Неонатальная гипераммониемия -транзиторное состояние или маркер наследственных болезней обмена веществ?

• Дегтярева Анна Владимировна
• Киртбая Анна Ревазиевна
• Соколова Екатерина Владимировна
• Балашова Екатерина Николаевна
• Ионов Олег Вадимович
• Высоких Михаил Юрьевич
• Никитина Ирина Владимировна
• Зубков Виктор Васильевич

РезюмеНеонатальная гипераммониемия (НГ) - патологическое состояние, развивающееся у новорожденных, характеризующееся повышенным содержанием свободных ионов аммония в крови, нередко приводящее к тяжелым неврологическим расстройствам. Данное состояние может иметь транзиторный характер, особенно у недоношенных детей. Также НГ может являться маркером наследственных болезней обмена веществ. Первые признаки заболеваний из данной группы неспецифичны в виде различной степени выраженности неврологических нарушений и сепсис-подобного симптомокомплекса.

Ключевые слова:неонатальная гипераммониемия, врожденные болезни обмена веществ, орфанные заболевания, поражение центральной нервной системы, судороги неясной этиологии

Неонатальная гипераммониемия (НГ) - патологиче­ское состояние, развивающееся у новорожденных, характеризующееся повышенным содержанием свободных ионов аммония в крови, нередко приводящее к тяжелым неврологическим расстройствам. Данное состо­яние может иметь транзиторный характер, особенно у недо­ношенных новорожденных. Также НГ может являться мар­кером наследственных болезней обмена веществ (НБОВ). В настоящее время ограничены возможности своевремен­ной диагностики НБОВ, что определяет высокий риск дет­ской инвалидизации и летального исхода. Для большинства наследственных болезней обмена характерно острое начало с развитием метаболического криза в течение первых дней или недель жизни, однако основные симптомы неспецифич­ны и, как правило, проявляются выраженным синдромом угнетения, отказом от питания, эпизодами апноэ, манифе­стацией судорог и аномальным тонусом мышц [1]. Манифе­стация заболевания связана с накоплением специфических метаболитов в организме ребенка, одним из которых являет­ся аммиак. Повышенное содержание ионов аммония в крови приводит к токсическому поражению центральной нервной системы (ЦНС) и проявляется тяжелыми неврологическими расстройствами. При этом тяжесть поражения коррелирует как с уровнем аммиака в крови, так и с ее продолжитель­ностью [2, 3]. При поздней диагностике и несвоевременно начатом лечении гипераммониемия приводит к необратимо­му повреждению структур головного мозга, инвалидизации и смерти детей [4].

Развитие НГ наиболее характерно для таких НБОВ, как дефекты цикла мочевины, органические ацидурии и ацидемии, дефекты β-окисления жирных кислот, митохондриальные нарушения, непереносимость лизина, синдром гиперорнитинемии, гипераммониемии и гомоцитруллинемии, дефицит карбоангидразы VA [5, 6]. Однако НГ не всегда свидетельствует о манифестации НБОВ. Данное состояние может быть связано с заболеваниями почек и печени или иметь транзиторный характер. Наличие факторов, осложня­ющих течение перинатального периода, способствует нарас­танию концентрации аммония в крови. В частности, к таким факторам относятся тяжелая асфиксия при рождении, тече­ние инфекционного процесса и недоношенность. В норме концентрация аммония в крови новорожденных находится в интервале от 50 до 150 мкмоль/л [7]. По данным некоторых авторов, для доношенных новорожденных максимальная концентрация аммония в крови составляет 100 мкмоль/л, в то время как для недоношенных новорожденных допусти­мым считается значение 150 мкмоль/л [8, 9].

Наиболее сложно провести дифференциальную диа­гностику между заболеваниями, протекающими с явлением гипераммониемии в периоде новорожденности, и неонатальным сепсисом. К отличительным особенностям гипераммониемии относят наличие светлого промежутка в анамнезе, состояние таких детей не улучшается на фоне проведения посиндромной терапии, напротив, неврологи­ческая симптоматика может прогрессировать до развития комы, отмечается нарастание респираторного алкалоза у новорожденных, так как аммиак стимулирует гипервен­тиляцию [10].

Раннее выявление гипераммониемии, определение при­чины ее возникновения и своевременно начатое лечение могут предупредить необратимое поражение ЦНС [11, 12].

Цель данного исследования - проведение скрининга на НБОВ с помощью определения уровня аммиака в крови у новорожденных из группы риска, находящихся на лечении в отделении реанимации и интенсивной терапии новорож­денных (ОРИТН).

Материал и методы

Проведено проспективное исследование, в ходе кото­рого определялся уровень аммиака в 110 пробах крови у 44 новорожденных, находящихся на лечении в ОРИТН ФГБУ "Национальный медицинский исследовательский центр аку­шерства, гинекологии и перинатологии им. акад. В.И. Кула­кова" Минздрава России с 2014 по 2016 г. В исследование включены 13 (30%) доношенных новорожденных и 31 (70%) недоношенный. Срок гестации составлял (Me) 33 нед (min-max 25-40), масса тела при рождении (Me) 1973 г (min-max 600-4140), оценка по шкале Апгар к концу 1-й минуты (Me) 6 баллов (min-max 1-8), к концу 5-й ми­нуты (Me) 7 баллов (min-max 3-9). Путем операции кеса­рева сечения родились 34 (77%) ребенка, путем самостоя­тельных родов - 10 (23%) детей, 11 (25%) детей от много­плодной беременности. В исследование были включены 26 (59%) мальчиков и 18 (41%) девочек.

Показания к определению уровня аммония в крови: ухудшение состояния, проявляющееся нарастанием призна­ков угнетения ЦНС, развитием судорожного синдрома неяс­ного генеза, эпизодов апноэ, а также клинических признаков сепсиса при отсутствии лабораторных маркеров системной воспалительной реакции.

В одном случае контроль уровня аммония в крови прово­дился с момента рождения в связи с высоким риском реали­зации заболевания из группы НБОВ. Предыдущий ребенок в семье умер от НБОВ, проявляющейся гипераммониемией. У 1 пациента диагноз НБОВ был установлен пренатально, что определило показания для исследования уровня аммо­ния в крови с целью контроля терапии.

Всем пациентам проводили полный комплекс обследова­ний, включающий клинические анализы крови и мочи, био­химический анализ крови, определение маркеров системной воспалительной реакции, эхокардиографию, нейросонографию и ультразвуковое исследование внутренних органов, рентгенографию органов грудной клетки.

Определение уровня ионов аммония в крови прово­дили на базе лаборатории митохондриальной медицины. Концентрацию аммиака во фракции плазмы крови опре­деляли спектрофотометрически с использованием набора AmmoniaULtra (SENTINEL, Италия) по протоколу производи­теля. Цельную кровь центрифугировали при 300g 10 мин при +4 °С, полученную плазму центрифугировали при 14 000g 10 мин при +4 °С. Супернатант помещали в новую пробирку и анализировали методом детекции двухточечной кинетики (с уменьшением оптической плотности) при +37 °С и длине волны 340 нм с использованием стандартных растворов на спектрофотометре CaryEcLipse (AgiLent, США).

Патологическим считался уровень аммония в крови при показателях выше 100 мкмоль/л у доношенных новорожден­ных и выше 150 мкмоль/л у недоношенных новорожденных [8, 9].

Результаты

Состояние при рождении у большинства детей (34; 77,2%) расценено как тяжелое. У всех недоношенных ново­рожденных (30 из 34 детей) тяжесть состояния была обу­словлена респираторными нарушениямии или течением врожденной инфекции, в связи с чем из родильного блока дети были переведены в ОРИТН. У доношенных новорожден­ных (4 из 34 детей) тяжесть состояния при рождении была обусловлена респираторными нарушениями на фоне тече­ния врожденной пневмонии (3 ребенка) или тяжелой асфик­сией (1 ребенок), что также потребовало перевода в ОРИТН.

Состояние 8 (18,3%) доношенных детей при рождении расценено как удовлетворительное. Однако в течение первых суток жизни у всех детей отмечалось ухудшение за счет появ­ления синдрома угнетения ЦНС, эпизодов апноэ или судорож­ного синдрома, что стало основанием для перевода в ОРИТН для дальнейшего наблюдения, обследования и лечения.

2 (4,5%) доношенных новорожденных, несмотря на удовлетворительное состояние при рождении, были пере­ведены в ОРИТН: у 1 ребенка пренатально было выявлено метаболическое нарушение из группы органических ацидемий - метилмалоновая ацидемия, что требовало проведения специфической терапии под контролем уровня аммиака в крови и динамического наблюдения. Второй пациент был переведен в ОРИТН для динамического наблюдения в связи с высоким риском развития врожденного метаболического нарушения. У предыдущего ребенка в семье выявлено забо­левание из группы нарушения цикла мочевины, которое стало причиной летального исхода.

В отделении пациентам проводилась интенсивная тера­пия, включающая респираторную терапию 34 (77%) детям, кардиотническую терапию 28 (64%), инфузионную терапию 44 (100%), антибактериальную терапию (93%), 1 (2,2%) ребенку - перитониальный диализ.

У всех детей отмечались нарастание признаков угнете­ния ЦНС, развитие судорожного синдрома неясного генеза и/или клинические признаки сепсиса при отсутствии лабо­раторных маркеров системной воспалительной реакции. Данные симптомы явились показанием к исследованию уровня аммиака в крови.

Неонатальная гипераммониемия была диагностирована у 10 (23%) пациентов, у остальных 34 детей сывороточный уровень аммиака был в пределах нормативных значений (см. рисунок).

Концентрация аммиака в крови при транзиторной гипераммониемии и связанной с НБОВ представлена в таблице.

У 5 пациентов гипераммониемия носила транзиторных характер, при этом уровень аммиака в крови составлял (Me) 138,36 мкмоль/л [95% ДИ (100,98; 177,71 мкмоль/л)]. В представленных случаях основные диагнозы - врожденная инфекция у 3 пациентов и тяжелая асфиксия при рождении у 2 детей. 2 новорожденных были глубоконедоношенными с массой тела при рождении 710 и 930 г, 1 пациент с низкой массой тела и 2 доношенных.

Заболевания из группы НБОВ были заподозрены у 5 детей, уровень аммония в крови составлял (Me) 309,9 мкмоль/л [95% ДИ (258,9; 1044,9 мкмоль/л)].

В 4 случаях определение уровня аммония в крови прово­дилось в связи с резким ухудшением состояния. 1 ребенок родился в срок, в удовлетворительном состоянии, однако к концу 1-х суток жизни отмечалось ухудшение состояния за счет манифестации синдрома угнетения ЦНС. В дина­мике отмечалось прогрессивное нарастание патологической неврологической симптоматики, на 4-е сутки жизни ребенок переведен в ОРИТН в крайне тяжелом состоянии, отмечалось развитие комы. При определении уровня аммония в крови показатель был значительно повышен - 1071 мкмоль/л, что стало причиной необратимого повреждения головного мозга и в дальнейшем привело к прогрессивному развитию поли­органной недостаточности и летальному исходу.

3 пациентов были глубоконедоношенными. Сразу после рождения тяжесть состояния была обусловлена признаками респираторного дистресс-синдрома, им проводилась неинвазивная респираторная терапия. К концу 2-х суток жизни, после периода "светлого промежутка", отмечалось резкое ухудшение состояния с развитием клинического симптомокомплекса сепсиса и выраженного угнетения ЦНС. При этом маркеры системной воспалительной реакции при первичном обследовании были в пределах нормы. Концентрация аммо­ния в крови превышала 500 мкмоль/л и в дальнейшем про­грессивно нарастала, несмотря на полную отмену дотации белка в энтеральном и парентеральном питании, что привело к развитию полиорганной недостаточности и летальному исходу. В случае НБОВ снижение уровня аммиака в крови может быть достигнуто только при назначении препаратов, связывающих аммиак наряду с кратковременным, в течение 1-3 сут, исключением белка из диеты. Однако данные пре­параты не зарегистрированы на территории РФ, в связи с чем их назначение не представлялось возможным.

Постмортально всем 4 пациентам проводилось дополни­тельное исследование крови и ткани печени, в ходе которого были диагностированы заболевания из группы НБОВ: нару­шения цикла мочевины у 3 пациентов и изовалериановая ацидурия у 1 пациента.

У одного ребенка исследование уровня аммония в крови проводилось с рождения в связи с высоким риском реали­зации НБОВ до получения результатов обследования. В про­цессе динамического наблюдения уровень аммония оста­вался в пределах референсных значений.

Пациент с пренатально установленным диагнозом "метилмалоновая ацидурия" с рождения получал низкобел­ковое питание и специфическую терапию, эффективность которой оценивалась на основании плазменного уровня аммиака. В возрасте 2 и 4 сут жизни отмечалось умерен­ное повышение уровня аммиака в крови до 160 мкмоль/л. Данная тактика позволила предупредить развитие тяжелой гипераммониемии (уровень аммиака в крови не превышал пиковый порог 350 мкмоль/л) и поражение мозга.

При выявлении гипераммониемии всем детям отменяли энтеральное питание и дотацию аминокислот в парентераль­ном питании в течение 1-3 дней. При этом, согласно суще­ствующим рекомендациям, сохранялась инфузия липидов и углеводов в максимально допустимых дозах с целью обе­спечения энергопотребности и снижения катаболических процессов [5, 13]. Детям с транзиторной гипераммониемией, после нормализации уровня аммиака в крови, постепенно увеличивали дотацию белков в составе парентерального питания и вводили энтеральное питание под динамическим контролем уровня аммиака в крови.

Обсуждение

Для всех детей первых дней жизни характерно преоб­ладание катаболических процессов, в результате которых высвобождается большое количество аммиака, обуслов­ливающее более высокую концентрацию ионов аммония в крови новорожденных по сравнению с детьми старше 1 мес. Данное состояние является транзиторным, оно обу­словлено активацией катаболических процессов, создающих условия для глюконеогенеза, перераспределения питатель­ных веществ и энергии между органами с преимуществен­ной доставкой их к тем, которые играют решающую роль в адаптации новорожденного к условиям окружающей среды [14, 15]. Однако наличие факторов, осложняющих течение неонатального периода, может способствовать развитию патологической гипераммониемии. В частности, к таким факторам относятся тяжелая асфиксия при рождении, тече­ние инфекционного процесса и недоношенность. Недоно­шенные новорожденные наиболее подвержены развитию гипераммониемии, поскольку для данной группы детей характерно недостаточное функционирование орнитинового цикла и других ферментных систем в клетках печени. Кроме того, шунтирование крови через венозный проток и гипоксически-ишемическое поражение органов ускоряют катаболизм, что, в свою очередь, также способствует нарас­танию концентрации аммония в крови [15-19].

В зарубежной литературе представлены работы, демон­стрирующие нарастание концентрации аммония в крови при использовании препаратов вальпроевой кислоты у детей [20]. Перинатальная асфиксия способствует развитию гипоксического повреждения различных органов и систем организма, в том числе и печени. На клеточном уровне гипоксически-ишемическое поражение может активировать каскад био­химических реакций, приводящих к гибели клеток печени, снижению активности ферментов цикла мочевины, а следо­вательно, и нарушению функции печени [15, 18, 21]. Кроме того, гипоксический стресс ускоряет катаболизм белка, что является причиной резкого повышения уровня аммония в крови [19]. В нашем наблюдении в 4 случаях гипераммониемия имела транзиторный характер и была связана с тече­нием врожденной инфекции или тяжелой асфиксией в родах. 2 детей были глубоконедоношенными, что также стало пред­посылкой к развитию патологической гипераммониемии. У 2 пациентов с судорожным синдромом нарастание гипер-раммониемии было ассоциировано с приемом препарата вальпроевой кислоты.

В настоящее время значительно затруднена ранняя диа­гностика наследственных болезней обмена веществ, что определяет высокий риск детской инвалидизации и леталь­ного исхода. Нередко, как и в нашем наблюдении, НБОВ про­текают с сепсис-подобным симптомокомплексом, поэтому при диссоциации характерных клинических признаков и отсутствии маркеров системной воспалительной реакции, а также отсутствии ответа на лечение необходимо исклю­чать обменное нарушение, сопровождающееся гиперам-мониемией. В нашем наблюдении всем новорожденным с выявленной гипераммониемией проводили специфиче­ское обследование: к исследованиям первой линии при подозрении на НБОВ относятся исследование крови на содержание аммиака, лактата, пирувата, мочевой кислоты и мочевины, холестерина, креатинфосфокиназы, триглицеридов, проведение печеночных тестов и коагулограмма; иссле­дование мочи на содержание кетоновых тел и pH; стоит отметить, что нередко для НБОВ характерны специфические запах и цвет мочи. Исследование крови на содержание спек­тра аминокислот и ацилкарнитинов и исследование спек­тра органических кислот, концентрации оротовой кислоты в моче [22].

Всем детям с выявленной гипераммониемией были отме­нены энтеральное питание и парентеральная дотация белка. Период ограничения белковой нагрузки сопровождался повышенной парентеральной дотацией углеводов и жиров с целью обеспечения энергетической потребности и предот­вращения развития катаболических процессов. Согласно существующим рекомендациям, необходимо обеспечить не менее 110% суточной потребности в энергии [13, 22]. Продолжительность белковой паузы составляла от 1 до 3 дней, с постепенным увеличением дотации белка по мере норма­лизации уровня аммиака в крови.

Аммиак является чрезвычайно нейротоксичным веще­ством, превышение его нормальных значений способствует молниеносному поражению структур головного мозга [23­25]. Ранняя диагностика гипераммониемии, как связанной с НБОВ, так и транзиторной, имеет очень важное значение. Даже кратковременная гипераммониемия может стать при­чиной необратимого поражения мозга. Только своевременно начатое лечение способствует предотвращению необратимых изменений в органах и системах организма. В нашем наблю­дении у одного пациента НБОВ было выявлено пренатально, лечение начато с первых суток жизни, до клинической мани­фестации, что определило благоприятный прогноз. Поскольку первые симптомы гипераммониемии неспецифичны, данное состояние следует исключать у новорожденных с неврологи­ческими нарушениями различной степени выраженности - от синдрома возбуждения или угнетения ЦНС до судорог и раз­вития комы; в случаях отказа от еды, обильных срыгиваний, респираторных нарушений (апноэ или тахипноэ), у новорож­денных с мышечной гипотонией и в тех случаях, когда на фоне клинической картины сепсиса отсутствуют маркеры систем­ной воспалительной реакции или при отсутствии эффекта от проводимой специфической терапии [25]. Важно и медико-генетическое консультирование семьи. В тех случаях, когда спасти ребенка не удалось, установление диагноза опреде­ляет возможности пренатальной диагностики во время следу­ющей беременности в данной семье.

Несмотря на ограниченность выборки, полученные нами результаты свидетельствуют о том, что определение уровня аммиака в крови у детей из группы риска чрезвычайно важно и может являться специфичным лабораторным тестом для диагностики НБОВ. В настоящее время в нашей стране необходимо расширить возможности ранней диагностики НГ в условиях ОРИТН и создавать клинические рекомендации по тактике ведения таких детей в неонатальном периоде.

ЛИТЕРАТУРА

1. Joseph M., Hageman J.R. NeonataL transport: a 3-day-oLd neonate with hypothermia, respiratory distress, Lethargy and poor feeding // J. PerinatoL. 2002. VoL. 22. P. 506-509.

2. Brar G., Thomas R., BawLe E.V., DeLaney-BLack V. Transient hyperammonemia in preterm infants with hypoxia // Pediatr. Res. 2004. VoL. 56. P. 671-671.

3. Enns G.M. Inborn errors of metaboLism masquerading as hypoxic-ischemic encephaLopathy // Neoreviews. 2005. VoL. 6, N 12. P. 549-558.

4. Leonard J.V., Morris A.A. Urea cycLe disorders // Semin. NeonatoL. 2002. VoL. 7. P. 27-35.

5. HaeberLe J., Boddaert N., BurLina A., Chakrapani A. et aL. Suggested guideLines for the diagnosis and management of urea cycLe disorders // Orphanet J. Rare Dis. 2012. VoL. 7, N 1. P. 32.

6. Summar M.L., KoeLker S., Freedenberg D., Le Mons C. et aL. The incidence of urea cycLe disorders // MoL. Genet. Metab. 2013. VoL. 110. P. 179-180.

7. Mayatepek E., Assmann B., Hoffmann B., Meibner T. et aL. Inborn errors of metaboLism - earLy detection, key symptoms and therapeutic op­tions. 2008. P. 22.

8. Banta-Wright S.A., Steiner R.D. Not so rare: errors of metaboLism during the neonataL period // Newborn Infant Nurs. Rev. 2003. VoL. 3, N 4. P. 143-155.

9. Donn S.M., BanagaLe R.C. NeonataL hyperammonemia // Pediatr. Rev. 1984. VoL. 5, N 7. P. 195-202.

10. MsaLL M., Batshaw M.L., Suss R. NeuroLogic outcome in chiLdren with inborn errors of urea synthesis: outcome of urea-cycLe enzymopathies // N. EngL. J. Med. 1984. VoL. 310. P. 1500-1505.

11. Uchino T., Endo F., Matsuda I. NeurodeveLopmentaL outcome of Long-term therapy of urea cycLe disorders in Japan // J. Inherit. Metab. Dis. 1998. VoL. 21. P. 151-159.

12. Bachmann C. Outcome and survivaL of 88 patients with urea cycLe disorders: a retrospective evaLuation // Eur. J. Pediatr. 2003. VoL. 162. P. 410-416.

13. Maestri N.E., CLissoLd D., BrusiLow S.W. NeonataL onset ornithine transcarbamyLase deficiency: a retrospective anaLysis // J. Pediatr. 1999. VoL. 134. P. 268-272.

14. Шабалов Н.П. Неонатология : учебное пособие. М. : ГЭОТАР-Медиа, 2016. Т. 1. С. 10.

15. Chung M.Y., Chen C.C., Huang L.T., Ko T.Y. et aL. Transient hyperam­monemia in a neonate // Acta Pediatr. Taiwan. 2005. VoL. 46, N 2. P. 94-96.

16. McEwan P., Simpson D., Kirk J.M., Barr D.G. et aL. // Arch. Dis. ChiLd. 2001. VoL. 84. P. 512-513.

17. BaLLard R.A., Vinocur B., ReynoLds J.W., Wennberg R.P. et aL. Tran­sient hyperammonemia of the preterm infant // N. EngL. J. Med. 1978. VoL. 299. P. 920-925.

18. GoLubnitschaja O., Yeghiazaryan K., CebiogLu M., MoreLLi M. et aL. Birth asphyxia as the major compLication in newborns: moving towards im­proved individuaL outcomes by prediction, targeted prevention and taiLored medicaL care // EPMA J. 2011. VoL. 2. P. 197-210.

19. GoLdberg R.N., CabaL L.A., Sinatra F.R., PLajstek C.E. et aL. Hyperammonemia associated with perinataL asphyxia // Pediatrics. 1979. VoL. 64. P. 336-341.

20. CoLomer B.F., Garcia S.R., Lopez G.J.E., GonzaLez C.P. et aL. VaLproate-induced hyperammonaemic encephaLopathy in a neonate: treat­ment with cargLumic acid // An. Pediatr. (Barc.). 2014. VoL. 81, N 4. P. 251-255.

21. Konecki U.L., Batshaw M.L. Inborn errors of urea synthesis // Swaiman's Pediatric NeuroLogy. PrincipLe and Practice. 5th ed. / eds K.F. Swaiman, S. AshwaL, D.M. Ferrio, N.F. Schor. PhiLadeLphia : ELsevier; Saunders, 2012. P. 362-363.

22. HaberLe J. CLinicaL and biochemicaL aspects of primary and sec­ondary hyperammonemic disorders // Arch. Biochem. Biophys. 2013. VoL. 536. P. 101-108.

23. Gropman A.L., Summar M., Leonard J.V. NeuroLogicaL impLications of urea cycLe disorders // J. Inherit. Metab. Dis. 2007. VoL. 30. P. 865-879.

24. WaLker V. Ammonia toxicity and its prevention in inherited de­fects of the urea cycLe // Diabetes Obes. Metab. 2009. VoL. 11. P. 823-835.

25. Дегтярева А.В., Байбарина Е.Н., Евтеева Н.В., Береговая Е.В. и др. Неонатальная манифестация нарушения цикла мочевины // Акуш. и гин. 2013. № 2. С. 96-100.