24. Биохимический метод изучения генетики человека; его значение для диагностики наследственных болезней обмена веществ.

Биохимические показатели отражают сущность болезни более адекватно, чем клинические симптомы. Эти методы направлены на выявление биохимического фенотипа организма. Им принадлежит ведущая роль в диагностике моногенных наследственных болезней. Принципы биохимической диагностики менялись на разных этапах развития генетики:

до 50-х годов – искали метаболиты в моче (алкаптонурия, фенилкетонурия); 50- 70-е – выявление энзимопатий и метаболитов;

с 70-х – белки.

В настоящее время все эти объекты являются предметом биохимических исследований. Так как биохимических методов очень много, поэтому при их использовании дол-жна быть определенная система ⇒ схема обследования строится на:

клинической картине болезни; генеалогических сведениях;

поэтапном исключении определенных классов болезней (просеивающий метод). Биохимические методы многоступенчаты.

Объекты биохимических исследований:

моча; пот;

плазма и сыворотка крови; форменные элементы крови;

культуры клеток (фибробласты, лимфоциты).

При использовании просеивающего метода в биохимической диагностике выделяют уровни: первичный и уточняющий.

Цель первичной диагностики – выявление здоровых индивидов и отбор индивидов для последующей диагностики. На этом этапе используется моча и небольшое количество крови. Программы первичной биохимической диагностики бывают массовыми и селективными.

Массовые просеивающие программы

Применяют в диагностике фенилкетонурии, врожденного гипотериоза, адреногенитального синдрома, врожденных аномалий развития нервной трубки и болезни Дауна. В основном их используют в пренатальной диагностике:

определение в сыворотке крови беременной женщины веществ (сывороточных маркеров матери) - скрининг -тесты на содержание:

АФП (альфа - фетопротеин), ХГЧ (хорионический гонадотропин), несвязанный

эстриол; ассоциированный с беременностью плазменный белок – А; сывороточный активин – А;

выделение клеток или ДНК плода из организма матери.

АФП – белок, вырабатываемый печенью плода, его концентрация меняется на разных сроках беременности (существуют нормативные показатели и показатели при различных

нарушениях): при с.Дауна – понижена, при дефектах нервной трубки и брюшной стенки – повышена.

Селективные программы

1. Используются простые качественные реакции:

тест с FeCl3 на выявление фенилкетонурии – при наличии в моче фенилпировиноградной кислоты фильтровальная бумага окрашивается в зеленый цвет;

тест с динитрофенилгидразином для выявления кетокислот;

микробиологический ингибиторный тест Гатри – биохимические нарушения у новорожденных – аминокислот и углеводов: кровь новорожденного → диск фильтровальной бумаги → на агаровую культуру, которую выращивают на минимальной питательной среде, содержащей антиметаболит искомой аминокислоты (фенилаланина, лейцина, гистидина, фруктозы, галактозы и т.д.) –он должен тормозить рост микробов: при наличии в крови фенилаланина - разрушается антиметаболит и микробы растут.

2. Точные методы (можно обнаружить большие группы отклонений):

тонкослойная хроматография мочи и крови → наследственные нарушения обмена аминокислот, олигосахаридов, мукополисахаридов;

газовая хроматография → наследственные болезни обмена органических кислот; электрофорез гемоглобинов → вся группа гемоглобинопатий.

В современных условиях многие этапы биохимической диагностики осуществляются приборами: аминоанализаторами.

Пример программы селективного скрининга на наследственные болезни обмена веществ с острым течением и летальным исходом (МГНЦ РАМН):

1. этап - 14 тестов (качественных и количественных) на:

белок;

• кетокислоты;

• цистин, гомоцистин;

• креатинин;

• ионы аммония и т.д.