Карнитин норма в крови

Исследование мутаций в гене SLC22A5.

Перечень исследуемых мутаций может быть предоставлен по запросу.

Литература

1. Е.А.Николаева, И.В.Леонтьева, Е.П.Калачанова, И.В.Золкина Задержка физического развития и кардиомиопатия у ребенка с первичным системным дефицитом карнитина Журнал «Трудный пациент» № 2-3-2012. 
2. Николаева Е.А., Мамедов И.С. Диагностика и лечение наследственных дефектов обмена жирных кислот у детей. Росс. вестн. перинатол. и педиатр. 2009; 2: 51–65. 
3. Новиков П.В. Редкие (орфанные) наследственные и врожденные болезни у детей: проблемы и задачи на современном этапе. Вопр. практ. педиатрии. 2011; 1: 34–44. 
4. Longo N., Amat di San Filippo C., Pasquali M. Disorders of carnitine transport and the carnitine cycle. Am J Med Genet C Semin Med Genet. 2006; 142: 2: 77–85. 
5. OMIM.

Анализ мочи на L-карнитин (свободный и общий)

Общая информация об исследовании

Карнитин – это витаминоподобное соединение, являющееся производным аминокислот лизина и метионина. Его активная форма называется левокарнитином, или L-карнитином. L-карнитин – кофактор многих биохимических реакций в организме человека. Он необходим для транспорта и бета-окисления длинноцепочечных жирных кислот, процессов гликолиза и глюконеогенеза, детоксикации органических кислот и ксенобиотиков. Кроме того, L-карнитин участвует в регуляции оксидативного стресса и апоптоза. Преимущественно он синтезируется в печени и почках, другим его источником служит пища (мясные продукты). В организме взрослого мужчины содержится около 15-20 г карнитина, до 95  % которого находится в скелетной мышечной ткани. Основной путь выведения карнитина – через почки. В норме почечные канальцы обеспечивают реабсорбцию карнитина и препятствуют его потере с мочой.

L-карнитин и его соединения не дают токсических эффектов, и их избыток в организме не опасен. Наоборот, дефицит карнитина может приводить к различными нарушениям, затрагивающим практически все системы и органы. Клинические признаки развиваются при снижении его уровня до 10-20  % (и меньше) от нормы. Для диагностики заболеваний, сопровождающихся недостаточностью карнитина, определяют концентрацию этого соединения в моче.

Различают первичную и вторичную недостаточность карнитина. Первичная недостаточность – это аутосомно-рецессивное заболевание, вызванное дефектом транспорта карнитина. Как правило, заболевание манифестирует в детском возрасте и сопровождается яркой симптоматикой. У таких пациентов концентрация карнитина значительно снижена. Определение уровня карнитина в моче оказывается особенно удобным в педиатрической практике, особенно в случаях, когда производятся многократные анализы.

Вторичная недостаточность карнитина наблюдается во всех возрастных группах и может сопровождать различные врождённые нарушения метаболизма (например, недостаточность ферментов цикла синтеза мочевины), а также развивается при лечении некоторыми лекарственными препаратами (например, вальпроевой кислотой, зидовудином). Одной из ее причин является нарушение его реабсорбции в почечных канальцах. Вторичная недостаточность L-карнитина, обусловленная его потерей с мочой, наблюдается при синдроме Фанкони, цистинозе, окулоцереброренальном синдроме (синдроме Лоу) и некоторых других генетических заболеваниях – их отличает повышенная концентрация L-карнитина в моче. Таким образом, определение карнитина в моче является методом дифференциальной диагностики первичных и вторичных дефицитов L-карнитина. Следует отметить, что диагностика заболеваний, сопровождающихся дефицитом карнитина, представляет собой целый комплекс лабораторных исследований.

В последнее время появляются новые данные о роли карнитина в патогенезе таких состояний, как сахарный диабет, гипертоническая болезнь, сердечная недостаточность, ишемическая болезнь сердца, дислипидемия и др. Наиболее убедительные данные получены в отношении применения препаратов L-карнитина у пациентов с заболеваниями периферических сосудов.

Также измерение концентрации L-карнитина в моче является удобным способом контролировать уровень этого соединения при лечении препаратами карнитина.

При оценке результатов исследования следует помнить, что уровень карнитина зависит от особенностей питания, физических нагрузок и сопутствующих заболеваний. Полученные показатели следует интерпретировать с учетом дополнительных клинических, лабораторных и инструментальных данных.

Для чего используется исследование?

• Для диагностики первичного и вторичного дефицита L-карнитина;
• для оценки уровня L-карнитина на фоне лечения препаратами карнитина.

Когда назначается исследование?

• При симптомах дефицита карнитина: некетотической гипогликемии, гипераммониемии, мышечной слабости, кардиомиопатии, гепатомегалии;
• при наблюдении пациентов с заболеваниями периферических сосудов, сахарным диабетом, гипертонической болезнью, сердечной недостаточностью, ишемической болезнью сердца и дислипидемией.

Аминокислоты и ацилкарнитины являются участниками сложных метаболических процессов в организме, соответственно, оценка их концентрации в венозной крови позволяет выявить возможные отклонения от нормы и заподозрить наличие обменной патологии. Комплексное исследование (по сравнению с аналогичным анализом 32 показателей) дополнено и включает в себя определение 42 показателей, несколько расширяя диагностический диапазон.

Входящие в состав комплекса аминокислоты и ацилкарнитины:

* Жирным шрифтом выделены аминокислоты

• 3-гидроксибутирилкарнитин (C4OH)
• 3-гидроксигексаноилкарнитин (C6OH)
• 3-гидроксиизовалерилкарнитин (C5OH)
• 3-гидроксимиристоилкарнитин (C14OH)
• 3-гидроксиоктадеканоилкарнитин (3-гидроксистеароил, C18OH)
• 3-гидроксиоктадеканоилкарнитин (3-гидроксистеароил, C18OH)
• 3-гидроксипальмитоилкарнитин (C16OH)
• 3-гидроксипальмитолеилкарнитин (C16:1OH)
• L-карнитин, свободный
• Адипилкарнитин (C6DC)
• Аланин (ALA)
• Аргинин (ARG)
• Ацетилкарнитин (С2)
• Бутирилкарнитин (С4)
• Валин (VAL)
• Гексадеценоилкарнитин (C16:1)
• Гексаноилкарнитин (C6)
• Глицин (GLY)
• Декадиеноноилкарнитин (C10:2)
• Деканоилкарнитин (C10)
• Деценоилкарнитин (C10:1)
• Додеканоилкарнитин (Лауроил, C12)
• Додеценоилкарнитин (C12:1)
• Изовалерилкарнитин (C5)
• Лейцин+Изолейцин (XLE)
• Линолеилкарнитин (C18:2)
• Метионин (MET)
• Миристоилкарнитин (Тетрадеканоил, C14)
• Миристолеилкарнитин (Тетрадеценоил, C14:1)
• Октадеканоилкарнитин (Стеароил, C18)
• Октадеценоилкарнитин (Олеил, C18:1)
• Октаноилкарнитин (C8)
• Октеноилкартинин (C8:1)
• Орнитин (ORN)
• Пальмитоилкарнитин (C16)
• Пролин (PRO)
• Пропионилкарнитин (C3)
• Тетрадекадиеноилкарнитин (C14:2)
• Тиглилкарнитин (С5:1)
• Тирозин (TYR)
• Фенилаланин (PHE)
• Цитруллин (CIT)

Синонимы русские

Аминокислотный профиль; ацилкарнитиновый профиль.

Синонимы английские

Amino acid profile; acylcarnitine profile; screening analysis of the 42 indicators.

Метод исследования

Высокоэффективная жидкостная хроматография с тандемной масс-спектрометрией.

Единицы измерения

Мкмоль/л (микромоль на литр).

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Венозную кровь.

Как правильно подготовиться к исследованию?

• Не принимать пищу в течение 8 часов до исследования, можно пить чистую негазированную воду.
• Исключить из рациона алкоголь в течение 24 часов до исследования.
• Полностью исключить (по согласованию с врачом) прием лекарственных препаратов в течение 24 часов перед исследованием.
• Исключить физическое и эмоциональное перенапряжение в течение 30 минут до исследования.
• Не курить в течение 30 минут до исследования.
• Детям в возрасте до 1 года не принимать пищу в течение 30-40 минут до исследования.
• Детям в возрасте от 1 до 5 лет не принимать пищу в течение 2-3 часов до исследования.

Общая информация об исследовании

Данное исследование является расширенным (дополнено 10 показателями) по сравнению с аналогичным комплексом 06-273 Анализ крови на аминокислоты и ацилкарнитины (32 показателя).

Аминокислоты имеют сложный химический состав, поступают в организм с пищей или синтезируются из других веществ в процессе многоэтапных реакций. Имеющие эту способность аминокислоты считаются заменимыми, то есть поступают и в составе пищевых продуктов, и производятся в организме. Также существуют незаменимые аминокислоты, которые человек может получить только из пищи. Общая функция всех аминокислот заключается в том, что они являются составной частью белков, которые представляют собой строительный материал для всех клеток и тканей организма. Также они необходимы для синтеза гормонов и других биологически активных веществ, клеток иммунной системы, транспортных молекул (переносчиков) и т. д. Аминокислоты принимают участие практически во всех видах окислительно-восстановительных реакций и других биохимических процессов, обеспечивая жизнедеятельность на клеточном уровне, от которой зависит состояние всего организма в целом. Кроме того, каждая аминокислота, помимо общих функций, обладает какими-либо специфическими особенностями. Это можно проследить на примере аминокислот, входящих в данный комплекс.

Незаменимые аминокислоты

Аргинин – осуществляет влияние на стенку сосудов через реакции с оксидом азота NO – поддерживает нормальный тонус сосудов, обеспечивает реакции иммунной системы, регенерации тканей, восстановление после повреждений.

Валин – поддерживает азотистый баланс (достаточное поступление и выведение излишков), восстановление мышечной и нервной тканей.

Лейцин и изолейцин – отвечают за структуру мышечной ткани и поддержание уровня глюкозы в крови.

Метионин – антиоксидантное действие, выведение токсинов.

Фенилаланин – работа нервной системы, участие в производстве серотонина и мелатонина.

Заменимые аминокислоты

Аланин – обладает способностью поддерживать определенный уровень глюкозы в крови путем участия в ее синтезе в печени (процессе глюконеогенеза).

Глицин – обладает нейропротективным действием, также необходим для синтеза креатина, участвующего в расщеплении АТФ (получении энергии для работы мышц и всех тканей и органов).

Пролин – участвует в синтезе коллагена – поддержание тонуса кожи, мышц, стенки сосудов.

Тирозин – участвует в работе центральной нервной системы и осуществлении высшей нервной деятельности.

Орнитин – промежуточный продукт в процессах выведения аммиака, участие в метаболизме жиров.

Цитруллин также участвует в цикле мочевины и выведении аммиака.

Помимо изучения уровня аминокислот, комплекс включает в себя определение концентрации свободного L-карнитина и его производных.

L-карнитин, или левокарнитин, по некоторым классификациям также относится к аминокислотам вследствие схожей структуры, поступает в организм извне и может синтезироваться им самостоятельно с использованием лизина и метионина при участии витаминов группы В, С и железа. Основная функция карнитина сводится к участию в реакциях энергетического обмена путем переноса жирных кислот в митохондрии, где осуществляется синтез АТФ (основного источника энергии). Вследствие этого наибольшее количество карнитина обнаруживается в тех органах, которые требуют высоких энергозатрат: головной мозг, сердце, мышцы, печень, почки.

Для выполнения своей основной функции участия в энергетическом обмене карнитин присоединяет к себе жирные кислоты и переносит их в митохондрии, где существуют механизмы для их превращений. Такие соединения карнитина и жирных кислот получили название ацилкарнитинов, которые, по сути, являются промежуточными веществами, но несут высокую диагностическую ценность, отражая один из важнейших этапов окислительно-восстановительных реакций. Таким образом, перенос жирных кислот с помощью карнитина в митохондрии обеспечивает каскад важнейших биохимических процессов, в конечном итоге приводящих к образованию энергии. Данный комплекс расширен определением нескольких дополнительных ацилкарнитинов (адипилкарнитин, тиглилкарнитин, группа гидроксикарнитинов), что дает возможность распознавать большее количество нарушений обмена жирных кислот.

Определение концентрации аминокислот в венозной крови направлено на диагностику нарушений их метаболизма, а ацилкарнитинов – на выявление патологии обмена жирных кислот. Обменные заболевания составляют очень важную и еще не в полной мере изученную область вследствие сложности и большого количества протекающих в организме метаболических процессов. Они могут быть врожденными (наследственными, генетически обусловленными) и приобретенными (связаны с каким-либо другим первичным заболеванием, приведшим к нарушению обмена). Среди врожденных аминоацидопатий (нарушений аминокислотного обмена) встречаются такие серьезные заболевания, как фенилкетонурия, гомоцистинурия, гиперпролинемия, оксопролинурия, гиперметионинемия, цитруллинемия, тирозинемия, аргининемия и др. Патологии обмена жирных кислот, как правило, связаны с нарушением в работе ферментов, участвующих в них. Примерами таких заболеваний являются дефект транспорта карнитина, недостаточность карнитинпальмитоилтрансферазы I типа, недостаточность длинноцепочечной ацил-КоА-дегидрогеназы, недостаточность длинноцепочечной 3-гидроксиацил-КоА-дегидрогеназы, недостаточность митохондриального трифункционального белка, недостаточность карнитин/ацилкарнитинтранслоказы и др. Приобретенные нарушения могут быть связаны с характером питания (избыточным или недостаточным его количеством), развитием сахарного диабета, хронических инфекционных и воспалительных процессов, злокачественного новообразования, патологии ЖКТ, печени, почек.

Оценка уровня аминокислот и ацилкарнитинов осуществляются современным методом лабораторной диагностики – высокоэффективной жидкостной хроматографией с тандемной масс-спектрометрией (ВЭЖХ/МС). С помощью данного анализа возможно выделение всех интересующих веществ из венозной крови и подсчет их количества. Преимуществами метода являются возможность определения большого количества показателей одновременно из одного образца материала, достаточно быстрое получение ответа, высокая чувствительность и специфичность метода. Следует отметить, что результат анализа не может расцениваться как единственное основание для постановки диагноза. Интерпретацию осуществляет только специалист с учетом данных всех остальных методов обследования (клинических, анамнестических, инструментальных и других видов лабораторной диагностики).

Для чего используется исследование?

• Диагностика врожденных (наследственных, генетически обусловленных) и приобретенных патологий обмена аминокислот и жирных кислот при наличии их клинических симптомов или при отягощенном наследственном анамнезе по данным заболеваниям.
• Дифференциальная диагностика причин нарушения азотистого обмена, увеличения в крови содержания аммиака и замедления его выведения из организма.
• Определение пищевого статуса (особенно при вегетарианских типах питания или спортивном режиме с приемом препаратов аминокислот и карнитинов).
• Контроль за эффективностью терапии при подтвержденном диагнозе обменных нарушений.
• Контроль за соблюдением рекомендаций по питанию.

Когда назначается исследование?

• При подозрении на нарушения обмена аминокислот и жирных кислот у детей, проявлениями которых могут быть анорексия, судороги, нарушения работы ЖКТ (рвота, диарея), нарушение психомоторного и психоречевого развития, наличие специфического запаха и окраски пеленок (белья), нарушения кислотно-щелочного равновесия (метаболический ацидоз).
• Скрининг новорождённых, имеющих отягощенный наследственный анамнез по обменным нарушениям.
• При нарушении обмена аммиака и увеличении его концентрации в крови (гипераммониемия).
• При обследовании лиц, придерживающихся принципов спортивного питания с употреблением в пищу протеинов или, наоборот, вегетарианства с исключением животных белков из рациона.
• При необходимости контроля за соблюдением рекомендаций по питанию или эффективности лекарственной терапии.

Что означают результаты?

Референсные значения, мкмоль/л

Диапазон нормальных допустимых значений результатов зависит от особенностей питания, клинических и лабораторных данных. Интерпретация результатов не может быть проведена только по данному анализу, осуществляется врачом на основании данных всех методов обследования.

Отклонение от нормы концентрации каждой конкретной аминокислоты или ацилкарнитина может подразумевать под собой отдельную патологию или несколько заболеваний, требующих детальной дифференциальной диагностики.

Повышение общего уровня аминокислот в крови возможно при:

• сахарном диабете (в стадии кетоацидоза);
• заболеваниях почек, сопровождающихся почечной недостаточностью;
• синдроме Рея (острой печеночной недостаточности с энцефалопатией);
• беременности – на фоне эклампсии.

Снижение общего уровня аминокислот в крови возможно при:

• лихорадочных синдромах;
• избыточном синтезе гормонов коры надпочечников;
• заболеваниях почек (нефротический синдром);
• ревматоидном артрите;
• недостаточном питании и голодании;
• заболеваниях ЖКТ, сопровождающихся нарушением всасывания питательных веществ;
• гиповитаминозе.

Что может влиять на результат?

• Характер питания (особенно качественный и количественный состав поступающего с пищей белка);
• прием некоторых лекарственных препаратов, в частности, при обследовании ребенка младенческого возраста могут иметь значение препараты, применяемые матерью в период беременности и лактации.



Важные замечания

• Данное скрининговое исследование рекомендовано проводить как можно раньше новорождённым из группы риска по наследственным обменным заболеваниям, т. к. ранее выявление и начало лечения позволяет предотвратить прогрессирование заболевания и развитие тяжелых осложнений.

Также рекомендуется

• Клинический и биохимический анализы крови – основные показатели
• Общий анализ мочи с микроскопией осадка
• Анализ мочи на аминокислоты (33 показателя)
• Копрограмма
• Лактат
• Мочевина в сыворотке

Кто назначает исследование?

Неонатолог, педиатр, терапевт, невролог, медицинский генетик, диетолог.

Литература

• El-Farghali OG, El-Chimi MS, El-Abd HS, El-Desouky E. Amino acid and acylcarnitine profiles in perinatal asphyxia: a case-control study. J Matern Fetal Neonatal Med. 2018 Jun;31(11):1462-1469.
• Rinaldo P, Cowan TM, Matern D. Acylcarnitineprofile analysis. Genet Med. 2008 Feb;10(2):151-6.
• Karam PE, Habbal MZ, Mikati MA, Zaatari GE, Cortas NK, Daher RT. Diagnostic challenges of aminoacidopathies and organic acidemias in a developing country: a twelve-year experience. Clin Biochem. 2013 Dec;46(18):1787-92.
• Rosenberg LE. Diagnosis and mangement of inherited aminoacidopathies in the newborn and the unborn. Clin Endocrinol Metab. 1974 Mar;3(1):145-52.