Jerntilskuddseffekt på B-Phe-nivåer hos PKU-pasienter i løpet av 3 års studie (ISPEK)

Innledning: Fenylketonuri (PKU) (OMIM 261600) er en autosomal recessiv medfødt metabolsk sykdom med et gjennomsnitt på omtrent 1: 10.000 nyfødte, preget av PHE -akkumulering i kroppen på grunn av mangel på PAH, de fleste tilfeller (98%) av PKU/ HPA er resultatet av mutasjoner i fenylalaninhydroksylase (PAH) genet som lokaliserer på kromosom E 12q24.1, som fører til mangelfull eller fraværende aktivitet PAH -enzym (EC 1.14.16.1). De resterende tilfellene (2%) oppstår på grunn av en blokk i metabolismen av tetrahydrobiopterin (BH4) PAH -kofaktoren. Normale blodnivåer av PHE er <120 mmol/L, basert på blod-PHE-konsentrasjoner, kan PAH-definisjon klassifiseres til klassisk PKU (Phe> 1200 μmol/L), mild PKU (Phe = 600-1200 μmol/L) og mild hyperfenylalalaninemia (MHP) (Phe = 120 - <600 μmol/L). Høy konsentrasjon av Phe i blod (> 360 μmol/L) i nyfødt alder, kan føre til irreversibel hjerneskade, men det kan forhindres ved tidlig diagnose, takket være nyfødt screening og igangsetting av PHE-begrensede dietter.

Den viktigste kilden til naturlige næringsstoffer, spesielt jern (Fe), vitamin B12 (VIT B12) og D -vitamin (VIT D) i normalt barnekosthold er mat som inneholder proteiner; Så dens begrensning i kostholdsstyringen av PKU kan føre til essensielt elementets mangel, anemi, irreversible nevrologiske defekter og unnlatelse av å trives. I dag kan disse elementene suppleres gjennom spesiell kostholdsterapi. Diagnostisering av HPA stilles basert på en forhøyet blod PHE -konsentrasjon på en gjentatt blodprøve bekreftet genetisk. Den øvre referansegrensen for Phe i fullblod eller plasma hos nyfødte er 120 μmol/L (9). Alle pasienter, ved nyfødt screening, med PHE -nivåer i plasma, på mer enn 360 μmol/L, må starte begrenset lavt og kontrollert PHE -diettbehandling (RLCPDT) så tidlig som mulig for å forhindre ovennevnte komplikasjoner. Kostholdsordningen inkluderer også andre tilskudd av docosahexaensyre (DHA), vitaminer og andre næringsstoffer. FE er foreløpig ikke betraktet som en anbefalt tilskudd til PKU -pasienter, selv om de fleste av våre pasienter er erstattet med dette mikronæringsstoffet på grunn av funnet av anemi. Etterforskerne bemerket at pasientene erstattet med jern har følgelig redusert PHE -plasmanivå. Dette kan innrømmes med det faktum at etterforskerne innså denne studien for å bekrefte forholdet mellom jerntilskudd og P-PHE-nivåer.

PAH -enzymet er tetramerisk og inneholder tre hoveddomener inkludert en regulatorisk, en liten tetramerisering og et katalytisk domene som inneholder det aktive stedet som inkluderer et jern (Fe) protesegruppe bundet til tre ladede aminoacidrester. Slik at PAH -enzym utfører hydroksyleringsfunksjonen riktig, det krever tilstedeværelse av jern, oksygen og en kofaktor, tetrahydrobiopterin (BH4) til hydroksylase Phe i Tyr.

Basert på disse strukturelle og funksjonelle hensynene antas det at jerntilskudd hos PKU -pasienter kan forbedre aktiviteten til PAH -enzymet, og følgelig redusere blodnivået av PHE. Hos forskerens bevissthet er denne studien den første som blir brukt på PKU -menneskelige pasienter.

Forelesningsstudier angående jern og PKU: J. L. Bodley, avslørte en høy forekomst av lave jernlagre hos 53 lav-fenylalanin diett PKU-pasienter i en retrospektiv studie. Disse funnene tyder på at dagens kostholdsbehandling av PKU er assosiert med økt risiko for lavt jernlager.

Mackler et al, analyserte en pre-klinisk observasjonsstudie viste at konsentrasjonene av plasmafenylalanin (P-PHE) ble markant forhøyet i rotter med jernmangel og så ut til å variere direkte med graden av jernmangel. Plasmakonsentrasjoner av PHE kom tilbake til kontrollnivåer i løpet av en uke etter behandling av jernmangel rotter med jern. De forhøyede nivåene av P-PHE ble sannsynligvis ikke produsert av en mangel i lever-PAH fordi nivåer av aktivitet av enzymet ble funnet å være normale i leverene til analyserte dyr.

Gropper SS et al, demonstrerte at p-PHE-konsentrasjonene er assosiert med hepatisk jerninnhold i en murin modell for fenylketonuri.

Kombinasjonen av jernholdig bisglysinat (FB) og natriumalginat (SA) er førstevalget som jerntilskudd: Forskeren forsket iherdig på de ulike typene jerntilskudd som er tilgjengelige i handelen. Etter at en dyp analyse ble utført, er jernaminosyrechelater, som Iron Glycinate Chelates (IGC)-gruppen, utviklet for å brukes som næringsmidler og terapeutiske midler i forebygging og behandling av jernmangelanemi. Absorpsjonen av jern fra jernbisglycinat (FB) reguleres gjennom de samme fysiologiske mekanismene som andre uorganiske former for jern. Etter oral administrering bidrar FB til det intestinale intraluminale bassenget av uorganisk ikke-hemjern og absorberes intakt i slimhinnecellene i tarmen. Deretter hydrolyseres det til jern- og glycinkomponentene. Dens sikkerhet og maksimalt tolerable inntak har blitt gjennomgått og evaluert av flere vitenskapelige komiteer.

Den viktige faktoren som hjelper oss å velge FB er at den har blitt brukt til å berike matvarer som gir mellom 2 og 23 mg/dag kosttilskudd av jern uten rapporter om bivirkninger. Videre har FB blitt godt tolerert som et kosttilskudd av jern, og gir omtrent 15 til 120 mg jern per dag, på tvers av ulike befolkningsgrupper, inkludert voksne menn, gravide kvinner, ikke-gravide kvinner med normale jernnivåer, og spesielt blant jern -mangelfulle små barn.

Stabiliteten til FB (ved tilsetning av produktet til melk, yoghurt, maismel og margarin) og mangelen på potensial for interaksjon av FB med disse matvarene (lipidperoksidasjon) har blitt testet ved forskjellige tider/temperaturer. Det er ingen bevis som indikerer forekomsten av reaksjoner av FB med komponenter av disse matvarene, og det er bekreftet at FB gir en svært biotilgjengelig og stabil kilde til jern.

FB er beskyttet mot interaksjon med dietthemmere av jernabsorpsjon som fytat, og jernabsorpsjonen fra dette molekylet nedreguleres normalt når jernlagrene øker.

Kombinasjonen av (FB + SA) oral tilskuddsformel har vist seg å være mer biotilgjengelig, tryggere og smakfull sammenlignet med FB alene. Siden (FB + SA) er tilstede i 1 til 1 forhold, har hver liten partikkel av pulveret samme morfologi og mengde av de to forskjellige sambearbeidede stoffene. Den nye "sambehandlede blandingen", oppnådd ved spraytørkingsteknologi, gir jernpulveret et økt og jevnt overfladisk område og følgelig rask og mer omfattende jernabsorpsjon sammen med en økt gastrointestinal beskyttelse. Samtidig tillater den ensartede tilstedeværelsen av SA i dette produktet at FBC frigjøres mer konstant og sakte når den konfronteres med FB alene og lar Divalent Metal Transporter 1 (DMT-) reseptorene bedre ta opp jern. DMT1-reseptormetning kan være en grense for oral jernbiotilgjengelighet som kan overskrides av FERALGINE (FB + SA). Faktisk kan sakte tilgjengelighet av jern ved FB+ SA-administrasjon resultere i DMT-1-umettethet med konsekvensen av økende jernbiotilgjengelighet.

Iron Bisglycinate Produktanalyse: Tatt i betraktning våre tidligere kliniske erfaringer med FB alene de foregående årene og våre erfaringer med den nye forbindelsen som inneholder et spray-tørketeknologi co-Processed Substance (FB + SA kalt Feraldine) i et forhold på 1 til 1 som støtter mer biotilgjengelighet og mindre gastrointestinale bivirkninger for denne forskningen etterforskerne bestemte seg for å bare bruke fererginutvekslingsposer.

Vår kliniske erfaring ble også støttet av den publiserte litteraturen. Forskeren bestemte seg for å utelukke orale kapsel- og tablettformer fordi barn har problemer med å svelge disse preparatene og utelukke orale dråper fordi de ikke er tilpasset tenåringer og voksne pasienter, noe som resulterer i lav domisiliære etterlevelse, spesielt for langvarig bruk, tatt i betraktning at formuleringen av brusende poser som inneholder Feralgine (FB + SA), en forbindelse som er mer biotilgjengelig, med høy gastrointestinal tolerabilitet, mer smakfulle, og i stand til å øke domisiliære compliance spesielt for langvarig bruk, bestemte etterforskerne seg for å bruke kun tilgjengelig Feralgine-preparat som inneholder bruseposer med 14 mg elementært jern i henhold til pasientens alder og vekt.

Pasienter og metoder:

• Studiepopulasjon Studien ble utført som en 3 år langsgående intervensjonell randomisert parallell tildeling klinisk studie som involverte 84 PKU -pasienter i kostholdsterapi med lavt og kontrollert PHE -inntak delt inn i to grupper, 42 pasienter (gruppe A) med jerntilskudd sammenlignet med andre 42 pasienter (Gruppe B) Uten jerntilskudd.
• Prøvestørrelse og randomisering Prøvestørrelsen ble beregnet med hensyn til varigheten av studien, tilgjengeligheten, heterogeniteten til pasienter og ressursene våre. For å oppdage en 20% eller større endring i gjennomsnittlig plasma-PHE-nivåer ved slutten av intervensjonsperioden i den jernstøtte gruppen sammenlignet med kontrollgruppen. For disse 84 barna (42 per gruppe) ble rekruttert.

En datamaskingenerert blokksekvens balanserte tilfeldig tildelte personer til to forskjellige grupper på 42 pasienter for hver. En uavhengig etterforsker genererte randomiseringssekvensen atskilt fra forskeren. https://www.sealedenvelope.com ble brukt til generering av randomiseringslistene. Barn ble tildelt intervensjonsgruppen (A) eller kontrollgruppen (B) gjennom lister stratifisert etter kjønn og alder (3-6, 7-10, 11-14, 15-25 år), i blokker på 4 enheter.

Innstillingen for deltakere: Studien ble godkjent av den italienske etiske komiteen (ASST-SANTI PAOLOCARLO), protokoll nr.: 43183/2019 i dato 10/10/2019 - og alle deltakerne eller deres juridiske representant godkjente og signerte det informerte skriftlige samtykket på påmeldingsdag. Alle deltakerne i studien tilfredsstilte kvalifikasjoner for studien.

Alle eksperimentelle prosedyrer holdt seg til erklæringen om Helsingfors og alle vurderinger ble utført av trent medisinsk personale. Foreliggende studie har blitt undersøkt PKU -pasienter som ble alderen fra 3 til 25 år, diagnostisert og fulgt av Asst Santi Paolo og Carlo, Pediatrics Department of San Paolo Hospital ved Milan Lombardy Regional Center.

Varigheten av jerntilskudd varte i 3 måneder på rad for hver pasient i gruppe A. 3 kliniske og hematologiske kontroller ble utført ved T0 (innrulleringsdagen), T3 (3 måneder fra T0) og T6 (6 måneder fra T0). Denne studien inneholder 84 barn (A=42) jerngruppe og (B=42) kontrollgruppe. Som vår aktive protokoll ved Metabolic senter må pasienten ta én blodprøve / Guthrie-kort hver måned for å måle kun Phe, Tyr nivåer og Phe/Tyr Ratio med standardiserte metoder. Dette gjør det mulig for forskeren å legge til 4 bloddråpeprøver samlet med Guthrie-kort (T1, T2, T4 og T5) per pasient under langvarig studie. Det er klart nå at hver deltaker gjennomgikk blodprøvesamlinger ved T0, T3 og T6 og bloddråpeprøvesamlinger ved T1, T2, T4 og T5 ved å bruke Guthrie-kortet (TG). En datamaskingenerert blokksekvens balanserte tilfeldig tildelte personer til to forskjellige grupper på 42 pasienter. Etterforskeren som genererte randomiseringssekvensen var uavhengig av forskningspersonalet. Energiberegning og kosttilberedning er i henhold til "Referanseinntaksnivåer av næringsstoffer og energi for den italienske befolkningen (LARN)" og RDA (USA-Recommended Daily Allowance). Pasientene ble informert gjennom samtykkeskjemaet om alle studiedetaljer. Forskeren presiserte at jerntilskuddet ble gitt til pasienter med det formål å studere "Phe"-nivåer, oksidativt stress og inflammatoriske reaksjoner, og ikke for å behandle anemi før de meldte seg på denne studien.

Normale verdier for blodanalyse (ASST-Santi Paolo og Carlo - Milano): Phenylalanine Phe Umol/L (n.v < 120), Tyrosine Tyr Umol/L (n.v 30-120) , PHE/TYR-forhold (n.v <0.9) Intervensjon og tilskudd: Mengden tilskuddsjern ble bestemt for pasienter i henhold til dagsbehovet (8- 18 mg/dag), iht. LARN 2012 og (RDA) for jern . Denne studien tok også hensyn til anbefalingen fra National Institutes of Health jern kosttilskudd faktaark som referanse for å beregne jerndose for våre kandidater fordi denne dosen ikke er mot LARN og mer praktisk å bruke.

Minimum RDA-verdier brukes, som faller innenfor LARNs daglige kravgrenser. (7 mg-18 mg jern per dag). Påføring av minimum anbefalt RDA-dose, som kan tilfredsstille det daglige jernbehovet etter alder, tilnærmet til å være tilstrekkelig for den kliniske dosen administrert oralt én gang daglig (f.eks. 1,98 g ==> 2 g, 1,53 g ==> 1,5 g). Tar i betraktning jernet som er tilsatt i kostholdsbehandlingen med lav Phe, for ikke å overskride den maksimale daglige dosen som kreves av alder og kjønn i henhold til LARN og RDA.

Pasienter som var registrert i gruppen supplert med jern (gruppe A) ble gitt gratis de totale 3 måneders dosene. Jernkostnaden tolerert av forskeren. Tilleggets handelsnavn ble holdt anonymt for å forhindre interessekonflikter og unngå enhver form for reklame.

Antall pasienter i gruppe A (42 pasienter) som konsumerte jern av 1 SAC (14 mg/dag) var 26 pasienter (61,9 %), av dem 18 hanner og 8 kvinner, sammenlignet med pasienter som forbruk 1 SAC en alternativ dag (14 mg/hver 2. dag) = (7 mg/dag-½ SAC/dag) var 16 pasienter (38,1%) av dem 9 hanner og 7 kvinner.

Statistiske analyser: Beskrivende data ble rapportert som gjennomsnitt (standardavvik [SD], median (interkvartilområde [IQR] 25.-75. persentil) eller antall observasjoner og prosent. Shapiro Wilk Test ble brukt til å vurdere distribusjon. Longitudinelle endringer i Phe- og oksidativt stressparametere, innen gruppe, Inter og Intra-fagvariabilitet ble testet ved å bruke Students t-test for parede data og Wilcoxon-testen, når det var hensiktsmessig. Univariate sammenligninger mellom intervensjons- og kontrollgruppene ble utført: for kontinuerlige variabler ved uparet Students t-test eller Mann-Whitney test og/eller variansanalyse for gjentatte mål; for å evaluere forskjellene mellom to grupper for kontinuerlige variabler brukte etterforskerne Mann Whitney-testen, ANOVA gjentatte mål når det var hensiktsmessig. Flere binære logistiske regresjonsanalyser ble utført for å evaluere avhengigheten til en uavhengig variabel av en avhengig variabel. Friedman-testmodellen er justert for forstyrrende faktorer, ble brukt til å evaluere effekten av jerntilskudd på plasma Phe-nivåer og for å estimere det tilsvarende oddsratio (OR ) og dets 95 % konfidensintervall. Et statistisk signifikansnivå er p ≤ 0,05 (two-tailed test) ble vurdert. Statistiske analyser ble utført med SPSS, versjon 25.0 (SPSS Inc, Chicago, IL) for Windows (Microsoft Corporation, Redmond, WA).