Kalıtsal metabolik hastalıklarda açilkarnitin ve amino asidler için eşik değer belirlenmesi
Determination of cut off values for amino acids and acylcarnitines in inherited metabolic diseases
Yazar: ESRA DOĞAN
Danışman: PROF. DR. CANAN ÇOKER
Dokuz Eylül Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Tıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı / Biyokimya Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2014
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Amino asitler = Amino acids ; Genetik hastalıklar-doğuştan = Genetic diseases-inborn ; Karnitin = Carnitine ; Laboratuvarlar = Laboratories ; Metabolik sendrom = Metabolic syndrome ; Metabolizma = Metabolism ; Metabolizma-doğuştan kusurlar = Metabolism-inborn errors ; Referans standartları = Reference standards ; Teşhis = Diagnosis ; Teşhis-ayırıcı = Diagnosis-differential

Özet:
Kalıtsal  metabolik hastalıklar, biyokimyasal işlevlerdeki bozukluklar sonucu ortaya çıkan genetik hastalıklardır. Akraba evliliği ve doğum oranının yüksek olması nedeniyle ülkemizde doğumsal metabolik hastalıklar sık görülmektedir. Metabolik hastalıkların tespiti, semptomlar ortaya çıkmadan önce ve mevcut bozukluk zihinsel ve fiziksel gelişmeyi etkilemeden önce yapılmalıdır. Bu kalıtsal hastalıkların mümkün olan en erken dönemde tanınması için yaygın olan uygulama yenidoğan taramasıdır. Günümüzde, "tandem" kütle spektrometri (MS/MS) ile kuru kan damlası örneklerinde gerçekleştirilen amino asid ve açilkarnitin profili testinin yenidoğan tarama programlarında kullanılmaya başlanması ile aynı anda 35'in üzerinde hastalık taranabilmektedir.
Metabolik hastalık tanısında eşik değer çok önemlidir. Yanlış pozitif sonuçlar maliyeti arttırdığı gibi, yanlış negatif sonuçlar da tanı açısından büyük sorun teşkil etmektedir. Her laboratuvarın kendi hasta popülasyonu üzerinden kendi eşik değerlerini hesaplaması gerektiği vurgulanmaktadır.
Bu çalışmadaki amacımız MS/MS'de çalışılan analitler için laboratuvarımıza özgü eşik değerleri hesaplamak, bu eşik değerleri literatürle karşılaştırmak ve en uygun eşik değerleri saptamaktır. Bunun yanı sıra hastalıkların tanısında kullanılan analit oranlarını yine literatür eşliğinde tartışmak ve tanısal yararlılıklarını gözden geçirmektir.
Biz çalışmamızda, DEÜ Hastanesi Merkez Laboratuvarı Metabolizma Birimi'nde Ocak 2010 - Aralık 2013 tarihleri arasında gerçekleştirilen MS/MS analizlerinin sonuçlarını laboratuvar bilgi sisteminden aldık. Her analit için ortalama ve standart sapma değerlerini hesapladık. Ortalamaya standart sapmanın 3, 4, 5, 8, 10, 12 katlarını ekleyerek farklı eşik değerler hesapladık. Bu farklı eşik değerlerin tanısal performansını değerlendirmek amacı ile Dokuz Eylül Üniversitesi Tıp Fakültesi Hastanesi Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları Anabilim Dalı Çocuk Gastroenteroloji ve Metabolizma Bilim Dalı arşivindeki dosyaları tarayarak kesin tanı almış hastaları araştırdık. Toplam 21 metabolik hastalık tanısı almış hasta saptadık. Sitrüllinemi tanısı alan 6 hasta, Karnitin Palmitoil Transferaz (CPT) II Eksikliği tanısı alan 2 hasta, Metil Malonik Asidemi tanısı alan 5 hasta, Propiyonik Asidemi tanısı alan 2 hasta, Glutarik Asidemi tanısı alan 2 hasta, Nonketotik Hiperglisinemi tanısı alan 2 hasta, 3-Metilkrotonil-KoA Karboksilaz (3-MCC) Eksikliği tanısı alan 1 hasta, İzovalerik Asidemi tanısı alan 1 hasta saptadık.	
Her hastalık için ilgili tanı koydurucu analitlere ait farklı eşik değerleri kendi hastalarımız açısından değerlendirdik ve seçtiğimiz eşik değerleri literatürlerin ışığında gözden geçirdik. Sonuç olarak; Sitrüllinemi tanısı için sitrüllin eşik değerini 42,77 µmol/L, Karnitin Palmitoil Transferaz (CPT) II Eksikliği tanısı için C16 eşik değerini 3,22 µmol/L, Metil Malonik Asidemi ve Propiyonik Asidemi tanısı için C3 eşik değerini 4,44 µmol/L, Glutarik Asidemi tanısı için C5DC eşik değerini 0,12 µmol/L, Nonketotik Hiperglisinemi tanısı için glisin eşik değerini 564 µmol/L, 3-Metilkrotonil-KoA Karboksilaz (3-MCC) Eksikliği tanısı için C5OH değerini 0,44 µmol/L, İzovalerik asidemi tanısı için C5 eşik değerini 0,49 µmol/L olarak önermekteyiz.
Ancak gerek bu alanda yapılan çalışma sayısının sınırlı olması, gerekse bizim çalıştığımız popülasyondaki hasta sayısının azlığı nedeniyle elde ettiğimiz sonuçların rutin kullanımı için henüz erken olduğunu düşünüyoruz. Laboratuvarımızda verilerimizin sayısı arttıkça eşik değerlerin düzenli olarak gözden geçirilmesini ve güncellenmesini hedefliyoruz.

Abstract:
Inherited Metabolic Diseases are genetic diseases which arise as a result of biochemical derangements. These inborn disorders are relatively frequent in our country due to high rate of consanguinity and birth. Metabolic diseases should be diagnosed before the biochemical disorder effects the mental and physical development. Newborn screening is performed to recognize these inherited diseases at the earliest period.  Recently, it is possible to screen more than 35 diseases in newborn screening programs in a single blood spot by tandem mass spectrometric analysis of amino acids and acyl carnitines.     
For the diagnosis of metabolic diseases, the cut off value for the key analyte is very important. False positive results increase the cost while false negative resuts hinder the diagnosis. It is stressed that each laboratory should calculate its own cut off values. 
The fundamental aims ofthis individual study are to calculate cut off values of analytes, specific to our laboratory, which have been studied by MS/MS; to compare these cut off values with literature and to determine the optimal cut off values. In addition to that, the further aims off the study are to discuss the ratio of analytes used in the diagnosis of diseases in comparison with the literature, and consequently to revisethe diagnostic utility.
In this study, we obtained the results of the MS/MS analysis performed in the Metabolism Unit of the Central Laboratory of Dokuz Eylul University Hospital between January 2010-December 2013 from the laboratory information system.  From these patient data, we calculated the mean and standard deviation values for each analyte in the amino acid/acyl carnitine profile. Different cut off values were calculated by adding 3, 4, 5, 8, 10, 12 times of standard deviation to the mean. In order to evalaute the diagnostic performance of these cut off values, the patients of the Metabolism Unit of the Pediatrics Department of Dokuz Eylül University Hospital were screened retrospectively and the patients with definite diagnosis were investigated. In this context,a total of 21 patients with a diagnosis of metabolic diseases have been identified. We determined 6 patients with citrullinemia, 2 patients with Carnitine Palmitoyl Transferase (CPT) II deficiency, 5 patients with Methylmalonic Acidemia,2 patients with Propionic Acidemia, 2 patients with Glutaric Acidemia,2 patients with Nonketotic Hyperglycinemia, 1 patient with 3-Methylcrotonyl-CoA Carboxylase (3-MCC) Deficiency, 1 patient with Izovaleric Acidemia.	
For each disease, we evaluated the different cut off values for the key analyte and we compared our cut off value with the literature. In conclusion, we suggest 42,77 µmol/L for citrulline in Citrullinemia; 3,22 µmol/L for C16 in Carnitine Palmitoyl Transferase (CPT) II deficiency, 4,44 µmol/L  for C3 in Methyl Malonic Acidemia and   Propionic Acidemia; 0,12 µmol/L for C5DC in Glutaric Acidemia; 564 µmol/L for glycine in Nonketotic Hyperglycinemia; 0,44 µmol/Lfor C5OH in 3-MCC Deficiency and 0,49 µmol/L for C5 in Izovaleric Acidemia.
We believe that it is yet early for routine clinical use of these cut off values since the patient group in our study is small and the number of studies about this subject is limited. We aim to review and update our cut off values as the data increase in the metabolism laboratory.