2) муковисцидоз
3) атипичные формы фенилкетонурии
4) галактоземию
Нагрузочная проба с глюкозой при подозрении на митохондриальную патологию является функциональным тестом, оценивающим способность клеток утилизировать образующийся пируват. После поступления глюкозы усиливается гликолиз и повышается образование пирувата. При дефектах дыхательной цепи митохондрий его окисление в цикле трикарбоновых кислот ограничено, поэтому пируват преимущественно восстанавливается до лактата; вследствие этого выявляется чрезмерное или длительное повышение концентрации лактата.
В ходе исследования определяют лактат и пируват до нагрузки и через установленные протоколом интервалы после нее, иногда одновременно оценивают гликемию и кетоновые тела. В пользу нарушения окислительного фосфорилирования говорит патологический прирост лактата и увеличение соотношения лактат/пируват, часто более 20–25, хотя пороговые значения зависят от методики и условий забора крови. Результат не является патогномоничным: его интерпретируют с учетом клиники, поскольку гипоксия, физическая нагрузка, судороги, стресс и неправильный забор образца также вызывают гиперлактатемию.
Остальные перечисленные состояния диагностируются с помощью иных специфических исследований. При муковисцидозе основными методами являются потовая проба с определением хлоридов и молекулярный анализ гена CFTR; при атипичных формах фенилкетонурии исследуют фенилаланин, тирозин и обмен тетрагидробиоптерина; при галактоземии определяют активность галактозо-1-фосфат-уридилтрансферазы и галактозо-1-фосфат в эритроцитах. Поэтому именно проба с глюкозой соответствует поиску нарушенной митохондриальной утилизации субстратов.
| Состояние | Основной диагностический подход | Ожидаемая реакция на глюкозную нагрузку | Ключевой лабораторный признак |
|---|---|---|---|
| Дефекты дыхательной цепи митохондрий | Функциональная проба с определением лактата и пирувата, затем молекулярно-генетическое подтверждение | Непропорциональное или длительное повышение лактата | Повышенное соотношение лактат/пируват, часто более 20–25 |
| Дефицит пируватдегидрогеназного комплекса | Исследование лактата, пирувата, активности ферментного комплекса и генов PDHA1 и других субъединиц | Повышение лактата и пирувата также возможно | Соотношение лактат/пируват обычно нормальное или сниженное, что помогает отличать состояние от дефекта дыхательной цепи |
| Муковисцидоз | Потовая проба, исследование CFTR, при необходимости функциональные тесты поджелудочной железы | Специфической диагностической реакции нет | Повышенная концентрация хлоридов пота и патогенный вариант CFTR |
| Атипичные формы фенилкетонурии и нарушения обмена тетрагидробиоптерина | Определение фенилаланина, тирозина, птеринов и активности дифенилаланин-4-гидроксилазы | Проба с глюкозой не используется | Стойкая гиперфенилаланинемия при изменении соотношения фенилаланин/тирозин |
| Галактоземия | Активность GALT, галактозо-1-фосфат в эритроцитах, общая галактоза крови | Глюкозная нагрузка диагностического значения не имеет | Накопление галактозо-1-фосфата и снижение активности GALT |
| Физиологическая реакция | Оценка в стандартизированных условиях с контролем преаналитических факторов | Небольшое транзиторное повышение лактата с последующей нормализацией | Стабильное соотношение лактат/пируват без признаков метаболического ацидоза |
Выраженная лактатемия после нагрузки особенно значима при сочетании с энцефалопатией, миопатией, судорогами, кардиомиопатией, нарушением слуха или сахарным диабетом. Для подтверждения митохондриального заболевания используют повторное исследование метаболитов, органические кислоты мочи, профиль ацилкарнитинов, ферментные тесты и молекулярно-генетический анализ. Нормальный результат нагрузочной пробы не исключает митохондриальную болезнь, поскольку чувствительность теста ограничена. Диагноз устанавливают на основании совокупности клинических, биохимических и генетических данных.