Оценка референсных интервалов ацилкарнитинов у новорождённых Сибири

   Частота заболеваний, связанных с нарушением транспорта и окисления жирных кислот, составляет 1: 5000 – 1: 9000 новорождённых. Высокая заболеваемость, риск летального исхода при отсутствии своевременной коррекции, неспецифичность клинических проявлений обусловливают важность их своевременной лабораторной диагностики, основанной на определении свободного карнитина и ацилкарнитинов в крови. Референсные значения свободного карнитина и ацилкарнитинов варьируют в разных популяциях.
   Цель исследования. Определение референсных интервалов свободного карнитина и ацилкарнитинов у новорождённых детей Иркутской области и их сравнение с аналогичными показателями в других странах мира.
   Методы. Проведён анализ 229 образцов сухих пятен крови здоровых новорождённых детей Иркутской области в возрасте от 0 до 7 дней. Анализ концентраций ацилкарнитинов проводился с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии с тандемной масс-спектрометрией.
   Результаты. Для 13 ацилкарнитинов рассчитаны 2,5-й и 97,5-й перцентили (мкмоль/л): C0 – [8,78; 38,08]; C2 – [3,55; 19,09]; C3 – [0,33; 1,96]; C4 – [0,08; 0,51]; C5 – [0,06; 0,44]; C5DC – [0,03; 0,17]; C6 – [0,01; 0,07]; C8 – [0,01; 0,07]; C10 – [0,02; 0,07]; C12 – [0,04; 0,51]; C14 – [0,07; 0,24]; C16 – [0,58; 3,25]; C18 – [0,35; 1,16].
   Заключение. Выявлены различия референсных интервалов ацилкарнитинов: C0, C2, C3, C5DC, C8, C10, C14, C16 и C18 – ниже в нашем исследовании, C5 и C12 – выше в нашем исследовании по сравнению с аналогичными параметрами у новорождённых других популяций мира.

1. Николаева Е. А. Диагностика и лечение наследственных дефектов обмена жирных кислот у детей / Е. А. Николаева, И. С. Мамедов // Российский вестник перинатологии и педиатрии. – 2009. – 54 (2): 51-65.

2. Николаева Е. А. Симптоматическая эпилепсия как проявление дефицита ацил-КоА дегидрогеназы жирных кислот с очень длинной углеродной цепью / Е. А. Николаева [и др.] // Российский вестник перинатологии и педиатрии. – 2008. – 53 (3): 87-91.

3. Ruiz-Sala P., Peña-Quintana L. Biochemical markers for the diagnosis of mitochondrial fatty acid oxidation diseases. J Clin Med. 2021; 10 (21): 4855. doi: 10.3390/jcm10214855

4. La Marca G. Mass spectrometry in clinical chemistry: the case of newborn screening. J Pharm Biomed Anal. 2014; 101: 174-182. doi: 10.1016/j.jpba.2014.03.047

5. Knottnerus S. J., Bleeker J. C., Wüst R. C., Ferdinandusse S., I. Jlst L., Wijburg F. A., et al. Disorders of mitochondrial long-chain fatty acid oxidation and the carnitine shuttle. Rev Endocr Metab Disord. 2018; 19 (1): 93-106. doi: 10.1007/s11154-018-9448-1

6. McHugh D. , Cameron C. A., Abdenur J. E., Abdulrahman M., Adair O., Al Nuaimi S. A., et al. Clinical validation of cutoff target ranges in newborn screening of metabolic disorders by tandem mass spectrometry: A worldwide collaborative project. Genet Med. 2011; 13 (3): 230-254. doi: 10.1097/GIM.0b013e31820d5e67

7. Céspedes N., Valencia A., Echeverry C. A., Arce-Plata M. I., Colón C., Castiñeiras D. E., et al. Reference values of amino acids, acylcarnitines and succinylacetone by tandem mass spectrometry for use in newborn screening in southwest Colombia. Colombia Médica. 2017; 48 (3): 113-119. doi: 10.25100/cm.v48i3.2180

8. Zhang C., Dha D., Cheng Y., Ma Y., Meng Y., Tse D., et al. An investigation of amino acid and acylcarnitine levels in neonates from the Tibet Autonomous. Research Square [Preprint]. 2019. doi: 10.21203/rs.2.18538/v1

9. Bermúdez A., Robayo D., Porras G., Acosta M. A. Amino acids and acylcarnitines reference values for neonatal screening of inborn errors of metabolism in colombia by tandem mass spectrometry. J Inborn Errors Metab Screeng. 2021; 9. doi: 10.1590/2326-4594-JIEMS-2021-0012

10. Союз педиатров России. Клинические рекомендации. Нарушения митохондриального β-окисления жирных кислот. URL: https://www.pediatr-russia.ru/ [дата доступа: 06. 05. 2022].

11. Sarker S. K., Islam M. T., Biswas A., Bhuyan G. S., Sultana R., Sultana N., et al. Age-specific cut-off values of amino acids and acyl-carnitines for diagnosis of inborn errors of metabolism using liquid chromatography tandem mass spectrometry. BioMed Res Int. 2019; 2019: 3460902. doi: 10.1155/2019/3460902

12. He F., Yang R., Huang X., Tian Y., Pei X., Bohn M. K., et al. Reference standards for newborn screening of metabolic disorders by tandem mass spectrometry: A nationwide study on millions of Chinese neonatal populations. Frontiers Mol Biosci. 2021; 8: 719866. doi: 10.3389/fmolb.2021.719866

13. Strnadova K. A., Holub M. , Muhl A., Heinze G., Ratschmann R., Mascher H., et al. Long-term stability of amino acids and acyl-carnitines in dried blood spots. Clin Chem. 2007; 53 (4): 717-722. doi: 10.1373/clinchem.2006.076679

14. Mussap M., Antonucci R., Noto A., Fanos V. The role of metabolomics in neonatal and pediatric laboratory medicine. Clin Chim Acta. 2013; 426: 127-138. doi: 10.1016/j.cca.2013.08.020

15. Медико-генетический научный центр имени академика Н. П. Бочкова: официальный сайт. URL: https://med-gen.ru [дата доступа: 02. 04. 2022].

16. Chromsystems Instruments & Chemicals GmbH. Mass-Chrom® amino acids and acylcarnitines from dried blood – LC-MS/MS. URL: https://chromsystems.com/ [date of access: 04. 04. 2022].

17. Yang C. J., Wei N., Li M., Xie K., Li J. Q., Huang C. G., et al. Diagnosis and therapeutic monitoring of inborn errors of metabolism in 100,077 newborns from Jining city in China. BMC Pediatr. 2018; 18 (1): 1-8. doi: 10.1186/s12887-018-1090-2

18. Tangeraas T., Sæves I., Klingenberg C., Jørgensen J., Kristensen E., Gunnarsdottir G., et al. Performance of expanded newborn screening in Norway supported by post-analytical bioinformatics tools and rapid second-tier DNA analyses. Int J Neonatal Screen. 2020; 6 (3): 51. doi: 10.3390/ijns6030051

19. Schmidt J. A., Rinaldi S., Ferrari P., Carayol M., Achaintre D., Scalbert A., et al. Metabolic profiles of male meat eaters, fish eaters, vegetarians, and vegans from the EPIC-Oxford cohort. Am J Clin Nutr. 2015; 102 (6): 1518-1526. doi: 10.3945/ajcn.115.111989

20. Баирова Т. А. Нутрициогенетика и факторы риска сердечно-сосудистой патологии: ассоциативные исследования в популяциях Восточной Сибири / Т. А. Баирова [и др.] // Acta biomedica scientifica. – 2013. – (4): 87-92.

21. Vieira Neto E., Fonseca A. A., Almeida R. F., Figueiredo, M. P., Porto M. A. S., Ribeiro M. G. Analysis of acylcarnitine profiles in umbilical cord blood and during the early neonatal period by electrospray ionization tandem mass spectrometry. Braz J Med Biol Res. 2012; 45 (6): 546-556. doi: 10.1590/S0100-879X2012007500056

22. De T., Kruthika-Vinod T. P., Nagaraja D., Christopher R. Postnatal variations in blood free and acylcarnitines. J Clin Lab Anal. 2011; 25 (2): 126-129. doi: 10.1002/jcla.20445

23. Nagan N., Kruckeberg K. E., Tauscher A. L., Bailey K. S., Rinaldo P., Matern D. The frequency of short-chain acyl-CoA dehydrogenase gene variants in the US population and correlation with the C4-acylcarnitine concentration in newborn blood spots. Mol Genet Metab. 2003; 78 (4): 239-246. doi: 10.1016/S1096-7192(03)00034-9

24. Orphanet. URL: https://www.orpha.net/ [date of access: 12. 06. 2022].

25. Clayton P. T., Eaton S., Aynsley-Green A., Edginton M., Hussain K., Krywawych S., et al. Hyperinsulinism in short-chain L-3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenase deficiency reveals the importance of β-oxidation in insulin secretion. J Clin Invest. 2001; 108 (3): 457-465. doi: 10.1172/JCI11294

26. Darenskaya M., Grebenkina L., Gnusina S., Kolesnikov S., Kolesnikova L. Parameters of antioxidant defense system in patients with diabetes mellitus from various ethnicity. Diabetes Technol Ther. 2018; 20 (1): 142-143.

27. Иевлева К. Д. Ген фолатного цикла MTHFR и питание / К. Д. Иевлева [и др.] // Acta biomedica scientifica. – 2016. – 1 (3-2): 138-144.

28. Rhead W. J. Newborn screening for medium‐chain acyl‐CoA dehydrogenase deficiency: A global perspective. J Inherit Metab Dis. 2006; 29 (2-3): 370-377. doi: 10.1007/s10545-006-0292-1

29. Anderson D. R., Viau K., Botto L. D., Pasquali M., Longo N. Clinical and biochemical outcomes of patients with medium-chain acyl-CoA dehydrogenase deficiency. Mol Gen Metab. 2020; 129 (1): 13-19. doi: 10.1016/j.ymgme.2019.11.006

30. Browning M. F., Larson C., Strauss A., Marsden D. L. Normal acylcarnitine levels during confirmation of abnormal newborn screening in long‐chain fatty acid oxidation defects. J Inherit Metab Dis. 2005; 28 (4): 545-550. doi: 10.1007/s10545-005-0545-4

31. Stinton C., Fraser H., Geppert J., Johnson R., Connock M., Johnson S. Newborn screening for long-chain 3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenase and mitochondrial trifunctional protein deficiencies using acylcarnitines measurement in dried blood spots – A systematic review of test accuracy. Front Pediatr. 2021; 9: 110. doi: 10.3389/fped.2021.606194

32. Walter J. H., Patterson A., Till J., Besley G. T. N., Fleming G., Henderson M. J. Bloodspot acylcarnitine and amino acid analysis in cord blood samples: Efficacy and reference data from a large cohort study. J Inherit Metab Dis. 2009; 32 (1): 95-101. doi: 10.1007/s10545-008-1047-y