 років (33,3%±9,63, Р=0,011). При оцінці етапів раннього розвитку у 26,1% дітей ОГ (17,9% у 1ОГ, 38,9% - у 2ОГ, 16,7 % - у 3 ОГ) навички ходіння були відсутніми (Р=0,010), що відбиває істотні порушення з боку нервової системи дитини із СПО й може рекомендуватися при спрямуванні на медико-генетичне консультування.

Проведено оцінку фенотипових особливостей дітей ОГ і КГ. Урахування особливостей шкіри, волосся й нігтів дозволяють звузити коло діагнозів, що передбачаються (Здибська О.П., 1994). Сумарно особливості шкіри виявлені у 96,4% дітей 1ОГ, 91,7% - 2 ОГ, 95,8% - 3ОГ і 75,0 % - КГ (Р<0,05). У дітей ОГ переважно виявлено більше 2 ознак шкіри, в контролі – до 2 МАР (сухість шкіри, телеангіектазії). Аналіз стану підшкірної клітковини виявив зменшення у 36,4% дітей ОГ (28,6% в 1ОГ, 36,1% - 2ОГ, 45,8% - 3 ОГ, 0,0% - КГ). Можна припустити, що зменшення підшкірної клітковини формується при недостатньому надходженні АК унаслідок дефекту переносника АК та порушення процесів кишкового всмоктування. Це припущення підтверджується зниженням суми вільних АК крові в дітей 3ОГ (1560,3±137,9 ммоль/л) на 29,7% у порівнянні із КГ (2215,9±139,8) (Р<0,05). Сумарно зміни з боку м'язів виявлені в 64,8% дітей ОГ (91,4% в 1ОГ, 66,7% в 2 ОГ, 54,2% в 3 ОГ, 5,0%в КГ) (Р<0,05), що погоджується з даними літератури про наявність змін з боку м'язової системи у 25% - 83% дітей з різними формами СПО АК (HoffmannG., 2002, Вєльтищев Ю.Є., Бочков М.П., 1992). Серед черепно-лицьових дизморфій у дітей ОГ найчастіше зустрічались: виступаюче чоло (44,3%); брахіцефалія (20,5%), виступаюча потилиця (19,3%), сплощена потилиця (17,0%), низька лінія росту волосся (10,2%) (Р<0,05). Прояви тих чи інших черепно-лицьових дизморфій можуть бути пов'язані з різним впливом проміжних метаболітів при МЗ у період внутрішньоутробного розвитку. МАР очей та очного яблука відзначені в 82,1% дітей 1ОГ, 72,2% - 2ОГ, 95,8% -3ОГ, серед них: блакитні склери, епікант, гіпертелоризм; коротка очна щілина; антимонголоїдний розріз очей. В 40% дітей КГ відмічено ознаку “блакитні склери”.

На підґрунті даних оцінки фенотипу ми виявили, що в дітей 1 ОГ переважали: діатези, екзематозні висипання (32,1±8,8%); сухість шкірних покривів (39,3±9,2%); світле волосся (17,9±7,2%); зміни з боку м'язової системи (71,4±8,5%) з перевагою м'язової гіпотонії (35,7±9,1%). Серед "черепно-лицьових дизморфій", які виявлено у 78,6±7,7% дітей, переважали: брахіцефалія (25,0±8,2%), широке обличчя (17,9±7,2%); МАР вушних раковин (78,6±7,7%), переважно деформованих (17,9±7,2%); МАР очей і очного яблука (82,1±7,2%), переважно "блакитні склери" (53,6±9,4%); МАР носа (78,6±7,7%) "увігнута спинка носа" (35,7±9,1%); високе піднебіння (75,0±8,2%). При вивченні МАР шиї, "коротка шия" виявлена в 57,1±9,3% пробандів. Серед МАР грудної клітки переважав "гіпертелоризм сосків" (64,3±9,1%). МАР нижніх кінцівок ми виявили у 85,7±6,6% пробандів, “плоску стопу” - 35,7±9,1%. МАР передньої черевної стінки й тазу виявлені в 67,9±8,8% обстежених у порівнянні з 44,4±8,3% 2ОГ і 29,2±9,3% 3ОГ. При цьому, "широке пупкове кільце" відзначене в 25,0±8,2%, "пупкова кила" - 17,9±7,2%. При аналізі змін з боку нервової системи відзначена максимальна кількість порушень: ЗПМР - 46,4%±9,4 (у порівнянні 19,4%±6,6 в 2ОГ і 8,3%±5,6 - в 3ОГ); судоми - 32,1%±8,8 (у порівнянні з 27,8%±7,5 в 2 ОГ і 4,2%±4,1 - 3 ОГ). Сумарно порушення з боку ЦНС виявлені у 82,1%±7,2 дітей 1ОГ, у 66,7%±7,9 - 2 ОГ і у 41,7%±10,1 - 3 ОГ.

Представлений "фенотиповий портрет" дітей 2 ОГ: зміни з боку м'язової системи (66,7%±7,9) з перевагою м'язової гіпотонії (47,2%±8,3); "черепно-лицьові дизморфії" (75,0%±7,2), переважно "виступаюча потилиця" (25,0%±7,2); сума МАР вушних раковин (72,2%±7,5), переважно низько розташованих (33,3%±7,9) і відстовбурчених (19,4%±6,6); МАР очей та очного яблука (72,2%±7,5), з перевагою "короткої очної щілини" (22,2±6,9%); сума МАР носу (80,6%±6,6), з них "увігнута спинка" (27,8±7,5%); високе піднебіння (75,0%±7,2); сума МАР нижніх кінцівок (72,2%±7,5).

Для спостережень 3 ОГ були характерними: телеангіектазії (66,7%±9,6); тонке волосся (29,2%±9,3); зниження підшкірної клітковини (45,8%±10,2), що сполучалося зі зниженням суми вільних АК крові (1560,3±137,9 мкмоль/л) на 29,7% у порівнянні з КГ (2215,9±139,7 мкмоль/л);. зміни з боку м'язової системи (54,2%±10,2). Сумарно "черепно-лицьові дизморфії" виявлені у 87,5%±6,8 дітей, переважно "виступаюче чоло" (54,2%±10,2); "низька лінія росту волосся" (16,7±7,6%); МАР вушних раковин (70,8%±9,3); МАР очей і очного яблука (95,8±4,1%); сума МАР носа (70,8%±9,3), найбільш часто - "широка спинка носа" (33,3±9,6%); "довгий фільтр" (50,0±10,2%); сума МАР нижніх кінцівок (75,0%±8,8).

На підґрунті аналізу результатів обстеження й отриманих даних патологічні зміни і МАР з боку різних органів і систем були нами підсумовані й представлені як інтегральний показник. У 85% дітей КГ відзначалося до 10 МАР, у 15% - до 15 дизморфій. Інтегральний показник МАР більше 10 виявлений у 96,4%±3,5 спостережень 1 ОГ; 91,7%±4,6 - 2 ОГ; 100% - 3 ОГ. У дітей ОГ зареєстровано більше 30 МАР у 15 (17,0±4,0%) дітей; від 20 до 30 дизморфій - у 32 (36,4±5,1%) пробандів ОГ; від 10 до 20 МАР - у 37 (42,0±5,3%); менше 10 змін - у 4 (4,5±2,2%) випадках. Високий показник аномалій дизембріогенезу (більше 10 МАР) у 95,5% дітей ОГ підтверджує факт впливу патологічних метаболітів на розвиток МАР у період ембріонального розвитку організму. Поєднання високого "інтегрального показника" МАР із збільшенням рівнів вільних АК, дає підстави вважати, що первинний біохімічний продукт починає накопичуватися в організмі хворого, швидше за все, у період ембріогенезу, призводячи до формування різних морфо-генетичних порушень.

Результати сомато-генетичного дослідження були зіставлені з рівнями вільних АК крові дітей ОГ і КГ. Виявлені фенотипові особливості дітей ОГ, що сполучаються з підвищенням рівнів деяких АК. Збільшення глу було виявлене в 40,9±5,2% дітей ОГ і сполучалось з: дизморфічними рисами обличчя й голови (78%); високим піднебінням (67%); МАР грудної клітки (58%); змінами з боку ЦНС (53%); деформацією вушних раковин (64%) у сполученні з аномаліями верхніх кінцівок (52%). ГЛУ характеризується високою метаболічною активністю в головному мозку. Ці дані свідчать на користь нейротоксичної дії високих рівнів ГЛУ. Можна думати, що неврологічні порушення, зміни з боку шкірних покривів, печінки, нирок, імунологічні порушення спостерігаються в пацієнтів з підвищенням рівня ГЛУ з урахуванням експресії генів і тканинної локалізації, ферментів, що беруть участь у метаболізмі глутамата (мозок, печінка, нирки, лімфоцити, лімфобласти, фібробласти) (Зайчик А.Ш., Чурилов Л.П., 2000).

Збільшення рівня ГЛІ було виявлене в 13 (14,8%±3,8) дітей ОГ, у яких відзначені: зміни з боку ЦНС (91%), черепно-лицьові дизморфії (86%), зміни з боку щелепного апарату (83%), МАР нижніх кінцівок (84%), МАР грудної клітки (66%), верхніх кінцівок, піднебіння, деформація вушних раковин, у сполученні зі зміною шкірних покривів (50%). Множинність клінічних проявів при порушенні обміну ГЛІ може бути обумовлена тим, що він є однією з найпоширеніших АК в організмі: відіграє важливу роль у якості нейротрансмітера й донора метильних груп у реакціях біосинтезу; може використовуватися як енергетичне джерело; входить до складу колагену; через біосинтез пуринів включається в утворення РНК або ДНК; бере участь у синтезі глутатіону, жовчних кислот тощо.

При дослідженні рівня АЛА крові дітей ОГ було виявлене підвищення в 9 (10,2%±3,2) пробандів з: малими аномаліями хребта (78%), МАР грудної клітки й піднебіння (по 77% кожне), МАР шкіри і її придатків (70%), лицьовими дизморфіями в сполученні зі змінами з боку м'язів (70%), деформаціями вушних раковин, МАР верхніх і нижніх кінцівок (біля 50%). АЛА відбиває концентрацію пірувату й, побічно, лактату крові. Підвищена концентрація АЛА крові може спостерігатися при деяких порушеннях обміну: уроджених гіперамонієміях; порушеннях метаболізму вуглеводів; порушеннях енергетичного метаболізму в мітохондріях; органічних ацидуріях тощо (OznandG., 1992, N. Blau, M.Duran, et.al, 2003)

Підвищення рівня ПРО відзначене в 8 (9,1%±3,1) дітей ОГ, що супроводжувалось: МАР хребта (72%), МАР нижніх кінцівок (67%); МАР грудної клітки (64%), зміни волосся (63%); МАР м'язового апарату (63%) у сполученні з дизморфічними рисами обличчя й голови (44%). Про є основним компонентом колагену, широко використовується для білкового синтезу й метаболізується в гідроксипролін - важливий компонент сполучної тканини. Отже, зміна рівня про може відбивати неадекватний синтез сполучної тканини.

Cума білок утворюючих АК крові в дітей 1ОГ (2580,6±329,9 мкмоль/л) у порівнянні із сумою АК дітей КГ (2215,9±139,7 мкмоль/л) була більше на 16,5% (Р<0,05), у 2 ОГ (2376,3±229,4 мкмоль/л) - на 7,2% (Р<0,05) переважно за рахунок незамінних АК; і менше на 29,6% в 3 ОГ (1560,3±137,9 мкмоль/л) (Р<0,05) переважно за рахунок замінних АК. Були виявлені статистично значимі (Р<0,05) зміни рівнів наступних АК крові у дітей 1ОГ у порівнянні із КГ: підвищення рівню ГЛУ на 144,3%; аспартату - на 115,2%; аспарагіну - на 56,8%; ГЛІ - на 63,6%; аргініну - на 391,0%.

У дітей 2 ОГ відзначено підвищення рівнів (Р<0,05) наступних АК: ГЛУ на 196,6%; аспартату - на 183,2%; гідроксипроліну - на 39,4%; аспарагіну - на 34,5%; ГЛІ - на 45,9%; треоніну - на 44,0%; тирозину - на 48,5%; валіну - на 36,6%; метіоніну - на 53,1%; орнітину - на 38,7%; лізину - на 28,5%.

У дітей 3 ОГ у порівнянні із КГ виявлені статистично значимі (Р<0,05) зміни: зменшення рівня ТРП на 26,7% і наявність в-АМК, яка в дітей КГ була відсутня. в-АМК утворюється на шляху катаболізму тиміну при деградації РНК і ДНК. Можна припустити, що наявність в крові в-АМК пов'язана із прискореною загибеллю клітин і деструкцією ДНК.

На підґрунті аналізу результатів клініко-генетичного обстеження й кількісного дослідження рівнів АК крові діагностували аміноацідопатії. У 14 дітей ОГ рівень про крові перевищував верхню межу норми у 2 та більше рази (більше 594 мкмоль/л). Зважаючи на дані клінічного обстеження і лабораторного дослідження, а саме, ізольоване підвищення рівню про, пролінемію було діагностовано у 5 (5,7%±2,5) дітей. Рівень ГЛІ, що перевищував верхній інтервал (більше 880 мкмоль/л), виявлений у 6 дітей. Гліцінемію було діагностовано в 6 (6,8%±2,7) пробандів. Порушення обміну АК з розгалуженим ланцюгом характеризуються підвищенням рівнів валіну (ВАЛ), ізолейцину (ІЛЕ), лейцину (ЛЕЙ). Перевищення верхнього інтервалу нормальних значень ВАЛ було виявлено у 2 дітей (більше 572,4 мкмоль/л); ІЛЕ - у 2 (більше 175,0 мкмоль/л); ЛЕЙ - у 2 (більше 324,4 мкмоль/л), таким чином, порушення обміну АК з розгалуженим ланцюгом було діагностовано у 2 (2,3%±1,6) дітей. Рівень ала більше 922,8 мкмоль/л визначався в 3 осіб, однак ізольована гіпераланінемія була виявлена у 2 дітей (2,3%±1,6). Порушення обміну ароматичних АК - ізольована гіперфенілаланінемія виявлена в 1 (1,14%±1,1) дитини. Рівень фенілаланіну склав 735 мкмоль/л. Підвищення рівня лізину більш ніж в 2 рази (більше 388,0 мкмоль/л) виявлене у 2 дітей, однак лізинемію діагностовано в 1 (1,14%±1,1) дитини. Більш ніж двохкратне підвищення рівня гістидину (більше 187,8 мкмоль/л), виявлене у 1 (1,14%±1,1) пробанда, у якого зміни сполучалися із клінічними ознаками гістидинемії. Порушення обміну інших АК відзначене в 9 (10,3%±3,2) дітей. Недиференційоване підвищення рівнів АК крові відзначалося в 17 (19,3%±4,0) випадках, вторинні аміноацидопатії - у 19 (21,6%±4,2). Органічну ацидемію було діагностовано в 1 (1,14%±0,9) пробанда. Загальна кількість спостережень, серед яких відзначені первинні й вторинні зміни рівнів АК крові були виявлені в 64 (72,7%±4,7) дітей. У 27,3%±4,8 спостережень не було виявлено підвищення рівнів АК, що вказувало на необхідність пошуку СПО іншої етіології. Таким чином, проведений клініко-біохімічній аналіз дозволив визначити спектр СПО АК, що супроводжувався морфо-генетичними порушеннями та поєднувався з підвищеним рівнем АК у 30,7%±4,9 обстежених.

Висновки

1. Визначено показники кількісного вмісту вільних АК крові в здорових дітей у популяції Харківського регіону, що склали: глутамат (35,2±16,6 мкмоль/л, M±S), аспартат (6,2±3,9), аспарагін (55,4±15,1), серин (109±40,6), гліцин (304±68,0); таурин (51,6±21), гістидин (55,9±19), треонін (78,4±35,9), аргінін (51,3±23,6), аланін (285±88,2), пролін (167±65), тирозин (48,2±12,4), валін (191±47,7), метіонін (16,2±5,7) цистин (35,7±14,6), ізолейцин (52,1±17,7), лейцин (102±30,1), фенілаланін (42,9±15,6), триптофан (19,5±7,3), орнітин (55,8±20,5), лізин (124±30,5), гідроксипролін (26,9±12,1), цитрулін (18,1±10,7).

2. Визначено рівні вільних АК крові в дітей старше 6 років з клінічними ознаками МЗ; виявлено зменшення рівнів б–аміноадипінової кислоти на 64,0%, цистину – на 27,2% та наявність в-аміномасляної кислоти (7,4±2,6 мкмоль/л) у порівнянні з рівнями АК крові здорових дітей, які свідчать на користь метаболічних порушень. Сумарна кількість вільних АК крові склала: у новонароджених - 3338±422 мкмоль/л, дітей першого року життя - 2995±239 мкмоль/л, дітей від 1 до 6 років життя - 2278±144 мкмоль/л, що може вказувати на більш високу активність метаболічних процесів у дітей раннього віку.

3. Порівняльна оцінка фенотипу дітей із клінічними ознаками метаболічних порушень виявила зміни з боку шкірних покривів, опорно-рухової системи, черепно-лицьові МАР. З боку нервової системи відзначена максимальна кількість змін, серед яких, ЗПМР та судоми: у дітей із СПО АК - 46,4% та 32,1%, відповідно; у дітей з гіпераміноацидеміями: 19,4% та 27,8%, відповідно; у дітей з відсутністю підвищеного рівня АК, але з клінічними ознаками метаболічних порушень: 8,3% та 4,2%, відповідно, на відміну від контролю. Встановлено, що велика кількість дизморфій (більше 10 МАР) супроводжується підвищеним рівнем вільних АК крові у 95,5% дітей. Це може свідчити про вплив патологічних метаболітів на ембріональний розвиток організму.

4. Оцінка фенотипу дітей із СПО АК встановила наявність: діатезів, екзематозного ураження - 32,1% (в контролі 0,0%); сухості шкіри - 39,3% (20,0%); світлого волосся - 17,9% (5,0%), м’язових порушень - 71,4% (15,0%), черепно-лицьових МАР - 78,6% (5,0%) з перевагою брахіцефалії - 25,0% (5,0%), широкого обличчя - 17,9% (0,0%), деформованих вушних раковин - 17,9% (5,0%), “увігнутої спинки носу” - 35,7% (5,0%), високого піднебіння – 75,0% (5,0%), “короткої шиї” - 57,1% (0,0%), “гіпертелоризму сосків” - 64,3% (5,0%), “плоскої стопи” - 35,7% (10,0%), “пупкової кили”- 17,9% (0,0%), що поєднуються із порушеннями з боку нервової (82,2%), травної (39,3%) і сечовидільної


8-09-2015, 19:08