Screening neonatal - testarea pentru boli metabolice a nou-nascutului

Screening-ul neonatal este un program de sanatate publica realizat pentru a evalua copiii la scurt timp dupa nastere dupa o lista de afectiuni care sunt tratabile dar inaparente clinic in perioada de nou-nascut. Unele dintre conditii incluse in acest program sunt detectabile doar dupa afectarea ireversibila, in unele cazuri decesul subit fiind prima manifestare a bolii.

Programele de screening sunt desfasurate de obicei de Ministerul Sanatatii fiecarui stat cu scopul de a evalua toti copiii din jurisdictie. Numarul de boli evaluate este stabilit de fiecare tara in parte in functie de posibilitatile economice si incidenta bolii in populatie, acesta variind mult. Cele mai multe astfel de teste masoara metabolitii si activitatea enzimatica din sangele prelevat de la copii pe hartie speciala de filtru, totusi multe tari evalueaza copiii si pentru surditate, folosind raspunsul auditiv automat al creierului si defectele congenitale cardiace folosind puls oximetria. Copiii care sunt pozitivi la teste vor fi testati in continuare pentru a se confirma diagnosticul sau pentru a stabili daca rezultatul a fost unul fals pozitiv. Testele urmatoare sunt coordonate de obicei intre geneticieni si pediatrul sau medicul de familie al copilului.

Screeningul neonatal a debutat prima data ca program de sanatate publica in America in 1960 si a fost adoptat de catre alte tari din intreaga lume, cu diferite liste de boli testate in fiecare tara. Prima afectiune detectata in programele moderne de screening a fost fenilcetonuria, o conditie metabolica in care incapacitatea de a degrada acidul esential aminofenilalanina poate determina retard mental sever daca nu este detectata devreme.

Alegerea bolilor pentru intocmirea listelor de screening neonatal

Programele de screening au folosit initial criterii de screening bazate in mare pe criteriile stabilite in America in 1968.

Criteriile dupa care se alege lista de screening cuprind:

• boala are o frecventa mare in populatie
• sa aiba un protocol terapeutic acceptabil care sa schimbe prognosticul pacientilor diagnosticati precoce
• sa se inteleaga istoricul natural al conditiei
• aplicarea precoce a tratamentului salveaza viata copilului si ii asigura o dezvoltare normala
• intarzierea diagnostica se soldeaza cu efecte severe ireversibile
• elementele clinice sunt absente la nastere
• sa existe un test de screening acceptabil pentru public.

Pe masura ce tehnicile diagnostice au progresat, au aparut dezbateri despre adaptarea programelor de screening.

Importanta istoricului genetic familial

Desi bolile genetice sunt frecvent rezultatul unor mutatii genetice mostenite, cei mai multi copii afectati identificati provin din familii fara istoric de boli genetice. Fiecare copil este unic, mai ales prin profilul sau genetic. Copiii mostenesc perechi de gene de la ambii parinti. In functie de tipul de dominanta genetica (recesiva sau dominanta) bolile ereditare pot fi aparente clinic sau ascunse.

Cele mai multe conditii regasite pe listele de screening neonatal sunt genetice, cauzate de o modificare a unei gene - mutatie. Fiecare persoana are mutatii ale genelor sale, uneori aceste mutatii nu au niciun efect sau sunt chiar de ajutor. Dar uneori acestea pot determina boli. Sute de boli sunt determinate de o mutatie specifica intr-o singura gena sau in cateva gene. Multe dintre aceste boli sunt rare. Genele mutante pot fi mostenite. Totusi, uneori mutatiile sunt rezultatul unei noi modificari genetice aparute la un individ, nefiind regasita si la alti membri ai familiei.

Desi bolile genetice sunt adesea rezultatul mutatiilor genetice mostenite, cei mai multi copii afectati identificati prin programele de screening provin din familii fara istoric de boala.

Procedurile de screening

Mostrele de siange sunt prelevate de la copil intre 24 de ore si 7 zile de la nastere, iar copilul sa fi fost hranit cel putin o data. Mostrele pot fi colectate la spital. Daca o mostra este prelevata de la un copil care nu are inca 24 de ore, laboratorul va cere de obicei repetarea specimenului dupa 24 de ore.

Raportarea rezultatelor daca sunt normale se face intr-o perioada scurta de timp. Daca se detecteaza o anomalie, asistenta laboratorului va anunta medicul din spital prin telefon. In functie de boala se va aranja o evaluare medicala a copilului de catre un medic specialist. Acesta va incerca sa confirme diagnosticul prin repetarea testelor printr-o metoda de laborator diferita sau prin efectuarea altor teste. Testul de confirmare variaza in functie de rezultatul pozitiv al testului initial. Testul de confirmare poate cuprinde evaluare analitica specifica pentru a confirma nivelul ridicat detectat, studii functionale pentru a determina activitatea enzimatica si testare genetica pentru a identifica mutatiile cauzatoare. In unele cazuri, o evaluare pozitiva a nou-nascutului poate implica si testarea altor membrii ai familiei, cum sunt fratii, mama copilului. In functie de probabilitatea diagnosticului si riscul intarzierii tratamentului, medicul va initia terapia si va informa familia.

Testul hematologic

Se va colecta o mostra de sange pe un card (o hartie de filtru) dupa inteparea usoara a calcaiului bebelusului. Mostra de sange va fi trimisa la laborator impreuna cu numele, sexul, greutatea, data nasterii, data colectarii sangelui si data primei alaptari.

Testarea auzului

Se pot folosi doua teste diferite pentru surditate la copii. Ambele sunt rapide (5-10 minute), sigure si confortabile. Se efectueaza mai ales cand copilul doarme. Poate fi folosit un singur test sau ambele.

Testul emisiei otoacustice

Este folosit pentru a determina daca anumite componente ale urechii copilului raspund la sunete. In timpul testlui, un microfon in miniatura este plasat in ureche, prin care se emit diverse sunete. Cand copilul aude normal, se reflecta un ecou in canalul auditiv, care poate fi masurat de catre microfon. Daca nu se detecteaza niciun ecou, testul poate indica surditatea.

Raspunsul auditiv al creierului

Acest test este folosit pentru a evalua zona creierului care se ocupa cu auzul si raspunsul creierului la sunete. In timpul testlui se plaseaza un microfon in miniatura in ureche pentru a emite diverse sunete. Electrozi de forma leucoplastului sunt plasati pe capului copilului pentru a detecta raspunsul creierului la sunete. Daca creierul nu raspunde normal la sunete, poate fi vorba despre o forma de surditate.

Puls oximetria

Este un test noninvaziv care masoara oxigenul din sange. Copiii cu probleme cardiace pot avea nivele scazute ale oxigenului in sange, iar testul poate ajuta la identificarea copiilor cu boli congenitale cardiace. Testul este efectuat cu ajutorul unui dispozitiv denumit puls oximetru care foloseste un senzor nedureros plasat pe pielea copilului. Testul dureaza cateva minute si este efectuat dupa ce copilul are 24 de ore de la nastere si paraseste sectia de neonatologie.

Conditiile testate la nou-nascuti in Romania

In Romania testele de screening neonatal prin program national cuprind hipotiroidismul congenital si fenilcetonuria. In Austria de exemplu se testeaza 29 de boli, in Ungaria 22, in Germania peste 30, in America 44, etc. Testarea auzului prin program national se poate face in: Institutul de Fono-Audiologie si Chirurgie Functionala O. R. L „Profesor Doctor O. Hociota” din Bucuresti sau in una din maternitatile incluse in programul de screening al auzului: Spitalul de Obstetrica si Ginecologie „Prof. Dr. Panait Sirbu” Bucuresti, Institutul de Ocrotire a Mamei si Copilului „A. Rusescu” Bucuresti si Spitalul Clinic de Obstetrica-Ginecologie „Dr. Dumitru Popescu” Timisoara.

Testarea pentru fibroza chistica se poate face prin programul national de screening in Bucuresti prin testul sudorii la Spitalul de Copii al IOMC si la Spitalul de Urgente pentru Copii Curie, sectia pediatrie III. Screeningul pentru fenilcetonurie si hipotiroidism primar se face gratuit in toata tara tuturor copiilor nascuti.

In laboratoarele si clinicile private: IXIA Medica, Synlab, Multicell, GGA Romania se pot efectua mai multe teste contra cost.

Conditiile testate prin program national la nou-nascuti in alte tari

Urmatoarele conditii si tulburari au fost recomandate pentru a intra in lista principala in America 2005.

Afectiuni ale celulelor sangvine

•  Siclemia:
Denumita si drepanocitoza, este o conditie ereditara a sangelui caracterizata de eritrocite cu forma anormala, rigide. Conditia este mostenita de la parinti similar culorii parului, tipului de sange, culorii ochilor si alte caracteristici fizice.
•  Beta-talasemia:
Este cauzata de distrugerea eritrocitelor. Persoanele afectate au mai putina hemoglobina si eritrocite circulante decat normal, determanand anemie moderata sau severa. Complicatiile cuprind supraincarcarea cu fier, deformarile osoase si afectarea cardiovasculara.

Erori innascute ale metabolismului acizilor amino

•  Tirozemia:
Este o eroare a metabolismului in care corpul nu poate procesa tirozina. Simptomele cuprind afectarea hepatica si renala cu retard mental. Netratata este fatala.
•  Aciduria argininosuccinica:
Tulburare mostenita care determina acumularea acidului argininosuccinic in sange si urina. Devine evidenta in primele zile de viata datorita amoniacului crescut in sange sau, mai tarziu in viata, prin par rar si sfaramicios, intarziere de dezvoltare si tremor.
•  Citrulinemia:
Este o tulburare autosomal recesiva a ciclului ureei care determina acumularea amoniacului si a altor substante toxice, in sange. In tipul I simptomele apar la nastere, pe masura ce amoniacul se acumuleaza in corp, copiii dezvolta letargie, alimentatie dificila, varsaturi, convulsii si pierderea constintei. Aceste probleme medicale pot fi severe.
•  Boala siropului de artar:
Denumita si cetoaciduria cu lant ramificat, este o conditie autosomal recesiva, metabolica care afecteaza acizii amino cu lant ramificat. Conditia isi are numele din mirosul distinctiv dulce al urinei copilului. Simptomatologia cuprinde alimentatia dificila, varsaturile, deshidratarea, letargia, hipotonia, convulsiile, hipoglicemia, ketoacidoza, opistotonus, pancreatita, coma si declin neurologic.
•  Homocistinuria:
Conditia este mostenita autosomal recesiv si conduce la o afectare multisistemica a tesutului conjunctiv, muschilor, sistemului nervos central si a sistemului cardiovascular. Este caracterizata de acumularea homocisteinei in ser si excretie crescuta a homocisteinei in urina. Copiii apar normali, iar simptomele initiale, daca sunt prezente sunt vagi.

•  Fenilcetonuria

Fenilcetonuria, desi rara este una dintre cele mai frecvente conditii metabolice care afecteaza nou-nascutii cu aproximativ 1: 10.000 cazuri. Este cauzata de absenta unei forme complet active a enzimei hepatice fenilalanin hidroxilaza, responsabila de conversia acidului aminofenilalanina in tirozina. Acumularea fenilalaninei si a metabolitilor sai in sange si tesuturi distruge creierul. Este o conditie mostenita autosomal recesiv. Purtatorii genei sunt asimptomatici.
Test:
Nivelul de fenilalanina din sange este determinat folosind spectrometria de masa. Diagnosticul necesita confirmarea valorii sanguine si o evaluare metabolica completa a unei noi mostre de sange si posibil internarea de zi in spital pentru a exclude conditiile cofactor rare ale metabolismului pterinei.
Implicatiile pentru alti membrii ai familiei:
O femeie cu aceasta conditie care doreste sa ramana insarcinata trebuie sa inceapa inainte de conceptie o dieta care sa mentina nivelul de fenilalanina sub o anumita valoare, deoarece este teratogenic pentru fat. Fiecare viitor frate al copilului afectat are risc de 1:4 de a mosteni conditia. Se recomanda testarea genetica. Rudele persoanei cu fenilcetonurie pot fi purtatorii genei si necesita consiliere genetica. Similar, rudele purtatorilor mutatiei pot fi purtatoarele genei.

Erori innascute ale metabolismului acizilor organici

•  Acidemia glutarica de tip I:
Eroare genetica a metabolismului in care corpul nu poate rupe complet aminoacizii lizina, hidroxilizina si triptofan. Nivelele excesive ale produsilor intermediari de metabolism se pot acumula si distruge creierul si alte organe. Poate apare retardul mental.
•  Deficitul de hidroximetilglutaril liaza:
Este o conditie mostenita neobisnuita in care corpul nu poate procesa coret leucina. De asemenea corpul nu poate evita producerea cetonelor, folosite pentru energie in infometare. Conditia apare in primul an de viata. Semnele si simptomele cuprind varsaturi, deshidratare, letargie, convulsie si coma.
•  Acidemia izovalerica:
Este o conditie autosomal recesiva rara care previne metabolismul normal al leucinei. Caracteristic bolii este mirosul distinctiv dulceag al transpiratiei. Semnele si simptomele devin aparente in cateva zile de la nastere si cuprind alimentatia dificila, varsaturi, convulsii si letargie care progreseaza la coma. Aceste probleme sunt severe si ameninta viata.
•  Deficitul de 3-metilcrotonil CoA carboxilaza:
Este o conditie mostenita in care corpul nu poate procesa anumite proteine care contin leucina datorita nivelului scazut al enzimelor necesare. Apare in primul an de viata sau timpuriu in copilarie. Caracteristicele care pot varia de la usoare la amenintatoare de viata, cuprind dificultati de alimentatie, episoade recurente de varsaturi si diaree, letargie si hipotonie. Netratata determina dezvoltare intarziata, convulsii si coma.
•  Deficitul de metilmalonil CoA mutaza:
Eroare innascuta a metabolismului acizilor organici. Simptomele cuprind constipatie, varsaturi, deshidratare, intarzierea dezvoltarii si convulsii.
•  Aciduria metilmalonica:
Conditie autosomal recesiva diagnosticata in perioada neonatala precoce prin encefalopatie progresiva si hiperamoniemie secundara. Poate determina decesul daca nu este tratata.
•  Deficitul de beta-ketotiolaza:
Este o tulburare metabolica autosomal recesiva rara in care corpul nu poate procesa izoleucina sau produsii metabolismului lipidic. Varsta de debut este intre 6 luni si 24 de luni. Semnele cuprin varsaturi, deshidratare, respiratie dificila, letargie si convulsii. Poate conduce la coma.
•  Acidemia propionica:
Este o tulburare metabolica autosomal recesiva cu debut in perioada neonatala precoce prin encefalopatie progresiva. Decesul poate apare rapid prin hiperamoniemie secundara, infectii, cardiomiopatie sau AVC al ganglionilor bazali.
•  Deficitul multiplu de CoA carboxilaza:
Este o forma de tulburare metabolica implicand absenta activitatii enzimelor carboxilarii. Deficitul poate fi in biotinidaza sau holocarboxilas sintetaza. Determina alimentatie dificila, hipotonie, eruptie eritematoasa generalizata cu exfoliere si alopecie, constipatie, convulsii, coma, intarziere a dezvoltarii, acidoza metabolica, cetoza, hiperamoniemie.

Erori innascute ale metabolismului acizilor grasi

•  Deficitul de hidroxiacil CoA cu lant lung dehidrogenaza:
Conditie autosomal recesiva care nu permite corpului sa converteasca anumite grasimi in energie. Poate deveni periculoasa in perioadele de infometare. Determina dificultati de alimentare, letargie, hipoglicemie, hipotonie, hepatopatie si anomalii ale retinei.
•  Deficitul de acil CoA cu lant mediu dehidrogenaza:
Conditie a oxidarii acizilor grasi care afecteaza capacitatea corpului de a procesa acizii grasi cu lant mediu in acetil CoA. Este caracterizata de hipoglicemie si deces subit daca nu se intervine urgent.
•  Deficitul de acil CoA cu lant foarte lung dehidrogenaza:
Tulburare a oxidarii acizilor grasi care nu permite corpului sa converteasca anumite grasimi in energie, in timpul perioadelor fara alimentatie. Persoanelor afectate le lipseste o enzima care proceseaza un grup de grasimi denumite acizi grasi cu lant foarte lung. Determina hipoglicemie, letargie si hipotonie, anomalii hepatice si cardiace.
•  Deficitul trifunctional de proteine:
Conditie autosomal recesiva a oxidarii acizilor grasi care nu permite corpului sa converteasca anumite grasimi in energie. Persoanele afectate au nivele inadecvate ale enzimei care proceseaza acizii grasi cu lant lung. Simptomele debuteaza in copilarie sau mai tarziu: dificultati de alimentatie, letargie, hipoglicemie, hipotonie si hepatopatii.
•  Defectul de captare al carnitinei:
Eroare innascuta a transportului acizilor grasi cauzata de un defect in transportorul responsabil de mutarea carnitinei de-a lungul membranei plasmatice. Determina hipotonie, cardiomiopatie, hipoglicemie si hepatopatie. Declansata de infometare, infectii si varsaturi.

Diferite conditii multisistemice

•  Fibroza chistica:
Este o conditie primar respiratorie si gastrointestinala care afecteaza aproximativ 1 din 2.500 de copii. Conditia presupune reducerea functiei unei proteine CFTR implicata in transportul ionilor de clor, ducand la acumulare de mucus, infectie si inflamatie dominata de neutrofile a plamanilor si insuficienta exocrina a pancreasului in cel putin 80% din cazuri. Se transmite autosomal recesiv. Purtatorii genei sunt asimptomatici.
Test:
Screeningul pentru fibroza chistica este un proces in trei pasi. Primul pas este testul pentru tripsinogenul imunoreactiv (masurare indirecta a leziunilor pancreatice prezente la nastere in specimenul uscat de sange al nou-nascutului). La cei cu test pozitiv, al doilea pas este testarea mutatiilor comune ale genei responsabile pentru boala. Cel de-al treilea pas este un test cu glucoza pentru cei cu ADN heterozigot.
Implicatiile pentru alti membrii ai familiei:
Fiecare frate al copilului are risc de 1:4 de a mosteni conditia. Optiunile disponibile sunt un diagnostic genetic pre-implantare produs de conceptie si diagnosticul prenatal folosind analiza directa a mutatiei. Rudele copilului pot fi purtatori ai conditiei si necesita consiliere genetica. De exemplu, un frate sanatos al copilului are risc 2 din 3 de a fi purtator. De asemenea, rudele purtatorilor mutatiei pot fi chiar ele purtatoarele genei fibrozei chistice.
•  Hipotiroidismul congenital primar:
Afecteaza aproximativ 1 din 4.000 de copii. Se datoreaza unei glande tiroide absente, ectopice sau nefunctionale. 80% din cazuri sunt rezultatul unei tiroide ectopice sau absente. Aproximativ 20% din cazuri se datoreaza dishormonogenezei, un grup de afectiuni metabolice care afecteaza productia de hormoni tiroidieni. Hipotiroidismul congenital nu este mostenit si apare sporadic. De aceea, alti membrii ai familiei nu sunt de obicei la risc. Netratata determina intarziere staturo-ponderala si surditate.
Test:
Hormonul stimulator tiroidian este evaluat prin ELISA. Nivelele ridicate ale TSH indica hipotiroidismul primar. Pentru diagnostic sunt necesare si alte teste ale functiei tiroidiene. Se poate efectua o ecografie tiroidiana. Daca glanda tiroida este normala, poate fi prezent hipotiroidismul tranzitor, fiind necesara supravegherea medicala.
Implicatiile pentru alti membrii ai familiei:
95% dintre cazuri apar sporadic iar sarcinile urmatoare nu sunt la risc. 5% din cazuri se datoreaza unei singure mutatii. Aceasta este mostenita autosomal recesiv cu risc 1:4 de recurenta in urmatoarele sarcini.
•  Deficitul de biotinidaza:
Conditie metabolica autosomal recesiva in care biotina nu este eliberata din proteinele alimentare in timpul digestiei sau prin turnover-ul normal celular. Determina deficit de vitamina B7.
•  Hiperplazia adrenala congenitala:
Conditie autosomal recesiva rezultatul mutatiei genelor pentru enzimele care mediaza productia biochimica a cortizolului din colesterol in glandele suprarenale (steroidogeneza). Implica producerea excesiva sau insuficienta de steroizi sexuali si poate afecta dezvoltarea caracteristicelor sexuale primare sau secundare ale pacientului. Testul detecteaza nivelul ridicat al 17-hidroxiprogesteron.
•  Galactozemia clasica:
Galaztozemia clasica are o incidenta de 1:50.000. este cauzata de un deficit al enzimei galactoza-1-fosfat uridiltransferaza care determina acumularea galactozei si a galactozei-1-fosfat. Copiii cu galactozemie sunt asimptomatici la nastere, dar dezvolta simptomele in prima saptamana de viata. Netratata, galactozemia determina letargie, constipatie, varsaturi, boala hepatica, icter, cataracta, retard, septicemie, putand fi fatala. Este mostenita autosomal recesiv. Purtatorii mutatiei sunt asimptomatici.
Test:
Nivelul de galactoza si galactoza-1-fosfat din sange este determinat prin ELISA.

Screening neonatal prin alte metode decat testarea sangelui

•  Surditatea congenitala:
Surditatea poate fi mostenita. Aproximativ 80% din cazuri sunt ereditare prin gene recesive, 25% prin gene dominante, 1-2% in model X-likat si mai putin de 1% mitocondrial. Exista doua forme: sindromica si nonsindromica. Surditatea sindromica apare cand exista si alte tulburari determinate genetic in afara de surditate: sindrom Usher, Stickler, Waardenburg, Alport si neurofibromatoza tip 2.

Teste incluse in grupul secundar de screening neonatal

Conditii ale celulelor sangvine

• hemoglobinopatiile varianta
• deficitul de glucoz-6-fosfat dehidrogenaza.

Erori innascute ale metabolismului acizilor amino

• tirozemia II
• argininemia
• hiperfenilalaninemia benigna
• defectele biosintezei cofactorului bioterinei
• defectele regenerarii cofactorului biopterinei
• tirozinemia III
• hipermetionemia
• citrulinemia tip II.

Erorile innascute ale metabolismului acizilor organici

• acidemia metilmalonica
• acidemia malonica
• deficitul isobutiril CoA dehidrogenaza
• deficitul 2-metilbutiril CoA dehidrogenaza
• deficitul 3-metilglutaconil CoA hidrataza
• acidemia glutarica tip II
• sindrom HHH
• deficitul beta-metil crotonil carboxilaza
• defectele sintezei adenozilcobalaminei.

Erorile innascute ale metabolsimului acizilor grasi

• deficitul L3 hidroxil acil CoA dehidrogenaza cu lant mediu-scurt
• deficitul dienoil Coa reductaza
• acidemia glutarica tip II
• deficitul carnitil palmitil transferazei tip 1 si 2
• deficitul carnitin/acilcarnitin translocaza
• deficitul acil CoA dehidrogenaza cu lant lung.

Infectiile congenitale

• complexul TORCH (toxoplasma, rubeola, citomegalovirus, herpes virus, sifilis), daca exista simptome sau mama care sa indice cine ar putea fi expus
• HIV.