Az újszülöttkori anyagcsere szűrővizsgálatok és a kezelés kontrollja Túri Sándor, Karg Eszter, Baráth Ákos, Pap Ferenc, Maróti Zoltán
WHO kritériumai populációs szintű szűrővizsgálatokra 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
A szűrni kívánt betegség fontos egészségi probléma ? A szűrni kívánt betegség kórlefolyása ismert? Rendelkezésre áll hatékony szűrőmódszer ? A szűrőrendszer a lakosság, kiváltképpen a high risk csoportok számára elfogadható, elérhető ? Korai diagnózis és kezelés a prognózist javítja ? A további diagnózishoz és kezeléshez szükséges módszerek elérhetőek ? Rendelkezésre áll hatékony terápia ? Létezik egy általános protokoll a további kezelésre, obszervációra ? A szűrés költségei elfogadhatóak ?
Szűrővizsgálatok Def.: „Egy vizsgálati módszer szisztematikus alkalmazása olyan személyek között, akik az adott betegség tünetei alapján egyébként nem (vagy csak későn, a tünetek megjelenését és az esetleges irreverzibilis károsodások bekövetkezte után) kerülnének az egészségügyi ellátás látókörébe, és akik számára előnyös lehet a további kivizsgálás vagy terápia. Korai felismerés
preventív terápia
A veleszületett anyagcsere betegségek közös jellemzői
Klinikai és genetikai heterogenitás Döntően recesszív kórképek Pathomechanizmusukban a szubsztrát felhalmozódás játszik szerepet
….. Enzim működés zavar Szubsztrát
Termék Transzport zavar
Alternatív termék
Az újszülöttkori szűrés célja •Tünetek megjelenése előtt kiszűrni a beteget (A szűrt betegségek, ha nem kezelik a korai életszakasztól, súlyos, irreverzibilis károsodásokhoz, akár halálhoz is vezethetnek. Kezelés esetén viszonylag normális életkörülményeket lehet elérni.) •Morbiditás és mortalitás csökkentése •A diagnosztikus útvesztők elkerülése •Családtervezés •Költséghatékonyság
Az újszülöttkori szűrés célja (költséghatékonyság) Az újszülöttkori szűrés megtakarítást eredményez az egészségügyi költségekben.
Megelőzhető a mentális retardáció és akár a halál is.
Megóvja a gyermeket az életen át tartó függéstől.
Megóvja a családot attól a frusztráló és szívszorító dologtól, amit egy beteg gyermek ellátása jelent.
Az újszülöttkori szűrés evolúciója -Tradícionális modell • • • •
1 betegség 1 teszt 1 marker 1 határérték
-MS/MS bevezetése: növekvő hatékonyság és komplexitás • Sok betegség • 1 teszt • Sok marker • Sok határérték
Újszülöttkori szűrés – a kezdetek 1935 - Fölling - Ferri-klorid teszt (aromás -OH csoport kimutatása vizeletből, PKU-s betegeknél) fenilpiruvát kimutatása vizeletből 1961 - Guthrie – fenilketonuria szűrő teszt 1962 - 0regon és Massachusetts, USA – kötelező újszülöttkori szűrés (PKU) 1966 - Államok többségében bevezetik a kötelező PKU szűrést
Kibővített újszülöttkori szűrés MS/MS-sel Idővel egyéb betegségek is bekerültek a szűrésbe: galaktozémia, biotinidáz hiány, congenitális hipotireózis, sarlóssejtes vérszegénység, cisztás fibrózis …. 1990
Tandem tömegspektrometriás acilkarnitin meghatározás – szelektív vizsgálatok
1995-1996
Észak-Karolina, Massachusetts (USA), Sidney (Ausztrália) – újszülöttkori szűrővizsgálatok
2006
American College of Medical Genetics (ACMG) , 29 betegségre kötelező szűrés
Újszülöttkori szűrés Magyarországon
1968 Szelektív PKU szűrés (Szabó L, Havass Z, Soltysiak J, Boda D: Fenilketonuria szűrővizsgálatok Magyarországon. Orvosi Hetilap 115:498-504, 1974)
Galaktozémia szűrés (Havass Z, László A: Experience with mass screening of newborn infants for galactosemia. Orv Hetil. 20;121(29):1767-70,1980)
1975 PKU és galaktozémia országos, kötelező újszülöttkori szűrése
Szűrőközpontok Mo‐on Budapest
Szeged • Két központ – egy irányelv • Rendszeres találkozók – közös protokollok kidolgozása
1985
Hipotireózis szűrés (Peter F, Muzsnai A, Szigetvari A: Intelectual assessment of hypothyroid children detected by screening. Acta Med Austriaca 19(Suppl. 1): 6061, 1992.
1989
Biotinidáz hiány szűrés (Havass Z: Neonatal screening for biotinidase deficiency in East Hungary. J Inherit Metab Dis 14:928-931, 1991)
2004
Szelektív szűrés beindítása Szegeden (Karg E, Wittmann Gy, Túri S: Anyagcsere betegségek újszülöttkori szűrése tandem tömegspektrometriával. Gyermekorvos Továbbképzés VI(5): 328-332, 2007)
2007 október kibővített újszülöttkori szűrővizsgálat bevezetése
2007 október
26 betegség
Kötelező újszülött kori anyagcsere szűrővizsgálat • Aminosav anyagcsere zavarok (pl.: PKU, MSUD…) • Organikus aciduriák (pl.: PA, MMA, IVA, GA-I…) • Zsírsavak β-oxidációjának zavara/Karnitin traszport zavarok (pl.: SCAD, MCAD, CT, CPT-I és II) • Endokrinopathiak (hipotireózis) • Egyéb szűrt betegségek (galaktozémia, biotinidáz hiány)
Megerősitő vizsgálatok Jelentősége prognosztikai differenciáldiagnosztikai prenatalis diagnosztika a következő terhességben ● Vizelet organikus sav meghatározás (GC-MS) ● Enzim diagnosztika ● Genetikai vizsgálatok
Szelektív vizsgálatok (I) (újszlöttkor után) ● Újszülött korban ( <5 nap) nem szűrhető betegségek (az első 5 napban nem feltétlenül okoz biokémiai és klinikai eltérést) Argininaemia Tyrosinaemia II. típus Hyperammonaemia, hyperornithinaemia, homocitrullinuria syndroma (HHH) Carnitin-palmitoyl transferase deficiencia II. típus Malonsav aciduria 2-Methylbutyryl CoA dehydrogenase deficiencia
Szelektív vizsgálatok (II)
●
MS/MS-sel nem szűrhető betegségek (GCM-mel esetleg kimutatható)
Anyacsere betegségre utaló tünetek (I) újszülött és csecsemőkorban (negativ szűrési eredmény esetén is) ● Gasztrointesztinális:
● Neurológiai:
kolesztázis hasmenés sárgaság rossz táplálhatóság hányás
tónus zavara irritabilitás lethargia gyenge szopás görcsök
Anyacsere betegségre utaló tünetek újszülött és csecsemőkorban (II) ● Organomegália:
● Respiratórikus:
szív
apnoe
máj
légzési elégtelenség
lép
tachynoe / hyperpnoe
Az MS/MS szűrés további lehetőségei
● Galactosaemia
● Peroxisomalis zavarok ● Kreatin deficiens szindrómák (beállitva) ● Congenitalis adrenalis hyperplasia ● Glycosylatios zavarok
Az újszülöttkori szűréssel diagnosztizált eseteink (n=79) 2007.10.01 -2011.10.01. Aminoacidema: Homocystinuria (Methioninemia): Fenilketonuria (PKU): Citrullinemia, type I:
1 21 1
Metabolic disorders of organic acids: Glutaric acidemia, type 1 (GA-I): Isovalerianic acidemia (IVA): Propionic acidemia (PA): Metilmalonic acidemia (MMA)/B12 def.: 3-Metilkrotonil CoA carboxilase def. (3-MCC): Β-ketotiolase def. (β-KT):
2 1 2+1 2 6+6 1
Fatty acid oxidation disorders: Short chain acil-CoA dehidrogenase def. (SCAD): Midle chain acil-CoA dehidrogenase def. (MCAD): Long chain acil-CoA dehidrogenase def. (LCHAD): Multiple Acyl-CoA Dehydrogenase Def. (MADD): Carnitine uptake def. (CUD or CT) :
27 10+2 1 2 2
Klinikai utánkövetés Miskolc
Szeged
AA anyagcsere zavarok/Urea ciklus zavarai Utánkövetés Az érintett AA diétás megszorítása (hiánytünetek kerülése) Az esetlegesen fellépő hiperammonémia kezelése Éhezés kerülendő
klinikai ellenőrzések Laborparaméterek: vérminta kor látogatás •Vér AA szint meghat. gyakorisága •Ha szükséges, ammónia meghat. 0-6 hó 2 havonta hetente •Vizelet metabolit meghat. 6-12 hó 3 havonta 4 hetente •Enzimaktivitás mérés 1-18 év 6 havonta •Genetikai vizsgálat havonta >18 év évente Sürgősségi ellátás: IV 10% dextroz + IV sópótlás + IV lipidek+ egyéb jelentkező tünetek kezelése
Organikus aciduriák Utánkövetés Elágazó szénláncú AA-ak diétás megszorítása Esszenciális AA tápszer Karnitin pótlás (legalább 100 mg/ttkg/nap) Hiperammonémia kezelése Éhezés kerülendő Laborparaméterek: •Vizelet szerves sav meghat. •szérum AA meghat. •Acilkarnitin profil •Ammónia meghat. •Enzimaktivitás mérés •Genetikai vizsgálat
klinikai ellenőrzések vérminta kor látogatás gyakorisága 0-6 hó 2 havonta 2 hetente 6-12 hó 3 havonta havonta 1-6 év 3 havonta 6-18 év 6 havonta 6 havonta évente >18 év
Sürgősségi ellátás: IV 10% dextroz + IV lipidek + IV karnitin + egyéb jelentkező tünetek kezelése
Zsírsavak β-oxidációjának zavarai/Karnitin traszport zavarok Utánkövetés Alacsony zsírsav tartalmú diéta, MCT suppl. Karnitin pótlás Éhezés kerülendő Laborparaméterek: •Acilkarnitin profil •Vizelet szerves sav meghat. •Szérum CK meghat. •B-tip. Nátriuretikus peptid •Enzimaktivitás mérés •Genetikai vizsgálat
klinikai ellenőrzések vérminta kor látogatás gyakorisága 0-6 hó 2 havonta 2 hetente 6-24 hó 3 havonta havonta >24 hó 6 havonta 3 havonta
Sürgősségi ellátás: IV 10% dextroz + IV folyadékpótlás + IV karnitin + egyéb jelentkező tünetek kezelése
Vérvétel időpontja • A metabolit szintek a születéstől eltelt idő függvényében változnak • Maximális szenzitivitás és specificitás : 2-6 nap
Szül. dátum: Név:
• Mind a 4 karikát ki kell tölteni vérrel • 24 órán belül, postán, elsőbbségi levélként
Szűrés ideje újszülöttön • 1. A SZÜLÉSZETI OSZTÁLYOKON a 48. ÉS 72. ÉLETÓRA között minden újszülöttől vérmintát kell venni anyagcsere szűrővizsgálat céljából. • Ha az újszülött hazabocsátása 48 órás életkor előtt történik, a mintavételt életkortól függetlenül el kell végezni. • A vérvétel megtörténtét és időpontját, valamint a vérvétel időpontjában a gyermek életkorát (< 48 h vagy >48 h) egészségügyi könyvében fel kell tüntetni.
A vérvétel idejének megváltozása nem befolyásolta a korábban is szűrt betegségek kimutathatóságát •
•
Hipotireózis: 2005-6:
23/126 =
18,2%
2009-2010:
28/129 =
21,7%
Klasszikus PKU: < 2007
~1 / 9 000
2008-2010
1 / 8 333
QC • CDC (Central for diseses control - USA): amino acids, acylcarnitines, succinyl acetone galactose, TSH • Interlaboratory Quality Assurance for Newborn Screening (Geesthacht, Germany): Leu, Met, Phe, galactose • ERNDIM (European Research Network for Diagnosis and Therapy for inheritid Metabolic Disorders): urine organic acids
Az újszülöttkori szűrés során felmerülő „mellékhatások” • álpozitívak: – család felesleges szorongását idézi elő – hospitalizáció – megnövekedett költségekhez vezet • álnegatívak: – Késést okoz felállításában.
a
pontos
diagnózis
Jól megválasztott határértékek!
„Határértékek” – Laboratóriumi kifejezés: a normál tartomány felső határa (néha alsó határ) – age-matched. – Megállapításuk előkísérletekkel történik statisztikai úton. – Laboratórium-specifikus változók, módosítani kell (empirikus úton).
időnként
– Nemzetközi ajánlásokat figyelembe véve. – Legtöbb szűrőprogram két szintű értékkel dolgozik („kóros” és „sürgős beavatkozást igéynlő”)
Szenzitivitás: azoknak a betegeknek százalékaránya, akiknek a tesztje pozitív szenzitivitás = VP/(VP+ÁN) Specificitás: azoknak a nem betegeknek a százalékaránya, akiknek a tesztje negatív specificitás = VN/(VN+ÁP)
A teszt prediktív értékei:
• Pozitív prediktív érték: ha az adott teszt pozitív, akkor mennyi annak az esélye, hogy a vizsgált egyén beteg? pozitív prediktív érték (PPÉ): VP/(VP+ÁP) • Negatív prediktív érték: ha az adott teszt negatív, akkor mennyi annak az esélye, hogy a vizsgált egyén nem beteg? negatív prediktív érték (NPÉ): VN/(VN+ÁN)
A minta értékelhetőségét befolyásoló tényezők
• • • • •
Táplálás Transzfúzió Koraszülöttség Gyógyszerek Egyéb betegségek
Ismétlés szükséges
Újabb vérminta kérése
• •
A minta nem megfelelő Emelkedett metabolit szint Gyanú felmerülése - több paraméter
Ismétlések kérése diagnózis szerint 3-MCC, 4.6 MSUD, 3.0 MET/HCY S, 5.0
CIT/ASL, 4.6
Tyr, 3.0
SCAD, 5.4
HPHE, 1.9 LCHAD, 1.9
MCAD, 6.3
CT, 1.9
GA-I, 1.3
Hiperalim., 1.9 NKHG, 1.7
IVA , 0.9
VLCAD, 6.5 Egyebek, 5.7
CPT-I, 0.9 Urea ciklus, 0.9
PA/MMA , 8.0 CPT-II, 0.7 PKU, 0.6 b-KT, 0.2
Parent, 8.9
HMG, 0.2 Kora, 29.6
MADD, 0.0
Diagnosztikus vizsgálatok: •Vizelet szerves sav meghatározás GC-MS-sel •Enzim diagnosztika •Genetikai vizsgálat
Vizelet organikus sav meghatározás (GC/MS) • A szerves savak az aminosavak, zsírsavak és szénhidrátok lebomlása során keletkeznek. • Az adott betegségre jellemző enzim(ek) csökkent aktivitása a szerves savak felszaporodásához vezet. • A vizelet szerves sav profil jellemző az anyagcsere betegségre.
Az álpozitív esetek több mint 50 % -a kissúlyú, ill. intenzív
ellátást
igénylő
újszülött
(parenterális
táplálás, tápszerek, transzfúzió, vérvétel ideje < 48h, gyógyszerek)
http://www.szote.u‐szeged.hu/pedia/
Az MS/MS szűrés további lehetőségei ●Lizoszómális tárolási betegségek ●Peroxisomalis zavarok ●Kongenitalis adrenális hiperplázia ●Glikolizációs zavarok
• A betegek valamennyien tünetmentes állapotban voltak a diagnózis felállításakor, ill. a klinikára érkezéskor.
Határértékek
Leu
Met
Cit
Tyr
17+/-6
Phe (umol/l) 49+/-12
120+/-62
9+/-5
64+/-26
246 373--490
40 65--67
97 139--150
29 65--100
200 200--422
•Átlag + 4 SD •Percentilisek használata (95, 99, 99.9, 99.99)
• A betegségek gyakorisága és a korai diagnózis felállítás lehetősége egyértelműen alátámasztja a bővített szűrővizsgálat létjogosultságát.
Emlékeztető:
1. Szűrővizsgálat
2. Nem zárja ki egyéb anyagcserebetegség fennállását
Megerősítő diagnosztikai vizsgálatok Az MS/MS vizsgálat szűrővizsgálat, így a legtöbb kórkép esetében a felvetett gyanú nem elegendő a diagnózis felállításához. • Nem szelektív a mérés: – pl. C4 ↑ (butirilkarnitin, izobutirilkarnitin)
• Nem betegségspecifikus a metabolit felhalmozódása: – C3 ↑: propionil-CoA dehidrogenáz hiány, metilmalonil CoA mutáz hiány, kobalamin anyagcsere zavar, B12 hiány
• A metabolitok specifikusak a betegségre (biztos a diagnózis), de prognosztikai jelentőség lehet: – pl. PKU‐nál mutáció analízis
Szelektív vizsgálatok • Újszülött korban (<5 nap) nem szűrhető betegségek: – Argininémia – Tirozinémia II. típus – Hiperornitinémia-hiperammonémia-homocitrullinuria (HHH) szindróma – Karnitin-palmitoil transzferáz deficiencia II. típus – Malonsav aciduria – 2-Metilbutiril-CoA dehidrogenáz deficiencia – …
Tünetek alapján felvetődött gyanú esetén későbbi életkorban is indokolt lehet az (ismételt) anyagcsere vizsgálat.
A komplex szűrővizsgálattal diagnosztizált esetek száma: 1 : 3 400 Sweetman et al, n= 168 000 1 : 4 700 Wiley et al. n= 137 000 1 : 3 800 Zytkovicz et al. n=160 000 1 : 2 358 Schulze et al. n= 250 000 1 : 2 000 Szegedi Szűrőközpont
Protokollok • Biokémiai fenotípus
Klinikai megjelenés
• Protokoll - Labor rész (analitikai) szűrés utánkövetés
- Klinikai rész terápia utánkövetés
Klasszikus szűrővizsgálatok •Galaktozémia •Biotinidáz hiány •Hipotireózis
A kezelések hatása: (Muenzer J, Univ North Caroline, 2006)
● Kiváló / jó
● Változó
MCAD hiány Glutársav aciduria I típus Argininoszukcinát aciduria Isovaleriánsav aciduria
MSUD Homocystinuria Citrullinaemia LCAD Glutársav aciduria II típus Methylmalonsav aciduria Propionisav aciduria
● Gyenge Nonketotikus hyperglycinaemia
Szegedi Szűrőközpont
• 79 beteg → - SCAD →
1 : 2 126 1 : 3 230
• PKU incidenciája 1 : 8 000
Általános táblázat a szenzitivitás (érzékenység) és a specificitás (fajlagosság) definiálására A teszt
A betegség fennáll
A betegség nem áll fenn
Pozitív
VP (valódi pozitív)
ÁP (ál-pozitív)
Negatív
ÁN (ál-negatív)
VN (valódi negatív)
MS/MS szűrés céljai: •
1) Kiszűrt esetek aránya kevesebb, mint 1:3.000 születés VP/populáció
•
2) Az álpozitívak aránya kevesebb, mint 0.3 % ÁP/population
•
1: 2780
0,57
3) Pozitív prediktív értéke nagyobb, mint 20% VP/(VP+ÁP)
7,4%
Region 4 Collaborative Project, Rinaldo P
Az álpozitív esetek több mint 50 % -a kissúlyú, ill. intenzív
ellátást
igénylő
újszülött
(parenterális
táplálás, tápszerek, transzfúzió, vérvétel ideje < 48h, gyógyszerek)
Határérték megállapítása: 48-72h levett vér >32 gesztációs hétnél később született Normál populáció
Újszülöttek száma
Valódi negatív
Téves pozitív
Beteg Affected Valódi pozitív
Téves negatív
Átlag (Normál)
Határérték
Átlag (Beteg)
Metabolit koncentráció
Sahai I, Marsden D: Crit Rev Clin Lab Sci 46(2):55-82,2009
