Aminoacizi in plasma

Laborator Synevo

Informatii generale

Aminoacizii reprezinta unitatile structurale ale proteinelor. Din punct de vedere chimic, sunt compusi organici cu functiune mixta ce contin in molecula lor gruparile – COOH si – NH2. Exista 22 aminoacizi ce intra in componenta proteinelor.

La persoanele sanatoase sursa de aminoacizi pentru sintezele endogene este reprezentata de proteinele din dieta. Desi cei mai multi aminoacizi pot fi produsi in vivo, un numar de 10 aminoacizi nu pot fi sintetizati de catre mamifere si de aceea sunt considerati aminoacizi esentiali ce asigura cresterea normala si mentinerea starii de sanatate¹.

Enzimele proteolitice din tractul gastro-intestinal scindeaza proteinele din alimentatie si elibereaza aminoacizii, ce sunt absorbiti la nivelul jejunului si vor participa la constituirea fondului de aminoacizi al organismului. Ficatul si  alte tesuturi utilizeaza acest fond pentru sinteza proteinelor plasmatice si intracelulare. Ficatul si rinichiul sunt organele implicate in transformarea  aminoacizilor prin transaminare si deaminare. Deaminarea produce ioni de amoniu ce sunt consumati in sinteza de uree, aceasta fiind excretata la nivel renal. Degradarea aminoacizilor este complexa datorita varietatii de structura, ei fiind in final transformati intr-unul din intermediarii ciclului acizilor tricarboxilici¹.

Aminoacizii din sange sunt filtrati la nivelul glomerulului renal dar sunt in mod normal reabsorbiti la nivel tubular printr-un sistem de transport cu capacitate limitata. De aceea niveluri crescute de aminoacizi in sange se insotesc de o eliminare renala crescuta (aminoacidurie). La indivizii normali aminoaciduria este tranzitorie si asociata cu un exces de proteine in alimentatie¹.

Au fost identificate trei tipuri de aminoacidurii:

1. aminoaciduria prin flux crescut: survine cand nivelul plasmatic al unuia sau al mai multor aminoacizi depaseste capacitatea tubulara renala;
2. aminoaciduria renala: survine cand nivelul plasmatic este normal dar sistemul de transport renal are un defect congenital sau dobandit;
3. aminoaciduria fara prag: apare cand aminoacizii prezenti in exces din cauza unui blocaj enzimatic se  elimina in intregime prin urina iar nivelul plasmatic este normal¹.

Nivelurile plasmatice ale aminoacizilor sunt crescute in prima zi de viata, in special la prematuri. In prima jumatate a sarcinii valorile sunt scazute.

Concentratiile plasmatice ale aminoacizilor variaza in cursul zilei cu aproximativ 30%; de aceea probele de sange trebuie recoltate  la aceeasi ora. Valorile sunt mai mari in cursul dupa-amiezii si mai mici dimineata. Aceasta variatie diurna este importanta in special cand specimenele sunt analizate in vederea detectarii statusului heterozigot pentru erori de metabolism¹.

Absenta unor enzime specifice in calea de metabolizare a aminoacizilor sau a sistemului de transport tubular renal se exprima sub forma asa numitelor ”erori innascute de metabolism”. Cuantificarea unuia sau mai multor dintre acesti metaboliti este utila pentru diagnosticarea acestor boli. Se estimeaza o incidenta a tuturor aminoacidopatiilor de 1:6000. Aceasta estimare nu include alte tulburari ereditare de metabolism, cum ar fi dezordini ale acizilor organici, ale ciclului ureei sau acidemie lactica congenitala, ce pot   necesita analiza aminoacizilor pentru diagnostic si urmarirea tratamentului².

Niveluri crescute ale aminoacizilor plasmatici pot indica tulburari ereditare in metabolismul aminoacizilor. Cel mai important specimen pentru diagnosticul majoritatii aminoacidopatiilor este plasma. Dozarile aminoacizilor urinari sunt utile in special in cazul in care defectul  intereseaza sistemul de transport renal².

Testul efectuat in laboratorul Synevo include dozarea urmatorilor aminoacizi: alanina, acid alfaaminobutiric, arginina, asparagina, acid aspartic, carnozina, citrulina, cistina, glutamina, acid glutamic, glicina, histidina, hidroxiprolina, izoleucina, leucina, lizina, metionina, 3 metilhistidina, ornitina, fenilalanina, fosfoetanolamina, prolina, sarcozina, serina, taurina, treonina, triptofan, tirozina, valina².

Recomandari pentru determinarea aminoacizilor in plasma si urina 

1. suspiciune de tulburari ereditare in  metabolismul aminoacizilor in urmatoarele situatii: copil ai carui parinti au avut un copil anterior cu deces neonatal inexplicabil; retard mental; tulburari de crestere; hiperamoniemie; varsaturi recurente; afectare neurologica, hepatica sau ambele; cetoza sau acidoza acuta inexplicabila; calculi urinari; miros caracteristic al urinei sau al transpiratiei¹.

2. monitorizarea tratamentului (dietei)
3. evaluarea unor afectiuni dobandite: boli endocrine, afectiuni hepatice, afectiuni musculare, neoplazii, boli neurologice, boli de nutritie, insuficienta renala, arsuri⁵.

Pregatirea pacientului – á jeun; pentru sugari se recomanda sa nu fie alimentati cu 4 ore inainte de recoltare;dieta normala cu 2 – 3 zile inaintea recoltarii;se va intrerupe medicatia ce poate produce interferente^2;6. 

Specimen recoltat – sange venos³. 

Recipient de recoltare -vacutainer cu EDTA K3³. 

Prelucrare necesara dupa recoltare -se separa plasma, se transfera in tub de plastic si se congeleaza imediat³. 

Cantitate recoltata -cat permite vacuumul³.

Cauze de respingere a probei – specimen intens hemolizat³. 

Stabilitate proba – 30 zile la -20°C³. 

Metoda – cromatografie de lichide cuplata cu spectrometrie de masa (LC/MS)³.

Valori de referinta

In tabelul de mai jos sunt precizate valorile de referinta pentru fiecare dintre aminoacizii determinati, atat in plasma cat si in urina.

DENUMIRE AMINOACID	VALORI DE REFERINŢĂ PLASMĂ (mg/dL)
	Prematur	Nou-născut	Sugari	Copii	Adulţi
Alanină	0.4 – 4.5	1.2 – 4.1	1.3 – 4.1	0.9 – 4.8	2.1 – 5.3
Acid alfa-aminobutiric	<0.1	0.1 – 0.3	0.1 – 0.4	0.1 – 0.4	0.1 – 0.6
Arginină	0.3 – 1.6	0.3 – 2.1	0.4 – 2.4	0.6 – 2.9	1.0 – 2.3
Asparagină	0.1 – 1.2	0.4 – 2.5	0.4 – 2.5	0.5 – 1.8	0.5 – 2.3
Acid aspartic	0.1 – 0.7	0.1 – 0.2	0.1 – 0.6	0.1 – 0.4	0.1 – 0.4
Carnozină	< 0.1	< 0.1	< 0.1	< 0.1	< 0.1
Citrulină	0.1 – 0.9	0.1 – 0.6	0.1 – 0.7	0.2 – 0.9	0.4 – 1
Cistină	0.2 – 1.0	0.3 – 0.8	0.4 – 1.9	0.5 – 1.8	0.3 – 1.8
Glutamină	2.0 – 12.1	3.5 — 12	4.1 – 15.6	5.1 – 11.6	4.7 – 11.1
Acid glutamic	0.2 – 0.9	0.4 – 1.5	0.3 – 2.5	0.2 – 3.7	0.7 – 4.6
Glicină	0.5 – 2.6	0.8 – 1.9	0.8 – 2.9	0.4 – 2.7	1.2 – 3.2
Histidină	0.2 – 1.2	0.4 – 1.7	0.3 – 1.8	0.4 – 1.7	0.8 – 1.9
Hidroxiprolină	0.1 – 1.7	0.3 – 0.9	0.2 – 0.9	0.2 – 0.6	0.2 – 0.6
Izoleucină	0.2 – 1.2	0.4 – 1.1	0.2 – 1.7	0.3 – 1.2	0.6 – 2.0
Leucină	0.3 – 1.9	0.8 – 2.4	0.6 – 2.4	0.6 – 2.3	1.2 – 3.5
Lizină	0.6 – 3.8	1.0 – 3.9	0.9 – 4.2	1.3 – 3.7	1.6 – 4.0
Metionină	0.1 – 0.7	0.1 – 0.5	0.1 – 0.6	0.1 – 0.6	0.2 — 0.7
Ornitină	0.3 – 2.0	0.5 – 2.8	0.3 – 2.0	0.3 – 1.8	0.5 – 1.8
Fenilalanină	0.3 – 2.6	0.3 – 2.6	0.4 – 2.5	0.3 – 2.5	0.6 – 2.5
Fosfoetanolamină	< 0.1	< 0.1	< 0.1	< 0.1	< 0.1
Prolină	0.2 – 3.8	1.6 – 3.8	0.8 – 4.2	0.9 – 3.8	1.1 – 5.4
Sarcozină	< 0.2	< 0.2	< 0.2	< 0.2	< 0.2
Serină	0.6 – 2.2	0.6 – 1.7	0.5 – 2.7	0.3 – 1.9	0.8 – 1.9
Taurină	0.4 – 4.1	0.3 – 2.0	0.1 – 2.7	0.4 – 2.5	0.4 – 3.4
Treonină	0.2 – 4.1	0.8 – 1.8	0.4 – 3.3	0.5 – 2.4	1.1 – 3.2
Triptofan	0.1 – 1.2	0.3 – 1.4	0.5 – 1.4	0.7 – 1.6	1.2 – 1.8
Tirozină	0.4 – 12.3	0.5 – 2.4	0.5 – 2.8	0.2 – 1.9	0.7 – 1.8
Valină	0.4 – 2.9	0.9 – 1.6	0.7 – 3.4	1.1 – 3.3	1.9 – 4.5

 

DENUMIRE AMINOACID	VALORI DE REFERINŢĂ URINĂ
	Copii < 4 ani (mg/g creatinină)	Copii > 4 ani(mg/zi)	Adulţi(mg/zi)
Alanină	<54	<39	<64
Acid alfa-aminobutiric	<2	<9	<5
Arginină	<3	<10	<14
Asparagină	<55	<110	<100
Acid aspartic	<6	<20	<29
Carnozină	<11	<42	<42
Citrulină	<35	<50	<10
Cistină	<9	<32	<30
Glutamină	<51	<100	<250
Acid glutamic	<61	<80	<80
Glicină	<155	<107	<312
Histidină	<110	<190	<212
Hidroxiprolină	<54	<8	<1
Izoleucină	<3	<8	<24
Leucină	<2	<11	<20
Lizină	<65	<94	<80
Metionină	<2	<14	<12
3-Metilhistidină	<19	<42	<88
Ornitină	<6	<4	<11
Fenilalanină	<11	<18	<41
Fosfoetanolamină	<2	<24	<24
Prolină	<47	<1	<1
Sarcozină	<15	<30	<12
Serină	<61	<57	<110
Taurină	<80	<120	<231
Treonină	<29	<30	<82
Triptofan	<16	<15	<32
Tirozină	<32	<31	<56
Valină	<5	<6	<30

 Interpretarea rezultatelor

  Valoarea crescuta a unui aminoacid din plasma este sugestiva pentru o eroare innascuta de metabolism pentru acel aminoacid; interpretarea se va face in paralel cu rezultatele obtinute din urina.

   Aminoacidurii primare prin flux crescut (concentratii sanguine crescute cu descarcare in urina)^1;7

Denumire boala	Aminoacizi crescuti in sange si in urina	Enzima defecta	Manifestari clinice
Fenilcetonurie	Fenilalanina	Fenilalaninhidroxilaza / dihdropterin reductaza	Retard mental, convulsii, eczema
Boala urinei cu miros de sirop de artar	Valina, leucina, izoleucina	Decarboxilaza cetoacizilor cu lant ramificat	Acidoza, varsaturi recurente, afectarea sistemului nervos central, retard mental, insuficienta respiratorie, deces Miros caracteristic de sirop de artar al urinei.
Hipervalinemie	Valina	Valin transaminaza	Varsaturi, deshidratare, hipotonie, retard al dezvoltarii
Triptofanemie	Triptofan	Necunoscuta	Afectare articulara, hipersexualitate, hiersensibilitate, labilitate emotionala, hipertelorism, miopie, strabism
Hiperlizinemie	Lizina	Saharopin dehidrogenaza	Retard mental, convusii, anemie
Tirozinemie tip I	Tirozina, metionina	Fumaril acetoacetat hidrolaza	Ciroza hepatica, afectare renala
Tirozinemie tip II	Tirozina	Tirozinaminotransferaza	Retard mental, leziuni oculare, leziuni cutanate
Hiperglicinemie	Glicina	Sistemul enzimatic de clivaj al glicinei	Hipotonie, retard mental, convulsii
Acidemie propionica	Glicina	Propionil CoA carboxilaza	Cetoacidoza, retard al dezvoltarii
Acidemie metilmalonica	Glicina, acid metilmalonic	Metilmalonil CoA mutaza	Cetoacidoza, retard al dezvoltarii
Ornitinemie	Ornitina,glutamina, alanina in sange / ornitina, homocitrulina in urina	Ornitin decarboxilaza	Letargie, varsaturi, retard mental, coma
Histidinemie	Histidina, alanina	Histidaza	Afectare neurologica, retard mental, defect de vorbire
Carnozinemie	Carnozina	Carnozinaza	Afectare neurologica severa
Hiperprolinemie	Prolina in sange / prolina, hidroxiprolina, glicina in urina	Tip I: prolinoxidazaTip II: pirolin 5-carboxilic acid dehidrogenaza	Probabil benigna
Hidroxiprolinemie	Hidroxiprolina	Necunoscuta	Retard mental
Citrulinemie	Citrulina, alanina in sange/ citrulina, glutamina in urina	Argininosuccinat sintetaza	Forma neonatala: hipertonie, varsaturi, deces Forma subacuta: retard mental, ataxie, encefalopatie
Deficienta de carbamilfosfat sintetaza	Glutamina, alanina, lizina, glicina in sange / aminoacidurie generalizata	Carbamilfosfat sintetaza	Retard mental, retard al dezvoltarii, convulsii, varsturi, encefalopatie, coma
Deficienta de ornitintranscarbamilaza	Glutamina, alanina, glicina in sange /acid orotic in urina	Ornitin transcarbamilaza	Retard mental, retard al dezvoltarii, convulsii, varsturi, encefalopatie, coma
Aciduria argininsuccinica	Acid argininsuccinic, glutamina, glicina, alanina, citrulina in sange / acid argininsuccinic in urina	Argininsuccinat liaza	Retard mental, retard al dezvoltarii, convulsii, ataxie, varsaturi, encefalopatie, coma, hepatomegalie
Argininemie	Arginina	Arginaza	Spasticitate, ataxie, convulsii, varsaturi, hepatomegalie, retard mental, encefalopatie

                                                    

Aminoacidurii primare renale^1;7

Denumire boala	Aminoacizi crescuti in urina	Manifestari clinice
Cistinuria	Lizina, ornitina, arginina, cistina	Nefrolitiaza, retard mental la unii pacienti
Intoleranta proteica cu lizinurie	Ornitina, lizina, arginina	Hepatomegalie, varsaturi, retard al cresterii, intoleranta proteica
Boala Hartnup	Aminoacizii monoaminomonocarboxilici	Fotosensibilitate, simptome neurologice, psihoza
Iminoglicinuria	Glicina, prolina, hidroxiprolina	Benigna
Aminoaciduria dicarboxilica	Acid glutamic, acid aspartic	Probabil benigna
Malabsorbtia metioninei	Metionina, tirozina, fenilalanina, acid alfa hidroxibutiric	Retard mental, convulsii, culoare alba a parului

Valori crescute pentru toti aminoacizii din plasma sunt intalnite in: insuficienta renala cronica, insuficienta renala acuta, eclampsie, intoleranta la fructoza, sindrom Reye, cetoacidoza diabetica⁴.

Valori scazute pentru toti aminoacizii din plasma pot sa apara in stari febrile, malnutritie, artrita reumatoida, boala Hartnup, coreea Huntington, sindrom nefrotic, hiperfunctie corticosuprarenaliana⁴.

Limite si interferente

Determinarea aminoacizilor in plasma

• Medicamente:
• Cresteri:11 oxisteroizi, aminoacizi, saruri de bismut, glucocorticoizi, levarterenol
• Scaderi:ampicilina, dietilstilbestrol, epinefrina, insulina, progesteron, sulfonamide. 

Bibliografie

1. Christenson H. R., Azzazy H.M. Amino Acids. In Tietz Textbook of Clinical Chemistry, 1999, 444-476.
2. Laboratory Corporation of America. Directory of Services and Interpretive Guide. Amino Acid Profile, Quantitative, Plasma. www.labcorp.com 2010. Ref Type: Internet Communication.
3. Laborator Synevo. Referintele specifice tehnologiei de lucru utilizate 2010. Ref Type: Catalog.
4. Frances Fischbach. Urine Amino Acids, Total and Fractions. In A Manual of Laboratory and Diagnostic Tests. Lippincott, Williams & Wilkins, USA, 8 Ed., 2009, 280 – 283.
5. Mayo Clinic. Amino Acids, Quntitative, Plasma, Spinal fluid, or Urine . www.mayomedicallaboratories.com Ref Type: Internet Communication
6. Medline Plus, A Service of the US National Library of Medicine and the National Institutes of Health. Plasma Amino Acids. Ref Type: Internet Communication.
7. Wallach Jacques. Boli metabolice si ereditare. In Interpretarea testelor de diagnostic. Ed. Stiintelor medicale Romania, 7 ed., 2001, 707-710.