Наследственные болезни обмена веществ

Метаболизм – совокупность взаимосвязанных биохимических процессов в организме. Каждая биохимическая реакция в организме катализируется ферментами

Наследственные нарушения метаболизма Мутации в гене, кодирующем фермент приводят к нарушению его работы Метаболизм дерматансульфата MPS I

Снижение активности фермента АВС А1,А2 фермент 1 фермент 2 ген1 Снижение количества продуктов реакции Мутации в гене Увеличение количества субстрата Увеличение содержания производных субстрата в биологических жидкостях или тканях

Классификация 22 подкласса в зависимости от пораженного метаболического пути Подклассы:частота Аминоацидопатии 31% Органические ацидурии 27% Дефекты цикла мочевины 21% Дефекты дыхательной цепи митохондрий 12% Гликогенозы 8% Дефекты митохондриального в-окисления 8% Перокисомные заболевания 4%

Нарушения метаболизма- наследственные заболевания 1.Аутосомно-рецессивный (подавляющее большинство форм) 2. Х-сцепленный 3. Митохондриальный 4. Аутосомно-доминантный ( редко)

Известно более 500 форм наследственных нарушений метаболизма

Наследственные нарушения метаболизма – редкие заболевания

Аутосомно-рецессивный тип наследования Фенилкетонурия1:8 000 Болезнь Тея-Сакса 1: (среди евреев-ашкенази)1:3 000 Болезнь Гоше1: Болезнь Краббе1: Х-сцепленный рецессивный тип наследования Х-сцепленная адренолейкодистрофия1: Мукополисахаридоз тип II1: Аутосомно-рецессивный тип наследования Фенилкетонурия1:8 000 Болезнь Тея-Сакса 1: (среди евреев-ашкенази)1:3 000 Болезнь Гоше1: Болезнь Краббе1: Х-сцепленный рецессивный тип наследования Х-сцепленная адренолейкодистрофия1: Мукополисахаридоз тип II1: Частота встречаемости ЗаболеванияЧастота

Как проявляются наследственные нарушения метаболизма В большинстве случаев заболевания сопровождаются поражением многих систем органов Могут проявляться в любом возрасте от младенческого до взрослого, в зависимости от метаболического дефекта

Диагностика Клинические симптомы, как правило, неспецифичны Многие заболевания чрезвычайно сходны по клиническим проявлениям Точная диагностика возможна только с помощью лабораторных методов

Зачем выявлять НБО? НБО – небольшое число крайне редких моногенных заболеваний. Подавляющее большинство- неизлечимы НБО – обширный класс редких моногенных болезней, суммарная частота которых высока (не менее чем 1:5000 живых новорожденных). Многие из НБО поддаются лечению. Для некоторых возможно полная клиническая коррекция. При точно установленном диагнозе возможно проведение дородовой (пренатальной) диагностики в семье.

Основные методы точной диагностики НБО Биохимические Молекулярно- генетические

Диагностика НБО ГенБелок Метаболиты ДНК-диагностикаЭнзимодиагностика и другие методы анализа белков Хроматографические или другие количественные методы

Диагностика НБО ГенБелок Метаболиты ДНК-диагностикаЭнзимодиагностика и другие методы анализа белков Хроматографические или другие количественные методы

Хроматографические методы, применяемые в диагностике НБО Аминокислоты АКА,ВЭЖХ Аминоацидопатии Органические кислоты ГХ-МС Органические ацидурии, Аминоацидопатии Пурины/пиримидины ВЭЖХ Нарушения обмена пуринов/пиримидинов ОДЦЖК, фитановая, кислота, плазмологены ГХ-МС Пероксисомные б-ни Метаболиты холестерина ГХ-МС Синдром СЛО Катехоламины, аминокислоты ВЭЖХ Болезни нейротрансмиттерного обмена Моно- и дисахаридыВЭЖХ Нарушения углеводного обмена гормоны ВЭЖХ Наследственные эндокринопатии Карнитин и его эфиры ГХ-МС нарушения митохондриального в- окисления

Тандемная масс спектрометрия- современная технология диагностики НБО Позволяет анализировать большое число метаболитов, а значит выявлять большое число наследственных нарушений обмена веществ Время анализа одного образца- несколько минут Требуется небольшое количество биологического материала (пятно высушенной крови)

контроль m/z, amu 50 % Intensity 100 ВНУТРЕННИЕ СТАНДАРТЫ Gly Ala Val Leu Met Cit Phe Tyr Glu Gly Ala Ser Pro Val Leu + Ile Gln Tyr Phe Glu Asp Аминокислоты

Болезнь с запахом кленового сиропа мочи m/z, amu 50 % Intensity 100 ВНУТРЕННИЕ СТАНДАРТЫ Gly Ala Val Leu Met Cit Phe Tyr Glu Gly Ala Ser Pro Val Leu + Ile Gln Tyr Phe Glu Asp

тирозинемия m/z, amu 50 % Intensity 100 ВНУТРЕННИЕ СТАНДАРТЫ Gly Ala Val Leu Met Cit Phe Tyr Glu Gly Ala Ser Pro Val Leu + Ile Gln Tyr Phe Glu Asp

m/z, amu % Intensity C3C3 ВНУТРЕННИЕ СТАНДАРТЫ C4C4 C5C5 C8 C16 Глутаровая ацидурия тип 1 C6C6 C18 C10 C12 C14 С5DC

Тандемная-масс спектрометрия Тандемная-масс спектрометрия Дефекты β-окисления Недостаточность SCAD Недостаточность MCAD (1:8000) Недостаточность VLCAD Недостаточность LCAHD Недостаточность CPT1 Недостаточность CPT2 Другие дефекты β-окисления Органические ацидурии Глютаровая ацидурия тип 1 (1:30 000) Пропионовая ацидемия (1:50 000) Метилмалоновая ацидурия (1:48 000) Изовалериановая ацидурия (1:50 000) Аминоацидопатии Лейциноз (1: ) ФКУ (1:8000) Тирозинемия тип 1 (1: ) Некетотическая Гиперглицинемия (1:55 000) Цитрулинемия (1: )

Наследственные нарушения метаболизма возможно выявить до начала клинических проявлений

Массовый скрининг новорожденных Во всех странах проводится массовое обследование новорожденных на некоторые из НБО (фенилкетонурия) В некоторых странах скрининг включает 30 форм НБО Современные технологии позволяют проводить скрининг на многие из НБО

Диагностика НБО ГенБелок Метаболиты ДНК-диагностикаЭнзимодиагностика и другие методы анализа белков Хроматографические или другие количественные методы

Определение активности ферментов Биологический материал: лейкоциты периферической крови, плазма крови, культура кожных фибробластов, пренатальная диагностика – ворсины хориона Субстраты – флуорогенные, хромогенные и радиоактивные

Диагностика НБО Ген Белок Метаболиты ДНК-диагностикаЭнзимодиагностика и другие методы анализа белков Хроматографические или другие количественные методы

ДНК-диагностика Простой и быстрый анализ (выявление определенной, обычно частой мутации в гене) Длительный и сложный анализ (для поиска редких мутаций)

ДНК-диагностика Диагностика носительства заболеваний ( крайне важно для Х-сцепленных форм болезней и заболеваний частых в определенных этнических группах) Диагностика заболеваний с неизвестным первичным биохимическим дефектом Диагностика заболеваний при которых биохимические методы сложные и требуют проведения инвазивных процедур (например биопсия печени) Пренатальная диагностика Предимплантационная диагностика

Диагностика в России (лаборатория НБО ГУ МГНЦ РАМН) Диагностика возможна для 150 форм заболеваний Для 40 форм проводится ДНК- диагностика Разрабатываются методы диагностики для 20 форм НБО

Массовый скрининг новорожденных На некоторые из заболеваний проводится обследование всех новорожденных в России (НБО: галактоземия, адреногенитальный синдром, фенилкетонурия другие болезни: муковисцидоз, гипотиреоз)

Семья

Клиническая диагностика Семья

Лабораторная диагностика Клиническая диагностика Семья

Лабораторная диагностика Лечение Клиническая диагностика Семья

Лабораторная диагностика Лечение Профилактика Клиническая диагностика Семья

Москва, ул. Москворечье д.1, Тел. (495) Лаборатория наследственных болезней обмена веществ ГУ МГНЦ РАМН