Аминокислоты и ацилкарнитины - полуколичественное исследование для выявления лабораторных признаков наследственных болезней обмена у новорожденных и детей до 2-х лет (26 показателей) в Чусовой

ОПИСАНИЕ

Внимание! Информацию по забору данного биоматериала необходимо уточнить в колл-центре или на регистратуре (имеются ограничения по времени приема и пунктам забора).

 

Количественное определение аминокислот и ацилкарнитинов - сложных органических соединений, которые участвуют в обмене веществ. Комплексное исследование включает определение 26 показателей в сыворотке крови.

Это скрининговое обследование используется для исключения врождённых (наследственных) «ошибок» метаболизма по типу аминоацидопатий и нарушений бета-окисления жирных кислот. Показано новорожденным в первые недели жизни после начала грудного или искусственного вскармливания.

Аминокислоты (АМК) - органические соединения, в молекуле которых одновременно содержатся карбоксильные и аминные группы. Основные химические элементы аминокислот - углерод (C), водород (H), кислород (O) и азот (N), другие элементы также могут входить в состав радикалов определенных аминокислот. Известно более 200 природных аминокислот, которые можно классифицировать по-разному. По участию в синтезе белка выделяют 20 протеиногенных аминокислот и непротеиногенные аминокислоты, которые участвуют в реакциях обмена веществ, не связанных с синтезом белка, например, орнитин, β-аланин, таурин. Кроме этого, выделяют аминокислоты, которые не синтезируются в организме и должны поступать в достаточном количестве с пищей – такие аминокислоты называются незаменимыми. К незаменимым аминокислотам относят лейцин, изолейцин, валин, фенилаланин, триптофан, треонин, лизин, метионин. Заменимые аминокислоты синтезируются в организме. Две аминокислоты - аргинин и гистидин - относят к условно-незаменимым, они образуются в организме человека, но в небольшом количестве, и большую часть потребности в этих аминокислотах организм должен покрывать за счет пищевых источников. Особенно важно поступление достаточного количества незаменимых и условно незаменимых аминокислот для детей и подростков в период формирования и активного роста организма.

 

Исследуются у новорожденных и детей до 2-х лет (26 показателей):

Аминокислоты

• Аланин (Ala)
• Аргинин (Arg)
• Аспарагиновая кислота (Asp)
• Валин (Val)
• Глицин (Gly)
• Глутаминовая кислота (Glu)
• Лейцин (Leu)
• Метионин (Met)
• Орнитин (Orn) 
• Пролин (Pro) 
• Тирозин (Tyr) 
• Фенилаланин (Phe) 
• Цитруллин (Cit)

Ацилкарнитины

• Свободный карнитин (C0)
• Ацетилкарнитин (C2)
• Пропионилкарнитин (C3)
• Бутирилкарнитин (C4)
• Изовалерилкарнитин (C5)
• Глутарилкарнитин (C5DC)
• Гексаноилкарнитин (C6)
• Октаноилкарнитин (C8)
• Деканоилкарнитин (C10)
• Додеканоилкарнитин (C12)
• Тетрадеканоилкарнитин (C14)
• Гексадеканоилкарнитин (C16)
• Стеароилкарнитин (C18)

 

Аминокислоты

Аланин (ALA)- – аминокислота, входящая в состав белков мышечной и нервной ткани. В свободном состоянии находится в тканях мозга. Аланин впервые выделен из фиброина шелка в 1888 г. Т. Вейлем, синтезирован А. Штреккером в 1850 году.  Главные биологические функции аланина – это поддержание азотистого баланса и постоянного уровня глюкозы в крови, способствует борьбе с гипокликемией и накоплению гликогена печенью и мышцами; Аланин принимает участие в детоксикации аммиака при больших физических нагрузках. Аланин снижает риск развития камней в почках; Природные источники аланина: желатин, кукуруза, говядина, яйца, свинина, рис, молочные продукты, бобы, сыр, орехи, соя, пивные дрожжи, овес, рыба, птица.

Аргинин (ARG) условно незаменимая аминокислота. Аргинин впервые выделен в 1886 году из проростков люпина E. Schulze и E. У взрослого и здорового человека аргинин вырабатывается организмом в достаточном количестве. В то же время, у детей и подростков, у пожилых и больных людей уровень синтеза аргинина часто недостаточен. Аргинином богаты белки ядер клеток, а также белки растущих тканей (эмбриональная ткань, опухоли). Аргинин служит необходимым предшественником для синтеза белков и многих биологически важных молекул, в том числе и пролина. Однако главная роль аргинина в организме человека – быть субстратом для синтеза оксида азота. Аргинин играет важную роль в процессе образования мочевины, является одним из предшественников в синтезе креатина, способствует детоксикации и выведению аммиака, принимает активное участие в регуляции обмена веществ в организме. Активизирует процессы регенерации в посттравматическом периоде при заживлении переломов, при ожогах (восстанавливает белковый баланс при тяжѐлых ожогах), при заживлении трофических язв. Аргинин участвует в процессах образования коллагена, входит в состав пептидного гормона гипофиза вазопрессина. Способствует функционированию вилочковой железы (тимуса), увеличивает ее размер и активность. Аргинин выполняет важные иммунные функции, участвуя в образовании антител, стимулирует выработку Т-лимфоцитов, повышает антибактериальную активность нейтрофилов, повышает содержание гормона роста в крови. Аргинин увеличивает секрецию инсулина. Природные источники аргинина: тыквенные семечки, орехи (арахис, миндаль, кедровые, грецкие, фундук), горох, рис нешлифованный, проростки пшеницы, пшеничная и кукурузная мука, мясо (свинина, индейка, курица), рыба (лосось, горбуша), яйца, чечевица, кальмар филе, фасоль белая, молоко, желатин, шоколад.

Аспарагиновая кислота (ASP) - выделена в 1868 году Г. Риттхуазеном из белкового гидролизата конглутина, содержится в мозговой ткани в высоких концентрациях. Аспарагиновая кислота играет важную роль в белковом обмене, участвует в одном из этапов синтеза мочевины, является предшественником ряда аминокислот, пиридиновых оснований и других биологически активных соединений. Специфическое свойство аспарагиновой кислоты – способность переносить ионы К⁺ и Mg²+ во внутриклеточное пространство, стимулирует межклеточный синтез фосфатов. Аспарагиновая кислота оказывает выраженное детоксицирующие действие при отравлении эндотоксинами сальмонелл и кишечной палочки, повышает физическую выносливость, нормализует баланс возбуждения и торможения в центральной нервной системе, обладает защитным действием в отношении воздействия радиации. Пищевые источники аспарагиновой кислоты: картофель, томаты, кокос, люцерна, арахис, мясо (говядина, курица), молоко, яйца, рыба, морепродукты, спаржа, соя.

Валин (VAL) - впервые выделен Э. Фишером в 1901 году из казеина. В организме валин встречается как в свободном виде, так и в составе белков, содержится в мышечной ткани и в нервной системе. Валин повышает мышечную координацию, понижает чувствительность организма к боли, холоду и жаре. При недостатке углеводов в организме валин через щевелевоуксусную кислоту и фосфоэнолпировиноградную кислоту превращается в глюкозу (глюконеогенеэ) или гликоген, препятствует снижению уровня серотонина, также валин используется мышцами в качестве источника энергии. Основной источник валина - продукты животного происхождения. Валин содержится в свинине, говядине, телятине, а также в мясе лося и кабана. Есть эта аминокислота в яйцах (желтке), молочных продуктах. Достаточно высоко содержание валина в рыбе, наиболее богаты этим веществом тунец, корюшка, сельдь, красная и черная икра. Из продуктов растительного происхождения следует отметить бобовые культуры, орехи (грецкий орех, арахис, фисташки), семена арбуза, семена подсолнечника, сою.

Глицин (GLY) - впервые выделен Braconnot в 1820 году из кислотного гидролизата желатина. Он является антиоксидантом, препятствует пероксидному окислению липидов клеточных мембран и предотвращает их повреждение. Глицин участвует в синтезе компонентов клеточных мембран. Глицин относится к тормозным нейромедиаторам. Успокаивающий эффект проявляется в уменьшении раздражительности, агрессивности, конфликтности. Глицин увеличивает электрическую активность одновременно в лобных и затылочных отделах головного мозга, повышает внимание, увеличивает скорость счетновычислительных и психофизиологических реакций. Глицин уменьшает токсическое действие алкоголя. Глицин уменьшает случаи возникновения токсикозов при беременности, угрозу выкидышей, несвоевременное отхождение вод, асфиксию плода. Природные источники: говядина, желатин, рыба, печень трески, куриное яйцо, творог, Глутаминовая кислота (GLU) входит в состав белков и ряда важных низкомолекулярных соединений, является составной частью фолиевой кислоты. Глутаминовая кислота впервые была выделена из эндосперма пшеницы в 1866 году Ритгаузеном, а в 1890 году синтезирована Вольфом. Глутаминовая кислота нормализует обмен веществ, изменяя функциональное состояние нервной и эндокринной систем. Стимулирует передачу возбуждения в синапсах ЦНС, связывает и выводит аммиак. Глутаминовая кислота оказывает положительное влияние на дыхательную функцию крови, транспорт кислорода и его использование в тканях. Пищевые источники глутаминовой кислоты - сыр пармезан, яйца, зеленый горошек, мясо (цыпленок, утка, говядина, свинина), рыба (форель, треска), томаты, свекла, морковь, лук, шпинат, кукуруза.

Лейцин (LEU) - выделен в 1820 году из мышечной ткани А. Браконно. Действуя вместе с валином и изолецином он защищает мышечные ткани и является источниками энергии, а также способствует восстановлению костей, кожи, мышц, поэтому его прием рекомендуют в восстановительный период после травм и операций. Лейцина способен стимулировать секрецию инсулина. Лейцин участвует в секреции гормона роста. Природные источники: коричневый рис, бобы, лесные орехи, соя, сыр (твердый, моцарелла), яйца, пшеница, мясо (говядина, свинина, индейка, курица), печень говяжья, рыба (семга, кета, лосось), кальмар филе, чечевица, фасоль белая, маш, горох.

Метионин (MET)- впервые выделен Мюллером из продуктов гидролиза казеина в 1922 году, вскоре было установлено его строение, а в 1928 году осуществлен синтез учеными Берджером и Койн. Метионин играет исключительно важную роль в обмене веществ и в процессах метилирования и трансметилирования. В процессе деметилирования метионина образуется гомоцистеин (токсичное вещество). Для нормального функционирования систем организма достаточно употребления в пищу продуктов богатых витамином В12, витамином В6, фолиевой кислотой, т.к. они необходимы для превращения гомоцистеина в метионин (В12, фолиевая кислота) и цистеин (В6). При недостатке этих веществ в организме наблюдается переизбыток токсичного для нас гомоцистеина. Метионин, также как и холин, относится к липотропным веществам, оказывая влияние на обмен липидов и фосфолипидов, он важен в профилактике атеросклероза. Метионин усиливает желчеотделение, увеличивает концентрацию желчных кислот в желчи. Природные источники: мясо (курица, индейка, свинина, баранина), рыба (семга, горбуша, карп, лосось, треска, судак), креветки филе, сыр твердый, молоко, яйцо, кунжут, грецкие орехи, соя, горох, фасоль, гречневая крупа, капуста брокколи, рис неочищенный, кукурузная и пшеничная мука.

Орнитин (ORN) заменимая аминокислота, играет важную роль в биосинтезе мочевины. L-орнитин впервые выделен из печени акулы в 1937 году Д. Аккерманом, D-орнитин- из тироцидина в 1943 году А. Гордоном.

Пролин (PRO) - впервые выделен из казеина в 1901 году Э. Фишером. В составе коллагена пролин при участии аскорбиновой кислоты окисляется в гидроксипролин. Чередующиеся остатки молекулы пролина и гидроксипролина способствуют созданию стабильной трёхспиральной структуры коллагена, придающей молекуле прочность. Пролин в организме человека синтезируется из глутаминовой кислоты. Пролин входит в состав инсулина, адренокортикотропного гормона, грамицидина С и других биологически важных пептидов. Участвует в образовании важных пептидов, в том числе и адреналина. Важнейший белковый строительный материал человеческой клетки. Пролин способствует хорошему формированию здоровых суставов, укрепляет сердечную мышцу, защищает стенки сосудов. Природные источники: творог, хрящи животных, зерна злаков, яйца, рыб (тунец, сельдь), твердые сыры, рис. Наибольшее количество этой аминокислоты обнаруживается в мясных продуктах (говядина, баранина).

Тирозин (TYR) - впервые выделен в 1849 году Ф. Боппом из казеина. Тирозин необходим для нормальной работы надпочечников, щитовидной железы и гипофиза, создания красных и белых кровяных телец, синтеза меланина, пигмента кожи и волос. Тирозин обладает мощными стимулирующими свойствами, эффективен при хронической депрессии. Тирозин регулирует давление крови и мочеиспускание, а также участвует в синтезе адреналина. Тирозин также вызывает усиленное выделение гипофизом гормона роста. Пищевые источники тирозина: мясо, рыба, соя, бананы, арахис, яйцо, пшеница, семечки тыквы, кунжут, миндаль.

Фенилаланин (PHE) - впервые был выделен из ростков люпина Э. Шульце и И. Барбиери в 1881 году. В организме фенилаланин используется только в синтезе белков. Весь неиспользованный запас аминокислоты превращается в тирозин, который, в свою очередь, является предшественником адреналина, норадреналина и дофамина, а также пигмента кожи меланина. Превращение фенилаланина в тирозин прежде всего необходимо для удаления избытка фенилаланина, так как высокие концентрации его токсичны для клеток. Фенилаланин нормализует работу щитовидной железы, участвует в образовании тироксина. Он способствует улучшению секреторной функции поджелудочной железы и печени. Фенилаланин стимулирует выработку меланина, поэтому принимает участие в регуляции цвета кожных покровов. Нарушение нормального пути превращения фенилаланина приводит к развитию болезни фенилкетонурия. Натуральными источниками фенилаланина являются мясо (свинина, баранина и говядина), куриное мясо и яйца, икра, рыба и морепродукты, орехи, миндаль, арахис, семена подсолнечника соя и другие бобовые, твердые сыры, брынза, творог, молоко и молочные продукты, в которых он содержится в больших количествах.

Цитруллин (CIT) заменимая аминокислота, синтез которой осуществляется в печени из других аминокислот, является промежуточным субстратом в синтезе мочевины. У больных ревматоидным артритом часто (не менее 50 %) встречается аутоиммунная реакция против белков, содержащих цитруллин.

 

Ацилкарнитины

L-карнитин. Картинин - витаминоподобное вещество, было выделено из мышечной ткани в 1905 году отечественными учеными В. С. Гулевичем и Р. П. Кримбергом. В 1927 году посредством лабораторного синтеза была установлена его химическая структура. Биологической активностью обладает L-изомер карнитина, или L-карнитин (левокарнитин), который частично образуется в организме, а частично поступает с пищей. Гомеостаз карнитина поддерживается за счет всасывания из пищи, умеренной скорости синтеза и эффективной реабсорбции в почках. Диетичекий L-карнитин всасывается путем активного и пассивного переноса через мембраны энтероцитов. Биодоступность пищевого L-карнитина составляет 54-87% и зависит от количества L-карнитина в пище. В организме человека и животных L-карнитин синтезируется преимущественно в печени и почках путем трансформации аминокислот лизина и метионина при участии витаминов С, В₃, В₆, фолиевой кислоты, железа.

Основная метаболическая функция L-карнитина - транспорт длинноцепочечных жирных кислот через митохондриальную мембрану. В митохондриях они подвергаются β-окислению и дальнейшему метаболизму с образованием АТФ, причем интенсивность синтеза АТФ зависит от скорости поступления жирных кислот внутрь митохондрий. Ключевым участником этого процесса является L-карнитин, который выступает в роли челнока, перенося длинноцепочечные жирные кислоты через мембрану. Таким образом, от содержания L-карнитина в клетках зависит эффективность энергетического обмена с участием липидов. Кроме того, L-карнитин принимает участие в превращении избытка уксусной и ряда других органических кислот, в окислении глюкозы (гликолизе), обмене кетоновых тел и холина. Также L-карнитин играет важную роль в подавлении воспалительных реакций, окислительного стресса и апоптоза, ишемической болезни сердца.

Также в состав данного комплекса входит определение содержания достаточно большого количества ацилкарнитинов - эфиров карнитина и жирных кислот.  В зависимости от длины углеродной цепи присоединенной кислоты, ацилкарнитины подразделяются на короткоцепочечные (С2-С5), среднецепочечные (С6-С12) и длинноцепочечные (С14-С18). Химические названия этих соединений происходят от латинского обозначения цифр по количеству атомов углерода жирной кислоты, присоединенной к карнитину, например деканоилкарнитин (10 атомов углерода). Ацилкарнитины являются промежуточными веществами в сложных окислительно-восстановительных реакциях, протекающих в митохондриях и приводящих в итоге к синтезу АТФ – основного источника энергии для жизнеобеспечения каждой клетки и всего организма в целом.

Данное комплексное исследование направлено на диагностику различных нарушений метаболизма (обменных процессов) аминокислот или органических жирных кислот (для этого исследуется содержание ацилкарнитинов). Обменные патологии могут быть врожденными (обусловленными генетическими нарушениями) или приобретенными (связаны с нарушением синтеза в организме или усвоения из продуктов питания, разрушением данных соединений в организме или неправильной утилизацией). Заболевания, связанные с нарушением обмена аминокислот, объединяются в общее название – аминоацидопатии. Среди врожденных аминоацидопатий наиболее значимыми и часто встречающимися являются фенилкетонурия, алкаптонурия, гомоцистинурия, цитруллинемия, тирозинемия и др.

Для определения концентрации в крови органических соединений используют высокоэффективную жидкостную хроматографию с сочетанной тандемной масс-спектрометрией.

 

 

ПОДГОТОВКА К ИССЛЕДОВАНИЮ

 Детям в возрасте до 1 года не принимать пищу в течение 30-40 минут до исследования. Детям в возрасте от 1 до 2 лет не принимать пищу в течение 2-3 часов до исследования. Исключить (по согласованию с врачом) прием лекарственных препаратов в течение 24 часов перед исследованием. При обследовании новорожденных взятие пробы крови следует проводить не ранее 4-х суток у доношенных и 7-х суток у недоношенных детей.

 

Материал для исследования: сыворотка венозной крови.

 

ПОКАЗАНИЯ

•  Скрининговое обследование новорожденных для исключения врождённых (наследственных) «ошибок» метаболизма по типу аминоацидопатий.
• Cходные случаи заболевания в семье.
• Резкое ухудшение состояния ребенка после кратковременного периода нормального развития.
• Необычный запах тела и/или мочи ("сладкий", "мышиный", "вареной капусты", "потных ног" и др.).
• Неврологические нарушения – нарушения сознания (летаргия, кома), различные типы судорожных приступов, изменение мышечного тонуса (мышечная гипотония или спастический тетрапарез).
• Нарушения ритма дыхания (брадипноэ, тахипноэ, апноэ).
• Нарушения со стороны других органов и систем (поражение печени, гепатоспленомегалия, кардиомиопатия, ретинопатия).
• Изменения лабораторных показателей крови и мочи – нейтропения, анемия, метаболический ацидоз/алкалоз, гипогликемия/гипергликемия, повышение активности печеночных ферментов и уровня креатинфосфокиназы, кетонурия, аммониемия).

 

ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ

 Интерпретация результатов содержит аналитическую информацию для лечащего врача. Лабораторные данные входят в комплекс всестороннего обследования пациента, проводимого врачом, и не могут быть использованы для самодиагностики и самолечения.

 

Уровень содержания аминокислот и ацилкарнитинов в крови ребенка до двухлетнего возраста зависит от особенностей характера питания и активности биохимических катализаторов (ферментов). Ферменты обеспечивают процессы расщепления аминокислот, органических и жирных кислот и других биомолекул. Отклонение от показателей нормы каждого конкретного вещества может являться свидетельством отдельной патологии из-за наследственного нарушения метаболизма, которая требует проведения более детального обследования маленького пациента.

Увеличение общего количества аминокислот характерно для диабетического кетоацидоза, болезней почек, синдрома Рейе. Снижение показателей наблюдается при лихорадке, гиперфункции коры надпочечных желез, нефротическом синдроме, мальабсорбции, гиповитаминозе и недостаточном питании.