كشفت دراسة أن الأحماض الأمينية في البول تلعب دوراً رئيسياً في الأيض

يعمل جسم الإنسان كمصنع كيميائي حيوي متطور، حيث تعمل الأحماض الأمينية كمواد خام أساسية. تشارك هذه اللبنات الأساسية للبروتينات في العديد من العمليات الفسيولوجية الحيوية. عندما يتعطل هذا النظام المعقد، يمكن تعطيل عملية التمثيل الغذائي للأحماض الأمينية، مما يؤدي إلى تراكم غير طبيعي أو نقص في بعض الأحماض الأمينية - وهي التغييرات التي غالبًا ما يمكن اكتشافها في البول. ولكن ما الذي يمكن أن يكشفه التحليل الكمي للأحماض الأمينية في البول بالضبط عن صحتنا؟

تلعب الأحماض الأمينية، وهي الوحدات الأساسية للبروتينات، أدوارًا حاسمة في تخليق البروتين، والتمثيل الغذائي للطاقة، وإنتاج الناقلات العصبية، والوظائف الفسيولوجية الأخرى. ومع ذلك، يمكن للعوامل الوراثية أو المكتسبة أن تعطل مسارات التمثيل الغذائي هذه، مما يؤدي إلى اضطرابات مختلفة في التمثيل الغذائي للأحماض الأمينية.

تؤثر الحالات الأيضية الموروثة مثل بيلة الفينيل كيتون (PKU) وداء التيروزين في نقل الأحماض الأمينية أو التمثيل الغذائي. في حين أن هذه الاضطرابات يمكن أن تظهر في أي عمر، إلا أن الأعراض تظهر عادة خلال مرحلة الطفولة أو الطفولة المبكرة. قد يعاني الأفراد المصابون من تأخر النمو، والأعراض العصبية، ومشاكل في الجهاز الهضمي، وتشوهات الجلد، وضعف النمو المعرفي أو الجسدي. بدون التشخيص والعلاج في الوقت المناسب، يمكن أن تؤدي هذه الحالات إلى إعاقة ذهنية أو حتى تثبت أنها قاتلة.

بالإضافة إلى الاضطرابات الخلقية، يمكن للحالات المكتسبة بما في ذلك أمراض الغدد الصماء، واضطرابات الكبد، وأمراض العضلات، والأورام، والحالات العصبية، والنقص الغذائي، والفشل الكلوي، والحروق الشديدة أن تعطل عملية التمثيل الغذائي للأحماض الأمينية وتغير مستويات الأحماض الأمينية في البول.

يقيس التحليل الكمي للأحماض الأمينية في البول بدقة تركيزات الأحماض الأمينية المختلفة، مما يوفر بيانات مهمة لتشخيص ومراقبة الاضطرابات الأيضية. يساعد هذا الاختبار الأطباء على تحديد التشوهات الأيضية المحددة، وتقييم شدة المرض، وتوجيه استراتيجيات العلاج.

تستخدم المختبرات الحديثة عادةً كروماتوغرافيا السائل عالي الأداء - مطياف الكتلة الترادفي (LC-MS/MS) لتحليل الأحماض الأمينية في البول. توفر هذه التقنية المتقدمة حساسية عالية وخصوصية وإنتاجية، مما يتيح القياس المتزامن للأحماض الأمينية المتعددة. تتضمن عملية الاختبار:

• جمع العينات: يتم جمع عينات البول العشوائية من المرضى
• تحضير العينة: يخضع البول للترشيح والاشتقاق لإزالة المواد المتداخلة وتعزيز حساسية الكشف
• الفصل اللوني: تفصل كروماتوغرافيا السائل عالي الأداء الأحماض الأمينية الفردية
• الكشف عن قياس الطيف الكتلي: يحدث التكميم عن طريق قياس الطيف الكتلي
• تحليل البيانات: تتم مقارنة النتائج مع النطاقات المرجعية لتحديد التشوهات الأيضية

يقيس التحليل الكمي القياسي للأحماض الأمينية في البول عادةً أكثر من 30 حمضًا أمينيًا مختلفًا، بما في ذلك:

• التورين، الثريونين، السيرين، الأسباراجين
• هيدروكسي برولين، حمض الجلوتاميك، الجلوتامين، حمض الأسبارتيك
• الإيثانولامين، الساركوزين، البرولين، الجلايسين
• الألانين، السيترولين، حمض α-أمينوأديبك، حمض α-أمينو-ن-بيوتيريك
• الفالين، السيستين، السيستين، الميثيونين
• الإيزولوسين، الليوسين، التيروزين، الفينيل ألانين
• β-ألانين، حمض β-أمينويزوبوتيريك، الأورنيثين، الليسين
• 1-ميثيل هستيدين، هستيدين، 3-ميثيل هستيدين
• حمض الأرجينينوسكسينيك، الألويزولوسين، الهوموسيترولين
• حمض γ-أمينوبوتيريك، هيدروكسيليزين، التربتوفان، الأرجينين

يتطلب التفسير الصحيح لتحليل الأحماض الأمينية في البول الارتباط بالعرض السريري والتاريخ الطبي ونتائج المختبر الأخرى. في حين أن النتائج الطبيعية تتلقى عادةً تقارير مباشرة، فإن النتائج غير الطبيعية تتطلب تحليلًا شاملاً بما في ذلك:

• ملخص لمستويات الأحماض الأمينية المرتفعة أو المنخفضة
• الارتباط السريري للتشوهات مع أعراض المريض
• التشخيص التفريقي للحالات المحتملة
• توصيات لإجراء اختبار تأكيدي (مقايسات إنزيمية أو دراسات جزيئية)

قد ينتج عن الارتفاع العام للأحماض الأمينية في البول (بيلة الأحماض الأمينية):

• عيوب النقل: تعيق الاضطرابات الوراثية مثل عدم تحمل بروتين الليسينوريك ومرض هارتنوب إعادة امتصاص الأحماض الأمينية الكلوية الأنبوبية
• خلل في الأنابيب الكلوية: تعرض حالات مثل متلازمة لو ومرض دينت آليات إعادة الامتصاص الأنبوبية للخطر

تساعد أنماط الأحماض الأمينية المميزة في تحديد اضطرابات معينة:

• بيلة الفينيل كيتون (PKU): ارتفاع الفينيل ألانين بسبب نقص هيدروكسيلاز الفينيل ألانين
• داء التيروزين: زيادة التيروزين من ضعف التمثيل الغذائي للتيروزين
• مرض البول ذو الشراب القيقب (MSUD): تراكم الأحماض الأمينية متفرعة السلسلة (الليوسين، الإيزولوسين، الفالين) من مجمع نازعة هيدروجين α-كيتو حمض متفرعة السلسلة

يخدم تحليل الأحماض الأمينية في البول أغراضًا سريرية متعددة تتجاوز تشخيص الاضطراب الأيضي، بما في ذلك تقييم المرض ومراقبة العلاج.

يشكل هذا الاختبار مكونًا مهمًا لبرامج فحص حديثي الولادة، مما يتيح الكشف المبكر عن الأخطاء الأيضية الفطرية مثل PKU وداء التيروزين وMSUD. يمكن أن يمنع التدخل المبكر الإعاقة الذهنية والمضاعفات الشديدة الأخرى.

يساعد الاختبار في تشخيص العديد من الحالات بما في ذلك:

• الاضطرابات الأيضية الوراثية (PKU، داء التيروزين، MSUD، بيلة هوموسيستين)
• أمراض الكلى (الحماض الأنبوبي الكلوي، متلازمة فانكوني)
• اختلال وظائف الكبد (تشمع الكبد، قصور الكبد)
• النقص الغذائي (سوء التغذية البروتينية، نقص الفيتامينات)
• بعض الأورام التي تنتج أو تطلق أحماض أمينية مفرطة

بالنسبة للاضطرابات الأيضية المشخصة، تساعد قياسات الأحماض الأمينية في البول المتسلسلة في تقييم فعالية العلاج وتوجيه التعديلات العلاجية.

في حين أنه لا يقدر بثمن، فإن تحليل الأحماض الأمينية في البول له قيود. قد تتأثر النتائج بتناول النظام الغذائي والأدوية ووظائف الكلى. بالإضافة إلى ذلك، تكتشف الطرق الحالية الأحماض الأمينية المعروفة فقط، مما قد يؤدي إلى فقدان الاضطرابات الأيضية النادرة أو الجديدة.

تستمر التطورات التكنولوجية الجارية في تعزيز حساسية الاختبار وخصوصيته ونطاقه، مما يعد بتوسيع القدرات التشخيصية في طب التمثيل الغذائي.