Вопрос 44:Биохимические методы

Биохимические методы в лабораторной диагностике наследственных болез­ней применяются с начала XX века. Биохимические показатели (первичный белковый продукт гена, накопление патологических метаболитов внутри клет­ки и во внеклеточных жидкостях больного) отражают сущность болезни более адекватно, чем клинические симптомы, не только в диагностическом, но и в генетическом аспекте. Значимость биохимических методов повышалась по мере описания наследственных болезней и совершенствования этих методов (элек­трофорез, хроматография, спектроскопия и др.).

Биохимические методы направлены на выявление биохимического феноти­па организма. Уровни, на которых оценивается фенотип, могут быть разными от первичного продукта гена (полипептидной цепи) до конечных метаболитов в моче или поте, поэтому биохимические методы чрезвычайно многообразны и их значение в диагностике наследственных болезней постоянно возрастает. Разработка молекулярно-генетических методов диагностики наследственных болезней частично «отодвинула» интерес к биохимическим исследованиям, но вскоре стало ясно, что в большинстве случаев указанные методы дополняют друг друга, поскольку молекулярно-генетически описывается генотип, а био­химически — фенотип, а болезнь — это в конечном счёте фенотип. Несмотря на сложность, а иногда и дороговизну, биохимическим методам принадлежит ведущая роль в диагностике моногенных наследственных болезней. Совре­менные высокоточные технологии (жидкостная хроматография, масс-спект- рометрия, магнитная резонансная спектроскопия, бомбардировка быстрыми нейтронами) позволяют идентифицировать любые метаболиты, специфичес­кие для конкретной наследственной болезни.

На первый взгляд может показаться, что самым точным методом диагнос­тики является определение мутации на уровне ДНК. Однако это не всегда так. Реализация действия гена — сложный процесс, поэтому наличие «нормаль­ной» структуры гена, а точнее, необнаружение мутации не всегда является полной гарантией нормального биохимического фенотипа.

Принципы биохимической диагностики наследственных болезней менялись в процессе развития генетики человека и биохимии. Так, до 50-х годов диаг­ностика была направлена на поиски специфических для каждой болезни ме­таболитов в моче (алкаптонурия, фенилкетонурия). С 50-х до 70-х годов упор в диагностике был сделан на выявление энзимопатий. Разумеется, поиски метаболитов в конечных реакциях при этом не исключались. Наконец, с 70-х годов главным объектом при диагностике стали белки разных групп. К насто­ящему времени все эти объекты являются предметом биохимической диагно­стики.

Необходимо подчеркнуть, что биохимические методы (в отличие от цитоге­нетических) многоступенчаты. Для их проведения требуется аппаратура раз­ных классов. Объектами биохимической диагностики могут быть моча, пот, плазма и сыворотка крови, форменные элементы крови, культуры клеток (фиб- робласты, лимфоциты). При использовании просеивающего метода в биохи­мической диагностике можно выделить два уровня: первичный и уточняю­щий. Каждый из этих уровней может быть разнообразно «нагружен» реакция­ми в зависимости от возможностей лаборатории.

Основная цель первичной диагностики заключается в том, чтобы выявить здоровых индивидов и отобрать индивидов для последующего уточнения ди­агноза. В таких программах первичной диагностики в качестве объектов ис­пользуются моча и небольшое количество крови. Программы первичной био­химической диагностики наследственных болезней могут быть массовыми и селективными Массовые просеивающие программы в диагностике фенилке­тонурии, врождённого гипотиреоза, адреногенитального синдрома, врождён­ных аномалий развития нервной трубки и болезни Дауна описаны в главе 10.

Первый этап программы включает качественные и количественные тесты с мочой и кровью (14 тестов) на белок, кетокислоты, цистин и гомоцистин, креатинин, ионы аммония и др. Второй этап основан на методах тонкослой­ной хроматографии мочи и крови для выявления аминокислот, фенольных кислот, моно- и дисахаридов и других соединений. С помощью электрофореза мочи выявляют глико- заминогликаны.

Показаниями для применения биохимических методов диагностики у ново­рождённых являются такие симптомы, как судороги, кома, рвота, гипотония, желтуха, специфический запах мочи и пота, ацидоз, нарушенное кислотно-основ­ное состояние, остановка роста. У детей биохимические методы используются во всех случаях подозрения на наследственные болезни обмена веществ (задер­жка физического и умственного развития, потеря приобретённых функций, специфическая для какой-либо наследственной болезни клиническая картина).