Frühzeitige Diagnose angeborener Stoffwechselerkrankungen mittels Tandem Massen Spektrometrie (TMS) und Gaschromatographie (GC/MS)

Einleitung. Schon beim Neugeborenen können klinische Symptome wie Krampfanfälle, Apnoen, eine muskuläre Hypotonie, eine Cardiomyopathie, Hepatopathie, Bewegungsstörungen oder eine Ateminsuffizienz Hinweise auf angeborene Stoffwechselerkrankung sein. Später können eine Ataxie, eine Grand Mal Epilepsie, mentale oder motorische Entwicklungsverzögerungen als klinische Parameter hinzukommen. Methode. Neben der Gaschromatographie (GC/MS) haben wir deshalb umfangreiche Screeningverfahren mittels Tandem Massen Spektrometrie (LC-MS/MS) im Urin, Trockenblut und Serum zur Diagnose angeborener Stoffwechselerkrankungen mit einer breit angelegten Suchstrategie entwickelt. In vielen Fällen werden zur Quantifizierung pathognomischer Metabolite stabile Isotope als interne Standards eingesetzt. Die Linearitäts- und Nachweisgrenzen sind bei kurzen Probenaufbereitungs- und Laufzeiten ausgezeichnet. Ergebnisse. Peroxisomale Erkrankungen, Creatin-Stoffwechsel-, Harnstoffzyklus- und Purin-Pyrimidinstoffwechsel-Defekte sowie Aminoazidurien und Cobalaminstoff-wechselstörungen werden über die Trockenblut-, die Serum- und/oder Urinanalytik mittels GC/MS und LC/MS/MS rasch und verlässlich erfasst. Die LC/MS/MS Laufzeiten liegen zwischen 1 und 10 Minuten pro Probe. Wir zeigen neue Anwendungen im selektiven Screening auf angeborene Stoffwechselerkrankungen. Durch die Auswahl charakteristischer Schlüsselmetabolite können mit dem erweiterten neurometabolischen Screening in jeder Urinprobe auch ganze Erkrankungsgruppen erfasst werden. Neben der Aminosäurenausscheidung z.A. z.B. einer Cystin-Lysinurie oder einer Aminoazidurie werden Guanidinoacetat und Creatin im Urin und Trockenblut quantifiziert und somit routinemäßig neue Erkrankungen wie der Guanidinoacetat-Methyl-Transferase-Defekt (GAMT) sicher erfasst! Peroxisomale Erkrankungen werden über die Bestimmung der Phytansäure und der überlangkettigen Fettsäuren (VLCFA) im Serum diagnostiziert. Die oben erwähnten Erkrankungen werden nicht im erweiterten Neugeborenen Screening im Trockenblut erfasst. Über eine spezielle Analytik erfassen wir M. Fabry- und M. Pompe-Patienten. Diese Patienten sind über eine Enzymersatztherapie behandelbar. Schlüsselmetabolite sind Globotriaosylceramide (GL-3) bei der M. Fabry und die Maltotetraose (Hex4) bei der M. Pompe. Daneben werden Metabolite anderer lysosomaler Erkrankungen erfasst. M. Fabry- bzw. M. Pompe-Patienten zeigen unter Enzymersatz-Therapie einen deutlichen Rückgang der GL-3- bzw. Hex4-Werte. Diese Methoden ermöglichen auch eine schnelle und verlässliche Therapiekontrolle. Schlussfolgerungen. Die Auswahl charakteristischer Schlüsselmetabolite ermöglicht ein schnelles und effektives Stoffwechselscreening bei hohem Probendurchsatz sowohl im Urin, Serum als auch im Trockenblut. Damit wird die Trefferrate zur Diagnose angeborener Stoffwechselerkrankungen deutlich erhöht.