Biochemical Genetics Department

Τα οργανικά οξέα είναι υδατοδιαλυτά μόρια χαμηλού μοριακού βάρους τα οποία παράγονται ως ενδιάμεσα ή τελικά προϊόντα ποικίλων μεταβολικών διεργασιών του οργανισμού, όπως ο καταβολισμός των αμινοξέων, λιπιδίων και υδατανθράκων καθώς και εξωγενών ενώσεων όπως τα φάρμακα. Προκύπτουν επίσης ως προϊόντα του μεταβολισμού του εντερικού μικροβιώματος. Ως εκ τούτου, τα οργανικά οξέα αποτελούν χρήσιμους βιοδείκτες για την ανίχνευση διαταραχών του μεταβολισμού.

Πηγή: Sarafoglu, K., Hoffmann, G. F., Roth, K. S. Pediatric Endocrinology and Inborn Errors of Metabolism, 2nd Edition.

Οι οργανικές οξυουρίες (γνωστές και ως οργανικές οξυαιμίες) αποτελούν μία σημαντική ομάδα κληρονομικών μεταβολικών νοσημάτων που χαρακτηρίζονται από αυξημένες ποσότητες οργανικών οξέων στα ούρα. Οι ασθένειες αυτές οφείλονται σε γενετικές παραλλαγές οι οποίες επηρεάζουν τη φυσιολογική λειτουργία συγκεκριμένων ενζύμων και κληρονομούνται σχεδόν πάντα με αυτοσωμικό υπολειπόμενο τρόπο. Τα πλείστα νοσήματα που ανήκουν σε αυτή την κατηγορία οφείλονται σε διαταραχές στη λειτουργία ενζύμων που εμπλέκονται στον καταβολισμό των αμινοξέων. Ως αποτέλεσμα προκαλείται συσσώρευση μεταβολιτών στον οργανισμό, τα οποία είτε τα ίδια είτε παράγωγά τους προκαλούν τοξικότητα και εκδήλωση κλινικών συμπτωμάτων. Οι κλινικές εκδηλώσεις ποικίλουν τόσο όσον αφορά στη σοβαρότητα όσο και στην ηλικία έναρξής τους. Οι οργανικές οξυουρίες συνήθως εκδηλώνονται κατά τη νεογνική περίοδο με οξεία μεταβολική απορρύθμιση ενώ ηπιότερες μορφές των ασθενειών αυτών μπορούν να εμφανιστούν σε μετέπειτα στάδια της ζωής. Στα χαρακτηριστικά συμπτώματα κατά τη νεογνική περίοδο συμπεριλαμβάνονται η μειωμένη πρόσληψη τροφής, εμετοί, αναπτυξιακή καθυστέρηση, αναπνευστική δυσχέρεια, υποτονία, ηπατική ανεπάρκεια, τα οποία μπορεί να συνοδεύονται από σπασμούς και εγκεφαλοπάθεια. Για κάποιες οργανικές οξυουρίες υπάρχει θεραπευτική αντιμετώπιση η οποία εφόσον εφαρμοστεί έγκαιρα μπορεί να προλάβει σοβαρές και μη αναστρέψιμες βλάβες στον οργανισμό. Για τον πιο πάνω λόγο, νοσήματα που ανήκουν σε αυτή την κατηγορία έχουν συμπεριληφθεί σε προγράμματα προσυμπτωματικού νεογνικού ελέγχου σε αρκετές χώρες. H συνολική συχνότητα των συχνότερων οργανικών οξυουριών, με απειλητικές για τη ζωή κλινικές εκδηλώσεις που εντοπίζονται μέσω ανιχνευτικών προγραμμάτων, είναι 1 στα 6000 περίπου νεογνά.   

Το Τμήμα Βιοχημικής Γενετικής παρέχει διαγνωστική υπηρεσία για τη διερεύνηση ασθενών για πιθανό κληρονομικό νόσημα που οφείλεται σε  διαταραχή στον μεταβολισμό των οργανικών οξέων. Η ανάλυση οργανικών οξέων πραγματοποιείται σε δείγμα ούρων με τη μέθοδο της  αέριας χρωματογραφίας με φασματομετρία μάζας (GC-MS). Η προετοιμασία του δείγματος περιλαμβάνει την εκχύλιση των οργανικών οξέων με τη χρήση οργανικών διαλυτών και τη μετατροπή τους σε πτητικά σιλιλιωμένα παράγωγα. Ακολουθεί ο διαχωρισμός τους με αέρια χρωματογραφία και η ταυτοποίησή τους με φασματομετρία μάζας. Σε ένα δείγμα ούρων μπορεί να περιέχονται πέραν των 250 διαφορετικών οργανικών οξέων. Κατ’ επέκταση, από την ανάλυση προκύπτει ένα προφίλ των μεταβολιτών αυτών το οποίο αξιολογείται και ερμηνεύεται με βάση τον εντοπισμό καθώς και την ποσότητα συγκεκριμένων οργανικών οξέων. Η ανάλυση οργανικών οξέων σε δείγμα ούρων επιτρέπει την ανίχνευση πέραν των 60 διαφορετικών κληρονομικών μεταβολικών νοσημάτων και αποτελεί μια από τις βασικότερες αναλυτικές μεθόδους σε εργαστήρια βιοχημικής γενετικής. 

 
Εικ. 1: Φυσιολογικό προφίλ οργανικών οξέων σε δείγμα ούρων.

 
Εικ. 2: Προφίλ οργανικών οξέων σε δείγμα ασθενούς με γλουταρική οξυουρία τύπου Ι, με χαρακτηριστική συσσώρευση γλουταρικού και 3-υδροξυγλουταρικού οξέως.

Μαρία Διονυσίου
Laboratory Scientific Officer 3
Τμήμα Βιοχημικής Γενετικής