Обмен пуринов и пиримидинов в крови (Урацил, Тимин, Гипоксантин, Ксантин, Дигидрооротовая кислота, Мочевая кислота, Дезокситимидин, Дезоксиуридин, Уридин, Дезоксиинозин, Дезоксигуанозин, Инозин, Гуанозин, Дигидроурацил, Дигидротимин, N-карбамил-бета-аланин, N-карбамил-бета-аминоизомасляная кислота) методом ВЭЖХ-МС

Метод исследования: ВЭЖХ-МС
Единицы измерения: мкмоль / ммоль креатинина

Врожденные (наследственные) болезни обмена пуринов и пиримидинов имеют широкий спектр клинических проявлений, которые включают среди прочего анемию, иммунодефицит, камни в почках, судороги, задержку психического развития, аутизм и задержку роста. В отличие от хорошо известных дефектов метаболизма пуринов большая часть из семи дефектов пиримидинового метаболизма описана совсем недавно. Наследственные нарушения обмена пуринов и пиримидинов – группа генетически обусловленных нарушений метаболизма, до сих пор мало изучались в Российской Федерации, несмотря на то что некоторые заболевания поддаются лечению. Во многом это обусловлено трудностями лабораторной диагностики данных заболеваний. С внедрением в лабораторную практику метода высокоэффективной жидкостной хроматографии-хроматомасс-спектрометрии (ВЭЖХ-МС) стала возможной диагностика большинства наследственных нарушений обмена.

Данное исследование представляет собой комплексный анализ концентрации азотистых оснований, нуклеозидов и их основных промежуточных и конечных метаболитов и предназначен для диагностики врождённых болезней обмена пуринов и пиримидинов.

Пурины и пиримидины являются абсолютно незаменимыми компонентами клеток: они необходимы для синтеза ДНК и РНК, запаса и транспорта энергии, синтеза ферментов, а также для передачи сигнала в клетку и его преобразования.  Главными пуриновыми основаниями являются аденин и гуанин, пиримидиновыми – цитозин, тимин и урацил (Марри Р. и соавт., 1993). Указанные азотистые основания формируют основу структуры ДНК и РНК, а также ряда важнейших коферментов и циклических нуклеотидов. Поэтому поддержание баланса концентраций пуриновых и пиримидиновых оснований, нуклеозидов, нуклеотидов и их производных для каждого типа клеток или отдельных органов во многом определяет успешное развитие и функционирование как всего организма, так и определенных тканей и органов.       Именно поэтому нарушения их обмена приводят к поражению сразу нескольких систем органов. Чаще эти нарушения обусловлены недостаточностью ферментов, необходимых для нормального метаболизма пуринов и пиримидинов, носят врождённый характер и проявляются в младенческом или раннем детском возрасте, хотя некоторые из них начинают проявляться только во взрослом возрасте. На сегодняшний день известно около 30 таких нарушений, 17 из которых приводят к заболеваниям.

Клиническая симптоматика наследственной патологии пуринового и пиримидинового обмена широко варьирует по степени тяжести даже среди родственников из одной семьи. Наиболее часто при данном нарушении метаболизма страдают центральная нервная система, почки и система крови (Simmonds H.A. et al., 1997). Основным биохимическим признаком этих заболеваний является изменение содержания пуриновых и пиримидиновых азотистых оснований, нуклеозидов и их производных в биологических жидкостях (Hartmann S. etal., 2006) и в лизатах клеток.

Преобладание в клинической картине признаков поражения той или иной системы организма позволяет выделить среди наследственных нарушений обмена пуринов и пиримидинов группы заболеваний в соответствии с ведущим симптомокомплексом.




АР – аутосомно-рецессивный тип наследования;
АД – аутосомно-доминантный тип наследования.

Знание характерных клинических признаков позволяет выделить основные клинические показания для исследования обмена пуринов и пиримидинов:

• Для болезней, протекающих с преимущественным поражением нервной системы, характерна задержка/отставание психического или психомоторного развития различной степени тяжести (от легкой до глубокой) с раннего возраста и часто сочетающаяся с мышечной гипотонией или гипертонусом, эпилептическими приступами, аутизмом.
• При заболеваниях с преимущественным поражением почек клиническая симптоматика обусловлена образованием в организме трудно растворимых соединений - мочевой кислоты, ксантина, 2,8-дигидроксиаденина, - что проявляется в виде дизметаболической нефропатии и/или мочекаменной болезни. Поражение почек часто сочетается с ранним развитием подагрического артрита и иногда – с неврологическими нарушениями в виде сенсоневральной тугоухости, атаксии, экстрапирамидных расстройств, задержки психомоторного развития; у отдельных больных возможно развитие острой почечной недостаточности.
• Сочетанное тяжелое поражение нервной системы и почек наблюдается при синдроме Леш-Нихана, обусловленном полным отсутствием активности фермента гипоксантин-гуанин-фосфорибозилтрансферазы (ГФРТ). Для заболевания характерна задержка психомоторного развития с 3-месячного возраста и формирование к 6 – 12 месяцам жизни дистонической формы церебрального паралича в сочетании с аутоагрессивным поведением и уратной нефропатией.
• Болезни, для которых характерна патология системы крови, проявляются либо в виде гипохромной анемии, устойчивой к терапии препаратами железа, витамином В12 и фолиевой кислотой, либо в виде гемолитической анемии. Анемия может сочетаться с задержкой/отставанием психомоторного развития и/или задержкой физического развития.
• Нарушения обмена пуринов, для которых характерна патология системы иммунитета, клинически манифестируют повторными утяжеляющимися с возрастом инфекциями (синуситами, отитами, трахеобронхитами и пневмониями), возможно фатальное течение вакцино-ассоциированной инфекции. У больных с иммунодефицитными состояниями нередко наблюдаются неврологические расстройства, включающие спастичность, нистагм, задержку психомоторного развития.

Лабораторная диагностика наследственных нарушений обмена пуринов и пиримидинов включает «рутинные» и высокотехнологичные методы исследования. Ряд заболеваний, обусловленных нарушением обмена пуринов, можно заподозрить на основании изменения содержания мочевой кислоты в плазме крови и в моче, так как мочевая кислота является конечным продуктом катаболизма пуринов. Для установления диагноза большинства наследственных нарушений обмена пуринов и пиримидинов требуется исследование специфических метаболитов в биологических жидкостях (чаще всего в моче) или в клетках крови при помощи метода высокоэффективной жидкостной хроматографии-хроматомасс-спектрометрии (ВЭЖХ-МС). Данный метод является быстрым, точным и специфичным для диагностики нарушений этого вида обмена (Hartmann S. et al., 2006). ВЭЖХ-МС относится к высокотехнологичным методам исследования, требует специального оборудования и  осуществляется в специализированных лабораториях и центрах, занимающихся наследственными болезнями обмена.

Показания к назначению:

Основными биохимическими показаниями для исследования нарушения обмена пуринов являются:

• повышенное содержание мочевой кислоты в сыворотке крови в сочетании с повышенной экскрецией мочевой кислоты с мочой;
• низкое содержание мочевой кислоты в сыворотке крови в сочетании со снижением ее экскреции с мочой;
• снижение значения коэффициента суточной экскреции уратов с мочой по отношению к содержанию креатинина в суточном анализе мочи (Ur/Cr).

Основными клиническими показаниями являются:

• наличие признаков поражения нервной системы (врождённая глухота или слепота, задержка умственного развития, судороги, признаки аутизма, хореоатетоз)
• поражение суставов (подагрический артрит)
• поражение кроветворной системы (анемия, спленомегалия)
• поражение почек (нефролитиаз, кристаллурия)

Данное исследование проводится  с целью:

• диагностики врождённых нарушений метаболизма пуринов и пиримидинов;
• мониторинга пациентов с нарушением обмена азотистых оснований;
• обследования родственников пациентов с нарушениями метаболизма пуринов и пиримидинов;
• оценки эффективности терапии;

Референсные значения (нмоль/мл) :

Гуанозин                 0 - 2.0
Дезоксиинозин       0 - 2.0
Деозоксигуанозин  0 - 2.0
Инозин                    0 - 2.0
Уридин                    0 - 9
Дезокситимидин    0 - 2.0
Дезоксиуридин       0 - 2.0
Мочевая кислота   150 - 500
Дигидрооротовая кислота  0 - 2.0
Тимин                      0 - 2.0
Дигидроурацил       0 - 3.0
Дигидротимин         0 - 2.0
N-карбамил-бета-аланин   0 - 2.0
N-карбамил-бета-аминоизомасляная кислота   0 - 2.0
Урацил                    0 - 2.0
Гипоксантин           0 - 15.0
Ксантин                  0 - 3.0

Результаты теста следует интерпретировать с учетом всех анамнестических, клинических и других лабораторных данных

Причины повышения уровня: наследственные ферментопатии, например наследственная оротовая ацидурия, наследственная тиминурацилурия, наследственный дефицит β-уреидопропионазы, недостаточность пуриннуклеозидфосфорилазы, синдром Леша – Нихана, тяжелый комбинированный иммунодефицит (недостаточность аденозиндезаминазы), ксантинурия.

Причины понижения уровня: эффективное лечение

Важные замечания:

Питание, богатое пуринами (почки, печень, сардины, анчоусы, говядина, бобы, лосось), может приводить к значительному (ложноположительному) повышению уровня ксантина и мочевой кислоты в крови. Также на концентрацию пуринов/пиримидинов и их метаболитов влияет применение лекарственных препаратов (тиазидовых диуретиков, никотиновой кислоты, иммуносупрессантов).