Profil acil-carnitina

Laborator Synevo

 

Informatii generale si recomandari pentru determinarea profilului acilcarnitina

Carnitina si acil-esterii sai (acilcarnitine) sunt compusi esentiali pentru metabolismul acizilor grasi. Astfel, prin intermediul ciclului carnitinei este favorizata patrunderea in matricea mitocondriala a acizilor grasi cu lant lung ce vor fi supusi beta-oxidarii, servind drept sursa importanta de energie pentru unele tesuturi (miocard, musculatura scheletica)^1;2.

Analiza profilului de acilcarnitina este utilizata pentru a identifica speciile de acilcarnitina(e) intalnite la pacientii suspectati de tulburari ereditare ale oxidarii acizilor grasi sau de metabolism al acizilor organici. Astfel, pacientii cu acest tip de anomalii metabolice produc acilcarnitine specifice pentru o anumita afectiune, ce se coreleaza cu compusii acil Co-A acumulati la nivelul blocajului enzimatic³.

In prezenta unui blocaj metabolic speciile acil Co-A anormale sunt acumulate in interiorul mitocondriei, iar singura posibilitate este transformarea lor biochimica pe cai alternative. Una din cele mai importante cai de detoxificare consta intr-o reactie de schimb pentru a forma acil-carnitina corespunzatoare, capabila sa traverseze membranele mitocondriale si sa iasa astfel din celula, atingand niveluri crescute in plasma. Deoarece reabsorbtia tubulara a acilcarnitinelor este redusa in comparatie cu cea a carnitinei libere, in urina vor fi depistate concentratii relativ crescute ale acestor compusi.

Pacientii care prezinta un defect de oxidare  a acizilor grasi dezvolta in mod tipic manifestari clinice cu ocazia unei afectiuni intercurente sau dupa cateva ore de post.

Rezervele de glucoza sunt epuizate, iar metabolismul celular se comuta pe caile oxidative ale acizilor grasi si pe cele gluconeogenetice ale aminoacizilor, ca sursa energetica principala. Datorita defectului de oxidare a acizilor grasi se acumuleaza foarte rapid metaboliti anormali ce conduc la disfunctii celulare grave si la simptome de decompensare metabolica. In functie de calea metabolica afectata aceste simptome sunt reprezentate de: varsaturi, letargie, tulburari respiratorii, apnee, coma, aritmii cardiace, insotite adesea de acidoza, cetoza, hipoglicemie si hiperamoniemie. In cursul acestor episoade exista un risc de afectare neurologica permanenta, iar o intarziere de cateva ore a tratamentului poate fi fatala. Daca se administreaza insa glucoza intravenos simptomele si anomaliile biochimice se amelioreaza rapid.

Cel mai frecvent defect de oxidare a acizilor grasi este deficienta de „medium-chain” acil CoA dehidrogenaza (MCAD), enzima care actioneaza asupra compusilor acil CoA cu lant mediu. Tabloul clinic poate fi asemanator cu cel al sindromului Reye; in unele cazuri se produce sindromul mortii subite infantile. Exista insa si persoane afectate asimptomatice. Complicatiile severe pot fi prevenite printr-un tratament adecvat^4;5.

Desi pentru screening-ul neonatal este consacrata testarea aminoacizilor si acilcarnitinelor in probe de sange recoltat pe card Guthrie, analiza acilcarnitinelor in urina poate fi utila atat pentru screening-ul selectiv cat si pentru diagnosticul tulburarilor ereditare ale oxidarii acizilor grasii si ale metabolismului acizilor organici, avand avantajul unei determinari cantitative. Dupa cum au aratat studiile efectuate, profilele urinare de acilcarnitina au capacitatea de a discrimina pacientii cu aceste afectiuni de persoanele sanatoase, chiar si in situatiile de compensare metabolica^6;7.

Specimen recoltat – o proba de urina spontana⁸.

Recipient de recoltare – eprubeta pentru urina⁸.

Prelucrare necesara dupa recoltare – proba se pastreaza la 2-8°C; nu se adauga conservanti⁸.

Cauze de respingere a probei – specimen care nu a fost pastrat la 2-8°C, specimen contaminat cu materii fecale⁸.

Volum minim proba – 10 mL⁸.

Stabilitate proba – 7 zile la 2-8°C; timp indelungat la -20°C⁸.

Metoda – cromatografie de lichide cuplata cu spectrometrie de masa (LC/MS). Alaturi de carnitina sunt determinati urmatorii metaboliti: acetilcarnitina (C2), propionilcarnitina (C3), butirilcarnitina (C4), izovalerilcarnitina (C5), hexanoilcarnitina (C6), octanoilcarnitina (C8), decanoilcarnitina (C10), dodecanoilcarnitina (lauroilcarnitina, C12), tetradecanoilcarnitina (C14), hexadecanoilcarnitina (C16)⁸.

Valori de referinta – vor fi specificate pe buletinul final de analize pentru fiecare specie de acilcarnitina in parte (raportate la valoarea creatininei urinare)⁸.

Interpretarea rezultatelor

In tabelul de mai jos sunt prezentate  principalele tulburarilor ereditare ale oxidarii acizilor grasi si ale metabolismului acizilor organici si pattern-urile corespunzatoare de acilcarnitine urinare^6;7:

DENUMIREA AFECTIUNII	PROFIL ACILCARNITINE
Deficienta de „short-chain” acil CoA dehidrogenaza (SCAD)	C4↑
Deficienta de „medium-chain” acil CoA dehidrogenaza (MCAD)	C8↑, raport C8/C10↑, raport C8/C12↑
Aciduria metilmalonicaAciduria propionica	C3↑
Aciduria izovalerica	C5↑  raport C5/C3 ↑, raport C5/C8↑

 

Limite si interferente

Determinarea profilului urinar de acilcarnitine nu este utila pentru diagnosticul tulburarilor de oxidare a acizilor grasi cu lant lung⁷.

Rezultatele vor fi interpretate intotdeauna in context clinic si corelate cu alte investigatii de laborator (de exemplu, acizii organici in urina).

In multe cazuri pentru stabilirea diagnosticului definitiv sunt necesare teste genetice sau determinari ale activitatii enzimatice in culturi de fibroblasti⁵.

Bibliografie

1. Christie W. William. Carnitine and Acylcarnitines. Structure, occurrence, biology and analysis. http://lipidlibrary.aocs.org/lipids/carnitin. Reference Type: Internet Communication.

2. Talbot R, Manning N. A Rough Guide to Acylcarnitines. www.fodsupport.org. Reference Type: Internet Communication.

3. Acylcarnitine Profile. PHBC Metabolomics Research Group. www.just.edu.jo. Reference Type: Internet Communication.

4. Millington D, Koeberl D. Metabolic Screening in the Newborn. In Growth, Genetics & Hormones. www.gghjournal.com. Reference Type: Internet Communication.

5. Rinaldo P, et al. Acylcarnitine profile analysis. In Genetics in Medicine (2008) 10, 151–156.
6. Mueller Pet al. Validation of an ESI-MS/MS screening method for acylcarnitin profiling in urine specimens of neonates, children, adolescents and adults. In Clinica Chimica Acta 327 (2003) 47-57.

7. Kobayashi H, et al. ESI-MS/MS study of acylcarnitine profiles in urine from patients with organic acidemias and fatty acid oxidation disorders. In J Chromatogr B Analyt Techol Biomed Life Sci. 2007 Aug; 855(1).

8. Laborator Synevo. Referinte specifice tehnologiei de lucru utilizate 2013. Ref Type: Catalog.