Диагностика нарушения обмена пуринов и пиримидинов в моче

Пурины и пиримидины – органические вещества, входящие в структуру нуклеиновых кислот, коферментов и макроэргических соединений. Нарушение метаболизма азотистых оснований возникает вследствие генетически обусловленных дефектов ферментов, участвующих в обмене пуринов и пиримидинов.

Синонимы русские

Наследственные дефекты метаболизма азотистых оснований.

Синонимы английские

Purine and Pyrimidine Panel, Urine.

Метод исследования

Высокоэффективная жидкостная хроматография-масс-спектрометрия (ВЭЖХ-МС).

Единицы измерения

• Мкмоль/ммоль креат. (микромоль на миллимоль креатинина)
• Нмоль/моль(л)креат. (наномоль на моль (л) креатинина)

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Суточную мочу.

Как правильно подготовиться к исследованию?

Исключить физическое и эмоциональное перенапряжение во время сбора суточной мочи (в течение суток).

Общая информация об исследовании

Пурины и пиримидины – гетероциклические органические азотистые вещества, входящие в состав нуклеотидов и нуклеозидов. Они являются важными структурными элементами нуклеиновых кислот (ДНК, РНК), источников энергии (например, АТФ), ферментов (НАДФ, НАД, ФАД).

К пуринам относится аденин, гуанин, ксантин, гипоксантин, к пиримидинам – урацил, тимин, цитозин, оротовая кислота. Данные вещества необходимы для хранения, транскрипции и трансляции генетической информации, роста и деления клеток, накопления энергии, передачи сигналов. В организме человека происходит эндогенный синтез пуринов и пиримидинов, взаимное превращение нуклеозидов и нуклеотидов и их катаболизм. Конечным продуктом метаболизма пуринов является мочевая кислота (2,6,8-триоксипурин). Пиримидины деградируют до бета-аланина и бета-аминоизобутирата.

Дефекты ферментов, принимающих участие в разных этапах метаболизма пуринов и пиримидинов, могут приводить к развитию заболевания. Патогенез данных состояний связан с накоплением в клетках и биологических жидкостях избыточного количества азотистых оснований и их метаболитов, которые могут быть токсичными и способными повреждать генетический материал и функцию клеток. Описано около 30 нарушений различных этапов метаболизма пуринов и пиримидинов, но клинически проявляются только 17. Основные лабораторные признаки данных заболеваний – это изменение содержания пуринов и пиримидинов в биологических жидкостях. Первые симптомы могут возникать как в раннем детстве, так и в старшем возрасте, а клинические проявления могут значительно варьироваться по степени тяжести. Наиболее часто при патологии пуринового и пиримидинового обмена повреждаются нервная система (задержка развития, аутизм, эпилептические приступы), кроветворная ткань (анемия) и почки (нефропатия, мочекаменная болезнь).

Классическим примером приобретенного нарушения пуринового обмена является подагра – заболевание, сопровождающиеся повышением уровня мочевой кислоты в крови и отложением уратов в тканях. Однако необходимо учитывать, что гиперурикемия (повышение уровня мочевой кислоты в крови) у людей старше 40 лет связана не только с генетической предрасположенностью, но и с особенностями питания, употреблением алкоголя, нарушением экскреторной функции почек. Гиперурикемия и подагра в более молодом или детском возрасте в большинстве случаев ассоциированы с наследственными дефектами ферментов пуринового обмена.

Тяжелое нарушение метаболизма пуринов – синдром Леша – Нихана (абсолютный дефицит гипоксантин-гуанин-фосфорибозилтрансферазы), который наследуется совместно с Х-хромосомой и проявляется тяжелыми неврологическими нарушениями, задержкой психомоторного развития, церебральным параличом, аутоагрессивным поведением и уратной нефропатией. Симптомы заболевания чаще становятся заметными в возрасте 3-12 месяцев. При данной патологии в биологических жидкостях возрастает концентрация мочевой кислоты и гипоксантина.

К врожденным нарушениям пуринового обмена относятся дегидроксиаденинурия, наследственная ксантинурия, синдром Келли – Зигмиллера и др. Дефицит аденозин-дезаминазы и пурин-нуклеозид-фосфорилазы приводит не только к неврологическим нарушениям, но и к снижению количества лимфоцитов и иммунодефициту , который проявляется рецидивирующими тяжелыми инфекциями.

Патология пиримидинового обмена наблюдается и диагностируется значительно реже. К нарушениям метаболизма пиримидинов относятся оротовая ацидурия, дефицит пиримидин-5-нуклеотидазы, дефицит дигидропиримидин-дегидрогеназы.

Некоторые из наследственных нарушений обмена азотистых оснований при своевременном выявлении поддаются коррекции, для других применяется симптоматическая терапия и разрабатываются новые методы лечения. Диагноз верифицируется на основании комплексных клинико-генеалогических данных и результатов лабораторного исследования.

Для чего используется исследование?

• Для диагностики врожденных нарушений метаболизма пуринов и пиримидинов;
• для мониторинга пациентов с нарушением обмена азотистых оснований;
• для обследования родственников пациентов с нарушениями метаболизма пуринов и пиримидинов;
• для оценки эффективности терапии;
• для лабораторной диагностики первичных и вторичных гиперурикемий.

Когда назначается исследование?

• При подозрении на нарушение метаболизма пуринов и пиримидинов (задержка психоневрологического развития, аутизм, анемия , нефропатия, тяжелый комбинированный иммунодефицит);
• при гиперурикемии и/или гиперурикурии (повышении/понижении концентрации мочевой кислоты в крови и/или моче );
• при периодическом обследовании пациентов с нарушениями обмена пуринов и пиримидинов.

Что означают результаты?

Референсные значения

Гуанозин

Причины повышения: дефицит пурин-нуклеозид-фосфорилазы

Инозин

Причины повышения: дефицит пурин-нуклеозид-фосфорилазы

Дезоксигуанозин

Причины повышения: дефицит пурин-нуклеозид-фосфорилазы

Аденозин

Причины повышения: дефицит аденозин-дезаминазы (АДА)

Тимидин

Причины повышения: дефицит тимидин-фосфорилазы

Дезоксиуридин

Причины повышения: дефицит тимидин-фосфорилазы

Мочевая кислота

Причины повышения:

• Гиперактивность фосфорибозил-пирофосфат-синтетазы
• Дефицит гипоксантин-гуанин-фосфорибозил-трансферазы
• Синдром Леша – Нихана, обусловленный отсутствием активности фермента гипоксантин-гуанин-фосфорибозил-трансферазы
• Гиперпродукция 5-фосфата
• Врожденное нарушение толерантности к фруктозе
• Болезнь накопления гликогена
• Болезнь Гоше
• Миело- и лимфопролиферативные заболевания
• Полицитемия
• Макроглобулинемия Валденстрема
• Карциноматоз
• Гемолитическая анемия
• Избыточное поступление пуринов с пищей (мясо, пиво)
• Гломерулонефрит
• Тубуло-интерстициальный нефрит
• Синдром Фанкони

Причины понижения:

• Дефицит фосфорибозил-пирофосфат-синтетазы
• Гиперактивность уридин-5-монофосфат-гидролазы
• Дефицит пурин-нуклеозид-фосфорилазы
• Дефицит ксантин-дегидрогеназы
• Ксантинурия
• Хронические заболевания почек (хронический гломерулонефрит)
• Свинцовая интоксикация
• Дефицит фолиевой кислоты
• Печеночная недостаточность
• Острая интермиттирующая порфирия
• Хронический алкоголизм
• Лекарственные препараты (аллопуринол)

Оротовая кислота

Причины повышения:

• Дефицит фосфорибозил-пирофосфат-синтетазы
• Дефицит оротат-фосфорибозил-трансферазы
• Наследственная оротовая ацидурия

Гуанин

Причины повышения: дефицин пурин-нуклеозид-фосфорилазы

Гидроксиметилурацил

Причины повышения: дефицит дигидропиримидин-дегидрогеназы

Уреидопропионовая кислота

Причины повышения: дефицит бета-уреидопропионазы

Тимин

Причины повышения:

• Дефицит дигидропиримидин-дегидрогеназы
• Дефицит дигидропиримидиназы
• Дефицит бета-уреидопропионазы

Дигидроурацил

Причины повышения:

• Дефицит дигидропиримидин-дегидрогеназы
• Дефицит дигидропиримидиназы
• Дефицит бета-уреидопропионазы

Бета-аланин

Причины повышения: дефицит бета-аланин-альфа-кетоглутарат-аминотрансферазы

Урацил

Причины повышения:

• Дефицит дигидропиримидин-дегидрогеназы
• Дефицит дигидропиримидиназы
• Дефицит бета-уреидопропионазы

Дезоксиаденозин

Причины повышения: дефицит аденозин-дезаминазы (АДА)

Ксантин

Причины повышения:

• Дефицит гипоксантин-гуанин-фосфорибозил-трансферазы
• Дефицит ксантин-дегидрогеназы
• Гиперактивность фосфорибозил-пирофосфат-синтазы I (ФРПС I)
• Наследственная ксантинурия – дефицит ксантин-оксидоредуктазы (ксантиноксидазы)

Что может влиять на результат?

• Вещества, которые могут увеличивать концентрацию мочевой кислоты: бета-адреноблокаторы, кофеин, витамин С , большие дозы ацетилсалициловой кислоты, кальцитриол, аспаргиназа, диклофенак, изониазид, ибупрофен, индометацин, пироксикам, парацетамол, соли лития, маннитол, меркаптопурин, метотрексат, нифедипин, преднизолон, верапамил.
• Вещества, уменьшающие концентрацию мочевой кислоты в моче: аллопуринол, глюкокортикоиды, имуран, контрастные вещества, винбластин, азатиоприн, метотрексат, спиронолактон, инсулин, нестероидные противовоспалительные, мочегонные, пиразинамид, этамбутол, тетрациклин, циклоспорин.
• Уровень концентрации метаболитов пуринов и пиримидинов в моче зависит от пола, возраста, расовой принадлежности, особенностей питания, употребления алкоголя.

Также рекомендуется

• Диагностика нарушения обмена пуринов и пиримидинов в крови
• 8-ОН-дезоксигуанозин в крови
• Общий анализ мочи с микроскопией осадка
• Общий анализ крови (без лейкоцитарной формулы и СОЭ)
• Мочевая кислота в сыворотке
• Мочевая кислота в суточной моче
• Креатинин в суточной моче
• Креатинин в сыворотке (с определением СКФ)
• Суммарные иммуноглобулины M (IgM) в сыворотке
• Суммарные иммуноглобулины G (IgG) в сыворотке
• Суммарные иммуноглобулины A (IgA) в сыворотке

Кто назначает исследование?

Терапевт, педиатр, неонатолог, ревматолог, иммунолог, невролог, гематолог, нефролог, генетик.

Литература

• A.H. vanGennip. Defects in metabolism of purines and pyrimidines. Ned Tijdschr Klin Chem 1999; 24: 171-175.
• Hartmann S, Okun JG, Schmidt C-D, Garbade SF et al. Comprehensive Detection of Disorders of Purine and Pyrimidine Metabolism by HPLC with Electrospray Ionization Tandem Mass Spectrometry. Clinical Chemistry. 2006;52:1127-1137.
• Jurecka A. Inborn errors of purine and pyrimidine metabolism. J Inherit Metab. Dis. 2009;32: 247-263.
• Disorders of purine and pyrimidine metabolism.// Oxford Textbook of Medicine -5th ed. Oxford University Press, USA. – 2010.