بیماری ادرار شربت افرا
بیماری ادرار شربت افرا یک اختلال متابولیکی ارثی بوده که در آن بدن قادر به تجزیه و شکستن کامل آمینواسیدهای شاخه‌دار موجود در ساختمان پروتئین‌ها نمی‌باشد. در نتیجه این آمینو اسیدها (والین، لوسین، ایزولوسین) به همراه متابولیت‌هایشان (آلفاکتو و هیدروکسی اسیدها) در مایعات بدن تجمع می‌یابند. بیماری ادرار شربت افرا اولین بار در سال ۱۹۵۴ توسط Menkes, Hurst و Craigشناسایی شد. این دانشمندان متوجه بوی خاص ادرار چهار نوزادی که در هفته‌های اول زندگی خود به دلیل آنسفالوپاتی درگذشته بودند، شدند؛ لذا دلیل نامگذاری این بیماری، بوی ادرار این نوزادان بود که بویی شبیه به شیره درخت افرا داشت. Westall و colleagues دو دانشمندی بودند که به وجود آمینو اسیدهای شاخه‌دار در ادرار افراد مبتلا به بیماری ادرار شربت افرا پی بردند.نرخ شیوع بیماری ادرار شربت افرا ۱ به ۱۸۵٫۰۰۰ تولد می‌باشد. در جمعیت‌های پنسیلوانیا، نیویورک، میشیگان و ایندیانا، نرخ شیوع افراد حامل ۱ به ۱۰ می‌باشد.
بیماری ادرار شربت افرا از لحاظ علائم بالینی و بیوشیمیایی به چهار دسته تقسیم می‌شود:
چهار ژن با بیماری شربت افرا همبستگی دارند:
این چهار ژن مسئول ساخت چهار زیر واحد کمپلکس آنزیمی آلفا کتو اسید دهیدروژناز آمینواسیدهای شاخه دار یا BCKAD) branch- chain alpha-ketoacid dehydrogenase complex) می‌باشند. دومین مرحله شکسته شدن سه آمینواسید شاخه‌دار توسط کمپلکس آلفا کتو اسید دهیدروژناز آمینواسیدهای شاخه‌دار انجام می‌شود. کوفکتور این کمپلکس، تیامین می‌باشد.
هر کدام از ژن‌های مربوط به این کمپلکس آنزیمی، یکی از زیر واحدها را کد می‌کند. جهش در این ژن‌ها موجب اختلال در شکسته شدن لوسین، ایزولوسین، و والین شده که در نتیجهٔ آن غلظت این آمینواسیدها و متابولیت‌هایشان در خون بالا می‌رود. این ژن‌ها عبارتند از:
مشاوره ژنتیک فرایندی است که در آن افراد و خانواده‌ها از اطلاعات لازم و مرتبط با بیماری‌های مختلف اعم از توارث، تشخیص، درمان، نحوه مواجهه و جلوگیری از انتقال به نسل بعد مطلع می‌شوند و به آنها یاری رسانده می‌شود تا بتوانند تصمیم مناسبی را برای مواجهه با بیماری اتخاذ نمایند.
والدین کودک مبتلا هتروزیگوت و ناقل بیماری هستند اما علائمی نشان نمی‌دهند.
هر کدام از خواهر یا برادر فرد مبتلا، به احتمال ۲۵٪ بیمار (هموزیگوت بیمار)، به احتمال ۵۰٪ ناقل (هتروزیگوت) و به احتمال ۲۵٪ سالم (هموزیگوت سالم) است. افراد هتروزیگوت، ناقل بیماری بوده و بدون علائم بالینی هستند.
هر کدام از خواهر برادرهای والدین فرد بیمار، به احتمال ۵۰٪ حامل ژن جهش یافته هستند.
در صورتی که فرد مبتلا به این بیماری وراثتی تصمیم به بچه دار شدن بگیرد، بهترین زمان برای مشاوره ژنتیک و تعیین افراد ناقل بیماری؛ پیش از بارداری و زایمان است. زوج‌هایی که با یک یا چند مورد از عوامل خطرزای زیر روبه‌رو هستند، باید مشاوره ژنتیک را در نظر بگیرند:
فرزندان فرد مبتلا به بیماری ادرار شربت افرا، هتروزیگوت و ناقل بیماری هستند.
تست و تشخیص:
تست‌های مرتبط با بیماری ادرار شربت افرا؛ قبل از بارداری، حین بارداری و بعد از تولد انجام می‌شوند.
تست و تشخیص قبل از ازدواج و قبل از بارداری:
اگر یکی از زوج‌ها سابقه فامیلی ابتلا به بیماری ادرار شربت افرا را دارد یا ناقل ژن معیوب است، همسر وی می‌تواند برای پی بردن به اینکه ناقل بیماری هست یا خیر، آزمایش ژنتیک انجام دهد. زوج‌های در معرض خطر داشتن فرزند بیمار، باید برای بررسی شرایطشان و گزینه‌های پیش رو، به مشاوره ژنتیک رجوع کنند. تشخیص ژنتیکی پیش از لانه گزینی (PGD) نیز یکی از روش‌های تشخیص قبل از بارداری است که با استفاده از روش‌های باروری آزمایشگاهی مانندIVF سلامت جنین لقاح یافته را قبل از انتقال به رحم ارزیابی می‌کند.
تست و تشخیص در دوران بارداری:
این نوع تست‌ها شامل نمونه برداری از پرزهای کوریونی جنینی و آمنیوسنتز می‌باشد. اگر این تست‌ها، بیماری را در جنین نشان دهند، می‌توان تصمیم به ادامه بارداری یا سقط گرفت. به زوج‌هایی که با این تصمیم‌گیری روبه‌رو هستند، پیشنهاد پشتیبانی و کمک می‌شود. در ضمن باید اشاره نمود که دو روش نمونه‌برداری از پرزهای کوریونی جنینی و آمنیوسنتز همواره با درصدی از خطر سقط جنین همراه هستند، از این رو روش‌های تشخیصی به آن سمت رفته است که با بررسی DNA آزاد جنین در خون مادر و انجام روش‌های توالی یابی نسل جدید و تحلیل اطلاعات آن‌ها خطر سقط جنین را به صفر کاهش داد و هم‌چنین بتوان با بهره‌گیری از نسل جدید توالی یابی تشخیص‌های ژنتیکی با دقت بسیار بالاتر انجام داد. همچنین در دوره بارداری باید میزان آمینواسیدهای شاخه دار آزاد در پلاسمای خون مادر چک شود و اقدام‌های لازم جهت پایین آوردن سطح این آمینواسیدها و متابولیت‌های وابسته به آن صورت گیرد. رژیم غذایی مادر نیز باید طوری تنظیم شود که رشد نرمال جنین در معرض خطر نباشد.
تست و تشخیص بعد از تولد:
غربالگری نوزادان که امروزه بعد از به دنیا آمدنشان در بیمارستان انجام می‌شود، فرایندی است که وجود هرگونه بیماری ژنتیکی، هورمونی، متابولیکی و خونی قابل درمان را در نوزاد بررسی می‌کند. پیشرفت روش‌هایی بر اساس طیف‌سنجی جرمی که امروزه پرطرفدارترین و دقیق‌ترین آن LC-MS/MS (High-throughput liquid chromatography - tandem mass spectrometry) نام دارد می‌تواند بیش از ۴۰ بیماری متابولیک ارثی شامل بیماری‌های آمینواسیدی، ناهنجاری‌های متابولیکی اسیدهای آلی و نقص اکسیداسیون اسیدهای چرب را از طریق نمونه خون نوزاد به طور هم‌زمان تشخیص دهد و کارایی تشخیص را ارتقا بخشد. دقت، کارایی و خروجی بالا، این فناوری تشخیصی را برای تشخیص‌های بالینی و برنامه‌های غربالگری نوزادان در سطح وسیع تبدیل به بهترین گزینه کرده است. تشخیص MSUD نیز جهت غربالگری نوزادان با کمک طیف‌سنجی جرمی و اندازه‌گیری غلظت لوسین و ایزولوسین خون نسبت به آمینواسیدهای آلانین و فنیل آلانین صورت می‌گیرد.
تست بیوشیمیایی :
تست مولکولی:
به طور کلی برای تشخیص مولکولی ناهنجاری‌هایی که ژنی برای آن‌ها شناسایی نشده یا چندین ژن را در بر می‌گیرند یا ژن‌هایی که اندازه‌های بزرگی دارند، می‌توان از پنل‌های نسل جدید توالی یابی (NGS) استفاده نمود که تمام این موارد تشخیصی را هم‌زمان انجام می‌دهد و زمان بررسی ژن را کاهش می‌دهد. استفاده از توالی یابی نسل جدید باعث می‌شود تا کل ژنوم به سرعت توالی یابی شود و امکان توالی یابی دقیق تر نواحی هدف را فراهم می‌کند. امروزه تشخیص در تمام نقاط دنیا به سمت استفاده از این تکنیک سوق یافته است.
از آنجایی که این بیماری وراثتی است، مشاوره ژنتیک برای پی بردن به سابقه خانوادگی پیشنهاد می‌شود. درصورتی که فرد ناقل ژن معیوب باشد بدون آنکه علائمی بروز دهد آن را به فرزندان خود منتقل می‌کند؛ بنابراین افراد باید نسبت به این قضیه آگاه باشند و از فرایندهای مشاوره ژنتیک و تست‌های تشخیصی مختص شناسایی افراد ناقل در هر مرحله از زندگی، به خصوص قبل از ازدواج بهره جویند. از سویی دیگر با توجه به سن متفاوت بروز بیماری، شناسایی افراد در معرض خطر از طریق مشاوره و تست‌های ژنتیک نیز بسیار حائز اهمیت است.