Аминокислоты

В промежуточном метаболизме аминокислоты играют важную роль не только в качестве блоков для построения белков, но также в качестве составной части различных метаболических функций, таких, как реакции цитозольного метилирования и нейропередачи. Большое разнообразие генетических нарушений оказывает как прямое, так и косвенное влияние на метаболизм аминокислот; эти нарушения можно распознавать с помощью анализа уровня аминокислот в соответствующей биологической жидкости.

Плазма

Проба: 1-2 мл крови с консервантом ЭДТА. Тотчас отделить плазму и, если это возможно, отправить в лабораторию в сухом льду.

Количественный анализ содержания аминокислот в плазме (или сыворотке) с помощью ионообменной хроматографии или жидкостной хроматографии высокого давления (ЖХВД) дает полную информацию об изменениях, происходящих в гомеостазе аминокислот. Поэтому он является одним из основных исследований, проводимых у большинства пациентов с подозрением на наличие у них метаболического нарушения.

У пациентов с гипераммониемией или с подозрением на острую аминоацидопатию должен выполняться неотложный анализ. Пробы следует посылать в лабораторию сразу же, а результат должен быть получен через несколько часов. С целью регулирования потребления аминокислот и выявления дефицита незаменимых аминокислот у пациентов, прошедших курс ограничения приема белков или особой метаболической диетотерапии, требуется проведение регулярных (натощак) анализов аминокислот. Количественное определение аминокислот можно надежно осуществить с помощью тандемной масс-спектроскопии (MS-MS) в высушенных на бумаге пятнах крови (карты Гатри) или бомбардировкой с помощью быстрых атомов /масс-спектроскопии (FAB-MS). Для некоторых нарушений, таких как фенилкетонурия и болезнь «кленового сиропа», этот тест является превосходной альтернативой классическим хроматографическим методам, так как он позволяет избежать венепункции у пациента.

Концентрации аминокислот в плазме варьируют в зависимости от метаболического статуса, поэтому забор стандартных проб следует производить через 4-6 часов после последнего приема пищи. Кроме того, зачастую полезно определение количественного содержания аминокислот в послеобеденных пробах (и в пробах, взятых натощак), особенно при подозрении на нарушение энергетического метаболизма. Перед проведением анализов после приема пищи пациентам рекомендуется принимать определенную пищу с целью потребления определенных субстратов (см. главу 11, «Проведение предобеденных и послеобеденных анализов»). Пробы после приема пищи показывают высокие уровни незаменимых аминокислот; чрезмерное повышение уровня аланина указывает на дефект метаболизма пируватов и может свидетельствовать о митохондриальном нарушении. Обычно голодание приводит к повышению уровня аминокислот с разветвленной боковой цепью; большинство же других аминокислот имеют низкие уровни.

Для получения оптимальных результатов после взятия пробы как можно скорее должно производиться отделение плазмы и сыворотки, пробы должны транспортироваться в замороженном состоянии в сухом льду. Для некоторых аминокислот гемолиз или транспортировка цельной крови приводит к её непригодности, как из-за воздействия эритроцитарных ферментов, как аргиназа (которая превращает аргинин в орнитин), так и из-за больших концентраций аминокислот в клетках крови (например, выделение таурина из тромбоцитов). Например, точные величины концентраций аргинина представляют собой важнейшую информацию для постановки диагноза и контроля над лечением дефектов орнитинового цикла. Даже после быстрого отделения плазмы или сыворотки транспортировка их при температуре окружающей среды приводит к ненадежности определяемых уровней глютамата и аспартата (уровни обоих могут быть искусственно завышены), глютамина, аспарагина, цистеина и гомоцистеина (уровень понижен). На концентрации некоторых аминокислот, в том числе на фенилаланин, тирозин и на аминокислоты с разветвленной боковой цепью (валин, изолейцин, лейцин) быстрая перевозка плазмы или сыворотки при температуре окружающей среды оказывает минимальное влияние, что может отвечать требованиям диагностического режима при некоторых нарушениях, таких как фенилкетонурия и некоторые другие аминоацидопатии.

Некоторые аминокислоты, а именно гомоцистеин и триптофан, требуют применения особых методов (обычно ЖХВД) точного определения количественного содержания. Точное определение количественного содержания общего гомоцистеина является важнейшим моментом при оценке гипергомоцистеинемий. В тех случаях, когда пробы должны храниться или перевозиться в лабораторию, для получения надежных результатов необходимо незамедлительное центрифугирование и замораживание плазмы, которую следует перевозить в сухом льду. В лаборатории посредством добавления восстанавливающего вещества гомоцистеин освобождается от дисульфидных связей, и определяется его общая концентрация. Нормальные значения содержания общего гомоцистеина (натощак) у детей в возрасте до 10 лет составляют 3,5-9 мкмоль/л; у детей в возрасте старше 10 лет— 4, 5-11 мкмоль/л; у женщин предклимактерического возраста—6-15 мкмоль/л; у женщин постклимактерического возраста –6-19 мкмоль/л; у мужчин—8-18 мкмоль/л.

Моча

Проба: минимум 10 мл мочи; хранить путем добавления двух капель хлороформа. Проба должна перевозиться быстро при температуре окружающей среды.

Анализ аминокислот в моче обычно менее полезен, чем в плазме, так как в почечных канальцах аминокислоты обычно реабсорбируются; поэтому едва различимые и умеренные изменения, происходящие в гомеостазе аминокислот, нельзя распознать посредством анализа мочи. Используются два различных метода: стандартный количественный анализ и качественная оценка с помощью тонкослойной хроматографии или бумажной хроматографии. Качественный анализ, будучи сравнительно недорогим, предоставляет информацию о функционировании почечных канальцев и дает возможность выявить некоторые аминоацидопатии; поэтому он зачастую используется как составная часть обычного селективного скрининга на метаболические заболевания. Количественный анализ аминокислот в моче требуется в том случае, когда подозревается наличие такого дефекта реабсорбции почечных канальцев, как цистинурия; он должен использоваться наряду с анализом плазмы при гипераммониемии в тех случаях, когда повышенная экскреция специфических аминокислот (например, аргининосукцината) в моче может иметь диагностическое значение для некоторых дефектов орнитинового цикла.