Диагностика нарушения обмена пуринов и пиримидинов в моче
Пурины и пиримидины - органические вещества, входящие в структуру нуклеиновых кислот, коферментов и макроэргических соединений. Нарушение метаболизма азотистых оснований возникает вследствие генетически обусловленных дефектов ферментов, участвующих в обмене пуринов и пиримидинов.
Синонимы русские
Наследственные дефекты метаболизма азотистых оснований.
Синонимы английские
Purine and Pyrimidine Panel, Urine.
Метод исследования
Высокоэффективная жидкостная хроматография-масс-спектрометрия (ВЭЖХ-МС).
Единицы измерения
мкмоль / ммоль креатинина (микромоль на миллимоль креатинина).
Какой биоматериал можно использовать для исследования?
Разовую порцию мочи.
Как правильно подготовиться к исследованию?
- Исключить (по согласованию с врачом) прием мочегонных препаратов в течение 48 часов до сбора мочи.
Общая информация об исследовании
Пурины и пиримидины - гетероциклические органические азотистые вещества, входящие в состав нуклеотидов и нуклеозидов. Они являются важными структурными элементами нуклеиновых кислот (ДНК, РНК), источников энергии (например, АТФ), ферментов (НАДФ, НАД, ФАД).
К пуринам относится аденин, гуанин, ксантин, гипоксантин, к пиримидинам - урацил, тимин, цитозин, оротовая кислота. Данные вещества необходимы для хранения, транскрипции и трансляции генетической информации, роста и деления клеток, накопления энергии, передачи сигналов. В организме человека происходит эндогенный синтез пуринов и пиримидинов, взаимное превращение нуклеозидов и нуклеотидов и их катаболизм. Конечным продуктом метаболизма пуринов является мочевая кислота (2,6,8-триоксипурин). Пиримидины деградируют до бета-аланина и бета-аминоизобутирата.
Дефекты ферментов, принимающих участие в разных этапах метаболизма пуринов и пиримидинов, могут приводить к развитию заболевания. Патогенез данных состояний связан с накоплением в клетках и биологических жидкостях избыточного количества азотистых оснований и их метаболитов, которые могут быть токсичными и способными повреждать генетический материал и функцию клеток. Описано около 30 нарушений различных этапов метаболизма пуринов и пиримидинов, но клинически проявляются только 17. Основные лабораторные признаки данных заболеваний - это изменение содержания пуринов и пиримидинов в биологических жидкостях. Первые симптомы могут возникать как в раннем детстве, так и в старшем возрасте, а клинические проявления могут значительно варьироваться по степени тяжести. Наиболее часто при патологии пуринового и пиримидинового обмена повреждаются нервная система (задержка развития, аутизм, эпилептические приступы), кроветворная ткань (анемия) и почки (нефропатия, мочекаменная болезнь).
Классическим примером приобретенного нарушения пуринового обмена является подагра - заболевание, сопровождающиеся повышением уровня мочевой кислоты в крови и отложением уратов в тканях. Однако необходимо учитывать, что гиперурикемия (повышение уровня мочевой кислоты в крови) у людей старше 40 лет связана не только с генетической предрасположенностью, но и с особенностями питания, употреблением алкоголя, нарушением экскреторной функции почек. Гиперурикемия и подагра в более молодом или детском возрасте в большинстве случаев ассоциированы с наследственными дефектами ферментов пуринового обмена.
Тяжелое нарушение метаболизма пуринов - синдром Леша - Нихана (абсолютный дефицит гипоксантин-гуанин-фосфорибозилтрансферазы), который наследуется совместно с Х-хромосомой и проявляется тяжелыми неврологическими нарушениями, задержкой психомоторного развития, церебральным параличом, аутоагрессивным поведением и уратной нефропатией. Симптомы заболевания чаще становятся заметными в возрасте 3-12 месяцев. При данной патологии в биологических жидкостях возрастает концентрация мочевой кислоты и гипоксантина.
К врождённым нарушениям пуринового обмена относятся дегидроксиаденинурия, наследственная ксантинурия, синдром Келли - Зигмиллера и др. Дефицит аденозин-дезаминазы и пурин-нуклеозид-фосфорилазы приводит не только к неврологическим нарушениям, но и к снижению количества лимфоцитов и иммунодефициту, который проявляется рецидивирующими тяжелыми инфекциями.
Патология пиримидинового обмена наблюдается и диагностируется значительно реже. К нарушениям метаболизма пиримидинов относятся оротовая ацидурия, дефицит пиримидин-5-нуклеотидазы, дефицит дигидропиримидин-дегидрогеназы.
Некоторые из наследственных нарушений обмена азотистых оснований при своевременном выявлении поддаются коррекции, для других применяется симптоматическая терапия и разрабатываются новые методы лечения. Диагноз верифицируется на основании комплексных клинико-генеалогических данных и результатов лабораторного исследования.
Для чего используется исследование?
- Для диагностики врождённых нарушений метаболизма пуринов и пиримидинов;
- для мониторинга пациентов с нарушением обмена азотистых оснований;
- для обследования родственников пациентов с нарушениями метаболизма пуринов и пиримидинов;
- для оценки эффективности терапии;
- для лабораторной диагностики первичных и вторичных гиперурикемий.
Когда назначается исследование?
- При подозрении на нарушение метаболизма пуринов и пиримидинов (задержка психоневрологического развития, аутизм, анемия, нефропатия, тяжелый комбинированный иммунодефицит);
- при гиперурикемии и/или гиперурикурии (повышении/понижении концентрации мочевой кислоты в крови и/или моче);
- при периодическом обследовании пациентов с нарушениями обмена пуринов и пиримидинов.
Что означают результаты?
Референсные значения, мкмоль / ммоль креатинина
| Компонент | Возраст | Референсные значения |
|---|---|---|
| Урацил | до 4 лет | 0 - 50 |
| 4 - 7 лет | 0 - 30 | |
| 7 - 13 лет | 0 - 25 | |
| старше 13 лет | 0 - 20 | |
| Тимин | без разбивки по возрасту | 0-3 |
| Аденин | без разбивки по возрасту | 0-3 |
| Гипоксантин | до 4 лет | 0 - 65 |
| старше 4 лет | 0 - 30 | |
| Ксантин | до 4 лет | 0 - 54 |
| 4 - 7 лет | 0 - 21 | |
| 7 - 13 лет | 0 - 35 | |
| 13 - 18 лет | 0 - 15 | |
| старше 18 лет | 0 - 20 | |
| Оротовая кислота | до 7 лет | 0-4 |
| 7 - 18 лет | 0-3 | |
| старше 18 лет | 0-5 | |
| Дигидрооротовая кислота | без разбивки по возрасту | 0-3 |
| Мочевая кислота | до 4 лет | 350-2500 |
| 4 - 7 лет | 200-2000 | |
| 7 - 13 лет | 200-1400 | |
| 13 - 18 лет | 150-700 | |
| старше 18 лет | 70-700 | |
| Дезокситимидин | без разбивки по возрасту | 0-3 |
| Дезоксиуридин | без разбивки по возрасту | 0-3 |
| Тимидин | без разбивки по возрасту | 0-3 |
| Уридин | до 4 лет | 0-10 |
| старше 4 лет | 0-3 | |
| Дезоксиаденозин | без разбивки по возрасту | 0-3 |
| Дезоксиинозин | без разбивки по возрасту | 0-3 |
| Дезоксигуанозин | без разбивки по возрасту | 0-3 |
| Аденозин | без разбивки по возрасту | 0-3 |
| Инозин | до 4 лет | 0-6 |
| старше 4 лет | 0-3 | |
| Гуанозин | до 4 лет | 0-4 |
| старше 4 лет | 0-3 | |
| AICAR (5-Аминоимидазол- 4-карбоксамид Рибонуклеотид) | без разбивки по возрасту | 0-3 |
| Сукциниладенозин | до 4 лет | 0-16 |
| старше 4 лет | 0-3 | |
| Дигидроурацил | до 4 лет | 0-15 |
| старше 4 лет | 0-6 | |
| Дигидротимин | до 4 лет | 0-11 |
| старше 4 лет | 0-3 | |
| N-карбамил-бета-аланин | до 4 лет | 0-30 |
| старше 4 лет | 0-10 | |
| N-карбамил-бета аминоизомасляная кислота | до 4 лет | 0-20 |
| старше 4 лет | 0-3 |
Гуанозин
Причины повышения: дефицит пурин-нуклеозид-фосфорилазы
Инозин
Причины повышения: дефицит пурин-нуклеозид-фосфорилазы
Дезоксигуанозин
Причины повышения: дефицит пурин-нуклеозид-фосфорилазы
Тимидин
Причины повышения: дефицит тимидин-фосфорилазы
Дезоксиуридин
Причины повышения: дефицит тимидин-фосфорилазы
Мочевая кислота
Причины повышения:
- 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
- Карциноматоз
- Гемолитическая анемия
- Избыточное поступление пуринов с пищей (мясо, пиво)
- Гломерулонефрит
- Тубуло-интерстициальный нефрит
- Синдром Фанкони
Причины понижения:
- Дефицит фосфорибозил-пирофосфат-синтетазы
- Гиперактивность уридин-5-монофосфат-гидролазы
- Дефицит пурин-нуклеозид-фосфорилазы
- Дефицит ксантин-дегидрогеназы
- Ксантинурия
- Хронические заболевания почек (хронический гломерулонефрит)
- Свинцовая интоксикация
- Дефицит фолиевой кислоты
- Печеночная недостаточность
- Острая интермиттирующая порфирия
- Хронический алкоголизм
- Лекарственные препараты (аллопуринол)
Оротовая кислота
Причины повышения:
- Дефицит фосфорибозил-пирофосфат-синтетазы
- Дефицит оротат-фосфорибозил-трансферазы
- Наследственная оротовая ацидурия
Гуанин
Причины повышения: дефицин пурин-нуклеозид-фосфорилазы
Тимин
Причины повышения:
- Дефицит дигидропиримидин-дегидрогеназы
- Дефицит дигидропиримидиназы
- Дефицит бета-уреидопропионазы
Дигидроурацил
Причины повышения:
- Дефицит дигидропиримидин-дегидрогеназы
- Дефицит дигидропиримидиназы
- Дефицит бета-уреидопропионазы
Бета-аланин
Причины повышения: дефицит бета-аланин-альфа-кетоглутарат-аминотрансферазы
Урацил
Причины повышения:
- Дефицит дигидропиримидин-дегидрогеназы
- Дефицит дигидропиримидиназы
- Дефицит бета-уреидопропионазы
Дезоксиаденозин
Причины повышения: дефицит аденозин-дезаминазы (АДА)
Ксантин
Причины повышения:
- Дефицит гипоксантин-гуанин-фосфорибозил-трансферазы
- Дефицит ксантин-дегидрогеназы
- Гиперактивность фосфорибозил-пирофосфат-синтазы I (ФРПС I)
- Наследственная ксантинурия - дефицит ксантин-оксидоредуктазы (ксантиноксидазы)
Что может влиять на результат?
- 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.
- Уровень концентрации метаболитов пуринов и пиримидинов в моче зависит от пола, возраста, расовой принадлежности, особенностей питания, употребления алкоголя.
Также рекомендуется
- Диагностика нарушения обмена пуринов и пиримидинов в крови
- 8-ОН-дезоксигуанозин в крови
- Общий анализ мочи с микроскопией
- Клинический анализ крови: общий анализ, лейкоцитарная формула, СОЭ (с микроскопией мазка крови при выявлении патологических изменений)
- Мочевая кислота в сыворотке
- Мочевая кислота в суточной моче
- Креатинин в суточной моче
- Креатинин в сыворотке (с определением СКФ)
- Суммарные иммуноглобулины M (IgM) в сыворотке
- Суммарные иммуноглобулины G (IgG) в сыворотке
- Суммарные иммуноглобулины A (IgA) в сыворотке
Кто назначает исследование?
Терапевт, педиатр, неонатолог, ревматолог, иммунолог, невролог, гематолог, нефролог, генетик.
Литература
- A.H. vanGennip. Defects in metabolism of purines and pyrimidines. Ned Tijdschr Klin Chem 1999; 24: 171-175.
- Hartmann S, Okun JG, Schmidt C-D, Garbade SF et al. Comprehensive Detection of Disorders of Purine and Pyrimidine Metabolism by HPLC with Electrospray Ionization Tandem Mass Spectrometry. Clinical Chemistry. 2006;52:1127-1137.
- Jurecka A. Inborn errors of purine and pyrimidine metabolism. J Inherit Metab. Dis. 2009;32: 247-263.
- Disorders of purine and pyrimidine metabolism.// Oxford Textbook of Medicine -5th ed. Oxford University Press, USA. - 2010.
Описание по материалам Helixbook (06-191).