Расширенный неонатальный метаболический скрининг

Общая информация и рекомендации

Неонатальный скрининг, важный компонент профилактической медицины, включает панель тестов для раннего выявления патологических состояний, при которых своевременное вмешательство приводит к устранению или снижению заболеваемости, смертности и инвалидности.

С момента первой инициативы по скринингу новорожденных в 1960-х годах для выявления фенилкетонурии количество состояний, для которых были разработаны скрининговые тесты в неонатальный период, резко возросло, особенно после введения мультиплексного анализа с помощью тандемной масс-спектрометрии аминокислотных и ацилкарнитиновых профилей 1.

Наследственные нарушения обмена веществ привлекли внимание неонатологов и педиатров тем, что многие из этих состояний можно эффективно лечить, если они обнаружены на ранней стадии, и, следовательно, важность включения их в скрининговые тесты неонатального периода. С другой стороны, даже если некоторые заболевания не получают лечения, их скрининг также оправдан, чтобы облегчить пренатальную диагностику при будущих беременностях 2.

Наследственные нарушения обмена веществ представляют собой группу моногенных состояний, влияющих на функцию некоторых белков, играющих важную роль в различных метаболических путях (ферменты, кофакторы, рецепторы, транспортеры и т. д.) . Возникающие в результате биохимические нарушения приводят либо к накоплению промежуточных или обходных метаболитов, либо к дефициту терминальных метаболитов, вызывающим серьезные метаболические нарушения, такие как лактоацидоз, кетоацидоз или гиперамониемия 3. Биохимические нарушения могут влиять на аминокислоты, органические кислоты, углеводы, жирные кислоты, пурины и пиримидины. На сегодняшний день выявлено более 500 наследственных метаболических нарушений, при этом общая совокупная заболеваемость EC оценивается в диапазоне от 1/800 до 1/2500 новорожденных 4.

Большинство аномальных метаболитов, связанных с наследственными нарушениями обмена веществ, выводятся с мочой. Учитывая тот факт, что образцы мочи легко собирать на фильтровальной бумаге, предпочтительнее для неонатальных скрининговых тестов5.

Метаболомика представляет собой новый подход к анализу изменений, которые претерпевают все соединения с промежуточной молекулярной массой и терминальные метаболиты. Газ-хроматография в сочетании с масс-спектрометрией (ГХ/МС) представляет собой полезный аналитический инструмент для исследований метаболомики, способный одновременно разделять и количественно определять несколько сотен метаболитов за короткое время. В качестве общего принципа экстракты биологических образцов подвергаются улетучиванию перед разделением капиллярным столбиком с подходящей стационарной фазой для анализа представляющих интерес соединений. Отдельные соединения элюируются в масс-спектрометре, оборудованном источником электронной ударной ионизации, генерируются количественные масс-спектры6.

В 1966 году компания Tanaka et al из больницы общего профиля Массачуссет впервые обнаружила изовалеровую ацидемию с помощью GC/MS, подчеркнув важность этого метода. В 1977 году в Японии была начата программа по выявлению 22 метаболических нарушений. Позже, в 1991 году, Шумейкер и Элиотт из Университета Сент-Луиса. Луи, США сообщили, что органические кислоты, аминокислоты и углеводы могут эффективно разделяться в моче с помощью GC/MS. Однако применяемая ими аналитическая процедура была трудоемкой, поэтому в 1996 году она была упрощена Kuhara et al. В 2007 году метод GC/MS был использован для обнаружения фенилаланина, тирозина, лейцина и валина из пятен крови у новорожденных. Скрининг новорожденных с использованием образцов крови, собранных на картах Гатри, был успешно введен в США и развитых странах Европы. Впоследствии вместе с кровью стали использоваться и образцы мочи. Поскольку соединения, токсичные для организма или те, которые превышают оптимальный уровень в крови, выводятся с мочой в больших количествах, их можно легко обнаружить с помощью GC/MS. Кроме того, сбор образцов мочи неинвазивен по сравнению со сбором образцов крови. Недавно достигнутый прогресс в методологии разделения в сочетании с масс-спектрометрией повысил эффективность GC / MS и значительно улучшил обнаружение наследственных нарушений обмена веществ с помощью скрининга новорожденных 7.

Тест Baby Sensor 100 + (Новогения, Австрия), доступный в лабораториях Synevo, предлагает неонатальный скрининг на 100 наследственных метаболических состояний (аминоацидопатии, органические ацидемии, дисфункции цикла Кребса/митохондриальные аномалии, пероксисомальные заболевания, нарушения углеводного обмена, жирных кислот, пуринов и пиримидинов) и, кроме того, против нейробластомы. Сообщается, что уровень обнаружения составляет 99%. Требуются образцы спонтанной мочи, собранные на фильтровальной бумаге.

В таблице ниже показаны состояния, которые могут быть обнаружены с помощью этого теста, их осложнения и тип доступного вмешательства8:

Виды вмешательства:

Тип А-меры профилактики и лечения очень эффективны при этом состоянии. В большинстве случаев ребенок здоров или имеет незначительные осложнения, если лечение проводится своевременно.

Тип B-профилактика этого состояния сложнее, но правильный диагноз полезен для профилактики и лечения острых осложнений со смертельным потенциалом.

Тип C-как правило, эти состояния считаются доброкачественными. Однако примерно в 10% случаев могут возникнуть осложнения, требующие медицинского вмешательства.

Тип D - эти состояния более серьезны и оказывают значительное влияние на здоровье детей, даже если они диагностированы на ранней стадии. Правильный диагноз важен для чрезвычайных ситуаций, когда для уменьшения симптомов и осложнений требуется поддерживающая терапия.

Рекомендации по проведению скрининга новорожденных

• каждому ребенку, начиная с 48 часов после рождения, до 5 лет. После 5 лет польза от профилактики осложнений наследственных метаболических заболеваний ограничена.
• подозрение на наследственное нарушение обмена веществ (селективный скрининг): наличие метаболических нарушений, таких как лактоацидоз, кетоацидоз, гиперамониемия 8.

Собранный образец-собранная моча на фильтровальной бумаге.

Комплект для сбора материала поставляется лабораторией. Он выбирается из комплекта урожая с розовым кодом. Другие наборы для отбора проб не нужны.

В упаковке находятся 3 фильтровальные бумаги. Рекомендуется смочить 3 фильтровальные бумаги мочой ребенка, но в принципе одного достаточно для анализа. Есть 3 метода сбора мочи, которые доказали свою эффективность:

Прямой сбор: держите фильтровальную бумагу перед областью гениталий ребенка, пока она не будет смочена мочой. Этот метод иногда требует немного терпения.

Метод вставки в подгузник: поместите фильтровальную бумагу в чистый подгузник и проверяйте каждые 30 минут. Если стул также найден на этой фильтровальной бумаге, выбросьте бумагу и повторите попытку с другой лентой.

Способ замачивания: соберите 20-25 мл детской мочи в новый чистый стерильный контейнер (который раньше не заполнялся, не использовался и не смывался) и окуните в него фильтровальную бумагу.

1.Сушка образца:

Поместите увлажненную фильтровальную бумагу на чистую поверхность и дайте высохнуть на воздухе в течение 3 часов. Не использовать быстросохнущие устройства, такие как фен или прямое пребывание на солнце, для сушки образца. 3 образца готовятся таким образом, если это возможно.

Не используйте прессование фильтровальной бумаги во влажном подгузнике, потому что моча разбавлена и не может быть проанализирована должным образом. В этом случае результаты теста Baby Sensor 100+не могут быть получены.

2.Передача образца: после полного высыхания образца его помещают в полиэтиленовый пакет, запечатывают пакет и маркируют именем ребенка.

Метод - газовая хроматография в сочетании с масс-спектрометрией (ГХ/МС)8.

Отчетность и интерпретация результатов-анализируется 250 метаболитов мочи и хроматографический профиль (хроматограмма) образца сравнивается с эталонным (стандартным) профилем. Определенные комбинации метаболитов наводят на мысль об определенных нарушениях обмена веществ. Графики генерируются со значениями, полученными в биомаркерах мочи, указанными в контрольных значениях, а также их интерпретациями для каждой категории протестированных состояний:

• Органические аминоацидопатии и ацидемии;
• Дисфункция цикла Кребса / митохондриальные аномалии
• Нарушения метаболизма жирных кислот
• Пероксисомальные заболевания
• Нарушения метаболизма пуринов и пиримидинов
• Нарушения углеводного обмена
• Нейробластома

Границы и помехи

Введение некоторых лекарств или жидкостей в инфузии может вызвать ложное увеличение некоторых метаболитов мочи, поэтому важно, чтобы полученные результаты коррелировали с клиническими данными.

Referințe

1. Marzia Pasquali, Ph.D., F.A.C.M.G. and Nicola Longo, M.D., Ph.D. Newborn Screening and Inborn Errors of Metabolism. https://basicmedicalkey.com/newborn-screening-and-inborn-errors-of-metabolism, 2016. Reference Type: Internet Communication.
2. Marsden D, Larson C, Levy HL. Newborn screening for metabolic disorders. J Pediatr. 2006 May;148(5):577-584.
3. Pampols T. Inherited metabolic rare disease. Adv Exp Med Biol. 2010;686:397–431.
4. Blau N, Duran M, Gibson KM, Dionisi-Vici C, editors. Physician's Guide to the Diagnosis, Treatment, and Follow-Up of Inherited Metabolic Diseases. Springer; Heidelberg: 2014.
5. Janeckova H, Kalivodova A, Najdekr L, Friedecky D, Hron K, Bruheim P, Adam T. Untargeted metabolomic analysis of
6. urine samples in the diagnosis of some inherited metabolic disorders. Biomed Pap Med Fac Univ Palacky Olomouc Czech
7. Repub. 2015 Dec;159(4):582-5.
8. De Souza DP. Detection of polar metabolites through the use of gas chromatography-mass spectrometry. Methods Mol
9. Biol. 2013;1055:29-37. Sharma P, Kumar P, Sharma R, Dhot PS. Scope of gas chromatography-mass spectrometry in inborn errors of metabolism screening: A review. Asian Journal of Pharmaceutical and Clinical Research, Vol.8, Issue 1, 2015.
10. Laborator Synevo. Referințele specifice tehnologiei de lucru utilizate 2017. Ref Type: Catalog.