متلازمة بارث (BTHS) هو مرض نادر مرتبط ب X يتميز باعتلال عضلة القلب المبكر ، واعتلال عضلة العضلات الهيكلية ، وتأخر النمو ، وقلة العدلات ، وخلل سلسلة الجهاز التنفسي المتغير للميتوكوندريا ، وبنية الميتوكوندريا غير الطبيعية1،2،3،4،5. ينتشر مرض BTHS حالة واحدة لكل مليون ذكر مع أقل من 250 حالة معروفة حاليا في جميع أنحاء العالم ، على الرغم من أنه من المقبول على نطاق واسع أن المرض غير مشخص بشكل كاف 2,6. ينتج BTHS عن طفرات فقدان الوظيفة لجين Tafazzin (TAFAZZIN) المترجمة إلى كروموسوم Xq28.127,8 مما يسبب إعادة تشكيل ناقصة للكارديوليبين الفوسفوليبيد الميتوكوندريا (CL) ، وهي عملية تؤدي عادة إلى تكوين أسيل متماثل للغاية وغير مشبع 9,10. يعتبر CL الدهون المميزة للميتوكوندريا ، حيث يعد مكونا مهما للغشاء الداخلي ، وهو حيوي للفسفرة التأكسدية (أي استقلاب طاقة الميتوكوندريا) ، وتكوين المركب الفائق ، واستيراد البروتين ، ويشارك في ديناميكيات الميتوكوندريا ، و mitophagy ، وموت الخلايا المبرمج11،12،13،14،15،16 . عند فقدان TAFAZZIN للوظيفة ، تفشل إعادة تشكيل CL وتنشأ تشوهات فوسفوليبيد محددة في الميتوكوندريا لمرضى BTHS: يتم تقليل مستوى CL الناضج (CLm) ، في حين تحدث مستويات متزايدة من monolysocardiolipin (MLCL) وتغيير تكوين CL acyl (أي أنواع CL غير الناضجة ، CLi). هذا يؤدي إلى زيادة كبيرة في نسبة MLCL / CL17.
غالبا ما يكون تشخيص BTHS صعبا ، حيث يقدم الاضطراب ميزات سريرية وكيميائية حيوية متغيرة للغاية وقد يختلف بين الأفراد المصابين من نفس العائلة وداخل المريض بمرور الوقت 3,5. يظهر العديد من الأولاد BTHS مستوى عال جدا من إفراز البول من حمض 3-methylglutaconic (3-MGCA) ، ولكن قد يكون مستوى البول طبيعيا أو يزداد بشكل طفيف فقط في المرضى بمرور الوقت3. ومع ذلك ، فإن زيادة 3-MGCA هي سمة من سمات العديد من اضطرابات الميتوكوندريا الأخرى وغير الميتوكوندريا ، مثل نقص الهيدراتيز 3-methylglutaconyl-CoA (عيب AUH) ، وحمض 3-methylglutaconic ، وخلل التوتر العضلي ، واعتلال الدماغ ، ومتلازمة Leigh-like (MEGDEL) ، ومتلازمة Costeff ، واعتلال عضلة القلب الموسع مع متلازمة الرنح (DCMA)18,19 . وبالتالي ، فإن ضعف خصوصية 3-MCGA كعلامة ل BTHS والتباين الهائل في المرضى يجعل التشخيص الكيميائي الحيوي غامضا.
علاوة على ذلك ، تم وصف أكثر من 120 طفرة TAFAZZIN مختلفة تسبب الاضطراب5 ، وبالتالي ، يمكن أن يكون التشخيص الوراثي معقدا وبطيئا ومكلفا. علاوة على ذلك ، يمكن أن يؤدي التحليل الجزيئي لجين TAFAZZIN إلى نتائج سلبية كاذبة في وجود طفرات في تسلسلات غير مشفرة أو منظمة3. يمكن اختبار BTHS بشكل لا لبس فيه عن طريق تحديد الكميات النسبية وتوزيع أنواع CL (monolyso-) وتأكيدها عن طريق تسلسل جين TAFAZZIN أو العكس.
الاختبار العملي للتشخيص هو قياس نسبة MLCL / CL بواسطة الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء (HPLC) وتحليل التأين الكهربائي بالرش / قياس الطيف الكتلي (ESI / MS) في بقعة الدم20,21. قياس مستوى CL وحده غير كاف للتشخيص لأن بعض المرضى لديهم مستويات شبه طبيعية من CL ولكن نسبة MLCL / CL متغيرة. لذلك ، فإن قياس نسبة MLCL / CL له حساسية وخصوصية 100٪ لتشخيص BTHS21. تم إعداد طريقة أخرى تم التحقق من صحتها تعتمد على تحليل HPLC و ESI / MS على الكريات البيض22 ، لكن التقنيات الكروماتوغرافية المعقدة لفصل الدهون المستخرجة سابقا وتكلفة الأدوات تقيد هذا التحليل لعدد قليل من المختبرات السريرية. كل هذه العوامل ، إلى جانب عدم وجود اختبار تشخيصي مباشر ، ساهمت في نقص تشخيص الحالة.
MALDI-TOF / MS هي أداة صالحة أخرى في تحليل الدهون23,24. يمكن استخدام هذه التقنية التحليلية للحصول مباشرة على ملفات تعريف الدهون لمختلف العينات البيولوجية ، وبالتالي تخطي خطوات الاستخراج والفصل25،26،27،28،29 ، بما في ذلك في أقسام الأنسجة لتطبيقات التصوير MS30. بالنظر إلى هذه الميزة ، تم تطوير طريقة بسيطة وسريعة لتشخيص BTHS عن طريق تنميط الميتوكوندريا CL في الكريات البيض السليمة مع MALDI-TOF / MS28. عزل الكريات البيض من 1 مل فقط من الدم الكامل عن طريق ترسيب كريات الدم الحمراء وتحللها أمر بسيط ولا يتطلب معدات أو كواشف خاصة. وعلاوة على ذلك، تم وصف بروتوكول "الاستخراج المصغر" السريع للدهون المطبق على كميات دقيقة من الكريات البيض لتبرير النجاح في الحصول على أطياف تحتوي على إشارات MS أنظف مع نسبة إشارة إلى ضوضاء أعلى (S/N) مقارنة بتلك التي تم الحصول عليها من الكريات البيضالسليمة 28. تستغرق هذه الخطوة الإضافية القليل من الوقت وتسمح بأن تكون التحليلات قابلة للتكرار حتى عند تنفيذها على أجهزة MS ذات الحساسية الضعيفة. باختصار ، تتطلب الطريقة التحليلية الموضحة هنا الحد الأدنى من إعداد العينات لأنه يمكن تخطي فصل الدهون الكروماتوغرافي الذي يستغرق وقتا طويلا وكثافة في العمالة ، وبالتالي تسريع الاختبار.