نام اختصاری:  ACs

سایر نام ها: غربالگری آسیل کارنتین های خون                                                                                  Screening:    Acylcarnitines

Free Carnitine (C0);  Acetylcarnitine (C:2); Propionylcarnitine (C3); Butyrylcarnitine (C4);3-OH-Butyrlcarnitine (C4OH); C4DC; Isovalerylcarnitine (C5); 3-OH- Isovalerylcarnitine (C5OH); Glutarylcarnitine (C5DC); Hexanoylcarnitine (C6); Octenoylcarnitine (C8:1), Octanoylcarnitine (C8); Decenoylcarnitine (C10:1); Decanoylcarnitine (C10); Dodecanoylcarnitine (C12);Tetradecadienoylcartinine (C14:2); Tetradecenoylcarnitine (C14:1); Tetradecanoylcarnitine (C14); 3-OH-Tetradecanoylcarnitine (C14- OH); Hexadecenoylcarnitine (C16:1);Hexadecanoylcarnitine (C16); 3-OHHexadecenoylcarnitine(C16:1-OH); 3-OH-Hexadecanoylcarnitine (C16-OH); Oleoylcarnitine (C18:1); Stearoylcarnitine (C18); 3- OH-Linoleylcarnitine (C18:2-OH); 3-OH-Oleylcarnitine (C18:1-OH) .

بخش انجام دهنده: متابولیک

نوع نمونه قابل اندازه گیری: لکه خون خشک شده ( کارت های کاغذ صافی، کارت های غربالگری نوزادان، کارت های گاتری)

لکه گذاری خون: یک پانچ 1/8"

شرایط نمونه گیری:

1. نمونه گیری باید پیش از یک تغذیه یا وعده غذایی برنامه ریزی شده صورت گیرد.   

2. لکه گذاری نمونه خون روی کاغذ صافی می تواند در آنالیز آسیل کارنیتین مورد استفاده قرار گیرد.

ملاحظات نمونه گیری:

1.  تجهیزات لازم برای نمونه گیری باید توسط آزمایشگاه تهیه و در صورت نیاز، در دسترس نمونه گیر خارج از آزمایشگاه قرار بگیرد.

2.  نمونه گیری در زمان حاد بیماری نتایج روشن تری به دنبال دارد.

3.  نمونه های لکه خون  در عرض 24 ساعت جمع آوری و به آزمایشگاه انجام دهنده ، منتقل شوند.

4.  نمونه گیری می تواند در هر زمان از شبانه روز انجام شود.

5.  همراه با نمونه گیری، اطلاعات فردی مانند جنسیت، سن،  رژیم غذایی ، شرایط بالینی (بدون علامت یا دوره حاد)، درمان دارویی و ... به همراه تاریخچه خانوادگی بیمار، گردآوری شود.

6.  زمان در موارد اورژانس حائز اهمیت ویژه است و باید جمع آوری و انتقال نمونه به آزمایشگاه در اسرع وقت انجام و آنالیز نمونه ها در عرض 24 ساعت یا کمتر از آن تکمیل شود.

موارد عدم پذیرش نمونه:

ü      نمونه گیری نادرست بر روی کاغذ صافی

ü      نمونه های با شرایط جابجایی و ذخیره سازی نامناسب

ü      نمونه های بدون نام و مشخصات درست

پایداری آسیل کارنیتین:

      آسیل های کارنیتین معمولا تا 24 ساعت در دمای اتاق پایدار هستند( با گذشت زمان، آسیل های کارنیتین به کارنیتین آزاد و اسیدهای چرب مربوطه هیدرولیز می شوند).

      پایداری آسیل های کارنیتین در pH پایین تر و یا بالاتر از 7 کم می شود. گونه های کوتاه زنجیر بخصوص استیل کارنیتین کمترین پایداری را دارند.

      در دمای 20-  درجه، استیل و پروپیونیل کارنیتین به تدریج، تجزیه و حدود 10 درصد در هرسال کاهش می یابند.

شرایط جابجایی و نگهداری نمونه:

1.   نمونه هایی که بصورت لکه گذاری روی کاغذ صافی تهیه شده اند، خشک شده و در دمای اتاق به آزمایشگاه انجام دهنده تست، منتقل شوند.

2.   ذخیره نمونه در دمای 80- درجه باعث پایداری ترکیبات نمونه می شوند.

3.   نگهداری طولانی مدت نمونه ها در دمای اتاق منجر به کاهش پیشرونده آسیل کارنیتین ها خواهد شد (آسیل کارنیتین های کوتاه زنجیر سریعتر از بلند زنجیره ها تجزیه می شوند).

کاربردهای بالینی:

1.  غربالگری نوزادان از نظر اختلالات متابولیک

2.  تشخیص و پایش درمان بیماران با کمبود کارنیتین و مشتقات آن

روش مرجع:    Liquid Chromatography/Tandem Mass Spectrometry (LC/MS/MS)

روش ارجح: Flow-injection Analysis Tandem Mass Spectrometry (FIA-MS/MS)

اطلاعات بالینی:

غربالگری آسیل های کارنیتین به روش (LC/MS/MS)  می تواند در تشخیص خیلی از اختلالات اُکسیداسیون اسیدهای چرب و چندین اختلال اسیدهای اُرگانیک بکار رود. اُکسیداسیون اسیدهای چرب یک نقش حیاتی در تولید انرژی بویژه درزمان گرسنگی دارد. زمانی که منابع گلوکز به اتمام می رسد اسیدهای چرب از بافت چربی متابولیزه شده و توسط کبد و عضلات برداشت شده  به استیل کوآ  اکسید شده و تولید انرژی می کنند. کارنيتين يک مشتق اسيد آمينه است که براي انتقال اسيدهاي چرب از سيتوزول به داخل ميتوکندري و متعاقباً تجزيه ي اسيدهاي چرب به استيل کوآنزيم A طي بتااکسيداسيون و در نهايت توليد انرژي مورد نياز هستند. يک مولکول اسيد چرب با يک مولکول کارنيتين واکنش داده و يک مولکول آسيل کارنيتين ايجاد مي کند.  طول زنجيره آسيل کارنيتين به تعداد کربن هاي اسيد چرب بستگي دارد. متابوليسم بسياري از اسيدهاي آمينه نيز با توليد اُرگانيک اسيدهاي واسطه اي همراه است که به کوآنزيم A کونژوگه شده و بنابراين مي توانند با کارنيتين استريفيه شوند. آسیل های کارنیتین بوسیله تکنیک اسپکترومتری جرمی پی در پی (Tandem Mass Spectrometry) قابل اندازه گیری هستند. نتایج تشخیصی اغلب  با یک الگوی افزایش یافته آسیل ها کارنیتین در بیماران در مقایسه با فرد سالم یا گروه کنترل شاهد مشاهده می گردد.

با آنالیز آسیل کارنیتین ها، بیش از 20 اختلال مادرزادی متابولیسمی از جمله اختلالات اُکسیداسیون اسیدهای چرب ( بویژه اسیدهای چرب بلند زنجیر) و اسیدهای اُرگانیک را می توان شناسایی نمود.

سوابق خانوادگی شامل مرگ بی دلیل نوزاد یا علائم نزدیک به مرگ، می تواند مرتبط به این اختلالات باشد. مشکلات دوران بارداری بخصوص کبد چرب حاد و سندرم HELLP می تواند مرتبط با وجود یکی از این اختلالات در جنین باشد. علایم بالینی ناشی از اختلالات اُکسیداسیون اسیدهای چرب، اغلب شدید و حاد هستند. گاهی  بیماران فاقد نشانه بالینی، دارای شرایط مزمن و یا مرگ ناگهانی را می توان در همان خانواده مشاهده نمود. بنابراین هنگام مشاهده اختلالات فوق در یک خانواده باید سریعاً سایر اعضای خانواده نیز بررسی شوند.

اختلالات قابل شناسایی با آنالیز آسیل های کارنیتین:

Fatty Acid Oxidation Disorders:

-primary Carnitine Deficiency (PCD Deficiency)

-Secondary Carnitine Deficiencies

-Short-chain acyl-CoA dehydrogenase (SCAD) deficiency

-Medium/Short-chain 3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenase (M/SCHAD) deficiency

-Medium-chain acyl-CoA dehydrogenase (MCAD) deficiency

-Long-chain 3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenase (LCHAD) deficiency & trifunctional protein deficiency (TFP deficiency)

-Very long-chain acyl-CoA dehydrogenase (VLCAD) deficiency

-Carnitine palmitoyl transferase type I (CPT-I) deficiency

-Carnitine palmitoyl transferase type II (CPT-II) deficiency

-Carnitine-acylcarnitine translocase (CACT) deficiency

 -multiple acyl-CoA dehydrogenase deficiency [MADD]; glutaric acidemia type II (GA-2)

 

Organic Acid Disorders:

-Glutaryl-CoA dehydrogenase deficiency (glutaric acidemia type I)

-3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA lyase deficiency (HMG-COA Lyase deficiency)

-Mitochondrial Acetoacetyl-CoA Thiolase deficiency (3-oxothiolase deficiency)

-Propionic Acidemia

-Methylmalonic Acidemia

-Isovaleric Acidemia (IVA)

-Succinyl-CoA synthetase deficiency

-3-Methylcrotonyl-CoA carboxylase deficiency ( 3MCC deficiency)

-Multiple-CoA carboxylase deficiency/Holocarboxylase synthetase deficiency (MCD)

-Isobutyryl-CoA dehydrogenase deficiency (IBD deficiency)

-2-Methylbutyryl-CoA dehydrogenase deficiency ( Short/Branched-Chain Acyl-CoA dehydrogenase deficiency)

-Cytosolic Beta-ketothiolase deficiency

-Ethylmalonic Encephalopathy (EE)

محدوده مرجع: محدوده مرجع (Reference interval) آسیل های کارنیتین گزارش شده،  توسط آزمایشگاه انجام دهنده تست ها و متناسب با جمعیت مورد مطالعه  بررسی و ثبت می شود.

      مقایسه نتایج حاصل از آزمایش اطفال با محدوده مرجع بدست آمده از یک جمعیت بالغ قابل قبول نیست.

      در صورتیکه مطالعه برای ثبت محدوده مرجع امکان پذیر نباشد، آزمایشگاه انجام دهنده تست ها باید با دقت بالا محدوده مرجع منتشر شده  آزمایشگاه های معتبر را به عنوان محدوده مرجع خود ارزیابی کند.

تفسیر:  تفسیر نتایج تست ها باید بر مبنا شناخت الگو و ارتباط یافته های کمی انجام شود. شرایط بیماری اغلب بواسطه الگوی آسیل های کارنیتین افزایش یافته در مقایسه با نرمال رنج های منطبق بر سن، تشخیص داده می شوند.

      محاسبه نسبت ها ( مانند نسبت C8/C10 در نقص MCAD ) ممکن است در تفسیر نتایج غیر نرمال مفید باشد.

      نتایج غیر طبیعی به طور قطع دال بر تشخیص یک بیماری خاص نمی باشد. برای تأیید یک تشخیص اولیه بر پایه آنالیز آسیل های کارنیتین، نیاز به آنالیز های بیوشیمیایی ( نظیر روش کروماتوگرافی گازی، سنجش آنزیمی و ژنتیک مولکولی) مستقل می باشد.

عوامل مداخله گر :

     عوامل و مواردی که استعداد بالقوه در تداخل با آنالیز نمونه ها دارند باید شناسایی شده و در حین تفسیر نتایج مدنظر قرار بگیرند:

·         چندین تداخل دارویی مانند پیوالیک اسید، والپوریک اسید و سفوتاکسیم شناخته شده است که منجر به نتایج مثبت کاذب در تست ها شوند.

·         سایر ترکیبات اگزوژن مانند متابولیت های دارویی، افزودنی های خوراکی، مایعات داخل عروقی حاوی دکستروز ممکن است منجر به ظهور پیک های

دارای مقادیر m/z نزدیک به/یا هم پوشان با آسیل های کارنیتین مهم شوند.

·         تداخلات رژیمی، بخصوص در مورد مصرف غذاهای سرشار از اسیدهای چرب مانند رژیم های کتوژنیک و روغن های MCT (medium Chain Triglycerides) نیز ممکن است سبب اختلال در نتایج شوند. MCT می تواند باعث افزایش آسیل کارنیتین های زنجیره متوسط بخصوص 8 و 10 کربنه و گونه های دی کربوکسیلیک (CD5DC) شوند.

·         بیمارانی که مکمل کارنیتین مصرف می کنند، در یک الگوی غیر اختصاصی افزایش گونه های 2 و3 کربنه را نشان می دهند.

·         توجه شود بیمارانی که مقادیر بالای کارنیتین بخصوص از طریق داخل عروقی دریافت می کنند احتمالا افزایش زیادی در سطوح کارنیتین و آسیل کارنیتین دارند که مانع تفسیر نتایج خواهد شد.

·         ناشتایی طولانی مدت منجر به افزایش گونه های C2، C4OH، C12:1 و C14:1 می شود.

·         اسیدوز لاکتیک باعث افزایش سطح گونه C3 می شود.

·         مصرف چربی های بلند زنجیر ( روغن آفتابگردان و زیتون) باعث افزایش گونه C14:2 می شود.

·         بیمارانی که رژیم های کتوژنیک دریافت می کنند، افزایش قابل توجه کارنیتین C2 و C4-OH را نشان می دهند.

·         بیمارانی که شدیداً بد حال هستند می توانند اختلالات غیر اختصاصی متفاوتی در الگوی آسیل کارنیتین ایجاد کنند.

توضیحات:

      آزمایشگاه رفرانس بر اساس نوع کاغذ مورد استفاده، مقادیر کنترل را تعیین می کند و بنابراین استفاده از انواع مارک های مختلف کاغذ صافی، دقت نتایج را کاهش خواهد داد.

      ادرار ارزش زیادی ندارد و در آنالیز آسیل های کارنیتین توصیه نمی شود. اندازه گیری کارنیتین آزاد و توتال در ادرار، معمولاً ارزش تشخیصی پایینی دارد.

      در گزارش تست ها باید نتایج تست ها، تفسیر نتایج و اطلاعات لازم و کافی از بیمار و نمونه تحت آزمایش، لحاظ شده باشد.

      یک گزارش کامل و دارای جزئیات از نتایج غیر نرمال باید شامل مروری بر اهمیت نتایج تست ها، ارتباط اطلاعات بالینی در دسترس ، تشخیص های افتراقی و توصیه های لازم برای انجام تست های بیوشیمیایی تأییدی اضافی ( مانند سنجش آنزیمی و آنالیز مولکولی) باشد.

      آنالیز آسیل کارنیتین ها بوسیله تکنیک LC/MS/MS بر اساس ساختمان مولکولی انجام می شود، بنابراین گونه های ایزومری مانند ایزومرهای 5 کربنه ایزووالریل و 2- متیل بوتیریل کارنیتین قابل تشخیص نیستند.

      اگر کودکی با وجود علایم اختلالات متابولیک، در غربالگری LC/MS/MS ،  نتایج منفی مشاهده گردید، می تواند به این دلیل باشد که کودک مبتلا به اختلالی خارج از گروه بیماری های غربالگری شده باشد.

      هر آزمایشگاهی باید محدوده مرجع را با توجه به شرایط آزمایشگاه خود تعریف کرده و بر اساس همان مقادیر، در مورد بیماری های خاص غربالگری شده تصمیم گیری کند.

مرجع:

1.         استانداردهای تست های بیوشیمیایی اختصاصی بیماری های متابولیک ارثی، اداره ژنتیک-آزمایشگاه مرجع سلامت و انیستیتو پاستور ایران، 1394

2. Questdiagnostics, Carnitine, LC/MS/MS, Available at: http://www.questdiagnostics.com/testcenter/TestDetail.action?ntc=70107

3.Mayomedicallaboratories, Acylcarnitines, Quantitative, Plasma, Available at: http://www.mayomedicallaboratories.com/test-catalog/Overview/82413

4. Tietz textbook of clinical chemistry and molecular diagnostics / [edited by] Carl A. Burtis, Edward R. Ashwood, David E. Bruns.—5th ed,2012

5. Piero Rinaldo , Tina M. Cowan , and Dietrich Matern, Acylcarnitine profile analysis, ACMG Standards and Guidelines, February 2008  Vol. 10  No. 2

6. Mayomedicallaboratories, Supplemental Newborn Screen, Blood Spot, Available at: http://www.mayomedicallaboratories.com/test-catalog/Clinical+and+Interpretive/82594