Норма карнитина в крови
Оценка концентрации ацилкарнитинов – веществ, которые являются промежуточными продуктами метаболических реакций, в целях своевременной диагностики нарушений обмена веществ и патологий, возникающих вследствие этого.
Входящие в состав комплекса 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)
Этерифицированные карнитины = СУММА(C2,C3…C18)
Суммарные карнитины = свободный+эстерифицированный
Соотношение этерифицированные/свободный карнитин = (суммарный карнитин-свободный карнитин)/свободный карнитин
Синонимы русские
Ацилкарнитиновый профиль.
Синонимы английские
Acylcarnitine profile.
Метод исследования
Высокоэффективная жидкостная хроматография с тандемным масс-спектрометрическим детектированием (ВЭЖХ-МС/МС).
Единицы измерения
Мкмоль/л (микромоль на литр).
Какой биоматериал можно использовать для исследования?
Венозную кровь.
Как правильно подготовиться к исследованию?
- Детям в возрасте до 1 года не принимать пищу в течение 30-40 минут до исследования.
- Не принимать пищу в течение 2-3 часов до исследования, можно пить чистую негазированную воду.
- Не курить в течение 30 минут до исследования.
Общая информация об исследовании
Ацилкарнитины представляют собой сложные органические вещества, в состав которых входят карнитин и жирные кислоты. L-карнитин, или левокарнитин, – соединение, сходное по своему химическому строению с витаминами группы В, он необходим для осуществления многих жизненно важных метаболических процессов. Жирные кислоты делятся на насыщенные и ненасыщенные в зависимости от типа связи атомов углерода, являются важнейшими компонентами клеточной мембраны и одним из важнейших источников энергии. Ацилкарнитины – это химические соединения данных групп веществ, участники сложнейших биохимических реакций клеточного метаболизма.
Комплексное исследование включает в себя определение концентрации свободного карнитина, ацилкарнитинов, а также показатель этерефицированных карнитинов (суммы всех ацилкарнитинов) и его соотношение к свободному карнитину.
L-карнитин способен усваиваться из пищи и синтезироваться в организме с участием аминокислот метионина и лизина, ряда ферментов, витаминов и микроэлементов. Основная функция карнитина заключается в участии в реакциях энергетического обмена. Также он играет немаловажную роль в процессах укрепления костей и мышц, расщепления жировой ткани, снижения глюкозы крови, препятствует накоплению токсинов, что защищает клетки и ткани от их повреждающего воздействия. Вследствие этого лекарственная форма вещества часто назначается при метаболическом синдроме, сахарном диабете, сердечно-сосудистой патологии, повышенных физических нагрузках.
Ацилкарнитины, как представители класса эфиров карнитина и жирных кислот, подразделяются на короткоцепочечные (С2-С5), среднецепочечные (С6-С12) и длинноцепочечные (С14-С18) в зависимости от длины углеродной цепи присоединенной кислоты. Химические названия этих соединений происходят от латинского названия чисел, соответствующих количеству атомов углерода жирной кислоты, присоединенной к карнитину, например гексаноилкарнитин (6 атомов углерода), октаноилкарнитин (8 атомов углерода) и т.д. 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, следовательно, всего организма в целом.
Комплексное выявление концентрации ацилкарнитинов в крови применяется для выявления каких-либо нарушений метаболических и обменных процессов в организме. Эти заболевания могут быть как врожденными (связанными с генетическими мутациями), так и приобретенными (из-за нарушения усвоения необходимых веществ из пищи или их синтеза в организме, разрушения под воздействием различных факторов и.т.д.). Так как ацилкарнитины являются промежуточными продуктами обмена жирных и органических кислот, то отклонение от нормы их концентрации может указывать на нарушения именно в этих видах обмена, которые клинически проявляются в виде специфических заболеваний обмена веществ или в составе системной патологии.
Комплексное определение уровня ацилкарнитинов в крови осуществляется методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-спектрометрическим детектором (ВЭЖХ/МС). На первом этапе анализа происходит качественное разделение изучаемых веществ по их физико-химическим свойствам. Затем, на втором этапе, оцениваются уровни каждого ацилкарнитина, которые отражаются в мкмоль/л и сравниваются с диапазоном референсных значений. Этерифицированные карнитины вычисляются математическим путем как сумма всех выявленных ацилкарнитинов. Суммарные карнитины – как сумма свободного и этерфицированных карнитинов. Соотношение этерифицированные картинины к свободному карнитину определяется по формуле (суммарный карнитин-свободный карнитин)/свободный карнитин.
ВЭЖХ/МС на сегодняшний день является одним из самых точных методов лабораторной диагностики с анализом большого количества сходных между собой показателей одновременно, обладает высокой чувствительностью и специфичностью и выполняется в достаточно короткие сроки, что также имеет значение при некоторых тяжелых формах обменных нарушений.
Исследование может применяться не только для выявления патологических процессов и заболеваний, связанных с обменом жирных кислот, но и при соблюдении спортивного режима питания и физических нагрузок (при которых широко распространено применение L-карнитина).
Важно отметить, что результаты исследования не являются окончательным диагнозом, интерпретация осуществляется только врачом с учетом всех имеющихся данных анамнеза и диагностических исследований.
Для чего используется исследование?
- Диагностика врожденных (наследственных) и приобретенных заболеваний, связанных с нарушением обмена жирных и органических кислот – при возникновении их клинических симптомов или при отягощенном семейном анамнезе.
- Определение пищевого статуса (особенно у вегетарианцев и при спортивном режиме питания).
- Контроль за эффективностью терапии при подтвержденном диагнозе обменных нарушений.
- Контроль соблюдения рекомендаций по питанию.
Когда назначается исследование?
- При подозрении на нарушение метаболизма жирных кислот, проявлениями которых могут быть нарушения работы ЖКТ (рвота, диарея), нарушения кислотно-щелочного равновесия, неврологические нарушения и др.
- Обследование лиц, придерживающихся принципов спортивного питания или вегетарианства.
- Необходимость контроля соблюдения рекомендаций по питанию или применения лекарственных препаратов.
Что означают результаты?
Референсные значения, мкмоль/л
Свободный карнитин (C0) 11,36 – 52,27
Ацетилкарнитин (C2) 1,34 – 24,61
Пропионилкарнитин (C3) 0,08 – 0,72
Бутирилкарнитин (C4) 0,03 – 0,28
Изовалерилкарнитин (C5) 0,02 – 0,16
Глутарилкарнитин (C5DC) 0,01 – 0,18
Гексаноилкарнитин (C6) 0,01 – 0,76
Октаноилкарнитин (C8) 0,02 – 0,18
Деканоилкарнитин (C10) 0,02 – 0,15
Додеканоилкарнитин (C12) 0,01 – 0,1
Тетрадеканоилкарнитин (C14) 0,05 – 0,15
Гексадеканоилкарнитин (C16) 0,02 – 0,12
Стеароилкарнитин (C18) 0,01 – 0,19
Этерифицированные карнитины 1,54 – 30,47
Суммарные карнитины 13,45 – 75,19
Отклонение от нормы концентрации каждого конкретного ацилкарнитина может подразумевать под собой отдельную патологию или быть проявлением нескольких заболеваний. К примеру, повышение уровня пропионилкарнитина (C3) характерно для пропионовой ацидурии, метилмалоновой ацидурии, недостаточности витамина В12, недостаточности кобаламина C, D или F, что требует комплексного подхода к дифференциальной диагностике.
Что может влиять на результат?
- Характер питания;
- прием некоторых лекарственных препаратов.
Также рекомендуется
- Клинический и биохимический анализы крови – основные показатели
- Общий анализ мочи с микроскопией осадка
- Анализ мочи на ацилкарнитины
Кто назначает исследование?
Педиатр, терапевт, невролог, медицинский генетик, диетолог.
Литература
- Millington DS, Stevens RD. Acylcarnitines: analysis in plasma and whole blood using tandem mass spectrometry. Methods Mol Biol. 2011;708:55-72.
- Scott D, Heese B, Garg U. Quantification of Free Carnitine and Acylcarnitines in Plasma or Serum Using HPLC/MS/MS. Methods Mol Biol. 2016;1378:11-9.
- Blair HC, Sepulveda J, Papachristou DJ. Nature and nurture in atherosclerosis: The roles of acylcarnitine and cell membrane-fatty acid intermediates. Vascul Pharmacol. 2016 Mar;78:17-23.
- de Sousa C, English NR, Stacey TE, Chalmers RA. Measurement of L-carnitine and acylcarnitines in body fluids and tissues in children and in adults. Clin Chim Acta. 1990 Mar 15;187(3):317-28.
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.
Метод определения
Секвенирование
Исследуемый материал
Цельная кровь (с ЭДТА)
Исследование мутаций в гене SLC22A5.
Тип наследования.
Аутосомно-рецессивный.
Гены, ответственные за развитие заболевания.
SLC22A5 (SOLUTE CARRIER FAMILY 22 (ORGANIC CATION TRANSPORTER), MEMBER 5) находится на хромосоме 5 в области 5q31.1. Включает 10 экзонов. Экспрессируется в скелетных мышцах, сердце и почках. На сегодняшний день описано 111 мутаций в гене SLC22A5.
Определение заболевания.
Системный дефицит карнитина – редкое (орфанное) наследственное заболевание, обусловленное дефектом транспортера карнитина, что ведет к резкому нарушению поступления карнитина в ткани и крайне низкому его уровню в крови.
Патогенез и клиническая картина.
Мутации в гене SLC22A5, кодирующем белок OCTN2 (натрий-зависимый транспортер карнитина), приводят к нарушению окисления жирных кислот из-за нехватки транспортеров карнитина. Карнитин – вещество природного происхождения, поступает в организм преимущественно с пищей и используется клетками для сжигания жиров и выработки энергии. Недостаток плазменного мембранного транспортера карнитина приводит к потере карнитина с мочой, низкому уровню карнитина в сыворотке крови (0-5 mM, нормальные 25-50 mM) и уменьшению накопления внутриклеточного карнитина. Различают две формы заболевания.
Метаболическая форма является более частой и проявляется до двух лет. Для детей с данным заболеванием характерен отказ от еды и частые инфекции верхних дыхательных путей и острый гастроэнтерит. Типична гепатомегалия. Проявляется также в виде нарушений функций мозга (энцефалопатия), нарушений сократительной функции миокарда из-за чего возникает кардиомиопатия, порой с дилатацией камер сердца, появления постоянного страха или смущения, рвоты, мышечной слабости, низкого уровня глюкозы в крови (гипогликемия). Кроме того, возможны также случаи внезапной смерти. Острая форма заболевания может быть вызвана периодическим голоданием или действием вирусных инфекций, особенно в сочетании с голоданием. При лабораторных исследованиях выявляют гипогликемию с низкими уровнями кетонов в моче, гипераммониемию, а также небольшое повышение креатинфосфокиназы. При отсутствии лечения (введение глюкозы внутривенно) состояние больных осложняется до комы и смерти. Во взрослом возрасте у таких больных может развиваться кардиомиопатия.
Кардиомиопатическая форма заболевания чаще встречается у пожилых пациентов. Для этой формы типична кардиомегалия.
Частота встречаемости: от 1:500 до 1:100 000 в разных популяциях.
Перечень исследуемых мутаций может быть предоставлен по запросу.
Литература
- 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.
- 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.
- Новиков П.В. Редкие (орфанные) наследственные и врожденные болезни у детей: проблемы и задачи на современном этапе. Вопр. практ. педиатрии. 2011; 1: 34–44.
- 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.
- OMIM.
[06-190]
Анализ мочи на L-карнитин (свободный и общий)
4585 руб.
Определение концентрации свободного и общего L-карнитина в моче, используемое для диагностики первичного и вторичного дефицита карнитина, а также для оценки его уровня при лечении препаратами карнитина.
Синонимы русские
Карнитин, левокарнитин, л-карнитин, витамин BT.
Синонимы английские
Carnitine, Levocarnitine, 3-hydroxy-4-(trimethylazaniumyl) butanoate.
Метод исследования
Высокоэффективная жидкостная хроматография-масс-спектрометрия (ВЭЖХ-МС).
Единицы измерения
Мкмоль/л (микромоль на литр).
Какой биоматериал можно использовать для исследования?
Разовую порцию мочи.
Как правильно подготовиться к исследованию?
- Исключить из рациона алкоголь в течение 24 часов до исследования.
- Исключить прием мочегонных препаратов за 48 часов до сбора мочи (по согласованию с врачом).
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.
Что означают результаты?
Референсные значения
Свободный | Возраст | Референсные значения, ммоль/моль креат. |
0 – 5 мес. | 1,8 – 105 | |
5 – 24 мес. | 4,2 – 120,5 | |
> 2 лет | 0,8 – 46,0 | |
Общий | 0 – 5 мес. | 18 – 175 |
5 – 24 мес. | 26 – 193 | |
> 2 лет | 8,2 – 82,5 |
Причины повышения уровня карнитина:
- синдром Фанкони;
- цистиноз;
- окулоцереброренальный синдром (синдром Лоу);
- лечение препаратами карнитина.
Причины понижения уровня карнитина:
- первичная системная недостаточность карнитина;
- недостаточность орнитинтранскарбамилазы;
- недостаточность карбамоилфосфатсинтетазы;
- дефицит цитохром-С-оксидазы;
- лизинурическая белковая непереносимость;
- цирроз печени;
- хронические заболевания почек;
- диета с низким содержанием карнитина (молочно-овощная);
- синдром мальабсорбции;
- применение вальпроевой кислоты, зидовудина, эметина, пивампициллина.
Что может влиять на результат?
- Особенности диеты;
- уровень физических нагрузок;
- сопутствующие заболевания.
Важные замечания
- Результат исследования следует оценивать с учетом дополнительных клинических, лабораторных и инструментальных данных.
Также рекомендуется
- Креатинкиназа общая
- Аланинаминотрансфераза (АЛТ)
- Аспартатаминотрансфераза (АСТ)
- Глюкоза в плазме
- Витамин В12 (цианокобаламин)
- Железо в сыворотке
- Гистологическое исследование биоптатов органов и тканей (за исключением печени, почек, предстательной железы, лимфатических узлов)
Кто назначает исследование?
Педиатр, врач общей практики, кардиолог.
Литература
- Rasanu T, Mehedinti-Hâncu M, Alexianu M, Mehedinti T, Gheorghe E, Damian I. Carnitine deficiency. Rom J Morphol Embryol. 2012;53(1):203-6.
- Marcovina SM, Sirtori C, Peracino A, Gheorghiade M, Borum P, Remuzzi G, Ardehali H.Translating the basic knowledge of mitochondrial functions to metabolic therapy: role of L-carnitine. Transl Res. 2013 Feb;161(2):73-84. doi: 10.1016/j.trsl.2012.10.006. Epub 2012 Nov 5.
- Magoulas PL, El-Hattab AW. Systemic primary carnitine deficiency: an overview of clinical manifestations, diagnosis, and management. Orphanet J Rare Dis. 2012 Sep 18;7:68. doi: 10.1186/1750-1172-7-68.
- Mingorance C, Rodríguez-Rodríguez R, Justo ML, Alvarez de Sotomayor M, Herrera MD. Critical update for the clinical use of L-carnitine analogs in cardiometabolic disorders. Vasc Health Risk Manag. 2011;7:169-76. doi: 10.2147/VHRM.S14356. Epub 2011 Mar 28.