Einfluss von Eisenpräparaten auf den B-Phe-Spiegel bei PKU-Patienten während einer 3-jährigen Studie (ISPEK)

Einleitung: Phenylketonurie (PKU) (OMIM 261600) ist eine autosomal-rezessiv vererbte angeborene Stoffwechselerkrankung mit durchschnittlich etwa 1:10.000 Neugeborenen, die durch eine Phe-Anreicherung im Körper aufgrund eines PAH-Mangels gekennzeichnet ist. Die meisten Fälle (98 %) von PKU/ HPA resultiert aus Mutationen im Phenylalaninhydroxylase (PAH)-Gen, das sich auf dem Chromosom e befindet 12q24.1, die zu einer mangelhaften oder fehlenden Aktivität des PAH-Enzyms führen (EC 1.14.16.1). Die übrigen Fälle (2 %) entstehen durch eine Blockade im Metabolismus von Tetrahydrobiopterin (BH4), dem PAH-Cofaktor. Normale Phe-Blutspiegel liegen bei <120 mmol/L. Basierend auf den Phe-Blutkonzentrationen kann der PAH-Mangel in klassische PKU (Phe >1200 μmol/L), milde PKU (Phe = 600–1200 μmol/L) und leichte Hyperphenylalaninämie eingeteilt werden (MHP) (Phe = 120 - <600 μmol/L). Eine hohe Phe-Konzentration im Blut (>360 μmol/L) im Neugeborenenalter könnte zu irreversiblen Hirnschäden führen, kann aber durch eine frühzeitige Diagnose durch Neugeborenen-Screening und die Einleitung einer Phe-beschränkten Diät verhindert werden.

Die Hauptquelle natürlicher Nährstoffe, insbesondere Eisen (Fe), Vitamin B12 (Vit B12) und Vitamin D (Vit D), in der normalen Ernährung von Kindern sind proteinhaltige Lebensmittel; Daher kann seine Einschränkung bei der diätetischen Behandlung von PKU zu einem Mangel an essentiellen Elementen, Anämie, irreversiblen neurologischen Defekten und Gedeihstörungen führen. Heutzutage können diese Elemente durch eine spezielle Diättherapie ergänzt werden. Die Diagnose von HPA wird auf der Grundlage einer erhöhten Phe-Konzentration im Blut in einer genetisch bestätigten wiederholten Blutprobe gestellt. Der obere Referenzgrenzwert für Phe im Vollblut oder Plasma bei Neugeborenen liegt bei 120 μmol/L(9). Alle Patienten beim Neugeborenen-Screening mit Plasma-Phe-Werten von mehr als 360 μmol/l müssen so früh wie möglich mit einer eingeschränkten niedrigen und kontrollierten Phe-Diättherapie (RLCPDT) beginnen, um die oben genannten Komplikationen zu verhindern. Das Ernährungsschema umfasst auch andere Nahrungsergänzungsmittel mit Docosahexaensäure (DHA), Vitaminen und anderen Nährstoffen. Fe wird noch nicht als empfohlene Nahrungsergänzung für PKU-Patienten angesehen, obwohl die meisten unserer Patienten aufgrund der Feststellung einer Anämie durch diesen Mikronährstoff ersetzt werden. Die Forscher stellten fest, dass die Patienten, denen Eisen verabreicht wurde, infolgedessen die Phe-Plasmaspiegel verringerten. Dies lässt sich mit der Tatsache vereinbaren, dass die Forscher diese Studie durchgeführt haben, um den Zusammenhang zwischen Eisenergänzung und P-Phe-Spiegeln zu bestätigen.

Das PAH -Enzym ist tetramer und enthält drei Hauptdomänen, darunter ein Regulatorium, eine kleine Tetramerisierung und eine katalytische Domäne, die das aktive Zentrum enthält, das eine prozentuelle Prothesengruppe für Eisen (FE) enthält, die an drei geladene Aminoacid -Reste gebunden sind. So dass das PAK -Enzym seine Hydroxylierungsfunktion korrekt ausführt, erfordert das Vorhandensein von Eisen, Sauerstoff und einem Cofaktor Tetrahydrobiopterin (BH4) zur Hydroxylase Phe in Tyr.

Basierend auf diesen strukturellen und funktionellen Überlegungen wird angenommen, dass die Eisengänzung bei PKU -Patienten die Aktivität des PAK -Enzyms verbessern und folglich ihre Blutspiegel des PHE verringert. Im Bewusstsein des Forschers ist diese Studie die erste, die auf menschliche PKU -Patienten angewendet wird.

Vorträge zu Eisen und PKU: J. L. Bodley zeigte in einer retrospektiven Studie eine hohe Inzidenz von Eisenspeichern in 53 PKU-Patienten mit niedriger Phenylalanin-Diät. Diese Ergebnisse legen nahe, dass das derzeitige diätetische Management von PKU mit einem erhöhten Risiko für die Erschöpfung mit niedrigem Eisengeschäft verbunden ist.

Mackler et al. analysierten eine präklinische Beobachtungsstudie und zeigten, dass die Konzentrationen von Plasma-Phenylalanin (P-Phe) bei Ratten mit Eisenmangel deutlich erhöht waren und direkt mit dem Grad des Eisenmangels zu variieren schienen. Die Plasmakonzentrationen von Phe erreichten innerhalb einer Woche nach der Behandlung der Ratten mit Eisenmangel wieder die Kontrollwerte. Die erhöhten P-Phe-Spiegel wurden wahrscheinlich nicht durch einen Mangel an Leber-PAH verursacht, da sich herausstellte, dass die Aktivitätsniveaus des Enzyms in den Lebern der analysierten Tiere normal waren.

Gropper SS et al. zeigten, dass die P-Phe-Konzentrationen mit dem Eisengehalt in der Leber in einem Mausmodell für Phenylketonurie zusammenhängen.

Die Kombination aus Eisen -Bisglycinat (FB) und Natriumalginat (SA) ist die erste Wahl als Eisenergänzung: Der Forscher hat begeisterte Forschungsarbeiten zu den verschiedenen Arten von Eisenergänzungen durchgeführt, die im Handel erhältlich sind. Nach einer tiefen Analyse wurden die Eisen -Aminosäure -Chelate durchgeführt, da die IRGC -Gruppe (Eisenglycinat Chelates) als Lebensmittelbefestigung und therapeutische Wirkstoffe bei der Prävention und Behandlung von Eisenmangelanämie verwendet werden. Die Absorption von Eisen aus Eisen Bisglycinat (FB) wird durch die gleichen physiologischen Mechanismen wie andere anorganische Eisenformen reguliert. Nach der oralen Verabreichung trägt FB zum intestinalen intraluminalen Pool anorganischer Nicht-Häm-Eisen bei und wird intakt in die Schleimhautzellen des Darms aufgenommen. Anschließend wird es in seine Eisen- und Glycinkomponenten hydrolysiert. Die Sicherheit und die maximal erträgliche Aufnahme wurden von mehreren wissenschaftlichen Ausschüssen überprüft und bewertet.

Der wichtige Faktor, der uns bei der Wahl von FB hilft, ist, dass es zur Anreicherung von Lebensmitteln verwendet wurde, die zwischen 2 und 23 mg/Tag zusätzliches Nahrungseisen liefern, ohne dass es Berichte über Nebenwirkungen gab. Darüber hinaus wurde FB als Nahrungsergänzungsmittel mit Eisen gut vertragen und liefert etwa 15 bis 120 mg Eisen pro Tag in verschiedenen Bevölkerungsgruppen, darunter erwachsene Männer, schwangere Frauen, nicht schwangere Frauen mit normalen Eisenwerten und insbesondere unter Eisen -mangelhafte Kleinkinder.

Die Stabilität von FB (durch Zugabe des Produkts zu Milch, Joghurt, Maismehl und Margarine) und das Fehlen einer Wechselwirkungspotential für FB mit diesen Lebensmitteln (Lipidperoxidation) wurden zu verschiedenen Zeiten/Temperaturen getestet. Es gibt keine Hinweise darauf, dass das Auftreten von Reaktionen von FB mit Komponenten dieser Lebensmittel auftreten, und es wird bestätigt, dass FB eine stark bioverfügbare und stabile Eisenquelle liefert.

FB ist vor Wechselwirkungen mit diätetischen Inhibitoren der Eisenabsorption wie Phytat geschützt und die Eisenabsorption aus diesem Molekül wird normalerweise herunterreguliert, wenn die Eisenspeicher zunehmen.

Die Kombination der (FB + SA) oralen Supplementierungsformel wurde im Vergleich zu FB allein als bioverfügbar, sicherer und geschmackvoller ist. Da (FB + SA) im Verhältnis von 1 zu 1 vorhanden ist, hat jedes kleine Teilchen des Pulvers die gleiche Morphologie und Menge der beiden verschiedenen Co-verarbeiteten Substanzen. Die neue "Co-verarbeitete Verbindung", die durch Sprühtechnologie erhalten wird, verleiht dem Eisenpulver einen Anstieg und ein gleichmäßiger oberflächlicher Bereich und folglich schnell und umfangreicher Eisenabsorption zusammen mit einem erhöhten Magen-Darm-Schutz. Gleichzeitig ermöglicht das einheitliche Vorhandensein von SA in diesem Produkt, dass die FBC ständig und langsam freigesetzt werden kann, wenn sie mit FB allein konfrontiert wird, und lassen Sie den Teile Metalltransporter 1 (DMT-) Rezeptoren, um das Eisen besser aufzunehmen. Die DMT1 -Rezeptorsättigung könnte eine Grenze für die orale Eisenbioverfügbarkeit sein, die durch Wildgine (FB + SA) überschritten werden könnte. Tatsächlich könnte eine langsame Verfügbarkeit von Eisen durch FB+ SA-Verabreichung zu einer DMT-1-Unsättigung mit der Folge einer zunehmenden Eisenbioverfügbarkeit führen.

Iron Bisglycinat-Produktanalyse: In Anbetracht unserer früheren klinischen Erfahrungen mit FB allein in den vergangenen Jahren und unseren Erfahrungen mit der neuen Verbindung, die eine mit Sprühtechnologie zusammengestellte Substanz (FB + SA mit dem Namen Feralgine) in einem 1 zu 1-Verhältnis enthält, die mehr Bioverfügbarkeit unterstützt und weniger gastrointestinale unerwünschte Ereignisse für diese Forschung Die Forschungsmittel beschlossen, nur wilde Sprudelbeutel zu verwenden.

Unsere klinische Erfahrung wurde auch durch die veröffentlichte Literatur gestützt. Der Forscher entschied, orale Kapsel- und Tablettenformen auszuschließen, da Kinder Schwierigkeiten beim Schlucken dieser Präparate haben, und orale Tropfen auszuschließen, da diese nicht für Jugendliche und erwachsene Patienten geeignet sind, was zu einer geringen häuslichen Compliance führt, insbesondere bei langfristiger Anwendung, unter Berücksichtigung der Brauseformulierung Die Forscher entschieden sich für die Verwendung von Beuteln mit Feralgin (FB + SA), einer bioverfügbareren Verbindung mit hoher Magen-Darm-Verträglichkeit, mehr Geschmack und in der Lage, die häusliche Compliance zu erhöhen, insbesondere für den Langzeitgebrauch Einzig verfügbares Feralgine-Präparat mit Brausebeuteln mit 14 mg elementarem Eisen, je nach Alter und Gewicht des Patienten.

Patienten und Methoden:

• Studienpopulation Die Studie wurde als 3-jährige longitudinale interventionelle, randomisierte, parallel zugeordnete klinische Studie mit 84 PKU-Patienten in Diättherapie mit geringer und kontrollierter Phe-Aufnahme durchgeführt, aufgeteilt in zwei Gruppen, 42 Patienten (Gruppe A) mit Eisenergänzung im Vergleich zu anderen 42 Patienten (Gruppe B) ohne Eisenergänzung.
• Stichprobengröße und Randomisierung Die Stichprobengröße wurde unter Berücksichtigung der Dauer der Studie, der Verfügbarkeit, der Heterogenität der Patienten und unserer Ressourcen berechnet. Um eine 20 %ige oder größere Veränderung der mittleren Phe-Plasmaspiegel am Ende des Interventionszeitraums in der mit Eisen ergänzten Gruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe festzustellen. Für diese wurden 84 Kinder (42 pro Gruppe) rekrutiert.

Eine computergenerierte Blocksequenz hat zufällig Probanden zwei verschiedene Gruppen von jeweils 42 Patienten zugewiesen. Ein unabhängiger Forscher generierte die vom Forscher getrennte Randomisierungssequenz. https://www.sealedenvelope.com wurde für die Erzeugung der Randomisierungslisten verwendet. Die Kinder wurden der Interventionsgruppe (a) oder der Kontrollgruppe (b) durch Listen zugeordnet, die nach Geschlecht und Alter (3-6, 7-10, 11-14, 15-25 Jahre) in Blöcken von 4 Einheiten geschichtet wurden.

Die Einstellung von Teilnehmern: Die Studie wurde vom italienischen Ethikausschuss (Asst -Santi Paolocarlo), Protokoll Nr. 43183/2019 im Datum 10/10/2019 -und alle Teilnehmer oder ihr gesetzlicher Vertreter genehmigt und unterzeichnet die informierte schriftliche Einwilligung auf Einschreibungstag. Alle Teilnehmer an der Studie erfüllten die Berechtigung für die Studie.

Alle experimentellen Verfahren entsprachen der Deklaration von Helsinki und alle Bewertungen wurden von geschultem medizinischem Personal durchgeführt. In der vorliegenden Studie wurden PKU-Patienten im Alter von 3 bis 25 Jahren untersucht, diagnostiziert und betreut von der ASST Santi Paolo und Carlo, Pädiatrie-Abteilung des San Paolo-Krankenhauses im Regionalzentrum Mailand Lombardei.

Die Dauer der Eisenergänzung betrug für jeden Patienten in Gruppe A drei aufeinanderfolgende Monate. Drei klinische und hämatologische Kontrollen wurden zu T0 (dem Aufnahmetag), T3 (3 Monate nach T0) und T6 (6 Monate nach T0) durchgeführt. Diese Studie umfasst 84 Kinder (A=42) aus der Eisengruppe und (B=42) aus der Kontrollgruppe. Gemäß unserem aktiven Protokoll im Metabolic Center muss der Patient jeden Monat eine Blutprobe/Guthrie-Karte entnehmen, um nur die Phe-, Tyr-Werte und das Phe/Tyr-Verhältnis mit standardisierten Methoden zu messen. Dadurch kann der Forscher über einen längeren Zeitraum der Studie 4 Bluttropfenproben hinzufügen, die mit der Guthrie-Karte (T1, T2, T4 und T5) für jeden Patienten gesammelt wurden. Es ist jetzt klar, dass jeder Teilnehmer bei T0, T3 und T6 Blutproben und bei T1, T2, T4 und T5 Blutproben entnommen hat, wobei die Guthrie-Karte (TG) zum Einsatz kam. Eine computergenerierte Blocksequenz gleicht die zufällig zugewiesenen Probanden zwei verschiedenen Gruppen von 42 Patienten aus. Der Forscher, der die Randomisierungssequenz erstellte, war vom Forschungspersonal unabhängig. Die Energieberechnung und die Diätvorbereitung basieren auf den „Referenzmengen an Nährstoffen und Energie für die italienische Bevölkerung (LARN)“ und der RDA (USA – empfohlene Tagesdosis). Die Patienten wurden durch die Einverständniserklärung über alle Studiendetails informiert. Der Forscher stellte vor der Aufnahme in diese Studie klar, dass die Eisenergänzung den Patienten zur Untersuchung des „Phe“-Spiegels, des oxidativen Stresses und entzündlicher Reaktionen und nicht zur Behandlung von Anämie verabreicht wurde.

Normalwerte der Blutanalyse (ASST-Santi Paolo und Carlo – Mailand): Phenylalanin Phe Umol/L (n.v. < 120), Tyrosin Tyr Umol/L (n.v. 30-120), PHE/TYR-Verhältnis (n.v. <0,9) Intervention und Nahrungsergänzungsmittel: Die Menge an zusätzlichem Eisen wurde für Patienten entsprechend dem Tagesbedarf (8–18 mg/Tag) gemäß LARN 2012 festgelegt (RDAs) für Eisen. Diese Studie berücksichtigte auch die Empfehlung des National Institutes of Health zu Eisen-Nahrungsergänzungsmitteln als Referenz zur Berechnung der Eisendosis für unsere Kandidaten, da diese Dosis nicht gegen LARN verstößt und praktischer anzuwenden ist.

Es werden die Mindest-RDA-Werte angewendet, die innerhalb der LARN-Tagesbedarfsgrenzen liegen. (7 mg-18 mg Eisen pro Tag). Anwendung der empfohlenen RDA-Mindestdosis, die den täglichen Eisenbedarf je nach Alter decken kann und ungefähr für die klinische Dosis ausreicht, die einmal täglich oral verabreicht wird (z. B. 1,98 g ==> 2 g, 1,53 g ==> 1,5 g). Unter Berücksichtigung des in der Diättherapie mit niedrigem Phe-Gehalt ergänzten Eisens, um die maximale Tagesdosis, die je nach Alter und Geschlecht gemäß LARN und RDA erforderlich ist, nicht zu überschreiten.

Patienten, die in die mit Eisen ergänzte Gruppe (Gruppe A) aufgenommen wurden, erhielten die gesamten 3-Monats-Dosen kostenlos. Die vom Forscher tolerierten Eisenkosten. Der Handelsname des Nahrungsergänzungsmittels wurde anonym gehalten, um Interessenkonflikten vorzubeugen und jede Form von Werbung zu vermeiden.

Die Anzahl der Patienten in Gruppe A (42 Patienten), die 1 Beutel Eisen (14 mg/Tag) zu sich nahmen, betrug 26 Patienten (61,9 %), davon 18 Männer und 8 Frauen, im Vergleich zu Patienten, die an einem anderen Tag 1 Beutel zu sich nahmen (14 mg/alle 2 Tage) = (7 mg/Tag – ½ Beutel/Tag) betrug 16 Patienten (38,1 %), davon 9 Männer und 7 Frauen.

Statistische Analysen: Deskriptive Daten wurden als Mittelwert (Standardabweichung [SD], Median (Interquartilbereich [IQR] 25. bis 75. Perzentil) oder Anzahl der Beobachtungen und Prozentsatz. Der Shapiro -Wilk -Test wurde zur Beurteilung der Verteilung verwendet. Längsschnittveränderungen der PHE- und oxidativen Spannungsparameter innerhalb von Gruppen-, Inter- und Intra-Variabilität wurden gegebenenfalls unter Verwendung des Student-T-Tests für gepaarte Daten und den Wilcoxon-Test getestet. Es wurden univariate Vergleiche zwischen Interventions- und Kontrollgruppen durchgeführt: Für kontinuierliche Variablen durch ungepaarte T-Test oder Mann-Whitney-Test und/oder Analyse der Varianz für wiederholte Maßnahmen; Um die Unterschiede zwischen zwei Gruppen für kontinuierliche Variablen zu bewerten, die die Ermittler den Mann Whitney -Test verwendeten, wurde gegebenenfalls ANOVA wiederholt. Es wurden mehrere binäre logistische Regressionsanalysen durchgeführt, um die Abhängigkeit unabhängiger Variablen von abhängigen Variablen zu bewerten. Das Friedman -Testmodell wird für Störfaktoren angepasst, verwendet, um die Wirkung der Eisenergänzung auf Plasma -PHE -Werte zu bewerten und das entsprechende Quotenverhältnis (OR) und sein 95% -Konfidenzintervall abzuschätzen. Ein statistisches Signifikanzniveau beträgt p ≤ 0,05 (zweiseitiger Test). Statistische Analysen wurden mit SPSS, Version 25.0 (SPSS Inc, Chicago, IL) für Windows (Microsoft Corporation, Redmond, WA) durchgeführt.