Анализ мочи на аминокислоты: 32 показателя

Аминокислоты — структурные единицы белков и одновременно самостоятельные участники множества метаболических процессов: от синтеза нейромедиаторов и гормонов до обезвреживания аммиака и поддержания энергетического обмена. В норме почки реабсорбируют более 95% профильтрованных аминокислот обратно в кровоток, и в мочу попадают лишь минимальные количества. Повышение экскреции одной или нескольких аминокислот (аминоацидурия) свидетельствует либо о чрезмерном их накоплении в крови при ферментативном дефекте (аминоацидурия переполнения), либо о нарушении тубулярной реабсорбции в почках (почечная аминоацидурия). Данный тест одновременно определяет 32 аминокислоты и их метаболита методом ионообменной хроматографии с ультрафиолетовым детектированием (ИОХ-УФ) — классическим «золотым стандартом» аминокислотного профилирования биологических жидкостей. Метод позволяет одновременно разделить и количественно определить десятки аминокислот в одном образце, обладает высокой воспроизводимостью и многолетней базой референсных данных.

Биоматериал: разовая (спот) порция мочи.

Состав панели

Незаменимые аминокислоты — не синтезируются в организме и должны поступать с пищей. Их присутствие в моче отражает баланс между поступлением, утилизацией тканями и почечной реабсорбцией:

Валин (Val), лейцин (Leu), изолейцин (Ile) — аминокислоты с разветвлённой цепью (BCAA). Метаболизируются преимущественно в мышечной ткани, служат источником энергии при физических нагрузках и голодании. Совместное повышение всех трёх в моче — маркер болезни кленового сиропа (лейциноза), при которой моча приобретает характерный сладковатый запах. Это тяжёлая наследственная аминоацидопатия, дебютирующая в первые дни жизни и требующая немедленной диагностики.

Фенилаланин (Phe) — предшественник тирозина, дофамина, норадреналина, адреналина. Изолированное повышение фенилаланина в моче (в сочетании с повышением в крови) — ключевой маркер фенилкетонурии (ФКУ), наиболее распространённой наследственной аминоацидопатии. Ранняя диагностика и диетотерапия предотвращают тяжёлую умственную отсталость.

Метионин (Met) — донор метильных групп, предшественник цистеина и таурина. Повышение метионина в моче наблюдается при гомоцистинурии и нарушениях цикла трансметилирования.

Треонин (Thr), лизин (Lys), гистидин (His), триптофан (Trp), аргинин (Arg) — каждая из этих аминокислот участвует в специфических метаболических путях. Изолированные или групповые нарушения их экскреции могут указывать на конкретные ферментативные дефекты или тубулярные расстройства. Лизинурия (повышенная экскреция лизина) в сочетании с повышением орнитина и аргинина — признак лизинурической белковой непереносимости. Гистидинурия может указывать на дефицит гистидазы (гистидинемия).

Условно-незаменимые и заменимые аминокислоты — синтезируются в организме, однако их экскреция с мочой несёт самостоятельную диагностическую информацию:

Тирозин (Tyr) — продукт гидроксилирования фенилаланина. Повышение тирозина в моче характерно для тирозинемий (I, II, III типов), при которых накопление метаболитов тирозина повреждает печень, почки и нервную систему. Тирозинемия I типа — одно из наиболее тяжёлых наследственных нарушений аминокислотного обмена, поддающееся лечению нитизиноном при ранней диагностике.

Глицин (Gly) — простейшая аминокислота, участвующая в синтезе порфиринов, пуринов, коллагена, глутатиона. Изолированная гиперглицинурия — маркер некетотической гиперглицинемии (глициновой энцефалопатии), тяжёлого неонатального заболевания. Повышение глицина в сочетании с другими аминокислотами наблюдается при генерализованной тубулярной дисфункции.

Пролин (Pro) и гидроксипролин (Hyp) — компоненты коллагена. Гидроксипролинурия повышается при состояниях с усиленным распадом коллагена (костные метастазы, остеопороз с высоким костным оборотом, обширные ожоги) и при наследственных гиперпролинемиях.

Цистин (Cys) — дисульфид цистеина. Повышенная экскреция цистина — диагностический критерий цистинурии, наследственного нарушения тубулярного транспорта двуосновных аминокислот (цистин, лизин, аргинин, орнитин). Цистин плохо растворим в моче, особенно при кислом pH, и образует цистиновые камни — причину 1–2% всех случаев мочекаменной болезни. Цистинурия — одно из наиболее клинически значимых показаний к аминокислотному профилированию мочи.

Орнитин (Orn) и цитруллин (Cit) — промежуточные метаболиты цикла мочевины. Нарушение их экскреции может указывать на дефекты ферментов цикла мочевины — группу наследственных заболеваний, при которых нарушается обезвреживание аммиака. Повышение цитруллина характерно для цитруллинемии (дефицит аргининосукцинатсинтетазы). Повышение орнитина — для атрофии гирата (дефицит орнитинаминотрансферазы) и HHH-синдрома (гиперорнитинемия-гипераммониемия-гомоцитруллинурия).

Таурин (Tau) — серосодержащая аминокислота, не входящая в состав белков. Участвует в конъюгации желчных кислот, нейромодуляции, антиоксидантной защите, осморегуляции. Повышенная экскреция таурина наблюдается при дефиците витамина B6, при химиотерапии, а также при тубулярных поражениях почек.

Глутамин (Gln) и глутаминовая кислота (Glu) — центральные аминокислоты азотистого обмена, участвуют в транспорте аммиака, синтезе нуклеотидов, энергообеспечении быстро делящихся клеток (кишечный эпителий, иммунные клетки). Аспарагин (Asn) и аспарагиновая кислота (Asp) — участники цикла мочевины и пуринового обмена. Аланин (Ala) — основной переносчик аминогрупп из мышц в печень (глюкозо-аланиновый цикл). Серин (Ser) — предшественник глицина, цистеина, фосфолипидов, сфинголипидов.

Специальные метаболиты и модифицированные аминокислоты — их присутствие в моче несёт уникальную диагностическую информацию:

Цистатионин (Cyst) — промежуточный метаболит превращения метионина в цистеин. Повышение в моче — маркер дефицита цистатионин-бета-синтазы (классическая гомоцистинурия) или дефицита цистатионин-гамма-лиазы (цистатионинурия). Также повышается при дефиците витамина B6.

Альфа-аминоадипиновая кислота (Aad) — промежуточный метаболит деградации лизина. Повышение наблюдается при альфа-аминоадипиновой ацидурии и при дефиците витамина B6.

1-Метилгистидин (1-MH) — поступает преимущественно с пищей (мясо, птица), экскреция отражает потребление мяса и может использоваться как пищевой маркер.

3-Метилгистидин (3-MH) — высвобождается при распаде миофибриллярных белков скелетных мышц (актин, миозин). Повышенная экскреция 3-MH — маркер усиленного катаболизма мышечной ткани. Наблюдается при обширных травмах, ожогах, тяжёлых инфекциях, злокачественных новообразованиях, длительной иммобилизации, гипертиреозе, терапии глюкокортикоидами. Используется для оценки мышечного протеолиза в клинической нутрициологии и реаниматологии.

Бета-аланин (bAla) — непротеиногенная аминокислота, предшественник карнозина. Повышение в моче описано при дефиците бета-аланин-альфа-кетоглутарат-трансаминазы (гипер-бета-аланинемия).

Гамма-аминомасляная кислота (ГАМК, gAbu) — главный тормозной нейромедиатор ЦНС. Повышение экскреции ГАМК может наблюдаться при дефиците ГАМК-трансаминазы (гамма-аминомасляная ацидурия) — редком заболевании с задержкой развития, судорогами и гиперрефлексией.

Альфа-аминомасляная кислота (Abu) — промежуточный метаболит деградации треонина и метионина. Повышение наблюдается при повышенном метаболическом стрессе и при некоторых нарушениях обмена серосодержащих аминокислот.

Бета-аминоизомасляная кислота (bAiba) — продукт катаболизма тимина (компонента ДНК). Повышенная экскреция наблюдается при состояниях с усиленным клеточным распадом: лучевая терапия, химиотерапия, злокачественные новообразования с высокой скоростью клеточной гибели. Также описан доброкачественный генетический полиморфизм с повышенной экскрецией bAiba (у 5–10% европейцев, до 40% в азиатских популяциях).

Клиническое значение

Аминокислотный профиль мочи позволяет выявить нарушения на нескольких уровнях одновременно.

Наследственные аминоацидопатии. Моча является предпочтительным биоматериалом для скрининга целого ряда наследственных болезней обмена аминокислот: фенилкетонурия, лейциноз (болезнь кленового сиропа), тирозинемии, гомоцистинурия, цистинурия, лизинурическая белковая непереносимость, дефекты цикла мочевины, гиперглицинемия, гиперпролинемия, цитруллинемия, аргининянтарная ацидурия. Многие из этих заболеваний дебютируют в неонатальном периоде или раннем детстве и при отсутствии лечения приводят к тяжёлым неврологическим нарушениям, умственной отсталости, органной недостаточности. Ранняя диагностика при помощи аминокислотного профилирования позволяет начать патогенетическую терапию (специальная диета, кофакторы, медикаментозная коррекция) и предотвратить необратимые последствия.

Тубулярные дисфункции почек. Генерализованная аминоацидурия (одновременное повышение экскреции множества аминокислот) — признак нарушения реабсорбционной функции проксимальных канальцев почек. Наблюдается при синдроме Фанкони (наследственном или приобретённом — при воздействии тяжёлых металлов, лекарственных препаратов, миеломной болезни), цистинозе, болезни Вильсона — Коновалова, галактоземии, тирозинемии I типа. Селективная аминоацидурия (повышение экскреции определённой группы аминокислот) указывает на дефект конкретного транспортёра: цистинурия (цистин, лизин, аргинин, орнитин), болезнь Хартнупа (нейтральные аминокислоты), иминоглицинурия (пролин, гидроксипролин, глицин).

Оценка белкового обмена и нутритивного статуса. Аминокислотный профиль мочи позволяет выявить дефицит белкового питания (снижение экскреции незаменимых аминокислот), оценить мышечный катаболизм (3-метилгистидин), заподозрить мальабсорбцию. Для пациентов в критических состояниях, на парентеральном питании, после обширных хирургических вмешательств мониторинг аминокислот помогает корректировать нутритивную поддержку.

Мочекаменная болезнь. Определение цистина в моче — обязательный этап обследования при рецидивирующем нефролитиазе, особенно у молодых пациентов и при наличии камней, не визуализирующихся на рентгенограмме. Цистиновые камни составляют 1–2% всех мочевых конкрементов, но характеризуются упорным рецидивирующим течением и нередко ведут к почечной недостаточности при отсутствии адекватной профилактики.

Мониторинг диетотерапии при установленных аминоацидопатиях. У пациентов с фенилкетонурией, лейцинозом, тирозинемией, гомоцистинурией, цистинурией и другими наследственными нарушениями аминокислотного обмена регулярное определение аминокислот в моче используется для контроля эффективности диеты и коррекции терапии.

Ограничения

Результаты разовой порции мочи зависят от степени разведения, диеты и времени суток. Для количественной оценки экскреции результаты нормируются по креатинину. При обнаружении отклонений врач может рекомендовать подтверждающее исследование в суточной моче или анализ аминокислот в крови (плазме) для разграничения почечной и непочечной природы аминоацидурии: повышение в моче при нормальном уровне в крови указывает на почечную (тубулярную) аминоацидурию; повышение одновременно в моче и крови — на аминоацидурию переполнения (метаболический дефект).

Ряд лекарственных препаратов может влиять на экскрецию отдельных аминокислот: антибиотики, антиконвульсанты, препараты витамина B6, вальпроевая кислота, химиотерапевтические средства. Информация о принимаемых препаратах должна быть предоставлена врачу при интерпретации результатов.

Однократное отклонение от референсных значений не всегда свидетельствует о заболевании — на результат могут влиять диетические особенности, физическая нагрузка, стресс, приём лекарств. Интерпретация осуществляется врачом (генетиком, нефрологом, педиатром, нутрициологом) с учётом клинической картины, семейного анамнеза и данных других обследований.