סוקציניל אדנוזין - Succinyladenosine

הדפס

מדריך בדיקות מעבדה
סוקציניל אדנוזין
Succinyladenosine
שמות אחרים	SUAD, S-Ado
מעבדה	כימיה בדם, ב-CSF ובשתן
תחום	אבחון של חסר האנזים adenosylosuccinate lyase.
טווח ערכים תקין	ב-CSF‏ – 0.74-4.92 מיקרומול/ליטר, ובממוצע 1.1±0.4 מיקרומול/ליטר; בשתן- 0-34.6 מיקרומול/ליטר.
יוצר הערך	פרופ' בן-עמי סלע

מדידת succinyladenosine (להלן SUAD) משמשת לאבחון של חסר האנזים adenosylosuccinate lyase (להלן ADSL) מה שגורם לאוטיזם אדנוזילו-פורינימלי, לחסר אינטלקטואלי, ובמקרים אחדים לפיגור בגדילה הכרוך בדלדול שרירים ובאפילפסיה. האנזים adenosylosuccinate lyase כרוך עם הסינתזה de novo של purines וביצירה של adenosine monophosphate מ-inosine monophosphate על ידי קטליזה של 2 ריאקציות בביוסינתזה של AMP: ההסרה של fumarate מ-succinylaminoimidazole ribptide ליצירה של aminoimidazole carboxamide ribotide (להלן AICA) והסרה של fumarate מ-adenylosuccinate ליצירה של AMP. בחסר של ADSL, לא ניתן לגלות כלל את succinyladenosine או שניתן לגלותו בריכוזים מאוד נמוכים ב-CSF. עליות קטנות של succinyladenosine ב-CSF דווחו ב-AICA-ribosiduria (להלן AICAR) בגלל חסר ב-AICAR ,transformylase וזהו תרחיש קשה ביותר עם פיגור שכלי עמוק, אפילפסיה, תווי פנים דיסמורפיים, ועיוורון מולד. עליות קטנות ברמת succinyladenosine ב-CSF הן גם שניוניות לחסר fumarase. הגורם הגנטי לתסמונות אלו כרוך במוטציות בגן ADSL הממוקם בעמדה 22q13.1 (Zikanova וחב' ב- Human Mutat משנת 2010). לא ברור האם המנגנון הפתולוגי של חסר ב-adenylsuccinate lyase נגרם מהחסר בפורינים, מהטוקסיות של תוצרי הביניים, או מפגיעה במסלול מטבולי אחר.

תיאור קליני

ADSL מכסה ספקטרום קליני הכולל 3 צורות עיקריות: לידת תינוקות מתים, צורה חמורה (type I) וצורה קלה עד מתונה (type II) (Jurecka וחב' Mol Genet Metab משנת 2008). חסר ADSL הוא מפגע אוטוזומלי-רצסיבי.

שונוּת קלינית יכולה להופיע אפילו בחולים מאותה משפחה. המחלה מופיעה בדרך כלל בין הלידה עד לשנות הילדות המוקדמות, כאשר המקרים עלולים להיות קטלניים עם אנצפלופתיה חריפה, המתבטאים בהיפוקינזיה, בפרכוסים עיקשים, ובכשל נשימתי, אך יכולים גם להופיע בצורת חסך אינטלקטואלי קל. כשל אינטלקטואלי מופיע שכל הלוקים ב-ADSL, אפילפסיה מופיעה ברובם, ומאפיינים אוטיסטיים מופיעים בשליש מהמקרים (קושי ליצור קשר עין, רגישות-יתר לרעש ולאור, התנהגות רפטיטיבית, אוטו-אגרסיה ופגיעה-פציעה עצמית, סַעֲרַת נֶפֶשׁ והתקפי-זעם (tentrums)). מאפיינים פחות שכיחים כוללים פיגור פסיכו-מוטורי, היפר-אקטיביות, דיבור פגום, היפוטוניה או דלדול של השרירים וספסטיוּת. במקרים חמורים מבחינים במיקרוצפליה. התבטאות בעוברים יכולה לכלול גדילה איטית, היפוקינזיה, מיקרוצפליה, ושיבושים בקצב הלב.

מטבוליזם של פורינים.

אפידמיולוגיה

השכיחות של ADSL אינה ברורה, אך היא מוערכת כפחות ממקרה אחד למיליון לידות-חי. למעלה מ-110 מקרים דווחו עד שנת 2020, בעיקר מאירופה ומהמזרח התיכון. ייתכן שהאבחון לוקה בחסר בגלל התמותה בתקופת הינקות עוד לפני שעלה בידי הקלינאים להגיע לאבחון נכון.

שיטות אבחוניות

אבחון סופי דורש הדגמה של succinylpurines בנוזלים חוץ-וסקולריים כגון פלזמה, CSF ושתן, תוך שימוש ב-HPLC או ב- HPLC-MS או בריצוף גנומי של ADSL-cDNA, ובאפיון של החלבונים המוטנטיים. גישה מהירה ואיכותית יכולה להתבצע על ידי כרומטוגרפיה על פלטות TLC. ממצאים על ידי MRI של המוח בגיל 6 שנים כוללים אנומליות של החומר הלבן, אטרופיה של קורטקס המוח ושל המוחון, corpus callosum דק, של ה-vermis של המוחון, חסר של מיאלינציה, אזורים תת-עכבישיים מוגדלים ו-lissencephaly (או תסמונת המתארת תינוקות הנולדים עם משטח מוח חלק, כלומר ללא הקיפולים והשקעים שמאפיינים מוח אנושי נורמלי) (Jurecka וחב' ב-Eur J Pediatr משנת 2011).

תוארו 14 מוטציות בגן ADSL כגון המוטציה 643G>C שמשמעותה D215H וכן מוטציה 1052T>C שמשמעותה I351T. האנליזה של המוטציות בוצעה על DNA שמוצה מתאים בדם ההיקפי. האופי הלא-ספציפי של תסמינים נוירולוגיים ב-ADSL (Ciardo וחב' ב-J Child Neurol משנת 2001), מחייב את אבחון המפגע ההסתמכות על זיהוי ביוכימי של מצעים של adenylosuccinate lyase שעברו דה-פוספורילציה כגון succinyladenosine ו-succinylaminoimidazolecarboxamide riboside בנוזלי הגוף. לצורך של סריקה סיסטמטית ניתן להשתמש בבדיקת Bratton-Marshall (Laikind וחב' ב-Anal Biochem משנת 1986). בבדיקה זו משתמשים בריאגנט N-1-naphthyl ethylene diamine dihydrochloride לזיהוי תרופות ותכשירים המכילים קבוצות חופשיות של חומצות אמינו ארומטיות ראשוניות. כמו כן, ניתן ב-TLC עם צביעה של תרכובות imidazole או על ידי כרומטוגרפיה של פורינים על קולונה של cation exchange (De Breeve וחב' ב-Clin Chim Acta משנת 1986, ו-Sebesta וחב' ב-Screening משנת 1995), וכן בשיטת אלקטרופורזה קפילרית (Gross וחב' ב-Electrophoresis משנת 1995). הרצה בשיטת HPLC עם גלאי UV או מס ספקטרומטריה אף הן שיטות מקובלות לאבחון סופי (Krijt וחב' ב-J Chromatogr B Biomed Sci Appl משנת 1999, Simmonds וחב' ב-Hum Biochem Genet משנת 1991, Ito וחב' ב-J Inherit Metab Dis משנת 2000, ו-Hartmann וחב' ב-Clin Chem משנת 2006). בדיקות חיוניות נוספות הן מדידת פעילות האנזים lyase ובדיקה גנטית.

מעגל הנוקלאוטידים של purine

מעגל זה הוא מסלול מטבולי בו אמוניה ו-fumarate נוצרים מאספרטאט ו- inosine monophosphate (להלן IMP) על מנת לווסת את רמות של adenine nucleotides, ולאפשר את השחרור של אמוניה מחומצות אמינו (Lowenstein ב-Physiol Rev משנת 1972). חוקר זה תיאר לראשונה מסלול זה ואת חשיבותו בתהליכים קטבוליים של חומצות אמינו, והרלוונטיות שלהם לגליקוליזה ולמעגל Krebs. מעגל הנוקלאוטידים הפוריניים מורכב מ-3 ריאקציות אנזימיות: השלב הראשון הוא שלב הדה-אמינציה של adenosine monophosphate (או AMP) ליצירה של inosine monophosphate (או IMP) ריאקציה המקוטלזת על ידי AMP deaminase: ‏+AMP + H₂O → IMP + NH₄.

השלב השני היא יצירת adenosylsuccinate מ-IMP ואספרטאט, המצומדים להידרוליזה של המועדפת מבחינה אנרגטית, והמקוטלזת על ידי האנזים Adenylosuccinate synthetase:

Aspartate + IMP + GTP → Adenylosuccinate + GDP + P_i

לבסוף, adenylosuccinate מבוקע על ידי האנזים adenylosuccinate lyase לשחרור של fumarate ולרגנרציה של AMP.

Adenylosuccinate → AMP + Fumarate

נמצא שהשפעול של HIF-1α מאפשר לקרדיו-מיוציטים לשמור על הפוטנציאל של ממברנת המיטוכונדריה במהלך של תרחיש של עקה אנוקסית, על ידי ניצול של ה-fumarate הנוצר על ידי adenylosuccinate lyase כקולט טרמינלי חלופי של אלקטרונים במקום של חמצן. מנגנון זה אמור לסייע לספק הגנה ללב האיסכמי.

המעגל הזה מתרחש בציטוזול של תאי שריר, ומסייע להיפטר מה-AMP הנוצר לאחר הריאקציות הבאות: ATP → ADP + Pi המנצל ATP להתכווצות השריר; ADP → ATP + AMP ‏2 ריאקציה המקוטלזת על ידי adenylate kinase/myokinase. מעגל הנוקלאוטידים הפוריני בא לביטוי במהלך פעילות גופנית בעצימות גבוהה, ובמהלך צום או רעב, כאשר מאגרי ATP נמוכים.

הסינתזה של fumarate

Fumarate הוא תוצר ביניים של מעגל TCA, והוא נכנס למיטוכונדריה על ידי הפיכתו ל-malate ושימוש ב-malate shuttle בו הוא הופך לחומצה אוקסלו-אצטית שיכולה להיכנס למעגל ה-TCA, או להפוך לאספרטאט במיטוכונדריה. אספרטאט יכול להיכנס מחדש למעגל הנוקלאוטידים הפוריני.

Oxaloacetic acid + Glutamate ↔ α-Ketoglutarate + Aspartate

ריאקציה המקוטלזת על ידי האנזים aspartate aminotransferase.

סינתזה של אמוניה

הגלוטמאט הנוצר על ידי חומצה אוקסלו-אצטית "מרוויח" NH₃ על מנת להפוך ל-.glutamine, נכנס לצירקולציה ומגיע לכליות. בכליות glutamine עובר דה-אמינציה ליצירת גלוטמאט ובהמשך ליצירת ketoglutarate. מולקולות NH3 אלו מנטרלות את החומצות האורגניות כגון חומצת חלב, ואת גופי הקטון נוצרים בשריר.

התנהלות וטיפול

נכון למועד כתיבת דף זה אין כל טיפול יעיל בחסר של ADSL. הטיפול בעיקר מסייע, לשלוט בפרכוסים, תוך שימוש בתכשירים כגון valproate, phenobarbital, carbamazepine, topiramate, levetiracetam, phenytoin ו-clobazam.

זיהוי וכימות של succinyladenosine ב-CSF באדם

יש לאסוף 1 מ"ל של נוזל שדרה במבחנת פלסטיק סטרילית, תוך המינעות מזיהום ה-CSF עם דם. יש להפיא את הדגימה באופן מיידי, ולשלוח אותה למעבדה בהקפאה. יציבות הדגימה: אינה היציבה בטמפרטורת החדר לכן יש לפסול דגימה המגיעה למעבדה לא קפואה. דגימה מקוררת יציבה למשך 24 שעות, ואילו דגימה קפואה במינוס 20 מעלות יציבה למשך 72 שעות, וכאר ההקפה מתבצעת במינוס 80 מעלות היא יציבה לזמן בלתי מוגבל. אין להקפיא ולהפשיר את הדגימה יותר מפעם אחת. שיטת המדידה: HPLC עם גלאי UV, או HPLC-electrochemistry.

ראו גם

• חזרה לדף מדריך בדיקות מעבדה
• בדיקות מעבדה - אבחון תסמנות גנטיות

המידע שבדף זה נכתב על ידי פרופ' בן-עמי סלע, המכון לכימיה פתולוגית, מרכז רפואי שיבא, תל-שומר;
החוג לגנטיקה מולקולארית וביוכימיה, פקולטה לרפואה, אוניברסיטת תל-אביב (יוצר הערך)