بحث في أعداد المجلة الجملة   المؤلف

المجلد 7 , العددان 3-4 , رمضان 1435 - تموز (يوليو) 2014   تقصي اضطرابات استقلاب الأحماض الأمينية عند المرضى المشتبه بإصابتهم باضطرابات الاستقلاب الوسيط في مستشفى الأطفال الجامعي في دمشق Investigation of Amino Acid Metabolism Disorders in Patients with Suspected Intermediary Metabolic Disorders at University Children's Hospital in Damascus مخائيل بيطار*، ديانا الأسمر**، أحمد قدورة ***، سحر الفاهوم* Michael Bitar, Diana Alasmar, Ahmad Kaddourah and Sahar Al Fahoum * كلية الصيدلة، ** كلية الطب - جامعة دمشق، ***مستشفى الأطفال في سنسنأتي، أوهايو، أمريكا. *Faculty of Pharmacy, **Faculty of Medicine, Damascus University. ***Cincinnati Children`s Hospital Medical Center, Ohio, USA. الملخص Abstract تعرّف الأخطاء الخِلْقِيّة في استقلاب الأحماض الأمينية بأنها مجموعة اضطرابات في سبل استقلاب الأحماض الأمينية. وهي تورث كعيوب جسدية متنحية. وينجم كل اضطراب عن عيب إنزيمي محدد في السبيل الاستقلابي، ينتج عنه سمية عصبية تؤدي إلى تلف الأعضاء وتأخر في التطور وتخلف عقلي وقد تؤدي إلى الموت. تهدف هذه الدراسة إلى استقصاء اضطرابات استقلاب الأحماض الأمينية لدى الرضّع والأطفال المشتبه لديهم وجود اضطرابات الاستقلاب الوسيط بناء على الأعراض السريرية والموجودات المخبرية التي توجه نحو وجود اضطراب استقلابي. وذلك بإجراء تحليل لعينات دمهم بوساطة مقياس الطيف الكتلوي الترادفي Tandem Mass Spectrometry من أجل إلقاء الضوء على تواتر هذه الاضطرابات لدى أطفال سوريين يتوقع إصابتهم بها. وقد تؤكد النتائج أهمية إنشاء برنامج لتحري الولدان، بمكن من خلاله كشف الولدان المرضى قبل ظهور الأعراض والبدء بالمعالجة الفعالة. أُجريت هذه الدراسة على الرضع والأطفال، المشتبه لديهم وجود أحد اضطرابات الاستقلاب الوسيط بناء على الأعراض والموجودات المخبرية الموجهة، الذين قبلوا في مستشفى الأطفال الجامعي في دمشق في الفترة بين 5\10\2012 و20\11\2013. ولقد شملت الدراسة 177 فرداً (رضعاً وأطفالاً). بُزلت عينات الدم الكامل من كعب القدم على ورقة ترشيح وأرسلت إلى المختبر لتحلل العينات بوساطة جهاز الطيف الكتلوي الترادفي. جرى تأكيد التشخيص لدى 8 أفراد ) 4.5%( بوجود اضطرابات استقلاب الأحماض الأمينية لديهم، من أصل 177 مريضاً دخلوا الدراسة بأن لديهم اضطرابات استقلابية وسيطية. ومن ضمن 8 أفراد، سجلت 5 حالات داء بيلة شراب القيقب Maple Syrup Urine Disease وحالتان وُجودُ السيترولين في الدَّم Citrullinemia وحالة فَرْطُ تيروزينِ الدَّم Tyrosinemia. وكنتيجة لاستقصاء اضطرابات استقلاب الأحماض الأمينية، بين الأطفال والولدان المشتبه لديهم وجود أحد اضطرابات الاستقلاب الوسيط، لوحظ وجود تواتر كبير للاضطرابات الاستقلابية في سورية. وتوجه متأخر لتشخيصها. ولذلك فإن هذه المعطيات تدعم ضرورة إنشاء برنامج تحرٍ للولدان السوريين جميعهم، والذي سيؤمن كشفاً مبكراً لهذه الاضطرابات وتدخلاً قبل ظهور الأعراض، والذي سيؤدي إلى البدء بالمعالجة الفعالة وتحسين نوعية الحياة لدى الأفراد المصابين بالإضافة إلى خفض مُعَدَّلُ الوَفَيات.   Inborn error of amino acid metabolism is defined as a group of disorders related to the metabolic pathway of amino acids metabolism. It is inherited as autosomal recessive defects. Each disorder is due to a defect in a certain enzyme in the metabolic pathway, which causes neurological toxicity which results in damage to organs, delays in development, retardation and may cause death. This study aims to investigate metabolic disorders in amino acids in infants and children suspected of having disorders in intermediary metabolism according to clinical symptoms and laboratory findings, which define a metabolic disorder. This is achieving by analyzing their blood samples by tandem mass spectrometry in order to shed light on the frequency of these disorders in suspected Syrian children. The results may emphasize the importance of establishment of a screening program for newborns, which will lead to detection the affected newborns before the onset of symptoms and leads to start the effective therapy. This study was performed on infants and children whom admitted to university children's hospital from 5/10/2012 to 20/11/2013 and whom were suspected of presence of a certain disorders in intermediary metabolism according to their symptoms and laboratory findings. This study included 177 subjects (infants and children). Samples of whole blood were withdrawn from the heel on filter paper and sent to laboratory to be analyzed by tandem mass spectrometry. Diagnosis was confirmed in 8 subjects (4.5%) having amino acids metabolic disorders, from 177 subjects included in the study as having a metabolic disorders. These 8 subjects included 5 cases of maple syrup urine disease, 2 cases of Citrullinemia and one cases of Tyrosinemia. As a result of investigation the amino acid metabolism disorders among children and neonates suspected to have the presence of intermediary metabolism disorders, noted a large frequency of metabolic disorders in Syria, and the orientation for the diagnosis was late. Therefore, these findings support the necessity of establishing a screening program for all Syrian newborns, which will result in early detection of these disorders and interception before onset of symptoms, which will lead to start effective therapy and improvement of the quality of life in affected subjects as well as decreasing mortality rate.   المقدمة Introduction  تعرف الأخطاء الخِلْقِيّة inborn errors في استقلاب الأحماض الأمينية بأنها مجموعة اضطرابات في استقلاب الأحماض الأمينية، تورث كعيوب جسدية متنحية. يترافق كل اضطراب مع عيب إنزيمي محدد، حيث لا يستطيع الولدان المصابون استقلاب الأحماض الأمينية بشكل مناسب، مما يؤدي إلى ارتفاع في مستويات تراكيز الأحماض الأمينية أو مستقلباتها في سوائل الجسم، مما ينتج عنه سمية عصبية مسببة تلفاً للأعضاء وتأخراً في التطور الحركي وتخلفاً عقلياً وقد تؤدي إلى الموت (1). يشكل تشخيص هذه الاضطرابات تحدياً كبيراً لعدة أسباب تشتمل على طبيعة المرض (التي غالباً ما تكون على شكل نوبات)، والأعراض السريرية غير النوعية (ضعف رضاعة، ميل للنوم، إقياءات، هيوجية، يرقان، اختلاجات)، والتواتر المنخفض لهذه الاضطرابات (إذا أخذت كلاً على حده، مما يقلل من أخذها بعين الاعتبار عند التشخيص)، وقلة خبرة الأطباء الأختصاصيين بهذه الاضطرابات (مما يؤخر التوجه نحو تشخيصها)، بالإضافة إلى ارتفاع كلفة التحاليل النوعية المشخصة لهذه الاضطرابات (2). يمثل التقصي المبكر لهذه الاضطرابات خلال الأيام الأولى من العمر الخطوة الأساسية لتلافي ظهور التأثيرات الخطيرة وخاصة على الجملة العصبية، من خلال التطبيق المبكر للمعالجة الفعالة وبالتالي تحسين نوعية حياة المريض. ويمكن تحقيق هذه المقاربة من خلال استخدام التقنيات الحديثة وبشكل خاص مقياس الطيف الكتلوي الترادفي (TMS) Tandem mass spectrometry (3). غالباً ما يكون تشخيص هذه الاضطرابات متأخراً في المستشفيات السورية وذلك لكونها أمراضاً نادرة تتظاهر بأعراض غير نوعية. وبالتالي يجري إقصاء الاضطرابات الاستقلابية إلى حين استثناء الأمراض الشائعة التي تندرج في التشخيص التفريقي لمثل هذه الأعراض، الأمر الذي يمكن أن يعزى إلى ضعف المعلومات الطبية حول هذه الأمراض وعدم الإلمام بالنقاط النوعية الموجهة لتشخيصها. يضاف إلى ذلك التكلفة الباهظة لتقصي ومعالجة هذه الاضطرابات وعدم وجود الوعي الكافي بين السكان حولها. كما أنه لا توجد معلومات عن نسبة انتشار هذه الاضطرابات في سورية ولكن من المتوقع أن تكون مرتفعة، مقارنة مع نسب الانتشار العالمية، وقد يعزى ذلك إلى عدة أسباب أهمها المعدل المرتفع لزواج الأقارب والذي يعد عاملاً هاماً في انتشار هذه الاضطرابات. تهدف هذه الدراسة إلى تقصي اضطرابات استقلاب الأحماض الأمينية بين الولدان والأطفال المشتبه لديهم وجود اضطرابات الاستقلاب الوسيط، بناء على الأعراض والموجودات المخبرية الموجهة، والتأكيد على أهمية تأسيس برنامج تحرٍ شامل للولدان والذي من شأنه كشف المرضى منهم، قبل ظهور الأعراض، والبدء بالمعالجة الفعالة.   المواد والطرق  جرت الدراسة على الأطفال والولدان الذين قبلوا في مستشفى الأطفال الجامعي في دمشق في الفترة بين 5/10/2012 و20/11/2013 والمشتبه لديهم وجود أحد اضطرابات الاستقلاب الوسيط. ولقد اعتمدت أحد المعايير التالية لدخول المريض في الدراسة: 1- وجود قصة عائلية سابقة لوفاة غير مفسرة لأحد الأشقاء أو الأقرباء ووفاة بسبب أعراض مشابهة (4، 5). 2- أعراض سريريه موجهة وتشمل: تأخر تطور روحي حركي، رخاوة، ميل للنوم، تثبيط، إقياءات مستمرة، إسهال، يرقان، خلع بلورة، ضعف رضاعة، اختلاجات، تسرع تنفس، قصور خلية كبدية (6، 7). 3- موجودات مخبريه موجهة لمرض استقلابي وتشمل: ارتفاع الأمونيا، تخلون الدم، ارتفاع اللاكتات، انخفاض سكر الدم، ارتفاع فجوة الأَنْيونات (الصواعد) (8). جرى استقصاء الإصابة بأحد اضطرابات الاستقلاب الوسيط لدى الولدان والأطفال، الذين قبلوا في شعبة الأمراض العامة وشعبة الخدج والوليد في مستشفى الأطفال الجامعي في دمشق لدراستهم من الناحية الاستقلابية، في الفترة الممتدة من 5/10/2012 إلى 20/11/2013، وذلك ببزل عينات الدم الكامل على ورق ترشيح خاص، ثم تركها لتجف في درجة حرارة الغرفة، مدة ثلاث ساعات على الأقل، ومن ثم تحليلها، بوساطة جهاز الطيف الكتلوي الترادفي API 3200 LC/MS/MS system من شركة applied Biosystems Sciex باستخدام عتيدة NeobaseTM non- dervatized MSMS Kit من شركة Perkinelmer الأمريكية وجرى تأكيد النتائج الإيجابية بوساطة جهاز رحلان الأحماض الأمينية في مستشفى الأطفال الجامعي.   مقياس الطيف الكتلوي الترادفي  يتكون الجهاز من قسمين من مقياس الطيف الكتلوي بجانب بعضهما البعض، يفصل بينهما حجرة تسمى حجرة الفصل (9) MS-chamber-MS=MS/MS. تعتمد آلية عمل الجهاز على وزن الجزيئات الكترونياً، حيث أن كل جزئ يملك كتلة فريدة، فمثلاً كتلة جزيء الماء 18 (الشكل 1). بالإضافة إلى تحديد المركب بناءً على كتلته فإن الجهاز يحدد كمية محتوى الحليلة من الجزيء المعاير. بعد تحضير العينة تحقن إلى الحجرة الأولى من الجهاز ومن خلالها تتأين العينة لتنتج أيونات جزيئية. ويُحدد نوع الجزيئات الظاهرة اعتماداً على نسبة الكتلة / الشحنة. ترتب وتوزن الجزيئات المتأينة ثم ترسل العينة بعد ذلك إلى حجرة الاصطدام (الفصل) والتي تتحطم فيها الأيونات الجزيئية إلى شدف تدعى حلائل. بعد ذلك تمرر العينة إلى القسم الثاني من الجهاز، حيث تقاس الحَلائِل المنتقاة كمياً وتصنف وتوزن وفقا لنسبة  الكتلة /الشحنة. تقارن قمة كل حليلة بمعيار داخلي لنحصل على نتيجة نوعية وكمية. تحلل النتيجة خلال دقائق بوساطة كمبيوتر متطور لتنتج مخططاً إحصائيًا للتحليل، حيث إن الخط العمودي في المخطط يمثل الكتلة بينما الأفقي يمثل الكمية (10)، ويبين الشكل 2 نموذج للنتائج الطبيعية والمرضية.   النتائج Results  شملت العينة 177 مريضاً من الأطفال والولدان والذين اشتبه لديهم وجود أحد اضطرابات الاستقلاب الوسيط بناء على الأعراض والموجودات المخبرية الموجهة. بلغ عدد الذكور في الدراسة 97 (55%) وعدد الإناث 80 (45%) (الشكل 3). وجدت قرابة درجة ثالثة بين الوالدين (أولاد العم أو أولاد الخال) في 92 حالة (52%)، كذلك سجل عدد من الحالات التي كان لديها قصة عائلية لوفاة أحد الأشقاء أو الأقرباء بسبب غير مفسر أو بالأعراض نفسها فكان لدينا 54 حالة (31%). وكان هنالك 43 حالة (24%) حالة وفاة بين مرضى الدراسة (الشكل 4). درست الأعراض الموجهة لقبول المرضى فكانت النسب على الشكل التالي: سجل تأخر التطور Delayed development في 39 حالة (22%)، رخاوة Laxity 48 حالة (27%)، ضعف رضاعة Poor feeding 64 حالة (36%)، تجفاف dehydration 28 حالة (16%)، ميل للنوم Lethargy 12 حالة (6%)، اختلاجات Convulsions 36 حالة (20%)، إقياءات Vomiting 29 حالة (16%)، خلع البلورة lens dislocation 2 حالة (1%)، تسرع التنفس tachypnea 54 حالة (30.5%)، إسهال Diarrhea 12 حالة (6%)، يرقان Jaundice 49 حالة (27%)، قصور خلية كبدية Liver failure 1 حالة (0.5%)، تثبيط inhibition حالة 56 (38%). ولقد درست الموجودات المخبرية والتي توجه إلى وجود اضطراب استقلابي لدى المرضى بالمشاركة مع الأعراض السريرية، فسجلت النسب التالية: ارتفاع الأمونيا 45 حالة (25.5%)، إيجابية خلون الدم 30 حالة (17%)، ارتفاع الفجوة الأنيونية 27 حالة (15%)، ارتفاع لاكتات الدم 34 حالة (19%)، ارتفاع سكر الدم 23 حالة (13%)، انخفاض سكر الدم 16 حالة (9%) (الشكل 5). جرى تحديد عمر بدء الأعراض وكان مختلفاً، حيث سجلت النسبة الأعلى للمرضى بعمر أقل من شهر 76 حالة (43%). ولقد سجلنا 49 حالة بعمر بين الشهر و6 أشهر( 27.5%)، و23 حالة بين 6 أشهر والسنة (13 %)، و19 حالة بين السنة و3 سنوات ( 11%)، 7 حالات بين 3 إلى 6 سنوات (4%)، وسجلنا 3 حالات فوق 6 سنوات (1.5%) (الشكل 6). نتيجة تقصي 177 مريضاً والمتوقع إصابتهم باضطـرابات اسـتقلابية تـم تأكيد التشـخيص باضطرابات استقلاب الأحماض الأمينية في 8 مرضى (5 ولدان و3 أطفال)، حيث كان عدد الإناث 5 (62.5%) و3 ذكور (37.5%). ولقد شملت الحالات 5 حالات داء بيلة شراب القيقب MSUD (وليدان و3 أطفال) وحالتان فرط سيترولين الدم (وليدان) وحالة فَرْطُ تيروزينِ الدَّم (وليد). وجدت قرابة درجة ثالثة في 5 حالات (62.5%)، كذلك تبين وجود قصة عائلية لوفاة أحد الأشقاء أو الأقرباء بسبب مجهول أو بنفس الأعراض في 6 حالات (75%) وخلال الدراسة وبعد التشخيص سجلنا 3 حالات وفاة 37.5% (2MSUD و1 فرط سيترولين الدم). معظم الحالات المشخصة كانت قد راجعت المستشفى بعمر أقل من شهر 5 ولدان (62.5%) وحالتان بعمر مابين 6 أشهر والسنة 25%، وحالة بعمر ما بين 1 إلى 3 سنوات 12.5%. يبين الجدول 2 الحالات المشخصة خلال فترة الدراسة.     المناقشة Discussion  شملت عينة الدراسة 177 مريضاً من الأطفال والولدان المشتبه لديهم وجود أحد اضطرابات الاستقلاب الوسيط بناء على الأعراض والموجودات المخبرية الموجهة. ووفقاً لنتائج الدراسة جرى تشخيص 8 إصابات باضطرابات استقلاب الأحماض الأمينية من أصل 177 وليد وطفل كان من المشتبه إنهم يعانون من اضطرابات الاستقلاب الوسيط. ولقد بينت النتائج بأن داء بيلة شراب القيقب MSUD كان الأكثر تواترا في الدراسة، حيث سجل 5 إصابات خلال فترة الدراسة بهذا الاضطراب، وهذا يتماشى مع نتائج الدراسات العمانية والتونسية والتايلندية (11، 12، 3)، في حين يعد هذا الاضطراب نادراً في البلدان المتقدمة مع نسبة انتشار1/185000، وذلك وفقاً لبيانات برامج التحري الوليدي المطبقة فيها (13). كما أظهرت النتائج وجود حالتان فرط سيترولين الدم Citrullinemia من اضطرابات حلقة اليوريا، وكذلك حالة فرط تيروزين الدم Tyrosinemia. تبين النتائج السابقة أن معظم المرضى المشتبه بأنهم يعانون من اضطرابات الاستقلاب الوسيط مولودون لأهل ذوي قرابة، كما إن معظم المرضى يملكون قصة عائلية إيجابية لأحد هذه الاضطرابات أو وفاة غير مفسرة بين عائلاتهم، وهذه الموجودات تتلاءم مع نموذج الوراثة الجسدية المُتَنَحِّيَة لهذه الاضطرابات وتعكس الدور الكبير للقرابة في انتشار هذه الاضطرابات محلياً. لوحظ بنتيجة الدراسة إن معظم الحالات المقبولة في الدراسة كانت قد راجعت المستشفى بعمر الوليد وهذا قد يفسر بكون الشكل الحاد البدء هو الأكثر شيوعاً لهذه الاضطرابات، كما تبين النتائج ارتفاع نسبة الوفيات وحالات عدم التحسن في نهاية الدراسة. ويمكن أن يفسر ذلك بتأخر التشخيص وذلك يمكن أن يكون بسبب قلة المراكز الصحية المتخصصة والأختصاصين في سورية, بالإضافة إلى الجهل وقلة الوعي في المجتمع حول هذه الأمراض والذي يلعب دوراً هاماً في تعزيز انتشار هذه الأمراض بالإضافة إلى محدودية العلاج المناسب وكلفته المرتفعة في ظل ضعف القدرة المادية لسكان المناطق النائية. ولابد من التنويه إلى عدد من العوامل التي حالت دون ضم عدد من الحالات للدراسة، حيث سجلت وفاة عدد من الولدان والرضع، ممن يشتبه بإصابتهم بأحد الاضطرابات الاستقلابية، قبل التمكن من تحري هذه الاضطرابات، كما أن الدراسة لم تشمل الأمراض التي لا تشخص بتقنية MS/MS مثل بعض اضطرابات حلقة اليوريا والتي تشخص باستخدام طرق غير متاحة حالياً في سورية (مثل معايرة حمض الأورنيتيك في البول). إن تأكيد تشخيص 8 حالات باضطرابات استقلاب الأحماض الأمينية، لا ينفي احتمال الإصابة بآفات استقلابية أخرى لدى بقية أفراد الدراسة. التوصيات التأكيد على أهمية توافر برنامج تحرٍشامل لجميع الولدان وحديثي الولادة في سورية يؤمن الكشف المبكر عن هذه الأخطاء الولادية ويسمح بالتدخل السريع قبل ظهور الأعراض وتأمين المعالجة الفعالة مما يحسن نوعية الحياة ويقلل الوفيات. كلمة شكر نشكر إدارة مستشفى الأطفال الجامعي بدمشق والأطباء العاملين فيه جميعهم على الدعم الكبير الذي قدموه ، ونشكر الدكتور عدنان الخطيب الذي كان له دور عملي كبير في إنجاز هذا البحث.   المراجع References  1-Andria G; Fowler B. and Sebastio G. Disorders of Sulfur Amino Acid Metabolism . In: Saudubray JM; Van Den Berghe G. et al, editors. Inborn metabolic diseases: Diagnosis and treatment. 5th ed. Heidelberg, Springer-Verlag; 313-319, 2012. 2-Millington D. and Koberl D. Metabolic Screening in the Newborn. Growth Genetics & Hormones. 19(3): 33–38, 2003. 3-Vatanavicharn N; Ratanarak P; Liammongkolkul S; Sathienkijkanchai A. and Wasant P. Amino acid disorders detected by quantitative amino acid HPLC analysis in Thailand: an eight-year experience. Clin Chim Acta. 11; 413(13-14): 1141-1144, 2012. 4- Waber L. Inborn errors of metabolism. Ped Ann; 19(2): 105-117, 1990. 5- Lindor NM. and Karnes PS. Laboratory medicine and pathology: initial assessment of infants and children with suspected inborn errors of metabolism. Mayo Clin. Proc; 70:987-8, 1995. 6-Seashore MR. and Rinaldo P. Metabolic disease of the neonate and young infant. Semin Perinatol; 17(5):318-329, 1993. 7- Lindor NM. and Karnes PS. Laboratory medicine and pathology: initial assessment of infants and children with suspected inborn errors of metabolism. Mayo Clin Proc; 70: 987-988, 1995. 8- Saudubray MJ. Clinical Approach to Inborn Errors Of Metabolism in Paediatrics. In: Saudubray JM, Van Den Berghe G, et al, editors. Inborn metabolic diseases: Diagnosis and treatment. 5th ed. Heidelberg,Springer-Verlag; 4-52, 2012. 9-Millington DS. Tandem mass spectrometry in clinical diagnosis. In: Blau N, Duran M, Blaskovics ME, Gibson KM, eds. Physician’s Guide to the Laboratory Diagnosis of Metabolic Diseases. 2nd ed. Berlin, Germany: Springer; 57-85, 2003. 10-Sandra A. Banta-Wright. and Robert D. Steiner, Tandem Mass Spectrometry in Newborn Screening A Primer for Neonatal and Perinatal Nurses, J perinatneonatnurs, 18, 1, 41-58. 2004. 11-Al Riyami S; Al Maney W; Nath Joshi S. and Bayoumi R. Detection of Inborn Errors of Metabolism using Tandem Mass Spectrometry among High-risk Omani Patients Oman. Medical Journal, 27, 6: 482-485, 2012. 12-Hadj-Taieb S; Nasrallah F; Hammami MB; Elasmi M; Sanhaji H; Moncef F. and Kaabachi N. Aminoacidopathies and organic acidurias in Tunisia: a retrospective survey over 23 years. Tunis Med. 90(3): 258-261, 2012. 13-chuang DT. and Shih VE. Maple syrup urin disease (branched-chain ketoaciduria). In: scriver CR; Beaudet AL; Sly WS. and Valle D. editors. The metabolic and molecular bases of inherited disease.eighth edition. New York: mcgraw-Hill; 1971-2006, 2001.     المجلد 7 , العددان 3-4 , رمضان 1435 - تموز (يوليو) 2014 SCLA