№НБО2, Анализ спектра органических кислот мочи методом газовой хроматографии с масс-спектрометрией (ГХ/МС)

Анализ органических кислот в моче проводится пациентам с подозрением на широкий спектр метаболических нарушений.

Группа наследственных болезней обмена веществ «органические ацидемии/ацидуриии, аминоацидопатии» включает около 150 заболеваний, которые характеризуются повышенной экскрецией органических кислот с мочой. Большая часть болезней связана с нарушениями определенной стадии катаболизма аминокислот. 

Анализ органических кислот проводится у пациентов с подозрением на широкий спектр метаболических нарушений, включая наследственные нарушения обмена аминокислот, жирных кислот, углеводов, нейротрансмиттеров, витаминов, стеролов, митохондриальной функции и метаболизма пуринов и пиримидинов. Исследование органических кислот направлено на выявление аномального накопления одного или нескольких соединений в результате дефицита ферментов или переносчиков. Анализируемые метаболиты часто значительно повышены при классических органических ацидемиях/ацидуриях. Важно отметить, что при некоторых нарушениях диагностические соединения могут быть в пределах (или почти) нормы у клинически здоровых пациентов. Количественные анализы могут быть полезны для терапевтического мониторинга пациентов с ранее диагностированными нарушениями обмена. 

Возможный диагноз зависит от интерпретации паттерна органических кислот или определения наличия/отсутствия конкретного метаболита. Выявленный дефект метаболизма органических кислот может быть вызван дефицитом фермента, нарушением биосинтеза, рециркуляции или модификации кофактора, дефектами транспортера или дефицитом питательных веществ. 

Таким образом, клинические показания для данного теста разнообразны и включают неонатальные или поздние острые заболевания, связанные с гипераммонемией, гипогликемией и/или кетолактатацидозом; неврологические нарушения, включая судороги, атаксию, гипотонию, летаргию, кому, задержку развития или необъяснимые умственные нарушения; панкреатит; необъяснимый метаболический ацидоз; необычный запах; макроцефалию и печеночную недостаточность. Некоторые симптомы, включая летаргию и ацидоз, могут быть вызваны экзогенной интоксикацией, и анализ органических кислот может помочь в диагностике (например, отравление этиленгликолем, передозировка ибупрофена и интоксикация 4-гидроксибутирататом (γ-гидроксимасляной кислотой)). 

Внезапное ухудшение клинического состояния ребенка после периода нормального развития (сутки, недели, месяцы): 

• острая метаболическая энцефалопатия;
• нарушения сознания (сопор, летаргия, кома); 
• судороги, резистентные к антиэпилептической терапии. 

Гепатомегалия (гепатоспленомегалия) в сочетании с повышением уровня печеночных ферментов (АлАТ, АсАТ) более чем в 1,5 раза от нормы. 

Аномальный запах мочи, тела, ушной серы.

Нарушения роста волос, алопеция.
  
Метаболический ацидоз.

Гипогликемия.

Повышение кетоновых тел в крови и/или в моче.

Множественные переломы.

Детская смертность в семье от заболеваний со сходными симптомами.

Неврологические симптомы:

• задержка психомоторного развития 
• утрата приобретенных навыков 
• мышечная гипотония/гипертония 
• кардиомиопатия 
• метаболический алкалоз 
• снижение зрения 
• снижение слуха 
• умственная отсталость 

Экстраневральные симптомы: 

• задержка физического развития 
• срыгивания, рвоты 
• желтуха неясного генеза

Некоторые органические кислоты (например, метилмалоновую кислоту, глутаровую кислоту, 3-гидроксиглутаровую кислоту, оротовую кислоту и сукцинилацетон) можно определять в крови или моче с использованием других методов, которые используют стабильное разбавление изотопов, ГХ/МС или жидкостную хроматографию с тандемной масс-спектрометрией (ВЭЖХ-МС/МС). Эти целевые анализы не должны заменять более полный скрининг органических кислот при первоначальной лабораторной оценке ранее недиагностированных случаев. Клинический мониторинг выявленных и диагностированных пациентов также возможен с применением метода ГХ/МС.

1. Захарова Е.Ю. и соавт. Результаты проведения селективного скрининга на наследственные болезни обмена веществ среди пациентов психоневрологических отделений. Второй Всероссийский Конгресс «Современные технологии в педиатрии и детской хирургии». Материалы Конгресса. 2003:141-142. 
2. Михайлова С.В. и соавт. Множественная карбоксилазная недостаточность, обусловленная мутациями в гене биотинидазы. Медицинская генетика. 2005;2:633-638. 
3. Chace D.H. Mass spectrometry in the clinical laboratory. Chem Rev. 2001;101(2):445-77. 
4. Kurkina M.V. et al. Molecular and biochemical study of glutaric aciduria type 1 in 49 Russian families: nine novel mutations in the GCDH gene. Metab Brain Dis. 2020. DOI: 10.1007/s11011-020-00554-x 
5. Sarafoglou K., Hoffmann G.F., Roth K.S. Pediatric Endocrinology and Inborn Errors of Metabolism-McGraw-Hill Education. Medical. Journal of Inherited Metabolic Disease. 2017;40:893.

Для исследования необходима порция утренней мочи (10-15 мл), собранная в стерильный герметичный контейнер. За 3 дня до сбора мочи желательно не употреблять в пищу фрукты, соки, варенье, шоколад, кофе, какао, конфеты. По возможности исключить обильное питье на ночь. Если пациент находится на искусственном вскармливании, необходимо в направительном бланке указать принимаемые смеси.

1. Захарова Е.Ю. и соавт. Результаты проведения селективного скрининга на наследственные болезни обмена веществ среди пациентов психоневрологических отделений. Второй Всероссийский Конгресс «Современные технологии в педиатрии и детской хирургии». Материалы Конгресса. 2003:141-142. 
2. Михайлова С.В. и соавт. Множественная карбоксилазная недостаточность, обусловленная мутациями в гене биотинидазы. Медицинская генетика. 2005;2:633-638. 
3. Chace D.H. Mass spectrometry in the clinical laboratory. Chem Rev. 2001;101(2):445-77. 
4. Kurkina M.V. et al. Molecular and biochemical study of glutaric aciduria type 1 in 49 Russian families: nine novel mutations in the GCDH gene. Metab Brain Dis. 2020. DOI: 10.1007/s11011-020-00554-x 
5. Sarafoglou K., Hoffmann G.F., Roth K.S. Pediatric Endocrinology and Inborn Errors of Metabolism-McGraw-Hill Education. Medical. Journal of Inherited Metabolic Disease. 2017;40:893.

Подозрение на наличие заболеваний:

Заболевания, обусловленные нарушением обмена аминокислот

Лейциноз (разветвлённо-цепочечная кетонурия, болезнь мочи с запахом кленового сиропа, болезнь кленового сиропа)

Тирозинемия тип 1

Тирозинемия тип 2

Фенилкетонурия

Органические ацидурии

Изовалериановая ацидемия

Недостаточность 3-метилкротонил-КоА-карбоксилазы

Множественная карбоксилазная недостаточность

3-гидрокси-3-метилглутаровая ацидурия

3-метиглутаконовая ацидурия (9 типов)

Недостаточность 3-кетотиолазы

Недостаточность 2-метилбутирил-КоА-дегидрогеназы

Недостаточность 2-метил-3-гидроксибутирил-КоА-дегидрогеназы

Пропионовая ацидемия

Метилмалоновая ацидурия (различные типы)

Глутаровая ацидемия тип 1

Недостаточность биотинидазы

Заболевания, обусловленные нарушением В-окисления

Глутаровая ацидемия тип 2 (множественный дефицит ацил-КоА-дегидрогеназ)

Болезнь Фацио-Лонде/Браун-Виолетте-ван-Лейер синдром

Недостаточность короткоцепочечной ацил-КоА-дегидрогеназы жирных кислот

Недостаточность среднецепочечной ацил-КоА-дегидрогеназы жирных кислот

Недостаточность очень длинноцепопчечной ацил-КоА-дегидрогеназы жирных кислот

Недостаточность длинноцепопчечной 3-гидроксиацил-КоА-дегидрогеназы жирных кислот

Недостаточность трифункционального митохондриального белка

Недостаточность короткоцепочечной 3-гидрокси-ацил-КоА-дегидрогеназы

Недостаточность карнитин-ацилкарнитин транслоказы

Этилмалоновая энцефалопатия

Нарушение цикла мочевины

Синдром ННН, аргинемия, недостаточность орнитин транскарбамилазы, аргининянтарная ацидурия, цитруллинемия 1 типа

Недостаточность карбамоилфосфатсинтетазы

Нарушение метаболизма углеводов

Недостаточность 1,6-бифосфатазы фруктозы

Гликогеноз тип 1

Галактоземия

Наследственная непереносимость фруктозы

Недостаточность пируватдегидрогеназы

Недостаточность пируваткарбоксилазы

Первичные и вторичные митохондриальные патологии

Другое

Лактат ацидоз

Гипероксалурия тип 1

Недостаточность глицеролкиназы

3-гидроизобутират ацидурия/Кетоацидоз

Фумаровая ацидурия

Малоновая ацидурия

Мевалоновая ацидурия

Алкаптонурия

Болезнь Канавана

Нарушение биогенеза пероксисом

2-гидроксиглутаровая ацидурия

Недостаточность ароматических L-аминокислот

Нейробластома

Нарушение метаболизма нейротрансмиттеров

Недостаточность полуальдегиддегидрогеназы (4-гидроксибутират ацидурия)

1. Захарова Е.Ю. и соавт. Результаты проведения селективного скрининга на наследственные болезни обмена веществ среди пациентов психоневрологических отделений. Второй Всероссийский Конгресс «Современные технологии в педиатрии и детской хирургии». Материалы Конгресса. 2003:141-142. 
2. Михайлова С.В. и соавт. Множественная карбоксилазная недостаточность, обусловленная мутациями в гене биотинидазы. Медицинская генетика. 2005;2:633-638. 
3. Chace D.H. Mass spectrometry in the clinical laboratory. Chem Rev. 2001;101(2):445-77. 
4. Kurkina M.V. et al. Molecular and biochemical study of glutaric aciduria type 1 in 49 Russian families: nine novel mutations in the GCDH gene. Metab Brain Dis. 2020. DOI: 10.1007/s11011-020-00554-x 
5. Sarafoglou K., Hoffmann G.F., Roth K.S. Pediatric Endocrinology and Inborn Errors of Metabolism-McGraw-Hill Education. Medical. Journal of Inherited Metabolic Disease. 2017;40:893.

Референсные значения для определяемых параметров

Наименование кислоты	Ед. изм.	Реф. знач. *	Повышение при патологии/вторичные причины
2-гидроксибутират	мМ/М CRE	< 3	> 3
2-гидроксивалериановая	мМ/М CRE	< 2	> 2
2-гидроксиглутаровая	мМ/М CRE	< 16	> 16
2-гидроксидроксифенилацетат	мМ/М CRE	< 2	> 2
2-гидрокси-з-метилвалериановая	мМ/М CRE	< 2	> 2
2-гидроксиизобутират	мМ/М CRE	< 2	> 2
2-гидроксиизовалериановая	мМ/М CRE	< 2	> 2
2-гидроксиизокапроновая	мМ/М CRE	< 2	> 2
2-метил-3-гидроксибутират	мМ/М CRE	< 11	> 11
2-метилацетоацетат	мМ/М CRE	в норме не определяется	> 0
2-метилбутирилглицин	мМ/М CRE	< 2	> 2
2-оксо-3-метилвалериановая	мМ/М CRE	< 2	> 2
2-оксоадипиновая	мМ/М CRE	< 2	> 2
2-оксобутират	мМ/М CRE	< 2	> 2
2-оксоглутаровая	мМ/М CRE	< 152	> 152
2-оксоизовалериановая	мМ/М CRE	< 2	> 2
2-оксоизокапроновая	мМ/М CRE	< 2	> 2
3,4-дигидроксибутират	мМ/М CRE	в норме не определяется	> 0
3-гидрокси-3-метилглутаровая	мМ/М CRE	< 36	> 36
3-гидроксибутират	мМ/М CRE	< 3	> 3
3-гидроксиглутаровая	мМ/М CRE	< 2	> 2
3-гидроксидекандиовая	мМ/М CRE	< 2	> 2
3-гидроксиизобутират	мМ/М CRE	< 2	> 2
3-гидроксиизовалериановая	мМ/М CRE	< 46	> 46
3-гидроксиизокапроновая	мМ/М CRE	< 2	> 2
3-гидроксипропионовая	мМ/М CRE	< 10	> 10
3-гидроксисебациновая	мМ/М CRE	< 2	> 2
3-метиглутаконовая	мМ/М CRE	< 9	> 9
3-метиладипиновая	мМ/М CRE	< 2	> 2
3-метилглутаровая	мМ/М CRE	< 7	> 7
3-метилкротонилглицин	мМ/М CRE	< 2	> 2
4-гидроксибутират	мМ/М CRE	< 2	> 2
4-гидроксиизовалериановая	мМ/М CRE	< 2	> 2
4-гидроксифенилацетат	мМ/М CRE	6 - 28	> 28
4-гидроксифениллактат	мМ/М CRE	6 - 28	> 28
4-гидроксифенилпируват	мМ/М CRE	< 2	> 2
5-гидроксигексановая	мМ/М CRE	< 7	> 7
7-гидроксиоктановая	мМ/М CRE	< 2	> 2
N-ацетиласпартат	мМ/М CRE	< 2	> 2
Адипиновая	мМ/М CRE	< 12	> 12
Ацетоацетат	мМ/М CRE	< 2	> 2
Бутирилглицин	мМ/М CRE	< 2	> 2
Ванилиллактат	мМ/М CRE	< 0,6	> 0,6
Ванилилманделиновая	мМ/М CRE	< 15	> 15
Гексаноилглицин	мМ/М CRE	< 2	> 2
Гликолевая	мМ/М CRE	11 - 103	> 103
Глицерол	мМ/М CRE	< 9	> 9
Глутаровая	мМ/М CRE	< 2	> 2
Гомованилиновая	мМ/М CRE	2 - 15	> 15
Гомогентизиновая	мМ/М CRE	< 10	> 10
Изобутирилглицин	мМ/М CRE	< 2	> 2
Изовалерилглицин	мМ/М CRE	< 2	> 2
Лактат	мМ/М CRE	< 25	> 25
Маликовая	мМ/М CRE	< 2	> 2
Малоновая	мМ/М CRE	< 2	> 2
Мевалон Лактон	мМ/М CRE	< 2	> 2
Метилмалоновая	мМ/М CRE	< 2	> 2
Метилсукцинат	мМ/М CRE	< 3	> 3
Метилцитрат	мМ/М CRE	< 12	> 12
Оротовая	мМ/М CRE	< 11	> 11
Пируват	мМ/М CRE	< 12	>12
Пропионилглицин	мМ/М CRE	< 2	> 2
Себациновая	мМ/М CRE	< 2	> 2
Суберилглицин	мМ/М CRE	< 2	> 2
Субериновая	мМ/М CRE	< 2	> 2
Сукцинат	мМ/М CRE	0,5 - 16	> 16
Сукцинилацетон	мМ/М CRE	< 2	> 2
Тиглилглицин	мМ/М CRE	< 2	> 2
Фениллактат	мМ/М CRE	< 2	> 2
Фенилпируват	мМ/М CRE	< 2	> 2
Фумаровая	мМ/М CRE	< 2	> 2
Этималоновая	мМ/М CRE	< 7	> 7

Характеристические профили органических кислот при наследственных болезнях обмена веществ, определяемые методом ГХ/МС

№	Заболевания, обусловленные нарушением обмена аминокислот	Метаболиты: ↑
1	Лейциноз (разветвлённо-цепочечная кетонурия, болезнь мочи с запахом кленового сиропа, болезнь кленового сиропа)	2-оксоизокапроновая, 2-оксоизовалерианова, 2-оксо-3-метилвалериановая, 2-гидроксиизокапроновая, 2-гидроксиизовалериановая, 2-гидрокси-3-метилвалериановая кислоты: ↑
2	Тирозинемия тип 1	4-гидроксифениллактат, сукциниацетон, 4-гидроксифенилпируват: ↑
3	Тирозинемия тип 2	4-гидроксифениллактат, 4-гидроксифенилпируват: ↑
4	Фенилкетонурия	Фениллактат, фенилпируват, 2-гидроксифенилацетат, 4-гидроксифениллактат, 4-гидроксифенилпируват: ↑
	Органические ацидурии	Метаболиты: ↑
5	Изовалериановая ацидемия	3-гидроксиизовалериановая к-та, изовалериглицин: ↑
6	Недостаточность 3-метилкротонил-КоА карбоксилазы	3-гидроксиизовалериановая к-та, 3-метилкротонилглицин: ↑
7	Множественная карбоксилазная недостаточность	3-гидроксиизовалериановая кислота, лактат, метилцитрат, 3-гидроксипропионовая кислота, 3-метилкротонилглицин: ↑
8	3-гидрокси-3-метилглутаровая ацидурия	3-гидрокси-3-метилглутаровая кислота, 3-метилглутаконовая кислота, 3-метилглутаровая кислота, 3-гидроксиизовалериановая кислота, 3-метилкротонилглицин: ↑
9	3-метиглутаконовая ацидурия (9 типов)	3-метилглутаконовая кислота, 3-метилглутаровая кислота
10	Недостаточность 3-кетотиолазы	2-метил-3-гидроксибутират, 2-метилацетоацетат, 3-гидроксибутират, тиглилглицин, ацетоацетат: ↑
11	Недостаточность 2-метилбутирил-КоА дегидрогеназы	2-метилбутирилглицин: ↑
12	Недостаточность 2-метил-3-гидроксибутирил-КоА дегидрогеназы	2-метил-3-гидроксибутират, тиглилглицин: ↑
13	Пропионовая ацидемия	3-гидроксипропионовая кислота, метилцитрат, пропионилглицин, тиглилглицин: ↑
14	Метилмалоновая ацидурия (различные типы)	Метилмалоновая ислота, 3-гидроксипропионовая кислота, метилцитрат: ↑
15	Глутаровая ацидемия тип 1	Глутаровая кислота, 3-гидроксиглутаровая кислота: ↑
16	Недостаточность биотинидазы	3-гидроксиизовалериановая кислота, 3-гидроксипропионовая кислота, тиглилглицин, 3-метилкротонилглицин, метилцитрат, лактат: ↑
	Заболевания, обусловленные нарушением В-окисления	Метаболиты: ↑
17	Глутаровая ацидемия тип 2 (множественный дефицит ацил-КоА дегидрогеназ)	Глутаровая кислота, этилмалоновая кислота, адипиновая кислота, субериновая кислота, 2-гидроксиглутаровая кислота, изовалерилглицин, изобутирилглицин, 2-метилбутирилглицин: ↑
18	Болезнь Фацио-Лонде/Браун-Виолетте-ван-Лейер синдром	Глутаровая кислота, этилмалоновая кислота, адипиновая кислота, субериновая кислота, 2-гидроксиглутаровая кислота, изовалерилглицин, изобутирилглицин, 2-метилбутирилглицин: ↑
19	Недостаточность короткоцепочечной ацил-КоА дегидрогеназы жирных кислот	Этилмалоновая кислота: ↑
20	Недостаточность среднецепочечной ацил-КоА дегидрогеназы жирных кислот	5-гидроксигексановая, 7-гидроксиоктановая, адипиновая, субериновая, себациновая кислоты, гексаноилглицин, суберилглицин: ↑
21	Недостаточность очень длинноцепопчечной ацил-КоА дегидрогеназы жирных кислот	Адипиновая, субериновая, себациновая кислоты: ↑
22	Недостаточность длинноцепопчечной 3-гидроксиацил-КоА дегидрогеназы жирных кислот	Адипиновая, субериновая, себациновая кислоты, 3-гидроксибутират, 3-гидроксиизобутират, ацетоацетат: ↑
23	Недостаточность трифункционального митохондриального белка	Субериновая, себациновая, 3-гидроксисебациновая: ↑
24	Недостаточность короткоцепочечной 3-гидрокси-ацил-КоА дегидрогеназы	3,4-дигидроксибутират, 3-гидроксиглутаровая кислота: ↑
25	Недостаточность карнитин-ацилкарнитин транслоказы	Адипиновая, субериновая, себациновая кислоты: ↑
26	Этилмалоновая энцефалопатия	Этилмалоновая кислота, изовалерилглицин, метилсукцинат, 2-метилбутирилглицин, изобутирилглицин: ↑
	Нарушение цикла мочевины	Метаболиты: ↑
27	Синдром ННН, аргинемия, недостаточность орнитин транскарбамилазы, аргининянтарная ацидурия, цитруллинемия 1 типа	Оротовая кислота: ↑
28	Недостаточность карбамоилфосфатсинтазы	3-метилглутаконовая кислота: ↑
	Нарушение метаболизма углеводов	Метаболиты: ↑
29	Недостаточность 1,6-бифосфатазы фруктозы	Лактат, глицерол: ↑
30	Гликогеноз тип 1	Лактат, 3-метилглутаконовая кислота, 3-метилглутаровая кислота: ↑
31	Галактоземия	4-гидроксифениллактат, 4-гидроксифенилпируват: ↑
32	Наследственная непереносимость фруктозы	4-гидроксифениллактат, 4-гидроксифенилпируват: ↑
33	Недостаточность пируват дегидрогеназы	Лактат, 2-оксоглутаровая кислота, сукцинат, маликовая кислота, 2-оксоизокапроновая кислота, 2-оксоизокапроновая кислота, 2-оксо-3-метилвалериановая кислота, 2-гидроксиизокапроновая кислота, 2-гидроксиизовалериановая кислота, 2-гидрокси-3-метилвалериановая кислота: ↑
34	Недостаточность пируват карбоксилазы	Лактат, пируват, сукцинат, маликовая кислота, фумаровая кислота: ↑
35	Первичные и вторичные митохондриальные патологии	Лактат, пируват, сукцинат, маликовая кислота, фумаровая кислота, 2-гидроксиизобутират, 3-гидроксибутират, 2-оксоглутаровая кислота: ↑
	Другое	Метаболиты: ↑
36	Лактат ацидоз	Лактат, пируват, 2-гидроксибутират, 2-гидроксиизобутират, 3-гидроксибутират, 4-гидроксифениллактат: ↑
37	Гипероксалурия тип 1	Гликолевая кислота: ↑
38	Недостаточность глицерол киназы	Глицерол: ↑
39	3-гидроизобутират ацидурия/Кетоацидоз	3-гидроксиизобутират, ацетоацетат: ↑
40	Фумаровая ацидурия	Фумаровая кислота, лактат, 2-оксоглутаровая кислота, сукцинат: ↑
41	Малоновая ацидурия	Малоновая, метилмалоновая кислоты: ↑
42	Мевалоновая ацидурия	Мевалон лактон (вне криза может быть в норме): ↑
43	Алкаптонурия	Гомогентизиновая кислота: ↑
44	Болезнь Канавана	N-ацетиласпартат: ↑
45	Нарушение биогенеза пероксисом	Адипиновая, субериновая, себациновая, 3-гидроксисебациновая кислоты, 4-гидроксифениллактат: ↑
46	2-гидроксиглутаровая ацидурия	2-гидроксиглутаровая кислота: ↑
47	Недостаточность ароматических L-аминокислот	Ванилиллактат: ↑
48	Нейробластома	Ванилиллактат, гомованилиновая, ванилилминдальная: ↑
49	Нарушение метаболизма нейротрансмиттеров	Ванилиллактат, гомованилиновая, ванилилминдальная: ↑
50	Недостаточность полуальдегиддегидрогеназы (4-гидроксибутират ацидурия)	4-гидроксибутират, 3,4-дигидроксибутират: ↑

1. Захарова Е.Ю. и соавт. Результаты проведения селективного скрининга на наследственные болезни обмена веществ среди пациентов психоневрологических отделений. Второй Всероссийский Конгресс «Современные технологии в педиатрии и детской хирургии». Материалы Конгресса. 2003:141-142. 
2. Михайлова С.В. и соавт. Множественная карбоксилазная недостаточность, обусловленная мутациями в гене биотинидазы. Медицинская генетика. 2005;2:633-638. 
3. Chace D.H. Mass spectrometry in the clinical laboratory. Chem Rev. 2001;101(2):445-77. 
4. Kurkina M.V. et al. Molecular and biochemical study of glutaric aciduria type 1 in 49 Russian families: nine novel mutations in the GCDH gene. Metab Brain Dis. 2020. DOI: 10.1007/s11011-020-00554-x 
5. Sarafoglou K., Hoffmann G.F., Roth K.S. Pediatric Endocrinology and Inborn Errors of Metabolism-McGraw-Hill Education. Medical. Journal of Inherited Metabolic Disease. 2017;40:893.