
- •"Диагностика наследственных болезней обмена веществ"
- •Тема 9 в: "диагностика наследственных болезней обмена веществ" Актуальность темы.
- •Современная классификация (в соответствии с классификацией j.Zschoke, g.Hoffmann (1999)):
- •Задания для самоподготовки и самокоррекции исходного уровня знаний.
- •Тестовые задания.
- •Информацию, необходимую для пополнения уровня знаний, возможно найти в следующих источниках:
- •После изучения предложенной литературы воспользуйтесь следующим материалом:
- •Решите несколько заданий-моделей, используя диагностические и лечебные алгоритмы:
- •Г раф логической структуры темы «Методы диагностики нбо» Приложение.
- •Хроматографическое исследование.
- •Из истории хроматографии
- •Приложение №2 Основные биохимические маркеры метаболических болезней.
- •Приложение №3 Синтез мочевины.
- •Запах мочи и тела
- •Диагностическое значение цвета мочи
- •Органические ацидурии – клиника, диагностика, терапевтические подходы.
Решите несколько заданий-моделей, используя диагностические и лечебные алгоритмы:
Г. Лабораторными тестами фенилкетонурии являются:
снижение уровня билирубинглюкуронилтрасферазы
увеличение уровня фенилпировиноградной кислоты в моче
снижение уровня фенилпировиноградной кислоты в моче
положительная проба Гатри
положительная проба Пантуса
Д. Для органических ацидурий не свойственно:
кризовое течение
ацетонемия
отставание в развитии
манифестация в зрелом возрасте
вовлечение в процесс ЦНС
Е. Факторы, провоцирующие развитие метаболического криза при НБО:
прием большого количества углеводов
пубертат
прием лекарственных препаратов
прием больших количеств белка
алкоголь
Ж. Органические ацидурии сопровождаются :
газовым алкалозом
газовым ацидозом
метаболическим ацидозом
метаболическим алкалозом
нормальным уровнем рН крови
З. При помощи тандемной масс-спектрометрии возможна диагностика:
синдрома Марфана
синдрома Дауна
нарушений обмена жирных кислот
гемолитической анемии
трофобластической болезни
И. Лабораторные критерии болезни Тея- Сакса:
снижение активности гексоаминидаз
повышение активности протеиназ
повышение активности кислой фосфатазы в крови
обнаружение «пенистых» клеток в селезенке, костном мозге
обнаружение перегруженных глюкоцереброзидом гистиоцитов
К. Мышечная дистрофия Дюшенна сопровождается повышением уровня фермента:
билирубинглюкуронилтрансферразы
металлопротеиназ
креатинфосфокиназы
аланинаминотрансферразы
гамма-глютамилтранспептидазы
Г раф логической структуры темы «Методы диагностики нбо» Приложение.
Приложение №1.
Хроматографическое исследование.
Хроматография как эффективный метод разделения и исследования состава сложных многокомпонентных смесей родилась в начале ХХ века и к настоящему времени сформировалась в самостоятельную научную дисциплину, изучающую распределение химических соединений в системе двух контактирующих несмешивающихся фаз, из которых, как правило, одна - подвижная, перемещается относительно другой - неподвижной.
В последние годы разработаны специальные методики хроматографического анализа содержимого одной клетки, методики для расшифровки компонентов ДНК (международный проект "Геном человека").
Из истории хроматографии
Рождение хроматографического метода анализа связывают с именем русского ботаника Михаила Семеновича Цвета (1872-1919), который в 1902-1903 годах после серии предварительных экспериментов достиг разделения сложной смеси растительных пигментов при пропускании петролейно-эфирной вытяжки из листьев растений через стеклянную колонку, заполненную порошкообразным карбонатом кальция.
В чем же суть эксперимента, поставленного ученым? В стеклянную трубку с сорбентом М.С. Цвет вносил некоторое количество спиртовой вытяжки красящих пигментов зеленых листьев. Верхняя часть сорбента, находящегося в стеклянной колонке, приобретала интенсивно зеленый цвет. Затем через колонку Цвет пропускал подвижную фазу. Растворяясь в ней, компоненты исследуемой смеси экстрагируются и продвигаются по колонке, сорбируясь новыми порциями сорбента. Вещества различной химической природы перемещаются по слою сорбента с разными скоростями за счет различного распределения компонентов анализируемой смеси между подвижной и неподвижной фазами, образовав в итоге четко разделенные окрашенные зоны (рис. 1). Цвет отмечал: "Если петролейно-эфирный раствор хлорофилла профильтровать через столбик адсорбента_, то пигменты по расположению их в адсорбционном ряду отличаются отдельными окрашенными зонами_ Получаемый таким образом препарат я называю хроматограммой, а предлагаемую методику - хроматографической". Так впервые прозвучало слово "хроматография" (от греч. хроматос - цвет, окраска и графио - пишу, описываю). Если подвижная фаза - жидкость, говорят о жидкостной хроматографии.
Изменяя природу растворителя, оказалось возможным регулировать степень распределения зон по слою адсорбента: сдвигать или раздвигать их, способствуя большей селективности анализа. Таким образом, характер распределения разделяемых соединений между подвижной фазой (элюентом) и неподвижной (адсорбентом) определяется природой всех участников хроматографического процесса. Заметной вехой явилось создание в 1938 году варианта тонкослойной хроматографии. Советские химики Н.А. Измайлов и М.С. Шрайбер осуществили разделение веществ природного происхождения, используя хроматографическую систему, где сорбент был помещен не в колонку, а распределен в виде тонкого слоя на стеклянной пластинке ("открытая колонка"). Объектами служили белладонна, красный перец, строфантин, валериана. Растворы анализируемых образцов стеклянным капилляром наносили на стартовую линию пластины, затем пластинку помещали в специальную камеру с подвижной фазой.
Середина 70-х годов XX века ознаменована рождением высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Появились первые жидкостные хроматографы. Жидкостная хроматография (ЖХ) в ее классическом варианте (при атмосферном давлении) и высокоскоростная, или ВЭЖХ при повышенном давлении - оптимальный метод анализа химически и термически нестойких молекул, высокомолекулярных веществ с пониженной летучестью, что объясняется особой ролью подвижной фазы: в отличие от газообразной элюент в ЖХ выполняет не только транспортную функцию. Природа и строение компонентов подвижной фазы контролируют хроматографическое поведение разделяемых веществ. Среди наиболее типичных объектов жидкостной хроматографии белки, нуклеиновые кислоты, аминокислоты, полисахариды.
В зависимости от агрегатного состояния фаз, механизма взаимодействия и оформления различают основные виды хроматографии, которые приведены в табл. 1.
Таблица 1
|
|
||||
Вид хроматографии |
Подвиж-ная фаза |
Неподвиж-ная фаза |
Форма |
Механизм разделения |
|
Газовая: Газоадсорбционная Газожидкостная |
Газ Газ |
твердая жидкость |
колонка колонка |
Адсорбционный Распределительный |
|
Жидкостная: Твердожидкостная Жидкость-жидкостная Ионообменная Тонкослойная (т/ж) Тонкослойная (ж/ж) Бумажная Гельпроникающая (молекулярно-ситовая) |
жидкость жидкость жидкость жидкость жидкость жидкость Жидкость |
твердая жидкость твердая твердая жидкость жидкость жидкость |
колонка колонка колонка тонкий слой тонкий слой лист бумаги колонка |
Адсорбционный Распределительный Ионный обмен Адсорбционный Распределительный Распределительный по размерам молекул |
|
|
|
|
|
|
|
АФФИННАЯ, ИЛИ БИОСПЕЦИФИЧЕСКАЯ, ХРОМАТОГРАФИЯ
Особое место в жидкостной хроматографии занимает так называемая аффинная, или биоспецифическая, хроматография (от англ. affinity - сродство). Аффинная хроматография (АХ) основана на исключительной способности биологически активных веществ связывать специфически и обратимо другие вещества. Научные основы метода заложены в 1951 году в США, хотя первые экспериментальные указания на большие потенциальные возможности АХ были получены еще в 1910 году Штаркенштейном, использовавшим крахмал для выделения амилазы. В основе АХ лежит уникальное свойство биологически активных соединений узнавать строго определенные вещества, в процессе которого реализуется так называемый принцип молекулярного распознавания. Фермент узнает свой субстрат, антиген - антитело, гормон - рецептор. Как правило, каждый фермент катализирует определенный тип реакции. Возникновение соответствующего комплекса фермент - субстрат обусловлено строгим соответствием структур обоих участников комплексообразования.
Процесс разделения веществ с использованием АХ включает несколько самостоятельных этапов. Хроматографическую колонку заполняют носителем, ковалентно связанным с каким-либо биологически активным веществом (называемым аффинантом, или лигандом). В качестве носителей в АХ получили широкое распространение гранулированные гели агарозы и полиакриламида (биогель Р), полистирольные смолы с химически активными группами, целлюлоза и ее производные и т.д. Затем через колонку пропускают анализируемую смесь веществ, к одному из которых иммобилизованный лиганд обладает биологическим сродством. Выбирая из смеси требуемое соединение, аффинант образует с ним комплекс. Остальные компоненты пройдут через колонку, не задерживаясь. Специфически адсорбированный фермент может быть освобожден из комплекса изменением природы элюента, рН или ионной силы. Лигандами могут служить самые различные соединения: белки, пептиды, аминокислоты, витамины, нуклеотиды, нуклеиновые кислоты, углеводы и многие другие вещества.