Мультистероидный анализ крови а архимед
Термином «мультистероидный анализ» называют определение профиля стероидных гормонов методом хромато-масс-спектрометрии. Совокупность результатов этого анализа обозначают термином «стероидный профиль». В сущности, это два равнозначных термина, обозначающих одно и то же.
Мультистероидный анализ — это отечественная разработка, методика анализа валидирована и аттестована как «Методика (метод) измерений массовой концентрации стероидных гормонов в пробах крови методом жидкостной хроматографии — тандемной масс-спектрометрии. МУ 08–47/376», зарегистрирована в реестре РОССТАНДАРТА под номером ФР.1.31.2015.21875.
В настоящее время мультистероидный анализ не входит в список тестов, утвержденных Министерством здравоохранения РФ, и осуществляется в рамках проведения научного исследования. Пациенты сами вынуждены оплачивать стоимость проведения данного анализа. Ведётся работа над тем, чтобы в будущем эти расходы покрывались за счет страховой медицины.
Количественное определение основных стероидных гормонов и их метаболитов в сыворотке крови или в слюнной жидкости референсным методом — тандемной хромато-масс-спектрометрией (в научной литературе этот метод также обозначается как LC-MS/MS) – трудоёмкая и дорогостоящая процедура. Ключевой особенностью метода является возможность определения всех заявленных аналитов в ходе одного анализа (рис. 1), поэтому в пересчете на один аналит стоимость определения получается едва ли не меньше, чем альтернативными иммунохимическими методами.
Рис 1. Аналиты, определяемые в ходе одного анализа, согласно методике
Почему в названии методики присутствует обозначение биоматериала «кровь»?
Для того, чтобы сразу обозначить отличие его от широко известного анализа «стероидный профиль мочи». Следует отметить, что информативность анализа мочи совсем другая и требует иной трактовки, поскольку в моче содержатся в основном неактивные формы стероидов: сульфаты, глюкурониды и гидроксилированные производные, уже ненужные организму, и выведенные из него. В крови же определяют концентрации активных форм стероидных гормонов, которые циркулируют в системе общего кровоснабжения, поступают в клетки и оказывают сигнальное воздействие на геном.
При каких медицинских состояниях показано определение стероидного профиля крови, каким врачам стероидный профиль крови поможет с постановкой диагноза?
1. Всевозможные формы врожденной дисфункции коры надпочечников (ВДКН). ВДКН является врожденным заболеванием, проявляющемся в нарушении биосинтеза стероидов. Вызывается нарушением функционирования одного из 5 ферментов коры надпочечников. Это может быть дефицит 21a-гидроксилазы (CYP21) или 11b-гидроксилазы (CYP11B1). Традиционный скрининг новорожденных на ВДКН методами иммуноанализа зачастую дает ложноположительные результаты при определении 17-гидроксипрогестерона. Поэтому во всех спорных случаях необходима подтверждающая диагностика методом LC-MS/MS [1]. Диагностика неклассической формы ВДКН (НФ ВДКН) иммунохимическими методами представляет значительную трудность, поэтому НФ ВДКН зачастую не диагностируется при неонатальном скрининге, но даёт о себе знать в последствии: у подростков появляется преждевременное оволосение, угревая сыпь; у девочек – гирсутизм, менструальная дисфункция, репродуктивные нарушения. Для стероидного профиля при НФ ВДКН характерно повышение 21-дезоксикортизола и 17-ОН-прогестерона, поэтому мультистероидный анализ в комплексе с генетическим тестированием чрезвычайно полезны для диагностики этого заболевания.
2. Надпочечниковая недостаточность. Для этого проводится стимуляционный тест с АКТГ и измеряются уровни кортизола, альдостерона, и 11-дезоксикортизола: базальные, через 30 и 60 минут после стимуляции. При первичной надпочечниковой недостаточности альдостерон не реагирует на стимуляцию, в то время как при вторичной недостаточности регистрируется повышение его уровня. В контрольной группе уровень 11-дезоксикортизола повышается в 15-20 раз в ответ на стимуляцию АКТГ, а кортизола – примерно в 3 раза [2].
3. Гипогонадизм у мужчин. Для правильной диагностики гипогонадизма у мужчин требуется определение точного уровня общего тестостерона (ТТ) с использованием масс-спектрометрии. В исследовании на 10000 добровольцах было установлено, что диагноз гипогонадизма можно поставить, если концентрация ТТ ниже 12.1 нмоль/л по данным масс-спектрометрии [3].
4. Контроль заместительной терапии у мужчин и женщин (HRT). Для данной категории пациентов масс-спектрометрия является «золотым стандартом», так как позволяет подобрать правильную терапевтическую дозу гормона (или стимулятора), детально проследить за реакцией всех метаболитов на заместительную терапию и избежать интерференции, присущей иммунохимическим методам [4-6].
5. Очень важно отслеживать уровни стероидных гормонов в ходе беременности и в течение одного года после родов. Мультистероидный анализ даёт гораздо более точную информацию об андрогенном статусе по сравнению с традиционным ДГЭА-сульфатом.
6. Гинекология. «Вирилизирующие» (андрогенпродуцирующие) опухоли надпочечников обладают андрогенпродуцирующей активностью и обусловливают развитие вирильного синдрома у женщин. Установлено, что практически любая гормонально активная опухоль яичников может быть источником избыточной продукции андрогенов и/или эстрогенов и должна быть диагностирована с использованием метода тандемной масс-спектрометрии [7].
7. Диабет. Данное заболевание затрагивает на нервную систему и оказывает влияние на концентрацию нейростероидов. LC-MS/MS дает возможность определять концентрации нейроактивных стероидов с целью разработки новых подходов в лечении диабетической нефропатии [8].
8. Спортивная медицина. Стероидный профиль у спортсменов в крови и в слюне может дать важную информацию о состоянии их здоровья, спортивной форме, контролировать ход тренировок за счет оптимального распределения нагрузок.
Мультистероидный анализ с трудом пробивает для себя место в жизни с учетом широкого распространения методов иммуноанализа и сопротивления со стороны приверженцев традиционных технологий. Но за этим методом будущее, это уже признано лучшими представителями медицинской науки [9].
Литература.
- Rauh M. Steroid measurement with LC-MS/MS in pediatric endocrinology. Molecular and cellular endocrinology, 2009, 301, 272-281.
- Stolze BR, Gounden V, Gu J, Elliott EA, Masika LS, Abel BS, Merke DP, Skarulis MC, Soldin SJ. An improved micro-method for the measurement of steroid profiles by APPI-LC-MS/MS and its use in assessing diurnal effects on steroid concentrations and optimizing the diagnosis and treatment of adrenal insufficiency and CAH. J Steroid Biochem Mol Biol. 2015 Dec 22. pii: S0960-0760(15)30165-5. doi: 10.1016/j.jsbmb.2015.12.024
- Bhasin S, Pencina M, Jasuja GK, et al. Reference ranges for testosterone in men generated using liquid chromatography tandem mass spectrometry in a community-based sample of healthy nonobese young men in the Framingham Heart Study and applied to three geographically distinct cohorts. J Clin Endocrinol Metab 2011;96:2430–9.
- Lunenfeld B., Mskhalaya G, Zitzmann M, Arver S, Kalinchenko S, Tishova Y, Morgentaler A. Recommendations on the diagnosis, treatment and monitoring of hypogonadism in men. Aging Male, 2015, 18, 1, 5–15.
- Simoni M, Fanelli F, Roli L. Methodology for measuring testosterone, dihydrotestosterone and sex hormone binding globulin in a clinical setting, in: Nieschlag E, Behre HM, Nieschlag S (Eds.), Testosterone: Action, Deficiency,Substitution, 4th ed., Cambridge: Cambridge University Press, 2012, 60-86.
- Dimopouloua C, Ceausub I, Depyperec H, Lambrinoudakid I, Muecke A, Pérez-Lópezf FR, Reesg M, van der Schouwh YT, Senturki LM, Simonsinij T, Stevensonk JC, Stutel P, Goulism DG. EMAS position statement: Testosterone replacement therapy in the aging male. Maturitas, 2015.
- Короткова С.А., Богданова Е.А., Казначеева Т.В., Зубкова Н.А., Глыбина Т.М., Буллих А.В. Редкие заболевания в гинекологии: андрогенпродуцирующие опухоли яичников. Акушерство и гинекология. Медицинский вестник МВД, 2012, 2, 57, 38-42.
- Dhindsa S, Reddy A, Karam JS, Bilkis S, Chaurasia A, Mehta A, Raja KP, Batra M, Dandona P. Prevalence of subnormal testosterone concentrations in men with type 2 diabetes and chronic kidney disease. Eur J Endocrinol. 2015 Sep;173(3):359-66. doi: 10.1530/EJE-15-0359.
- Taylor AE, Keevil B, Huhtaniemi IT. Mass spectrometry and immunoassay: how to measure steroid hormones today and tomorrow. Eur J Endocrinol. 2015, 173(2):D1-12. doi: 10.1530/EJE-15-0338.
Источник
Наша лаборатория является единственной научно-исследовательской лабораторией в России, которая занимается не только научными разработками и исследованиями, но и применяет свои знания и технологии на практике, сотрудничая с частными медицинскими центрами.
На сегодняшний день мы располагаем самым высокоточным автоматизированным оборудованием, а используемые нами современные технологии практически исключают участие человека в процессе диагностики. Это позволяет нам не только выполнять исследования в самые короткие сроки, но и добиваться самых точных результатов!
Для нас очень важно быть на шаг впереди!
Сегодня мы можем с гордостью сказать, что нашими специалистами разрабатываются и поддерживаются самые передовые методики! Вот лишь некоторые примеры наших революционных достижений в лабораторной диагностике за последние годы:
- диагностика наследственного рака и предрасположенности к онкологическим заболеваниям;
- диагностика рисков развития инсульта и инфаркта;
- диагностика предрасположенности к остеопорозу;
- определение пола плода по крови матери;
- невынашивание беременности;
- факторы мужского бесплодия;
- масс-спектрометрический стероидный профиль гормонов в крови и в слюне;
- масс-спектрометрический анализ 25-гидроксилированной формы витамина D3;
- масс-спектрометрическая омегаметрия (омега-3, омега-6 индексы);
- масс-спектрометрический анализ крови и волос на наличие тяжелых металлов и микроэлементов.
Мы никогда не останавливаемся на достигнутом и потому разрабатываем и внедряем новые методы в таких перспективных областях диагностики как молекулярная генетика и масс-спектрометрия.
Отдельно надо сказать о тандемном хромато-масс-спектрометрическом анализе. По высокой чувствительности и поразительной специфичности результатов этот подход сегодня нельзя сравнить ни с каким другим!
Почему это так важно? Потому что на фармацевтическом рынке ежедневно появляются новые лекарственные средства, и врачи, имея на руках результаты наших исследований, могут эффективно корректировать дозировку и кратность их приёма. Например, это имеет большое значение для препаратов тестостерона, результаты определения которого другими методами зачастую отличаются в разы.
В рамках этого анализа мы разработали и внедрили следующие методики:
Уникальная методика определения профиля стероидных гормонов как в слюне, так и в сыворотке крови по 15-ти показателям (11-дезоксикортизол, 11-дезоксикортикостерон, 17-ОН-прегненолон, 17-ОН-прогестерон, 21-дезоксикортизол, альдостерон, андростендион, дегидроэпиандростерон (ДГЭА), дигидротестостерон, кортизол, кортизон, кортикостерон, прогестерон, тестостерон, эстрадиол), разработанная в коллаборации с ФГБУ Эндокринологическим Научным Центром Минздрава РФ;
Экспресс-методика определения мелатонина и серотонина в крови — индикаторов целого ряда дисфункций и заболеваний, а также процессов преждевременного старения;
Методика определения жирорастворимых витаминов: ретинола, альфа-токоферола, филлохинона и гидроксилированной формы витамина D3, который, как известно, является важнейшим гормоном, участвующим практически во всех процессах в человеческом организме;
Методика определения комплекса микроэлементов в крови. Микроэлементы являются коферментами многих биохимических превращений в организме, их недостаток или избыток вызывает нарушения здоровья на молекулярном уровне;
Методика количественного определения препаратов, пользуясь которой врачи могут контролировать приём препаратов пациентами, подбирая оптимальную дозировку. Результат? Опять же — высокая эффективность лечения тысяч пациентов;
Современные и крайне востребованные сегодня исследования по поиску генетических маркеров риска различных заболеваний, включая онкологические заболевания, тоже являются нашей сильной стороной. Высокотехнологичное оборудование для капиллярного электрофореза, которым располагает наша лаборатория, позволяет выполнять их в кратчайшие сроки. А что может быть лучше вовремя «схваченных» рисков и предотвращения опаснейших заболеваний, вместо долголетней и порой малоуспешной борьбы с ними тогда, когда они уже наступили?
Источник
Синтез стероидных гормонов представляет собой многоступенчатый процесс, в ходе которого холестерин (холестерол) под действием нескольких ферментов превращается в активные соединения, выполняющие различные функции. В зависимости от физиологических эффектов стероидные гормоны разделяют на минералокортикоиды, глюкокортикоиды и половые гормоны. Минералокортикоиды и глюкокортикоиды образуются только в коре надпочечников, в то время как половые гормоны – как в коре надпочечников, так и в половых железах и жировой ткани. В организме достигается определенная концентрация и соотношение стероидных гормонов, что необходимо для нормального развития половой системы и половых признаков, поддержания водно-электролитного баланса и сосудистого тонуса, а также адаптации к факторам внешней среды. Нарушение этого соотношения приводит к развитию широкого спектра заболеваний, среди которых наибольшее значение имеют так называемые вирилизующие синдромы (синдром поликистозных яичников, болезнь Кушинга, аденома и карцинома коры надпочечников (синдром Кушинга), а также врожденная гиперплазия коры надпочечников). Важно отметить, что дифференциальная диагностика указанных заболеваний не может быть осуществлена на основании только клинических признаков, ее основой является комплексное определение уровня стероидных гормонов и их предшественников (всего 15 соединений). Такой анализ позволяет производить одновременную оценку всех трех групп стероидных гормонов. Так, кортикостерон и дезоксикортикостерон – предшественники альдостерона, и поэтому измерение их концентрации позволяет оценить особенности синтеза минералокортикоидов в организме. Определение уровня 17-ОН-прогестерона (17-ОПГ), 21-дезоксикортизола, кортизола и кортизона позволяет охарактеризовать этапы синтеза глюкокортикоидов. Прогестерон, андростендион, дегидроэпиандростерон (ДЭА) и тестостерон относятся к половым гормонам.
Комплексный анализ на стероидные гормоны является обязательным компонентом дифференциальной диагностики врожденной гиперплазии коры надпочечников – адреногенитального синдрома – группы аутосомно-рецессивных ферментопатий, сопровождающихся нарушением синтеза стероидных гормонов. В зависимости от тяжести заболевания, адреногенитальный синдром может проявляться в детстве, подростковом или взрослом возрасте. Его наиболее частая форма (95% случаев) обусловлена дефицитом 21-гидроксилазы, при котором нарушается синтез кортизола и альдостерона. Характерный лабораторный признак дефицита 21-гидроксилазы – значительное повышение уровня 17-ОПГ, ДЭА, андростендиона и тестостерона при значительном снижении кортикостерона, дезоксикортикостерона и кортизола. Следует отметить, что только с помощью комплексного исследования на стероидные гормоны удается дифференцировать дефицит 21-гидроксилазы с другим, более редким вариантом адреногенитального синдрома – дефицитом 11-бета-гидроксилазы, так как обе ферментопатии имеют схожую клиническую картину. В отличие от дефицита 21-гидроксилазы, для дефицита 11-бета-гидроксилазы характерен избыток дезоксикортикостерона. С помощью комплексного исследования на половые гормоны можно диагностировать и другие формы адреногенитального синдрома (дефицит 17-альфа-гидроксилазы, 3-бета-гидроксистероиддегидрогеназы). Кроме того, комплексное исследование на стероидные гормоны может быть использовано для оценки функции гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы при обследовании пациента с признаками недостаточности коры надпочечников.
При интерпретации результата исследования следует учитывать некоторые особенности метаболизма стероидов. Большая часть стероидных гормонов находится в крови в связанном состоянии (связана со стероидсвязывающим глобулином, сульфатирована), то есть неактивна. Доля активного гормона зависит от физиологического состояния организма, приема некоторых лекарственных препаратов, сопутствующих патологий. В норме только треть общего количества стероидных гормонов присутствует в свободном состоянии и ответственна за эффекты, проявляемые в органах-«мишенях». Исследование позволяет определить общее количество стероидных гормонов в сыворотке крови (при этом не оцениваются по отдельности активная и связанная фракции гормона). Кроме того, действие стероидных гормонов может модифицироваться при их взаимодействии с другими гормонально активными соединениями на уровне связывания со специфическими рецепторами, поэтому результат теста не всегда коррелирует со степенью выраженности клинических проявлений синдрома вирилизации. Иными словами, исследование позволяет оценить концентрацию стероидных гормонов, но не их биоактивность в организме.
Витамины группы D (D2 и D3) – группа жирорастворимых соединений, являющихся предшественниками кальцитриола (1,25-дигидроксивитамина D). Холекальциферол (витамин D3) образуется в коже из 7-дигидрохолестерола под воздействием ультрафиолетовых лучей, эндогенный холекальциферол является основным источником активного витамина D для человека. Кроме того, небольшое количество холекальциферола может быть получено с пищей (яичными желтками, жирной рыбой). Немаловажный источник D3 в рационе современного человека – «фортифицированные» продукты, содержащие искусственно введенные витамины (молоко, маргарин, хлопья, апельсиновый сок).
D3 является провитамином и приобретает способность оказывать различные физиологические эффекты только после некоторых биохимических превращений, происходящих последовательно в печени и почках. В последнее время также получены данные о роли витамина D в патогенезе заболеваний сердечно-сосудистой системы, рака кишки и депрессии.
Несмотря на то что ярко выраженный клинический дефицит витамина D (рахит) наблюдается гораздо реже, его недостатком страдает до 50-66% людей во всем мире. Дефицит витамина D часто протекает бессимптомно или с неспецифическими признаками (в виде диффузной миалгии и мышечной слабости, боли в костях таза, поясничного отдела позвоночника, нижних конечностей, и часто остается нераспознанной). Наиболее подвержены нехватке витамина D люди в возрасте старше 65 лет, младенцы, полностью находящиеся на грудном питании, темнокожие, жители северных широт и постояльцы домов престарелых, пациенты, принимающие противосудорожные препараты и глюкокортикостероиды, а также люди, страдающие ожирением.
Пациенты, получающие препараты витамина D, а также здоровые люди, принимающие мультивитамины, могут быть подвержены риску интоксикации кальцитриолом. Признаками отравления являются головная боль, металлический привкус, тошнота, рвота, острый панкреатит, а также нефро- и артериолокальциноз. Необходимо отметить, что время полувыведения D3 составляет около 24 часов, поэтому при интерпретации результата исследования следует учитывать, сколько прошло с момента употребления препаратов или пищи, богатой витамином D (либо после воздействия солнечных лучей).
Стабильное нахождение организма человека в состоянии, обусловленном дефицитом витамина D, является причиной множества серьезных заболеваний, в том числе таких как: рак, сердечно-сосудистые заболевания, бесплодие, сахарный диабет, аллергия, остеопороз, хроническая боль и др.
Для чего используется исследование:
- Для диагностики дефицита или избытка витамина D.
- Для выявления причин нарушения обмена кальция, патологии костной ткани.
- Для контроля за эффективностью лечения препаратами витамина D и коррекции дозы.
- Для диагностики патологии коры надпочечников и половых желез (новообразований, воспалительные процессов, врождённых аномалий развития и т.д.).
- Для оценки функции системы гипоталамус — гипофиз — надпочечники (половые железы).
- Для диагностики причин нарушений полового созревания (преждевременного или задержки) у девочек и мальчиков.
- У женщин — для диагностики причин нарушения менструального цикла, репродуктивной функции, патологии беременности, подозрении на бесплодие.
- У мужчин — при гинекомастии, эректильной дисфункции, бесплодии.
- Для контроля терапии при лечении препаратами стероидных гормонов.
- Для оценки гормонального статуса при применении вспомогательных репродуктивных технологий (при планировании ЭКО).
- Для дифференциальной диагностики нарушений обмена веществ, водно-солевого баланса (при подозрении на гормональную этиологию данных нарушений).
Когда назначается исследование:
- При симптомах дефицита витамина D, таких как искривление костей у детей (рахит) и слабость, размягчение и ломкость костей у взрослых (остеомаляция).
- При комплексной диагностике кальциевого обмена.
- При низком уровне кальция в крови и изменении уровня паратгормона.
- Перед началом лечения остеопороза (некоторые современные лекарства от остеопороза содержат рекомендованную дозу витамина D).
- При синдроме мальабсорбции (на фоне муковисцидоза, болезни Крона, целиакии).
- Во время лечения препаратами, содержащими витамин D.
- Женщинам при тазовых болях, нарушениях менструального цикла, маточных кровотечениях, нарушениях зачатия, патологии беременности, бесплодии.
- Мужчинам при нарушении половой и репродуктивной функции, симптомах феминизации, из которых наиболее часто встречается гинекомастия.
- При преждевременном или запоздалом развитии вторичных половых признаков и половой системы.
- При использовании вспомогательных репродуктивных технологий.
- При наступлении менопаузы, сопровождающейся приливами, психоэмоциональной лабильностью, бессонницей, аномальными кровотечениями.
- При нарушении обменных процессов с подозрением на гормональную причину.
Что может влиять на результат:
- Лекарственные препараты, снижающие уровень 25-гидроксикальциферола в крови: фенитоин, фенобарбитал, рифампицин, пероральные антикоагулянты.
- Беременность.
- Необходимо отметить, что норма концентрации стероидных гормонов зависит от времени суток, в которые был взят материал, возраста и пола, у женщин – от фазы менструального цикла, наличия беременности. Кроме того, на результат может повлиять наличие сопутствующих заболеваний и прием некоторых лекарственных препаратов (особенно, гормональных). Перед исследованием необходимо проконсультироваться с врачом, а также принимать во внимание все вышеперечисленные факторы, влияющие на результат исследования.
Важные замечания:
- Высокие концентрации витамина D и кальция могут привести к кальцинозу и повреждению органов, особенно почек и кровеносных сосудов.
- Уровни витамина D, кальция, фосфора и паратиреоидного гормона тесно связаны. Так, при избытке витамина D и кальция снижается синтез паратгормона.
- Во время беременности метаболизм витамина D контролируется пролактином и соматотропным гормоном.
Источник