آزمایش MSUD | تست DNPH | آمینو اسیدهای شاخه دار (BCAAs) | لوسین | ایزولوسین | والین | بیماری شربت افرا

تست MSUD که با نام تست DNPH نیز شناخته می شود (آزمایش دینیتروفنیل هیدرازین)، یک تست آزمایشگاهی است که برای تشخیص وجود آمینو اسیدهای شاخه دار (BCAAs) در ادرار، به ویژه لوسین، ایزولوسین و والین استفاده می شود. این آزمایش در درجه اول برای تشخیص و نظارت بر یک اختلال ژنتیکی نادر به نام بیماری ادرار شربت افرا (MSUD) استفاده می شود.

بیماری ادرار شربت افرا (MSUD) یک اختلال متابولیک است که با ناتوانی بدن در تجزیه BCAA به درستی مشخص می شود. این امر منجر به تجمع این اسیدهای آمینه در خون و ادرار می شود که می تواند سمی باشد. نام “بیماری ادرار شربت افرا” از بوی شیرین ادرار در افراد مبتلا می آید.

چرا آزمایش MSUD یا تست DNPH درخواست می شود؟

آزمایش MSUD یا آزمایش DNPH، برای اهداف زیر درخواست می شود:

• تشخیص بیماری ادرار شربت افرا (MSUD): هدف اصلی آزمایش MSUD تشخیص بیماری ادرار شربت افرا، یک اختلال ژنتیکی نادر است. MSUD با ناتوانی بدن در متابولیسم مناسب اسیدهای آمینه شاخه دار (BCAAs) به ویژه لوسین، ایزولوسین و والین مشخص می شود. افزایش سطح این اسیدهای آمینه در خون و ادرار نشان دهنده MSUD است. بنابراین، این آزمایش به تأیید یا رد وجود MSUD در افراد، به‌ویژه نوزادان و کودکان خردسال که ممکن است با علائمی مانند ادرار بدبو، تغذیه نامناسب، بی‌حالی و مشکلات عصبی تظاهر کنند، کمک می‌کند.
• غربالگری نوزادان: در بسیاری از مناطق، آزمایش MSUD به عنوان بخشی از برنامه های غربالگری نوزادان گنجانده شده است. نوزادان برای گروهی از اختلالات متابولیک، از جمله MSUD، بلافاصله پس از تولد آزمایش می شوند. تشخیص زودهنگام از طریق غربالگری نوزاد امکان مداخله و درمان سریع را در صورت شناسایی MSUD فراهم می کند که می تواند در پیشگیری از عوارض شدید سلامتی حیاتی باشد.
• نظارت و مدیریت: برای افرادی که قبلاً مبتلا به MSUD تشخیص داده شده اند، نظارت منظم بر سطح BCAA در خون و ادرار برای مدیریت بیماری ضروری است. این آزمایش به پطشکان معالج کمک می‌کند تا اثربخشی محدودیت‌های غذایی و سایر درمان‌ها را با هدف کنترل سطوح BCAA و جلوگیری از بحران‌های متابولیک در افراد مبتلا به MSUD ارزیابی کنند.

چه زمانی آزمایش MSUD یا تست DNPH بایستی انجام شود؟

آزمایش MSUD یا تست DNPH، باید زمانی در نظر گرفته شود که یک فرد، به ویژه یک نوزاد یا کودک خردسال، علائم یا علائم بالینی خاصی را نشان دهد که ممکن است احتمال ابتلا به بیماری ادرار شربت افرا را نشان دهد. این علائم می توانند کاملاً متمایز باشند و عبارتند از:

• ادرار با بوی شیرین: یکی از نشانه های بارز MSUD، بوی مشخص ادرار است که بوی شیرینی شبیه شربت افرا می دهد. این بو اغلب توسط والدین یا مراقبان مورد توجه قرار می گیرد و می تواند نشانه اولیه این بیماری باشد.
• تغذیه ضعیف: نوزادان مبتلا به MSUD ممکن است در تغذیه مشکل داشته باشند یا از خوردن امتناع کنند. همچنین ممکن است افزایش وزن و رشد ضعیفی از خود نشان دهند.
• بی حالی: MSUD می تواند منجر به کمبود انرژی و هوشیاری عمومی شود. افراد مبتلا، به ویژه نوزادان، ممکن است به طور غیرعادی خسته یا خواب آلود به نظر برسند.
• استفراغ: اپیزودهای استفراغ، گاهی شدید، می تواند در نوزادان مبتلا به MSUD به خصوص پس از تغذیه رخ دهد.
• تحریک پذیری و آشفتگی: نوزادان مبتلا به MSUD ممکن است تحریک پذیر، دمدمی مزاج و به سختی دلجویی شوند.
• علائم عصبی: با پیشرفت بیماری، MSUD می تواند منجر به علائم عصبی جدی تری از جمله سفتی عضلات، لرزش، تشنج و حتی کما شود.

توجه به این نکته مهم است که این علائم می توانند از نظر شدت متفاوت باشند و همه افراد مبتلا همه آنها را نشان نمی دهند. علاوه بر این، شروع و پیشرفت علائم می تواند سریع باشد و ممکن است توسط عواملی مانند عفونت ها یا تغییرات رژیم غذایی ایجاد شود.

در ایران، MSUD ممکن در برنامه‌های غربالگری معمول نوزادان نیز گنجانده شده است، که در مدت کوتاهی پس از تولد، پانل اختلالات متابولیک را آزمایش می‌کنند. تشخیص زودهنگام از طریق غربالگری نوزاد امکان درمان و مدیریت سریع را در صورت شناسایی MSUD، حتی قبل از آشکار شدن علائم، فراهم می کند.

نمونه مورد نیاز برای آزمایش MSUD یا تست DNPH:

• ظرف/لوله: ظرف ادرار / لوله با درب بنفش حاوی ضد انعقاد EDTA برای تست ژنتیک / ظرف استریل درب دار با سواب
• نوع نمونه: ادرار / خون کامل / بزاق یا سواب بوکال
• حجم نمونه: ادرار حداقل 5 میلی لیتر / خون حداقل یک میلی لیتر

ظروف مورد نیاز برای آزمایش MSUD

شاید این مطلب برای شما مفید باشد:

روش های مختلف جمع آوری نمونه های آزمایشگاه

بروزرسانی شده در17 آبان 1402 | توسط دکتر فرزاد باباخانی

شاید این مطلب برای شما مفید باشد:

لوله های آزمایش و ضد انعقادها (Test tubes and Anticoagulants)

بروزرسانی شده در17 آبان 1402 | توسط دکتر فرزاد باباخانی

شاید این مطلب برای شما مفید باشد:

ذخیره سازی نمونه های آزمایشگاهی

بروزرسانی شده در17 آبان 1402 | توسط دکتر فرزاد باباخانی

آمادگی بیمار قبل از انجام آزمایش MSUD  یا تست DNPH:

• به ناشتایی نیاز ندارد (بعضی از آزمایشگاه ها ناشتایی را الزامی می دانند)
• بیمار قبل از انجام آزمایش از مصرف غذاهای حاوی اسید آمینخ های شاخه دار (به ویژه لوسین، ایزولوسین و والین) خودداری کند

 روش های مختلف انجام آزمایش MSUD یا تست DNPH:

روش تجزیه و تحلیل اسیدهای آمینه:

این یک روش آزمایشگاهی است که برای تشخیص بیماری ادرار شربت افرا (MSUD) با اندازه گیری غلظت اسیدهای آمینه خاص از جمله لوسین، ایزولوسین و والین استفاده می شود. سطوح بالا از این آمینو اسیدهای شاخه دار (BCAA) نشان دهنده MSUD است. در اینجا شرح مفصلی از روش ارائه شده است:

•  سرم، پلاسما یا ادرار تحت استخراج اسید آمینه قرار می گیرد. این فرآیند شامل افزودن یک اسید (معمولاً یک اسید تری کلرواستیک قوی) به نمونه برای رسوب دادن پروتئین ها و سایر مواد مزاحم است و تنها اسیدهای آمینه در محلول باقی می ماند.
• قبل از تجزیه و تحلیل، اسیدهای آمینه استخراج شده مشتق می شوند تا برای تشخیص مناسب شوند. یکی از روش های رایج مشتق سازی شامل استفاده از معرف هایی مانند نین هیدرین یا فنیل ایزوتیوسیانات (PITC) است. این معرف ها با اسیدهای آمینه واکنش داده و مشتقات پایدار و قابل تشخیص را تشکیل می دهند.
• کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) معمولاً برای آنالیز اسید آمینه استفاده می شود. آمینو اسیدهای مشتق شده به سیستم HPLC تزریق می شوند. HPLC مشتقات اسید آمینه را بر اساس خواص شیمیایی و اندازه آنها جدا می کند.
• همانطور که مشتقات اسید آمینه جدا شده از ستون HPLC شسته می شوند، از یک آشکارساز عبور می کنند که اغلب یک آشکارساز UV (فرابنفش) است. آشکارساز میزان جذب مشتقات را در طول موج های خاص اندازه گیری می کند.
• داده های آشکارساز برای تعیین کمیت غلظت هر اسید آمینه در نمونه پردازش می شود. این کمی سازی بر اساس سطح زیر پیک ها در کروماتوگرام است و متناسب با غلظت هر اسید آمینه است.
• نتایج با مقایسه غلظت های اندازه گیری شده لوسین، ایزولوسین و والین با محدوده مرجع تفسیر می شود. افزایش سطح این BCAA در خون نشانه قوی MSUD است.

روش تجزیه و تحلیل اسید آمینه در تعیین کمیت BCAA در خون و ادرار بسیار خاص و دقیق است و آن را به ابزاری حیاتی برای تشخیص MSUD تبدیل می کند. این آزمایش معمولاً بخشی از یک ارزیابی تشخیصی جامع است که بر اساس علائم بالینی یا سایر آزمایش‌های غربالگری اولیه مشکوک به MSUD باشد.

توجه به این نکته مهم است که محدوده مرجع خاص و معیارهای تفسیر ممکن است در آزمایشگاه‌ها متفاوت باشد و ارائه دهندگان مراقبت‌های بهداشتی با تخصص در اختلالات متابولیک اغلب در تفسیر نتایج و تأیید تشخیص دخالت دارند. تشخیص و مدیریت به موقع برای افراد مبتلا به MSUD برای جلوگیری از بحران های متابولیک و مدیریت موثر این بیماری ضروری است.

روش تست DNPH (تست 2،4-دینیتروفنیل هیدرازین):

تست DNPH یک آزمایش ادراری است که برای تشخیص بیماری ادرار شربت افرا (MSUD) با تشخیص وجود اسیدهای آمینه شاخه دار بالا (BCAAs)، به ویژه لوسین، ایزولوسین، و والین در نمونه های ادرار در اینجا شرح مفصلی از روش تست DNPH آورده شده است:

•  نمونه ادرار از بیمار جمع آوری می شود. این کار را می‌توان از طریق روش‌های استاندارد جمع‌آوری ادرار، مانند جمع‌آوری ادرار خالی، کاتتریزاسیون (برای نوزادان) یا جمع‌آوری با کیسه انجام داد.
• نمونه ادرار جمع آوری شده به ظرف تمیز و دارای برچسب مناسب برای تجزیه و تحلیل آزمایشگاهی منتقل می شود.
• در آزمایشگاه محلولی از معرف 2،4-دینیتروفنیل هیدرازین (DNPH) تهیه می شود. این معرف برای واکنش با BCAA در ادرار و تشکیل یک کمپلکس رنگی استفاده می شود.
•  بخشی از نمونه ادرار با معرف DNPH مخلوط می شود. اگر BCAA (لوسین، ایزولوسین و والین) در ادرار وجود داشته باشد، با معرف DNPH واکنش نشان می دهد.
•  مخلوط ادرار و معرف DNPH برای یک دوره مشخص در دمای کنترل شده اجازه انکوبه می شود. در این مدت، معرف DNPH با BCAA ها واکنش می دهد و مشتقات رنگی را تشکیل می دهد.
• در برخی موارد، به ویژه هنگامی که ادرار حاوی ذرات یا رسوب است، ممکن است مخلوط سانتریفیوژ شود تا مایع رویی شفاف (مایع) از هر جزء جامد جدا شود.
• پس از دوره انکوباسیون، مخلوط واکنش به صورت بصری ارزیابی می شود. اگر BCAA وجود داشته باشد، ادرار دچار تغییر رنگ می شود. شدت تغییر رنگ مربوط به غلظت BCAA در ادرار است.
•  برای تعیین کمیت تغییر رنگ، اغلب از اسپکتروفتومتر یا رنگ سنج استفاده می شود. این ابزارها میزان جذب نور را در یک طول موج مشخص اندازه گیری می کنند. هر چه غلظت BCAA در ادرار بیشتر باشد، رنگ شدیدتر و میزان جذب بالاتر است.
• داده های جذب برای محاسبه غلظت BCAA در نمونه ادرار پردازش می شوند. نتایج معمولاً بر حسب واحدهایی مانند میکرومول در لیتر (μmol/L) یا میلی گرم در دسی لیتر (mg/dL) گزارش می شود.
•  نتایج آزمایش DNPH با مقایسه غلظت های اندازه گیری شده BCAA با محدوده های مرجع تعیین شده تفسیر می شود. افزایش سطح BCAA در ادرار نشان دهنده MSUD است.

تست DNPH یک روش قابل اعتماد برای تشخیص افزایش BCAA در ادرار است که آن را به ابزاری ارزشمند در تشخیص MSUD تبدیل می کند. به ویژه برای افرادی که علائم مرتبط با MSUD مانند ادرار با بوی شیرین را نشان می دهند مفید است. تشخیص و مدیریت به موقع برای افراد مبتلا به MSUD برای جلوگیری از بحران های متابولیک و مدیریت موثر این بیماری ضروری است.

آزمایش ژنتیک مولکولی برای تشخیص بیماری ادرار شربت افرا (MSUD) :

این روش شامل تجزیه و تحلیل DNA فرد برای شناسایی جهش‌های خاص در ژن‌های مرتبط با این بیماری است که ژن‌های BCKDHA، BCKDHB و DBT هستند. در اینجا شرح مفصلی از روش آزمایش ژنتیک مولکولی برای تشخیص MSUD آورده شده است:

•  نمونه بیولوژیکی حاوی DNA فرد مورد نیاز است. به طور معمول، این نمونه از طریق نمونه خون به دست می آید. در برخی موارد، سایر منابع DNA، مانند بزاق یا سواب گونه، ممکن است استفاده شود.
•  DNA با استفاده از تکنیک های آزمایشگاهی تخصصی از نمونه بیولوژیکی استخراج می شود. این فرآیند DNA را از سایر اجزای سلولی جدا می کند.
•  واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR) یک تکنیک بیولوژی مولکولی است که برای تقویت مناطق خاصی از DNA استفاده می شود. در زمینه تشخیص MSUD، PCR برای تقویت انتخابی نواحی ژن‌های BCKDHA، BCKDHB و DBT که حاوی جهش‌های مرتبط با بیماری هستند، استفاده می‌شود.
•  پس از تکثیر PCR، نواحی DNA هدف تحت توالی یابی DNA قرار می گیرند. فناوری توالی یابی DNA، توالی نوکلئوتیدی بخش های DNA تقویت شده را می خواند.
• داده های توالی یابی DNA برای شناسایی هرگونه تغییر یا جهش در ژن های BCKDHA، BCKDHB یا DBT تجزیه و تحلیل می شوند. این جهش ها می توانند تغییرات تک نوکلئوتیدی (جهش نقطه ای)، حذف، درج یا سایر انواع تغییرات ژنتیکی باشند.
•  داده های توالی DNA با یک توالی مرجع از ژن ها برای شناسایی هر گونه تفاوت مقایسه می شود. جهش هایی که با MSUD مرتبط هستند به طور خاص مورد جستجو قرار می گیرند.
•  هر گونه جهش شناسایی شده از طریق آزمایش یا توالی یابی اضافی برای اطمینان از صحت آنها تأیید می شود.
•  متخصصان ژنتیک و مشاوران ژنتیک نتایج را تفسیر می کنند و جهش های ژنتیکی خاص مرتبط با MSUD را در صورت وجود شناسایی می کنند. وجود جهش های بیماری زا در ژن های BCKDHA، BCKDHB یا DBT اساس ژنتیکی این بیماری را تایید می کند.
•  به افرادی که آزمایش جهش های مرتبط با MSUD مثبت می شود، اغلب مشاوره ژنتیکی ارائه می شود. مشاوران ژنتیک اطلاعاتی در مورد پیامدهای یافته های ژنتیکی از جمله الگوی وراثت این بیماری و خطر انتقال آن به فرزندان ارائه می دهند.

آزمایش ژنتیک مولکولی یک روش بسیار اختصاصی و دقیق برای تشخیص MSUD است، زیرا مستقیماً جهش‌های ژنتیکی زمینه‌ای مسئول این بیماری را شناسایی می‌کند. این نوع آزمایش به ویژه برای تأیید تشخیص در مواردی که علائم بالینی و آزمایش‌های بیوشیمیایی احتمال MSUD را پیشنهاد می‌کنند، ارزشمند است. همچنین به درک اساس ژنتیکی این بیماری کمک می کند و می تواند به تصمیم گیری های تنظیم خانواده و ارزیابی خطر ژنتیکی کمک کند.

روش تجزیه و تحلیل اسید آلی ادرار:

این یک آزمایش تشخیصی است که برای تشخیص ناهنجاری‌های اسیدهای آلی موجود در نمونه ادرار استفاده می‌شود. این آزمایش اغلب به عنوان بخشی از اقدامات تشخیصی برای بیماری ادرار شربت افرا (MSUD) و سایر اختلالات متابولیک استفاده می شود. در اینجا شرح مفصلی از روش تجزیه و تحلیل اسید آلی ادرار آورده شده است:

•  نمونه ادرار از بیمار جمع آوری می شود. به طور معمول، این می تواند یک نمونه ادرار تصادفی باشد و معمولاً به آمادگی خاصی یا ناشتا نیاز ندارد.
•  نمونه ادرار جمع آوری شده در آزمایشگاه پردازش می شود. ممکن است شامل سانتریفیوژ یا فیلتراسیون برای حذف ذرات یا رسوب باشد.
•  برای تثبیت اسیدهای آلی و جلوگیری از تجزیه، مقدار کمی اسید (معمولا اسید سولفوریک) به نمونه ادرار اضافه می شود. این مرحله اسیدی کردن همچنین به حفظ pH اسیدی لازم برای تجزیه و تحلیل دقیق کمک می کند.
• اسیدهای آلی از نمونه ادرار اسیدی شده استخراج می شوند. این فرآیند شامل جداسازی اسیدهای آلی از سایر اجزای ادرار است.
• قبل از تجزیه و تحلیل، اسیدهای آلی استخراج شده اغلب مشتق می شوند. مشتق‌سازی شامل اصلاح شیمیایی اسیدهای آلی است تا آنها را برای تشخیص توسط تجهیزات تحلیلی مورد استفاده در آزمایش آماده کند.
• اسیدهای آلی مشتق شده با استفاده از تکنیکی به نام گاز کروماتوگرافی – طیف سنجی جرمی (GC-MS) آنالیز می شوند. GC-MS یک روش تحلیلی قدرتمند است که می تواند ترکیبات آلی منفرد را بر اساس ویژگی های شیمیایی و طیف جرمی آنها جدا و شناسایی کند.
• داده های تولید شده توسط GC-MS توسط نرم افزار کامپیوتری پردازش می شوند. این نرم افزار اسیدهای آلی مختلف موجود در نمونه ادرار را شناسایی و کمیت می کند.
• نتایج تجزیه و تحلیل اسید آلی ادرار با مقایسه اسیدهای آلی شناسایی شده و غلظت آنها با محدوده مرجع تعیین شده تفسیر می شود. هر گونه الگوی غیر طبیعی یا افزایش سطح اسیدهای آلی خاص ممکن است نشان دهنده اختلالات متابولیک از جمله MSUD باشد.

در مورد MSUD، تجزیه و تحلیل اسید آلی ادرار ممکن است ناهنجاری‌های خاص مربوط به تجمع کتواسیدهای شاخه‌دار (مانند آلفا-کتوایزوکاپروئیک اسید) و سایر متابولیت‌ها را نشان دهد. این پروفایل های غیر طبیعی اسید آلی می تواند اطلاعات تشخیصی ارزشمندی را ارائه دهد و سایر آزمایشات آزمایشگاهی مانند آنالیز اسید آمینه و آزمایش ژنتیک مولکولی را تکمیل کند.

روش غربالگری نوزاد برای تشخیص بیماری MSUD:

این یک روش حیاتی برای تشخیص زودهنگام اختلالات متابولیک مانند بیماری ادرار شربت افرا (MSUD) اندکی پس از تولد است. این شامل جمع آوری یک نمونه خون کوچک از یک نوزاد و تجزیه و تحلیل بعدی بیومارکرهای خاص است. در اینجا شرح مفصلی از روش غربالگری نوزادان برای MSUD آمده است:

•  غربالگری نوزادان معمولاً در 24 تا 48 ساعت اول زندگی نوزادان انجام می شود. چند قطره خون از پاشنه کودک یا محل مناسب دیگری جمع آوری می شود. خون روی کاغذ صافی مخصوص یا کارت بلاتر جمع آوری می شود که برای جذب و نگهداری نمونه خون برای تجزیه و تحلیل آزمایشگاهی طراحی شده است.
•  کاغذ صافی اشباع شده با خون اجازه داده می شود تا در هوا خشک شود و کارت در یک محافظ نگهداری می شود تا از آلودگی یا آسیب در حین انتقال به آزمایشگاه جلوگیری شود.
•  کارت لکه خون خشک شده (DBS) به آزمایشگاه تخصصی غربالگری نوزاد ارسال می شود. در آزمایشگاه، بخش دایره ای کوچکی از کارت DBS، حاوی نمونه خون خشک شده، سوراخ شده و مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد.
•  روش اولیه مورد استفاده برای غربالگری نوزادان، طیف سنجی جرمی پشت سر هم (MS/MS) است. MS/MS یک تکنیک تحلیلی بسیار حساس و اختصاصی است که می تواند به طور همزمان چندین متابولیت و بیومارکر را در خون اندازه گیری کند.
•  در مورد MSUD از MS/MS برای اندازه گیری سطوح آمینو اسیدهای شاخه دار (BCAA) شامل لوسین، ایزولوسین و والین در نمونه خون استفاده می شود. سطوح بالا از این BCAA ها می تواند نشان دهنده وجود MSUD باشد.
•  نتایج تجزیه و تحلیل MS/MS با مقایسه سطوح اندازه گیری شده BCAA با محدوده مرجع تعیین شده تفسیر می شود. افزایش سطح BCAA در لکه خون می تواند نشان دهنده MSUD باشد.
•  اگر نتایج غربالگری اولیه احتمال MSUD را نشان دهد، معمولاً آزمایش تاییدی انجام می شود. تست تاییدی شامل تست های آزمایشگاهی جامع تری مانند آنالیز اسید آمینه و آزمایش ژنتیک مولکولی برای تایید تشخیص است.

مزیت اصلی غربالگری نوزاد توانایی آن در شناسایی نوزادان مبتلا به MSUD قبل از بروز علائم است که امکان مداخله و درمان اولیه را فراهم می کند. تشخیص و مدیریت زودهنگام برای افراد مبتلا به MSUD برای جلوگیری از بحران های متابولیک و مدیریت موثر این بیماری بسیار مهم است. توجه به این نکته مهم است که برنامه ها و پروتکل های غربالگری نوزادان ممکن است بسته به منطقه و کشور متفاوت باشد.

روش سنجش آنزیمی کتواسید دهیدروژناز با زنجیره شاخه‌ای (BCKD):

این روش برای ارزیابی فعالیت کمپلکس آنزیمی کتواسید دهیدروژناز با زنجیره شاخه‌ای (BCKD) که مسئول متابولیسم اسیدهای آمینه شاخه‌دار (BCAAs)، از جمله لوسین، ایزولوسین و والین است، استفاده می‌شود. اندازه گیری فعالیت آنزیم BCKD یک ابزار تشخیصی مهم برای تایید بیماری ادرار شربت افرا (MSUD) است. در اینجا شرح مفصلی از روش سنجش آنزیمی برای تشخیص MSUD آمده است:

•  سنجش آنزیمی معمولاً به یک نمونه بیولوژیکی حاوی آنزیم مورد نظر نیاز دارد. در مورد MSUD، نمونه مورد استفاده برای سنجش آنزیمی اغلب یک بیوپسی بافتی است، مانند یک قطعه کوچک از پوست (کشت فیبروبلاست) یا یک نمونه بافت کبد.
•  نمونه بافت در آزمایشگاه پردازش می شود تا عصاره سلولی حاوی کمپلکس آنزیمی BCKD به دست آید. این فرآیند ممکن است شامل همگن سازی بافت برای آزادسازی اجزای سلولی باشد.
• سنجش فعالیت آنزیمی توانایی کمپلکس آنزیمی BCKD را برای کاتالیز کردن تبدیل مولکول های بستر آن اندازه گیری می کند. در مورد MSUD، بستر یک کتواسید با زنجیره شاخه ای است.
• مقدار مشخصی از سوبسترا (به عنوان مثال، اسید آلفا کتویزووالریک) به عصاره آنزیمی اضافه می شود. این سوبسترا مختص کمپلکس آنزیمی BCKD است.
• عصاره آنزیمی و سوبسترا تحت شرایط کنترل شده (دما و pH) برای یک دوره مشخص اجازه انکوبه شدن دارند. در طول این مدت، کمپلکس آنزیمی BCKD تبدیل سوبسترا به محصول را کاتالیز می کند.
•  پس از دوره انکوباسیون، واکنش آنزیمی خاتمه می یابد. این معمولاً با افزودن محلول توقف یا تنظیم pH برای توقف فعالیت بیشتر آنزیم به دست می آید.
• غلظت محصول واکنش با استفاده از تکنیک های تحلیلی مخصوص جفت زیرلایه-محصول اندازه گیری می شود. در مورد سنجش آنزیم BCKD، این اغلب شامل کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) یا اسپکتروفتومتری است.
•  مقدار محصول تشکیل شده در طی واکنش آنزیمی اندازه گیری می شود و فعالیت آنزیم بر اساس این اندازه گیری محاسبه می شود. فعالیت آنزیم معمولاً بر حسب واحد در میلی گرم پروتئین گزارش می شود.
•  نتایج سنجش آنزیمی با مقایسه فعالیت آنزیم اندازه گیری شده با محدوده مرجع تعیین شده تفسیر می شود. کاهش فعالیت آنزیم BCKD نشان دهنده MSUD است.
•  اگر سنجش آنزیمی نشان دهنده کاهش فعالیت آنزیم BCKD باشد، معمولاً آزمایش تاییدی انجام می شود. این ممکن است شامل آزمایش‌های بیوشیمیایی اضافی، مانند آنالیز اسید آمینه، و آزمایش ژنتیکی برای تأیید تشخیص MSUD و شناسایی جهش‌های ژنتیکی خاص باشد.

سنجش آنزیمی ابزار مهمی در تشخیص MSUD است زیرا به طور مستقیم ظرفیت عملکردی مجموعه آنزیمی BCKD را ارزیابی می‌کند. فعالیت کم آنزیم بلوک متابولیک در کاتابولیسم BCAA را که در MSUD مشاهده می شود تأیید می کند و از تشخیص پشتیبانی می کند. این سنجش ها اغلب در آزمایشگاه های تخصصی با تخصص در اختلالات متابولیک انجام می شود.

چه چیزی در آزمایش MSUD یا تست DNPH مورد بررسی قرار می گیرد؟

بیماری شربت افرا (MSUD) یک اختلال متابولیک نادر اما بالقوه تهدید کننده زندگی است که افراد را از دوران نوزادی تحت تاثیر قرار می دهد. MSUD در درجه اول توسط جهش های ژنتیکی ایجاد می شود که بر مجموعه آنزیمی آلفا کتواسید دهیدروژناز زنجیره شاخه ای (BCKD) تأثیر می گذارد. این مجموعه مسئول تجزیه آمینو اسیدهای شاخه دار (BCAAs) – لوسین، ایزولوسین و والین است.

در بیماری شربت افرا (MSUD)، جهش‌ها عمدتاً بر ژن‌های زیر تأثیر می‌گذارند:

• BCKDHA: این ژن روی کروموزوم 19q13.1 قرار دارد. جهش در BCKDHA با زیرواحد E1α کمپلکس آنزیمی آلفا کتواسید دهیدروژناز با زنجیره شاخه دار (BCKD) مرتبط است.
• BCKDHB: ژن BCKDHB نیز در کروموزوم 6p22.1 قرار دارد. جهش در BCKDHB بر زیر واحد E1β مجموعه آنزیمی BCKD تأثیر می گذارد.
• DBT: ژن DBT روی کروموزوم 1p31 قرار دارد. جهش در DBT مسئول نقص در زیر واحد E2 کمپلکس آنزیمی BCKD است.
• DLD: ژن DLD روی کروموزوم 7q31.1 قرار دارد. جهش در DLD بر زیرواحد E3 مجموعه آنزیمی BCKD تأثیر می گذارد.

پاتوفیزیولوژی بیماری شربت افرا (MSUD):

پاتوفیزیولوژی بیماری شربت افرا (MSUD) پیچیده است و شامل اختلال در متابولیسم اسیدهای آمینه طبیعی، به ویژه متابولیسم اسیدهای آمینه شاخه دار (BCAAs) – لوسین، ایزولوسین و والین است. بیایید پاتوفیزیولوژی MSUD را با جزئیات بررسی کنیم:

• متابولیسم BCAA طبیعی: در افراد بدون MSUD، اسیدهای آمینه BCAA ضروری هستند که از رژیم غذایی به دست می آیند. این اسیدهای آمینه نقش مهمی در سنتز پروتئین، تولید انرژی و فرآیندهای متابولیک مختلف در بدن دارند.
• کمپلکس آنزیمی BCKD: کمپلکس آنزیمی BCKD مسئول کاتابولیسم (تجزیه) BCAA است. این کمپلکس از سه زیرواحد آنزیمی کلیدی تشکیل شده است: E1 (آلفا کتواسید دهیدروژناز با زنجیره شاخه ای)، E2 (دی هیدرولیپویل ترانس اسیلاز)، و E3 (دی هیدرولیپویل دهیدروژناز). هر زیر واحد عملکرد خاصی در مسیر متابولیک دارد.
• نقش کمپلکس آنزیمی BCKD: در حالت متابولیک سالم، کمپلکس آنزیمی BCKD تبدیل BCAAs به کتواسیدهای مربوطه را تسهیل می کند. سپس این کتواسیدها می توانند وارد مسیرهای متابولیکی مختلف شوند تا انرژی تولید کنند یا به متابولیت های دیگر تبدیل شوند.
• جهش در ژن های BCKD: در MSUD، جهش های ژنتیکی در ژن های کد کننده کمپلکس آنزیمی BCKD (BCKDHA، BCKDHB، DBT و DLD) باعث اختلال در عملکرد طبیعی آنزیم ها می شود. جهش ها می توانند هر یک از سه زیرواحد کمپلکس را تحت تاثیر قرار دهند.
• عملکرد آنزیمی مختل: جهش در این ژن ها منجر به اختلال یا عدم فعالیت کمپلکس آنزیمی BCKD، به ویژه زیر واحد E1 می شود. در نتیجه، BCAA ها نمی توانند به طور موثر به اشکال کتواسید خود متابولیزه شوند.
•  تجمع BCAA و کتواسیدها: به دلیل اختلال در فعالیت آنزیمی، BCAA در جریان خون و بافت افراد مبتلا به MSUD تجمع می یابد. علاوه بر این، BCAA های انباشته شده تا حدودی توسط مسیرهای جایگزین متابولیزه می شوند که منجر به ایجاد مشتقات سمی کتواسید می شود. این متابولیت های غیرطبیعی عبارتند از آلفا-کتوایزوکاپروئیک اسید (KIC)، آلفا-کتو-بتا-متیل والریک اسید (KMV) و اسید آلفا-کتوازووالریک (KIV).
• تأثیر عصبی: سطوح بالای BCAA و مشتقات کتواسید آنها اثر عصبی بر روی سیستم عصبی مرکزی دارد. آنها می توانند عملکرد طبیعی نورون ها را مختل کنند و منجر به آسیب عصبی شدید، از جمله ادم مغزی، انسفالوپاتی و آسیب مغزی شوند.

به طور خلاصه، پاتوفیزیولوژی MSUD حول جهش های ژنتیکی می چرخد که متابولیسم طبیعی اسیدهای آمینه شاخه دار را مختل می کند. این اختلال منجر به تجمع متابولیت های سمی می شود که در درجه اول بر سیستم عصبی مرکزی تأثیر می گذارد و منجر به علائم مشخصه بیماری می شود. تشخیص زودهنگام و مدیریت دقیق رژیم غذایی برای افراد مبتلا به MSUD برای جلوگیری از عوارض عصبی و بهبود کیفیت زندگی ضروری است.

بیماری شربت افرا (MSUD) یک اختلال متابولیک است که با طیف وسیعی از علائم و عوارض بالقوه مشخص می شود. شدت علائم و عوارض می تواند بسته به جهش های ژنتیکی خاص و پایبندی فرد به مدیریت رژیم غذایی متفاوت باشد. در اینجا، علائم و عوارض احتمالی MSUD را به تفصیل شرح خواهیم داد:

علائم بیماری شربت افرا (MSUD):

• بوی شیرین: یکی از علائم بارز MSUD بوی متمایز شیرین و شبیه شربت افرا در ادرار، عرق و سرومن (موم گوش) افراد مبتلا است. این بو به دلیل وجود متابولیت های غیر طبیعی به ویژه کتواسیدها در این مایعات بدن است.
• مشکلات تغذیه: نوزادان مبتلا به MSUD شدید ممکن است در تغذیه مشکل داشته باشند که منجر به افزایش وزن و رشد ضعیف می شود.
• تحریک پذیری: نوزادان و کودکان خردسال مبتلا به MSUD می توانند تحریک پذیر و بداخلاق شوند که ممکن است با علائم عصبی مرتبط باشد.
• علائم عصبی: MSUD در درجه اول بر سیستم عصبی مرکزی به دلیل تجمع آمینو اسیدهای شاخه دار سمی (BCAA) و مشتقات کتواسید آنها تأثیر می گذارد. علائم عصبی می تواند شامل موارد زیر باشد:
  تشنج: افراد مبتلا به MSUD در معرض خطر تشنج هستند که می تواند از نظر شدت متفاوت باشد.
  آنسفالوپاتی: MSUD شدید می تواند منجر به انسفالوپاتی شود که با تغییر هوشیاری، گیجی و اختلال عملکرد عصبی مشخص می شود.
  کما: در موارد شدید، MSUD درمان نشده می تواند منجر به کما شود.
• تاخیر رشدی: قرار گرفتن طولانی مدت در معرض BCAA و کتواسیدهای بالا می تواند منجر به تاخیر در رشد، ناتوانی ذهنی و مشکلات یادگیری در افراد مبتلا شود.
• اختلالات حرکتی: برخی از افراد مبتلا به MSUD ممکن است دچار اختلالات حرکتی مانند لرزش، اسپاستیسیته و سفتی عضلات شوند.

عوارض بیماری شربت افرا (MSUD):

• ادم مغزی: یک عارضه تهدید کننده زندگی MSUD ادم مغزی است که تجمع مایع در مغز است. این می تواند ناشی از جبران متابولیک باشد و منجر به افزایش فشار داخل جمجمه، تشنج و اختلال در عملکرد مغز شود.
• آسیب عصبی: قرار گرفتن طولانی مدت در معرض سطوح بالای BCAA و کتواسیدها می تواند باعث آسیب عصبی غیرقابل برگشت شود و بر عملکردهای شناختی و حرکتی فرد تأثیر بگذارد.
• ناتوانی ذهنی: اگر به موقع و به طور مؤثر مدیریت نشود، MSUD می تواند منجر به ناتوانی ذهنی و تأخیر رشدی شود که بر رشد تحصیلی و اجتماعی فرد تأثیر می گذارد.
• تأخیر رشد: تغذیه ضعیف و رشد ناکافی در دوران شیرخوارگی می تواند منجر به تاخیر در رشد و تاخیر در بلوغ در افراد مبتلا شود.
• جبران متابولیک: دوره های جبران متابولیک، که در آن سطوح BCAA به طور خطرناکی بالا می رود، می تواند به دلیل عواملی مانند بیماری، استرس، یا عدم رعایت رژیم غذایی رخ دهد. این دوره ها نیاز به مداخله پزشکی فوری برای جلوگیری از عوارض شدید دارند.
• تاثیر روانی و عاطفی: مدیریت MSUD می تواند چالش برانگیز باشد و افراد ممکن است استرس روانی و عاطفی مرتبط با محدودیت های غذایی و نیاز به نظارت دقیق بر سطوح BCAA را تجربه کنند.
• کیفیت زندگی: MSUD به مدیریت رژیم غذایی سخت در طول زندگی نیاز دارد. رعایت محدودیت های غذایی و نظارت پزشکی می تواند بر کیفیت زندگی فرد تأثیر بگذارد.

درمان بیماری شربت افرا (MSUD):

درمان بیماری ادرار شربت افرا (MSUD) چند وجهی است و نیازمند تعهد مادام العمر برای مدیریت این بیماری است. اهداف اولیه درمان جلوگیری از تجمع آمینو اسیدهای شاخه دار سمی (BCAAs) و مشتقات کتواسید آنها در عین حصول اطمینان از رشد و نمو مناسب است. در اینجا یک مرور کلی از نحوه درمان MSUD آورده شده است:

•  تشخیص زودهنگام: MSUD اغلب از طریق برنامه های غربالگری نوزادان بلافاصله پس از تولد شناسایی می شود. تشخیص زودهنگام برای شروع سریع درمان و جلوگیری از بروز علائم و عوارض شدید بسیار مهم است.
• رژیم غذایی کم پروتئین: سنگ بنای درمان MSUD یک رژیم غذایی سخت کم پروتئین است که مصرف BCAA (لوسین، ایزولوسین و والین) را محدود می کند. این رژیم غذایی برای هر بیمار بر اساس سن، وزن و نیازهای متابولیکی خاص آنها به صورت جداگانه تنظیم می شود. نوزادان و کودکان خردسال مبتلا به MSUD ممکن است به فرمول های پزشکی تخصصی نیاز داشته باشند که برای تامین مواد مغذی ضروری و در عین حال به حداقل رساندن مصرف BCAA طراحی شده اند. این فرمول ها معمولاً تحت راهنمایی یک متخصص تغذیه متابولیک تجویز می شوند.
•  پایش منظم: سطح BCAA در خون باید از طریق آزمایش منظم به دقت کنترل شود. تنظیمات رژیم غذایی بر اساس این اندازه‌گیری‌ها انجام می‌شود تا سطح BCAA در محدوده ایمن حفظ شود.
• اقدامات اضطراری: در صورت بیماری، استرس، یا سایر عواملی که ممکن است سطح BCAA را افزایش دهد، افراد مبتلا به MSUD ممکن است به مداخلات اضطراری نیاز داشته باشند که می تواند شامل موارد زیر باشد:

1. افزایش دریافت کالری: تامین کالری اضافی برای کاهش استفاده از BCAA برای انرژی.
2. گلوکز و انسولین IV: تجویز گلوکز و انسولین داخل وریدی برای ترویج جذب BCAA به سلول ها و کاهش سطح گردش خون.
3. همودیالیز: در موارد شدید، همودیالیز ممکن است برای کاهش سریع غلظت BCAA در جریان خون ضروری باشد.

• پشتیبانی تغذیه: ممکن است برای اطمینان از اینکه افراد مبتلا به MSUD ویتامین ها و مواد معدنی کافی دریافت می کنند که ممکن است در رژیم غذایی محدود آنها محدود باشد، مکمل های غذایی لازم باشد.
• آموزش و پشتیبانی: آموزش و حمایت هم برای افراد مبتلا به MSUD و هم برای مراقبین آنها حیاتی است. آنها باید اهمیت رعایت رژیم غذایی را درک کنند، نشانه های جبران متابولیک را بشناسند و بدانند که چگونه به شرایط اضطراری واکنش نشان دهند.
• حمایت روانی و عاطفی: مدیریت MSUD می تواند از نظر احساسی چالش برانگیز باشد. حمایت روانی اجتماعی می تواند به افراد و خانواده ها کمک کند تا با خواسته های این بیماری کنار بیایند و کیفیت زندگی خوبی داشته باشند.

سوالات متداول

بیماری MSUD چگونه به ارث می رسد؟

بیماری MSUD به روش اتوزومال مغلوب به ارث می رسد. این بدان معنی است که یک فرد باید دو نسخه جهش یافته از ژن مسئول را به ارث ببرد، یکی از هر یک از والدین، تا به این بیماری مبتلا شود. افرادی که یک ژن جهش یافته (ناقلین) را به ارث می برند، علائم MSUD را نشان نمی دهند اما می توانند ژن جهش یافته را به فرزندان خود منتقل کنند. هنگامی که دو ناقل دارای فرزند می شوند، 25 درصد احتمال دارد که کودک دو ژن جهش یافته را به ارث برده و به MSUD مبتلا شود.

عوامل خطر ابتلا به بیماری MSUD شامل چه مواردی است؟

عامل خطر اولیه برای MSUD داشتن سابقه خانوادگی این بیماری است، زیرا یک اختلال ژنتیکی است. افراد با سابقه خانوادگی MSUD ممکن است تحت آزمایش ژنتیک یا غربالگری قبل از تولد برای ارزیابی خطر قرار بگیرند. هیچ فاکتور خطر محیطی شناخته شده ای برای ایجاد MSUD وجود ندارد.

شیوع بیماری MSUD در جمعیت عمومی چقدر است؟

MSUD یک اختلال نادر در نظر گرفته می شود. شیوع MSUD در بین جمعیت های مختلف متفاوت است، اما تخمین زده می شود که تقریباً در 1 در 185000 تا 1 در 225000 تولد در ایالات متحده رخ می دهد. شیوع ممکن است در مناطق و جمعیت های دیگر متفاوت باشد.

بیماری MSUD به طور معمول در چه سنی تشخیص داده می شود؟

MSUD معمولا مدت کوتاهی پس از تولد از طریق برنامه های غربالگری نوزادان تشخیص داده می شود. نوزادان مبتلا به MSUD ممکن است در ابتدا بدون علامت به نظر برسند، اما تشخیص زودهنگام از طریق غربالگری امکان شروع سریع درمان را فراهم می کند و خطر عوارض شدید را کاهش می دهد.

بیماری MSUD چه تفاوتی با سایر اختلالات متابولیک دارد؟

MSUD از سایر اختلالات متابولیک متمایز است زیرا به طور خاص بر متابولیسم اسیدهای آمینه شاخه دار (BCAA) تأثیر می گذارد. برخلاف برخی دیگر از اختلالات متابولیک که شامل تجزیه مولکول های مختلف می شود، MSUD در درجه اول کاتابولیسم لوسین، ایزولوسین و والین را مختل می کند. افزایش سطح BCAA و مشتقات کتواسید آنها مشخصه MSUD است.

علت بوی شیرین مشخص در افراد مبتلا به بیماری MSUD چیست؟

بوی شیرین و شبیه شربت افرا در افراد مبتلا به MSUD به دلیل وجود متابولیت های غیر طبیعی، به ویژه کتواسیدها، در مایعات بدن مانند ادرار، عرق و سرومن (موم گوش) ایجاد می شود. این کتواسیدها که به دلیل اختلال در متابولیسم BCAA تجمع می یابند، بوی مشخصی از خود منتشر می کنند.

چگونه افزایش سطح BCAA منجر به علائم عصبی در بیماری MSUD می شود؟

افزایش سطح BCAA و مشتقات کتواسید آنها در جریان خون می تواند اثر عصبی بر روی سیستم عصبی مرکزی داشته باشد. این ترکیبات می توانند عملکرد طبیعی نورون ها را مختل کنند و به طور بالقوه منجر به علائم عصبی مانند تشنج، انسفالوپاتی و تاخیر در رشد شوند.

آیا انواع مختلف یا طبقه بندی بیماری MSUD وجود دارد؟

بله، MSUD را می توان بر اساس جهش های ژنتیکی خاص و اثرات آن بر کمپلکس آنزیمی آلفا کتواسید دهیدروژناز زنجیره شاخه دار (BCKD) به انواع مختلفی طبقه بندی کرد. نوع کلاسیک شدیدترین است، اما اشکال میانی و متناوب نیز وجود دارد که از نظر شدت علائم و پاسخ به درمان متفاوت است.

شدت بیماری MSUD چگونه در بین افراد مبتلا متفاوت است؟

شدت MSUD می تواند در بین افراد مبتلا بسیار متفاوت باشد. عوامل موثر بر شدت شامل جهش های ژنتیکی خاص، میزان فعالیت آنزیم باقی مانده و اثربخشی مدیریت رژیم غذایی است. برخی از افراد ممکن است علائم شدید را از بدو تولد تجربه کنند، در حالی که برخی دیگر ممکن است اشکال خفیف‌تری داشته باشند که دیرتر شروع می‌شوند.

آیا می توان بیماری MSUD را در دوران بارداری قبل از تولد تشخیص داد؟

بله، تشخیص قبل از تولد MSUD از طریق تکنیک هایی مانند نمونه برداری از پرزهای کوریونی (CVS) یا آمنیوسنتز امکان پذیر است. آزمایش ژنتیکی DNA جنین می تواند تشخیص دهد که آیا جنین در حال رشد حامل ژن های جهش یافته مرتبط با MSUD است یا خیر. این اطلاعات می تواند به والدین کمک کند تا تصمیمات آگاهانه ای در مورد بارداری بگیرند و در صورت ابتلای کودک، برای مدیریت MSUD آماده شوند.

آیا افراد مبتلا به بیماری MSUD می توانند امید به زندگی طبیعی داشته باشند؟

با تشخیص زودهنگام و مدیریت دقیق رژیم غذایی، افراد مبتلا به MSUD می توانند امید به زندگی تقریباً طبیعی داشته باشند. با این حال، کیفیت زندگی و پیامدهای طولانی مدت به رعایت محدودیت های غذایی، نظارت منظم و مداخله سریع در طول بحران های متابولیک بستگی دارد.

نقش انسولین در مدیریت بیماری MSUD در زمان بحران های متابولیک چیست؟

انسولین درمانی، اغلب همراه با تجویز گلوکز، در طول بحران های متابولیک در MSUD استفاده می شود. انسولین با افزایش جذب BCAA به سلول‌ها و کاهش غلظت گردش خون، به کاهش سطح BCAA خون کمک می‌کند. این می تواند یک مداخله مهم برای جلوگیری از عوارض عصبی در طول دوره های افزایش BCAA باشد.

نقش همودیالیز در درمان اورژانس های بیماری MSUD چیست؟

همودیالیز یک روش پزشکی است که در موارد اضطراری شدید MSUD زمانی که سطح BCAA به طور خطرناکی بالا می‌رود و سایر اقدامات بی‌اثر می‌شوند، استفاده می‌شود. همودیالیز می تواند به سرعت BCAA های اضافی و مشتقات سمی کتواسید آنها را از جریان خون حذف کند و به تثبیت وضعیت بیمار و جلوگیری از آسیب عصبی کمک کند. این یک مداخله مهم در هنگام بروز بحران های متابولیک است.

در سایت Medline Plus در مورد بیماری MSUD بیشتر بخوانید:

بیماری ادرار شربت افرا یک اختلال ارثی است که در آن بدن قادر به پردازش بلوک های سازنده پروتئین خاص (اسیدهای آمینه) به درستی نیست. این بیماری نام خود را از بوی شیرین متمایز ادرار نوزادان مبتلا گرفته است. همچنین با تغذیه ضعیف، استفراغ، کمبود انرژی (بی حالی)، حرکات غیر طبیعی و تاخیر در رشد مشخص می شود. در صورت عدم درمان، بیماری ادرار شربت افرا می تواند منجر به تشنج، کما و مرگ شود.

بیماری ادرار شربت افرا اغلب بر اساس الگوی علائم و نشانه های آن طبقه بندی می شود. شایع ترین و شدیدترین نوع بیماری نوع کلاسیک آن است که بلافاصله پس از تولد آشکار می شود. اشکال مختلف این اختلال بعداً در دوران نوزادی یا کودکی آشکار می‌شوند و معمولاً خفیف‌تر هستند، اما اگر درمان نشوند همچنان منجر به تاخیر در رشد و سایر مشکلات سلامتی می‌شوند.

مطالب مرتبط در متااورگانون:

• آزمایش موکوپلی ساکاریدوز (MPS)
• آزمایش 17 هیدروکسی پروژسترون
• آزمایش جهش های ژنی فیبروز کیستیک (CF) 
• تست کلرید عرق
• آزمایش بیلی روبین (Bilirubin)
• آزمایش گلوکز 6 فسفات دهیدروژناز(G6PD)