Обследование при галактоземии - диагностика

При обследовании больных галактоземией обнаруживается повышенное содержание галактозы в крови, галактозурия, гиперхлоремический ацидоз, протеинурия, гипераминоацидурия. Содержание галактозы в крови иногда достигает 1,0 г/л, при этом концентрация глюкозы нередко снижена. Галактозурия обычно постоянный признак галактоземии, и обнаружение редуцирующих субстанций в моче, не дающих положительных реакций с глюкозооксидазой, является тревожным сигналом. Однако при наличии упорной рвоты галактозурия может отсутствовать, так как лактоза не поступает в желудочно-кишечный тракт. Гиперхлоремический ацидоз развивается вследствие нарушения пищеварения, а также почечной дисфункции, так как у больных установлено наличие дефекта в системе ацидификации мочи.

Протеинурия обнаруживается у многих больных детей и в отличие от галактозурии она исчезает не сразу после исключения молока из пищи, а через 5—6 дней (Hsia).

Гипераминоацидурия обычно характеризуется преимущественным выведением аминокислот с низкой молекулярной массой (глицин, серии, треонин, аланин). Почечное выведение глютамина, валина, лейцина и тирозина также увеличивается, но не в такой выраженной степени. Исключение из пищи галактозы ведет к постепенному уменьшению гипераминоацидурии и исчезновению ее к 7-му дню (Holzel и соавт.).

В моче больных обнаруживается галактитол (многоатомный спирт), который образуется в организме в результате восстановления галактозы. Содержание общего билирубина в крови больных зависит от интенсивности желтухи и иногда достигает 0,18 г/л и выше. Однако функциональные пробы печени обычно дают незначительные изменения, даже при наличии цирроза печени (А. М. Абезгауз). Из биохимических признаков поражения печени у больных галактоземией наиболее характерны гипербилирубинемия, гипопротеинемия, снижение содержания эфиров холестерина в крови, повышение активности трансаминаз. Нередко у больных галактоземией отмечается гипокалиемия и анемия. Наличие большого числа фенокопий и сложность биохимической диагностики галактоземии объясняют тот факт, что заболевание далеко не всегда распознается своевременно.

Wilson и Donnell отметили, что дети, больные галактоземией, обычно поступали в клинику со следующими диагнозами: сепсис, билиарный цирроз печени, острые расстройства пищеварения и питания, затяжная желтуха новорожденных, и только один ребенок из 12 поступил с уточненным диагнозом в связи с тем, что в семье уже был больной галактоземией. Целый ряд заболеваний периода новорожденности обладает сходством клинических проявлений с галактоземией: гемолитическая болезнь новорожденных, врожденный гепатит, атрезия желчных путей, цитомегалия, врожденный токсоплазмоз, наследственные гипербилирубинемии (типа Криглера — Найяра), некоторые ганглиозидозы. Необходимость проведения дифференциальной диагностики может возникнуть при затяжной желтухе недоношенных и новорожденных (В. А. Таболин, Братанов и соавт.).

Установление точного диагноза галактоземии требует использования комплекса диагностических средств. Обнаружение галактозы в моче новорожденного ребенка служит основанием для его комплексного обследования с целью исключения галактоземии в доклинической стадии болезни. Содержание галактозы в крови здоровых новорожденных может достигать 0,2 г/л, однако превышение этого уровня также может указывать па наличие метаболического блока в обмене галактозы.

Обмен галактозы

Определение галактозы в крови и моче новорожденных используется как скрининг-тест при проведении массовых обследований детских контингентов. Идентификация галактозы в биологических жидкостях осуществляется наилучшим образом с помощью метода тонкослойной хроматографии на силикагеле (Ю. Е. Вельтищев и соавт.).

Для полуколичественного определения галактозы в крови Guthrie в 1964 году применил мутантный штамм кишечной палочки, дефектный по ключевому ферменту метаболизма галактозы,— галактозо-1-фосфат-уридилтрапсферазе. Д. М. Гольдфарб и соавт. предложили модификацию микробиологического метода для целей массового скрининга, которая в дальнейшем, была использована при обследовании новорожденных и специальных контингентов детей. Как и при обследовании на фенилкетонурию, кровь у ребенка берется на фильтровальную бумагу, высушивается и в таком виде посылается в лабораторию. Здесь бумажные диски, пропитанные кровью, помещаются в питательную среду с Е. coli. Рост микроорганизмов подавляется галактозой крови и тем больше, чем выше ее содержание.

Большое диагностическое значение имеет определение содержания галактозо-1-фосфата в эритроцитах: фосфогексозы осаждаются в виде бариевых солей, которые на последующих этапах подвергаются кислотному гидролизу, и свободные сахара разделяются методом хроматографии на бумаге. Bozkowa и соавт. предложили чувствительный радиохимический метод определения галактозо-1-фосфата, основанный на преобразовании его в 14С-глюкозо-1-фосфат в присутствии гексозо-1-фосфат-уридилтрансферазы. По данным этих авторов, у здоровых детей галактозо-1-фосфат в эритроцитах практически не обнаруживается (менее 8 мг/л), тогда как у больных галактоземией его содержание составило 34,7—90,0 мг/л эритроцитов.

Обязательным условием диагностики наследственных аномалий обмена галактозы является определение активности ферментов, обеспечивающих преобразование галактозы в эритроцитах и других клетках организма (лейкоциты, фибробласты), и доказательство метаболического блока в обмене галактозы.

Активность эритроцитов при галактоземии

В основе многих методов количественного определения активности галактозо-1-фосфат-уридилтрансферазы в эритроцитах лежит принцип, разработанный Anderson и соавт., заключающийся в том, что преобразование галактозо-1-фосфата в глюкозо-1-фосфат требует присутствия УДФ-глюкозы, которая поглощается в ходе реакции. Количество УДФ-глюкозы, оставшейся после инкубации галактозо-1-фосфата с эритроцитами ребенка, определяется с помощью УДФ-глюкозодегидрогеназы. Индикатором реакции служит восстановление НАД, концентрацию НАД-Н2 измеряют спектрофотометрическим методом.

Другая возможность определения активности галактозо-1-фосфат-уридилтрансферазы использована в методе, первоначально разработанном Beutler и соавт.. Кровь ребенка, нанесенная на фильтровальную бумагу, инкубируется с галактозо-1-фосфатом и УДФ-глюкозой в присутствии НАДФ. Последовательная цепь реакций преобразования возможна лишь в том случае, если в эритроцитах ребенка активна галактозо-1-фосфат-уридилтрансфераза. Реакция восстановления НАДФ обеспечивается вспомогательными ферментами, имеющимися в эритроцитах,— фосфоглюкомутазой, фосфогексоизомеразой, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназой, 6-фосфоглюкопатдегидрогеназой. Редукцию НАДФ обеспечивают 2 последних фермента, при этом его восстановленная форма обладает яркой флюоресценцией в ультрафиолетовом свете (365 им).

Отсутствие флюоресценции свидетельствует о недостаточности галактозо-1-фосфат-уридилтрансферазы. Образование восстановленной формы НАДФ может, быть зарегистрировано и другими способами: прямой спектрофотометрией при 340 нм, как это предусматривает метод Anderson и соавт., либо путем количественного измерения трансформации метиленового синего в лейкоформу или восстановления метгемоглобина в гемоглобин. Все эти модификации допускают нормальную активность ряда вспомогательных ферментов, однако их недостаточная активность может существенно повлиять на результаты исследований, что показано, в частности, в отношении глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы. Отсюда объяснима высокая частота ложноположительных результатов при обследовании па галактоземию с помощью тестов, основанных па восстановлении НАДФ. Так, по данным Shih и соавт., частота положительных результатов теста Бойтлера при массовом обследовании новорожденных составляет 1:2000, по данным Gitzelmann — 1:4000, а частота галактоземии, по данным того же автора, — 1:35 000 новорожденных.

Это обстоятельство послужило основанием для того, чтобы усложнить технику исследования путем введения в инкубационную среду группы вспомогательных ферментов, что значительно повысило стоимость метода и ограничило возможности его применения для массового скрининга.

Для определения активности галактокиназы и галактозо-1-фосфат-уридилтрансферазы Robinson предложил метод, основанный на хроматографии продуктов преобразования галактозы, меченной по 14С, после инкубации с эритроцитами больного. В норме на хроматограмме обнаруживаются 14С-галактозо-1-фосфат и УДФ-14С-галактоза, при недостаточности галактокиназы эти соединения на хроматограмме отсутствуют, а при отсутствии активности галактозо-1-фосфат-уридилтрансферазы определяется только |4С-галактозо-1-фосфат. Метод Робинсона отличается простотой исполнения, но требует специальной радиометрической аппаратуры. London и соавт. разработали более простую микродиффузионную методику, основанную на измерении количества 14СО2, образующегося из 14С-галактозы в процессе инкубации с эритроцитами больного.

Утилизация галактозы эритроцитами

Авторы считают, что эта методика может быть использована как скрининг-тест на галактоземию. Предложены также манометрические методы, Активность галактозо-1-фосфат-уридилтрансферазы у новорожденных, больных галактоземией, по данным этого теста, колебалась от 8,2 до 17,4 ммоль/(ч* г Hb).

Для доказательства метаболического блока в обмене галактозы в эритроцитах находит применение сравнительно простой метод определения способности эритроцитов к преобразованию галактозы в молочную кислоту при инкубации в анаэробных условиях (Л. И. Ермакова и соавт., Tada и соавт.). Концентрация молочной кислоты в процессе инкубации определяется по методу А. А. Покровского.

При нормальном процессе преобразования галактозы в глюкозу вследствие анаэробного гликолиза количество образовавшейся молочной кислоты после инкубации возрастает в 3—4 раза. В случае блока, обусловленного недостаточностью галактозо-1-фосфат-уридилтрансферазы, глюкоза не образуется, анаэробный гликолиз осуществлялся в меньшей интенсивностью и прирост концентрации молочной кислоты после инкубации не более чем 1,5—2 раза.

У 7 новорожденных, больных галактоземией, концентрация лактатов до инкубации составила 3,34 ±0,33 ммоль/л, после инкубации — 4,61 ммоль/л, прирост лактатов — 1,27 ммоль/л, соотношение концентраций до и после инкубации — 1,38.

В сомнительных случаях для диагностики галактоземии может быть использован тест на толерантность к галактозе (пероральная нагрузка галактозой в количестве 0,75 г/кг массы тела с последующим определением сахарной кривой). Однако при высокой степени вероятности заболевания применение этого теста небезопасно, поэтому нагрузочная проба может применяться с осторожностью, в основном при обследовании родителей. Следует иметь в виду, что положительные результаты пробы (высокий подъем и замедленное снижение сахарной кривой), как правило, обнаруживаются лишь у одного из родителей и только в случае их кровного родства проба изменена у отца и у матери.

Комитет экспертов ВОЗ (WHO) рекомедовал для целей массового обследования новорожденных следующие методы:
а) пробы на редуцирующие субстанции в моче (проба Бенедикта, клипитест),
б) хроматографическую идентификацию углеводов,
в) микробиологический метод с использованием мутанта кишечной палочки,
г) энзиматические тесты Бойтлера и Робинсона.

Таким образом, стала очевидной необходимость создания системы раннего выявления галактоземии. До последнего времени массовые обследования детей по скрининг-программам на галактоземшо ограничивались в основном получением информации о частоте заболевания. Согласно рекомедациям рабочей группы ВОЗ (WHO), важным условием скрининга новорожденных следует считать разработку системы, которая позволит обеспечить постоянное наблюдение и контроль за эффективностью лечения, а также генетический прогноз в семьях больных.

Л. И. Ермакова и соавт. на основании проведенных исследований предложили систему раннего выявления галактоземии, которая включает:
1) организационные мероприятия по внедрению в детских лечебно-профилактических учреждениях микробиологического скрининга на содержание галактозы в крови;
2) применение аналитических методов для подтверждения результатов первого этапа скрининга;
3) лечение и диспансерное наблюдение за детьми, у которых выявлены аномалии обмена галактозы;
4) комплексное обследование детей в условиях стационара, если возникают трудности дифференциально-диагностического или терапевтического характера;
5) централизованный учет семей с высокой степенью риска рождения детей, больных галактоземией.

В предложенной системе четко определены функции основных подразделений (учреждений), которые осуществляют раннее выявление, диагностику, лечение и диспансерное наблюдение за больными галактоземией.

Централизованная биохимическая лаборатория осуществляет селективный и массовый скрининг и лабораторное подтверждение диагноза галактоземии с помощью аналитических методов. Медико-генетическая консультация, как звено общей системы выявления и диагностики галактоземии, обеспечивает непрерывность и преемственность наблюдения, обследования и лечения детей, у которых была обнаружена повышенная концентрация галактозы в крови и на основании клинико-биохимических данных поставлен диагноз галактоземии. Все больные галактоземией, выявленные при селективном скрининге или на консультативных приемах в медико-генетическом центре, берутся па специальный учет и за ними устанавливается диспансерное наблюдение. Особое внимание уделяется диспансеризации детей, у которых галактоземии была выявлена в периоде новорожденности и которые находились на специальной диете. Кроме того, медико-генетическая консультация проводит обследование ближайших родственников ребенка, ведет учет семей повышенного риска по галактоземии и осуществляет генетический прогноз.

Система этапного выявления и диагностики галактоземии предусматривает также наличие специализированного стационара, в котором проводится комплексное обследование детей в тех случаях, когда возникают какие-либо затруднения диагностического или лечебного характера.

Основными задачами генетического стационара являются:
1) проведение дифференциальной диагностики с заболеваниями, сходными с галактоземией;
2) углубленное клинико-лабораторное обследование больных;
3) разработка индивидуальной диеты для больного ребенка с исключением продуктов, содержащих лактозу и галактозу;
4) лечение интеркуррентных заболеваний.

Практическая апробация данной системы позволила поставить на учет 18 семей повышенного риска по галактоземии, у 8 из них установить наблюдение и провести обследование беременных женщин. У 6 рожденных ими детей диагноз был поставлен уже в первые дни жизни. Проведение выборочного скрининга новорожденных позволило выявить заболевание еще у одного ребенка. Все новорожденные были переведены на безлактозную диету. Диетотерапия проводилась по мосту жительства в соответствии с указаниями, рекомендованными Институтом питания РАМН. Основным методом биохимического контроля за диетой этих детей была проба Бенедикта с мочой. Контроль за содержанием галактозы в крови осуществлялся микробиологическим тестом (диски с кровью посылались по почте в Московскую городскую детскую централизованную биохимическую лабораторию).

Наблюдение за детьми в катамнезе показало, что развитие 5 детей протекает вполне удовлетворительно. Поражения нервной системы и задержки нервно-психического развития в динамике по отмечено.

ЭЭГ во всех случаях соответствовала варианту возрастной нормы. Становление статико-моторных функций у этих детей не отличалось от здоровых детей. У одного ребенка в возрасте 7 мес была отмечена некоторая задержка статико-моторных функций при удовлетворительном психическом развитии. При психологическом обследовании всех детей в разные возрастные периоды (от 3 мес до 2 лет) по всем сферам (большая моторика, координация мелких движений глаз и кистей рук, речевое развитие, контакт с окружающими) отклонений от нормы не выявлено. DQ составлял в среднем 89—100 ед. при норме не ниже 80. При офтальмологическом обследовапии катаракта не обнаружена ни у одного ребенка на всем протяжении наблюдения. Один ребенок погиб от сопутствующей пневмонии.

Методы рекомендуемые для диагностики галактоземии

Важнейшим показателем состояния углеводного обмена является содержание сахара (глюкозы) в крови. Для его количественного определения до сих пор используются неспецифические методы, основанные па восстанавливающих свойствах углеводов (метод Хагедорна — Йенсена). Однако эти методы дают завышенные результаты, так как наряду с углеводами аналогичными свойствами обладают и другие соединения, присутствующие в крови («сахароиды»). Более точные даппые могут быть получены при исследовании истинного сахара крови с помощью, специфических методов. К ним относится, в первую очередь, ферментативный метод определения глюкозы с применением глюкозооксидазы (А. А. Покровский).

Близкие по значению данные получают при определении сахара крови методами, в основе которых лежит реакция с ортотолуидином, или с антропом, а также с помощью реакции Шомоди — Нельсона, в основе которой лежит восстановление сахарами арсено-молибдата. Рекомендуется производить определение сахара крови тотчас же после взятия пробы, так как вследствие гликолиза его содержание уже через час может спизиться почти на 50%. Чтобы избежать этой ошибки, целесообразно хранить пробы крови до исследования в холодильнике (+4°) или добавлять специфический ингибитор гликолиза — фтористый натрий.

На первом этапе обследования могут быть использованы:
Проба Бенедикта на редуцирующие субстанции в моче.
Микробиологический тест с помощью мутанта кишечной палочки ДГ-73 (Lac- Gals Gp-), имеющего недостаточность ключевого фермента обмена галактозы — галактозо-1-фосфат-уридилтрапсферазы.

На втором этапе рекомендуются:
Хроматография углеводов на тонком слое силикагеля (Ю. Е. Вельтищев и соавт.).
Определение активности галактозо-1-фосфат-уридилтрансферазы с помощью эпзиматического ауксотрофного мутанта кишечной палочки (по Ю. Е. Вельтищеву).
Определение утилизации галактозы эритроцитами ребенка по модифицированному методу Tada с соавт..

- Рекомендуем далее ознакомиться со статьей "Диспансерное наблюдение за детьми с галактоземией"

Оглавление темы "Болезни обмена у детей":
  1. Поражение печени при гомоцистинурии
  2. Примеры гомоцистинурии у детей
  3. Обмен углеводов у детей и его регуляция
  4. Методы обследования обмена углеводов у детей
  5. История открытия галактоземии
  6. Варианты галактоземии и их причины
  7. Клиника галактоземии и степени ее тяжести
  8. Пример галактоземии у ребенка
  9. Обследование при галактоземии - диагностика
  10. Диспансерное наблюдение за детьми с галактоземией

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: