Обмен пуринов и пиримидинов в разовой моче (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) :
Уровень концентрации метаболитов пуринов и пиримидинов в моче зависит от пола, возраста, расовой принадлежности, особенностей питания, употребления алкоголя.

Результаты теста следует интерпретировать с учетом всех анамнестических, клинических и других лабораторных данных/
Причины повышения уровня Гуанозина, Инозина, Дезоксигуанозина - дефицит пурин-нуклеозид-фосфорилазы.
Причины повышения уровня Тимидина и Дезоксиуридина - дефицит тимидин-фосфорилазы
Причины повышения уровня мочевой кислоты - гиперактивность фосфорибозил-пирофосфат-синтетазы, дефицит гипоксантин-гуанин-фосфорибозил-трансферазы синдром Леша – Нихана, обусловленный отсутствием активности фермента гипоксантин-гуанин-фосфорибозил-трансферазы, гиперпродукция 5-фосфата,врождённое нарушение толерантности к фруктозе,болезнь накопления гликогена, болезнь Гоше, миело- и лимфопролиферативные заболевания, полицитемия, макроглобулинемия Валденстрема, гемолитическая анемия, избыточное поступление пуринов с пищей (мясо, пиво), гломерулонефрит, синдром Фанкони.

Причины понижения мочевой кислоты: дефицит фосфорибозил-пирофосфат-синтетазы, гиперактивность уридин-5-монофосфат-гидролазы, пурин-нуклеозид-фосфорилазы, ксантин-дегидрогеназы, ксантинурия, хронические заболевания почек (хронический гломерулонефрит), дефицит фолиевой кислоты, печеночная недостаточность, хронический алкоголизм, прием аллопуринола и его аналогов.
Причины повышения оротовой кислоты: дефицит фосфорибозил-пирофосфат-синтетазы, оротат-фосфорибозил-трансферазы, наследственная оротовая ацидурия
Причины повышения Бета-аланина: дефицит бета-аланин-альфа-кетоглутарат-аминотрансферазы
Причины повышения урацила: дефицит дигидропиримидин-дегидрогеназы, дигидропиримидиназы, бета-уреидопропионазы
Причины повышения Дезоксиаденозина: дефицит аденозин-дезаминазы (АДА)
Причины повышения ксантина: дефицит гипоксантин-гуанин-фосфорибозил-трансферазы, ксантин-дегидрогеназы, гиперактивность фосфорибозил-пирофосфат-синтазы I (ФРПС I), наследственная ксантинурия – дефицит ксантин-оксидоредуктазы (ксантиноксидазы)/
Вещества, которые могут увеличивать концентрацию мочевой кислоты: бета-адреноблокаторы, кофеин, витамин С, большие дозы ацетилсалициловой кислоты, кальцитриол, аспаргиназа, диклофенак, изониазид, ибупрофен, индометацин, пироксикам, парацетамол, соли лития, маннитол, меркаптопурин, метотрексат, нифедипин, преднизолон, верапамил.
Вещества, уменьшающие концентрацию мочевой кислоты в моче: аллопуринол, глюкокортикоиды, имуран, контрастные вещества, винбластин, азатиоприн, метотрексат, спиронолактон, инсулин, нестероидные противовоспалительные, мочегонные, пиразинамид, этамбутол, тетрациклин, циклоспорин.