Sağlıklı bireylerde serum karnitin için biyolojik varyasyon bileşenlerinin belirlenmesi

Abstract

Giriş ve Amaç: Biyolojik örneklerde karnitin analizi, karnitin eksikliği sendromları ve bazı doğuştan metabolizma bozuklukları olan hastaların tanı ve klinik yönetiminde önemlidir. Bu çalışmada, serum serbest karnitin, açilkarnitin, total karnitin ve açil/serbest karnitin oranın güvenli klinik uygulaması için güncel biyolojik varyasyon (BV) verileri sağlamayı amaçladık. Yöntem: Bu prospektif biyolojik varyasyon (BV) çalışmasında, 30 sağlıklı kişiden (14 Erkek/ 16 Kadın; yaş aralığı, 23-56 yaş) oluşan bir grupta, ardışık 6 hafta boyunca gönüllülerden kan örnekleri toplandı. Toplanan tüm serum örnekleri sıvı kromatografi-tandem kütle spektrometrisi (LC-MS/MS) analizöründe tek bir çalışmada rastgele ve iki tekrarlı analiz edildi. Sonuçlar; aykırı değerler, varyans homojenliği, normallik ve kararlı durum açısından değerlendirildi ve ardından BV'yi ve %95 güven aralıkları (GA) ile birlikte birey içi, bireyler arası ve analitik varyasyon için nested ANOVA uygulandı. Cinsiyete göre de BV hesaplamaları yapıldı. Bulgular: Total karnitin, serbest karnitin, açilkarnitin ve açilkarnitin/serbest karnitin oranın birey içi biyolojik varyasyon (CVI) değerleri; 13,8 (%95 GA; 12,3-15,6), 16,7 (%95 GA; 15,0-18,8), 23,1 (%95 GA ; 20,7-26,1) ve 26,5 (%95 GA 23,9-29,9) idi. Bireyler arası biyolojik varyasyon (CVG) değerleri total karnitin, serbest karnitin, açilkarnitin ve açilkarnitin/serbest karnitin oran için sırasıyla 14,9 (%95 GA; 12,4-18,4), 15,5 (%95 GA ; 13,7-17,8), 22,0 (%95 GA ;19,5-25,2) ve 24,4 (%95 GA; 21,6-28,0) idi. Serum karnitin için CVI ve CVG' de cinsiyetler arasında anlamlı bir fark gözlenmedi. Karnitin çeşitlerinde bireysellik indeksi 0,6 ile 1,4 arasında olduğu bulundu. Analitik kalite spesifikasyonları; total karnitin, serbest karnitin, açilkarnitin ve açilkarnitin/serbest karnitin oranı için istenilen imprezisyon ve bias değerleri sırasıyla %6,9-%5,1; %8,3-%5,7; %11,6-%7,9 ve %13,2-%9,0 idi. Sonuç: Bu çalışma ile serum karnitin konsantrasyonları için iyi karakterize edilmiş BV verilerinin sunulması amaçlanmıştır. Bu verilere dayalı hesaplamalar ile elde edilmiş değerler analitik performans spesifikasyonlarının objektif olarak belirlenmesine yardımcı olabilir. Analiz edilen karnitin çeşitleri için düşük bireysellik göstermiştir. Bu nedenle serum karnitin testleri için, toplum bazlı referans aralıklarının kullanılmasının daha uygun olduğu sonucuna varılmıştır. Anahtar Kelimeler: Biyolojik Varyasyon, Bireysellik İndeksi, Karnitin, Referans Değişim Değeri

Introduction and Aim: The analysis of carnitine (L-3-hydroxy-4-trimethylaminobutyric acid) in biological specimens is critical for the diagnosis and clinical management of patients with carnitine deficiency syndromes and certain inborn errors of metabolism. In this study, we aimed to provide up-to-date biological variation (BV) data for serum free carnitine, acylcarnitine, and the acylcarnitine/free carnitine ratio to support their safe and reliable use in clinical practice. Methods: This prospective BV study included a group of 30 healthy individuals (14 males and 16 females; age range: 23–56 years), from whom blood samples were collected weekly for six consecutive weeks. All serum samples were analyzed in a single run using liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS), with each sample tested in duplicate. The results were evaluated for outliers, homogeneity of variance, normality, and steady-state conditions. Subsequently, nested ANOVA was applied to estimate analytical (CVA), within-subject (CVI), and between-subject (CVG) biological variation, along with 95% confidence intervals. BV calculations were also performed separately by sex. Results: The within-subject biological variation (CVI) values for serum free carnitine, acylcarnitine, and the acylcarnitine/free carnitine ratio were 13,8 (%95 GA; 12,3-15,6), 16,7 (%95 GA; 15,0-18,8), 23,1 (%95 GA ; 20,7-26,1) and 26,5 (%95 GA 23,9-29,9), respectively. The between-subject biological variation (CVG) values for these analytes were 14,9 (%95 GA; 12,4-18,4), 15,5 (%95 GA ; 13,7-17,8), 22,0 (%95 GA ;19,5-25,2) and 24,4 (%95 GA; 21,6-28,0), respectively. No significant sex-based differences were observed in CVI and CVG values for serum carnitine. The index of individuality for the different types of carnitine was found to range between 0.6 and 1.4. The analytical performance specifications for desirable imprecision and bias were 6.9% and 5.1% for total carnitine, 8.3% and 5.7% for free carnitine, 11.6% and 7.9% for acylcarnitine, and 13.2% and 9.0% for the acylcarnitine/free carnitine ratio, respectively. Conclusion: This study aimed to provide well-characterized BV estimates for serum carnitine concentrations. These data can support objective determination of analytical performance specifications. Serum carnitine exhibited low individuality; thus, the use of population-based reference intervals is considered more appropriate for its interpretation in clinical settings. Keywords: Biological variation, carnitine, individuality index, reference change value