Effekt av järntillskott på B-Phe-nivåer hos PKU-patienter under 3 års studie (ISPEK)

Inledning: Fenylketonuri (PKU) (OMIM 261600) är en autosomal recessiv medfödd metabol sjukdom med i genomsnitt cirka 1:10 000 nyfödda, kännetecknad av Phe-ackumulering i kroppen på grund av brist på PAH, de flesta fall (98%) av PKU/ HPA är ett resultat av mutationer i genen för fenylalaninhydroxylas (PAH). lokaliseras på kromosomen e 12q24.1, vilket leder till bristfällig eller frånvarande aktivitet PAH-enzym (EC 1.14.16.1). De återstående fallen (2%) uppstår på grund av en blockering i metabolismen av tetrahydrobiopterin (BH4), PAH-kofaktorn. Normala blodnivåer av Phe är <120 mmol/L. Baserat på Phe-koncentrationer i blodet kan PAH-brist klassificeras i klassisk PKU (Phe >1200 μmol/L), mild PKU (Phe = 600-1200 μmol/L) och mild hyperfenylalaninemi (MHP) (Phe = 120 - <600 μmol/L). Hög koncentration av Phe i blodet (>360 μmol/L) vid neonatal ålder, kan leda till irreversibla hjärnskador, men det kan förebyggas genom tidig diagnos, tack vare nyföddscreening och initiering av Phe-begränsade dieter.

Den huvudsakliga källan till naturliga näringsämnen, särskilt järn (Fe), vitamin B12 (vit B12) och vitamin D (vit D) i normala barns kost är livsmedel som innehåller proteiner; så dess begränsning i kosthanteringen av PKU kan leda till brist på essentiella element, anemi, irreversibla neurologiska defekter och oförmåga att trivas. Nuförtiden kan dessa beståndsdelar kompletteras genom speciell dietterapi. Diagnos av HPA ställs baserat på en förhöjd Phe-koncentration i blodet på ett upprepat blodprov bekräftat genetiskt. Den övre referensgränsen för Phe i helblod eller plasma hos nyfödda är 120 μmol/L(9). Alla patienter, vid nyföddscreening, med plasma Phe-nivåer på mer än 360 μmol/L, måste initiera begränsad låg och kontrollerad Phe-dietterapi (RLCPDT) så tidigt som möjligt för att förhindra ovan nämnda komplikationer. Kostschemat inkluderar även andra tillskott av Docosahexaensyra (DHA), vitaminer och andra näringsämnen. Fe anses ännu inte vara ett rekommenderat tillskott till PKU-patienter även om de flesta av våra patienter ersätts med detta mikronäringsämne på grund av upptäckten av anemi. utredarna noterade att patienter som ersatts med järn har minskat Phe-plasmanivåerna. Detta kan medges med det faktum att utredarna insåg denna studie för att bekräfta sambandet mellan järntillskott och P-Phe-nivåer.

PAH -enzymet är tetrameriskt och innehåller tre huvuddomäner inklusive en reglering, en liten tetramerisering och en katalytisk domän som innehåller det aktiva stället som inkluderar en järnjärn (Fe) protesgrupp bunden till tre laddade aminosidrester. Så att PAH -enzym utför sin hydroxyleringsfunktion korrekt, kräver det närvaron av järn, syre och en kofaktor, tetrahydrobiopterin (BH4) till hydroxylas PHE i Tyr.

Baserat på dessa strukturella och funktionella överväganden, antas det att järntillskott hos PKU-patienter kan öka aktiviteten av PAH-enzymet, och följaktligen minska deras blodnivåer av Phe. Enligt forskarens medvetande är denna studie den första som tillämpas på PKU-patienter.

Föreläsningsstudier angående järn och PKU: J. L. Bodley, avslöjade en hög förekomst av låga förråd av järn hos 53 patienter med låg fenylalanindiet PKU i en retrospektiv studie. Dessa fynd tyder på att den nuvarande kosthanteringen av PKU är associerad med en ökad risk för låg järnförrådsutarmning.

Mackler et al, analyserade en preklinisk observationsstudie bevisade att koncentrationerna av plasmafenylalanin (P-Phe) var markant förhöjda i järnbristråttor och verkade variera direkt med graden av järnbrist. Plasmakoncentrationer av PHE återvände till kontrollnivåer inom en vecka efter behandling av de järnbristråttorna med järn. De förhöjda nivåerna av p-phe producerades troligen inte genom en brist i lever PAH eftersom nivåerna av enzymet visade sig vara normalt i levern av analyserade djur.

Gropper SS et al, visade att P-Phe-koncentrationerna är associerade med leverns järninnehåll i en murin modell för fenylketonuri.

Kombinationen av järnhaltig bisglycinat (FB) och natriumalginat (SA) är det första valet som järntillskott: Forskaren gjorde intensiv forskning om de olika typerna av järntillskott som finns tillgängliga i handeln. Efter att en djup analys utförts har järnaminosyrakelaterna, som järnglycinatkelater (IGC)-gruppen, utvecklats för att användas som livsmedelsstärkande medel och terapeutiska medel vid förebyggande och behandling av järnbristanemi. Upptaget av järn från järnbisglycinat (FB) regleras genom samma fysiologiska mekanismer som andra oorganiska former av järn. Efter oral administrering bidrar FB till den intestinala intraluminala poolen av oorganiskt icke-hemjärn och absorberas intakt i tarmens mukosala celler. Därefter hydrolyseras det till dess järn- och glycinkomponenter. Dess säkerhet och maximalt tolererbara intag har granskats och utvärderats av flera vetenskapliga kommittéer.

Den viktiga faktorn som hjälper oss att välja FB är att den har använts vid befästningen av livsmedel som tillhandahåller mellan 2 och 23 mg/dag av kompletterande dietjärn utan rapporter om negativa effekter. Dessutom har FB tolererats väl som ett dietjärntillskott, vilket ger cirka 15 till 120 mg järn per dag, över olika befolkningsgrupper, inklusive vuxna män, gravida kvinnor, icke-gravida kvinnor med normala järnnivåer, och särskilt bland järn -Beläggande små barn.

Stabiliteten hos FB (genom tillsats av produkten till mjölk, yoghurt, majsmjöl och margarin) och bristen på potential för interaktion mellan FB och dessa livsmedel (lipidperoxidation) har testats vid olika tidpunkter/temperaturer. Det finns inga bevis för att indikera förekomsten av reaktioner av FB med komponenter i dessa livsmedel, och det bekräftas att FB ger en mycket biotillgänglig och stabil källa till järn.

FB är skyddad från interaktion med diethämmare av järnabsorption såsom fytat och järnabsorptionen från denna molekyl är normalt nedreglerad när järnlagrar ökar.

Kombinationen av (FB + SA) oral tillskottsformel har visats vara mer biotillgänglig, säkrare och smakfull jämfört med FB ensam. Eftersom (FB + SA) finns i 1 till 1-förhållandet, har varje liten partikel i pulvret samma morfologi och mängd av de två olika sambearbetade ämnena. Den nya "sambearbetade föreningen", erhållen genom spraytorkningsteknik, ger järnpulveret en ökning och enhetligt ytligt område och följaktligen snabb och mer omfattande järnabsorption tillsammans med ett ökat gastrointestinalt skydd. Samtidigt tillåter den enhetliga närvaron av SA i denna produkt att FBC kan släppas mer ständigt och långsamt när de konfronteras till FB ensam och låt den tvåvärda metalltransportören 1 (DMT-) receptorer för att bättre ta upp järn. DMT1 -receptormättnad kan vara en gräns i oral järnbiotillgänglighet som kan överskridas med Feralgine (FB + SA). I själva verket kan långsamt tillgänglighet av järn av FB+ SA-administration resultera i DMT-1 omättning med konsekvensen av att öka järnbiotillgängligheten.

Järnbisglycinatproduktanalys: Med tanke på våra tidigare kliniska erfarenheter med FB enbart under de tidigare åren och våra erfarenheter av den nya föreningen som innehåller en spraytorkningsteknologi sambearbetad substans (FB + SA som heter Feralgine) i ett 1 till 1-förhållande som stöder mer biotillgänglighet och färre gastrointestinala biverkningar för denna forskning beslutade utredarna att endast använda FERALGINE bruspåsar.

Vår kliniska erfarenhet stöddes också av den publicerade litteraturen. Forskaren bestämde sig för att utesluta orala kapsel- och tablettformer eftersom barn har svårt att svälja dessa preparat och utesluta orala droppar eftersom de inte är anpassade för tonåringar och vuxna patienter vilket resulterar i låg domiciliärefterlevnad, särskilt för långvarig användning, med tanke på att formuleringen av brus dospåsar som innehåller Feralgine (FB + SA), en förening som är mer biotillgänglig, med hög gastrointestinal tolerabilitet, mer smakfullt och med förmåga att öka hemkompatibiliteten, särskilt för långvarig användning, beslutade utredarna att endast använda tillgängliga Feralgine-preparat innehållande bruspåsar med 14 mg elementärt järn beroende på patientens ålder och vikt.

Patienter och metoder:

• Studiepopulation Studien utfördes som en 3-årig longitudinell interventionell randomiserad parallellt uppdrag klinisk studie som involverade 84 PKU-patienter i dietbehandling med lågt och kontrollerat Phe-intag uppdelat i två grupper, 42 patienter (grupp A) med järntillskott i jämförelse med andra 42 patienter (grupp B) utan järntillskott.
• Provstorlek och randomisering Provstorleken beräknades betraktar studiens varaktighet, tillgänglighet, heterogenitet hos patienter och våra resurser. För att upptäcka en 20% eller större förändring i genomsnittliga plasma-PHE-nivåer i slutet av interventionsperioden i den järnledda gruppen jämfört med kontrollgruppen. För dessa 84 barn (42 per grupp) rekryterades.

En datorgenererad blocksekvens balanserade slumpmässigt tilldelade personer till två olika grupper av 42 patienter för varje. En oberoende utredare genererade randomiseringssekvensen separat från forskaren. https://www.sealedenvelope.com användes för generering av randomiseringslistorna. Barn tilldelades interventionsgruppen (a) eller till kontrollgruppen (b) genom listor stratifierade efter kön och ålder (3-6, 7-10, 11-14, 15-25 år), i block med 4 enheter.

Inställningen av deltagare: Studien godkändes av den italienska etikkommittén (Asst -Santi Paolocarlo), protokoll nr: 43183/2019 i datum 10/10/2019 -och alla deltagare eller deras juridiska representant godkände och undertecknade det informerade skriftliga medgivandet om Anmälningsdag. Alla deltagare i studien uppfyllde behörigheten till studien.

Alla experimentella förfaranden som följde Helsingforsdeklarationen och alla bedömningar utfördes av utbildad medicinsk personal. Den aktuella studien har undersökts PKU -patienter som åldrades från 3 till 25 år, diagnostiserats och följt av Asst Santi Paolo och Carlo, Pediatrics Department of San Paolo Hospital i Milan The Lombardy Regional Center.

Varaktigheten av järntillskott varade i 3 månader i följd för varje patient i grupp A. 3 kliniska och hematologiska kontroller utfördes vid T0 (inskrivningsdagen), T3 (3 månader från T0) och T6 (6 månader från T0). Denna studie innehåller 84 barn (A=42) järngrupp och (B=42) kontrollgrupp. Som vårt aktiva protokoll på Metabolic centret måste patienten ta ett blodprov / Guthrie-kort varje månad för att endast mäta Phe, Tyr nivåer och Phe/Tyr Ratio med standardiserade metoder. Det gör det möjligt för forskaren att lägga till 4 bloddroppsprov som samlats in med Guthrie-kort (T1, T2, T4 och T5) per patient under långa studien. Det är tydligt nu att varje deltagare genomgick blodprovssamlingar vid T0, T3 och T6 och bloddroppsprov vid T1, T2, T4 och T5 med hjälp av Guthrie-kortet (TG). En datorgenererad blocksekvens balanserade slumpmässigt tilldelade försökspersoner till två olika grupper om 42 patienter. Utredaren som genererade randomiseringssekvensen var oberoende av forskarpersonalen. Energiberäkning och kostberedning är enligt "Referensintagsnivåer av näringsämnen och energi för den italienska befolkningen (LARN)" och RDA (USA-Recommended Daily Allowance). Patienterna informerades via samtyckesformuläret om alla studiedetaljer. Forskaren klargjorde att järntillskottet gavs till patienter i syfte att studera "Phe"-nivåer, oxidativ stress och inflammatoriska reaktioner, och inte för att behandla anemi innan de registrerade sig i denna studie.

Normala värden för blodanalys (Asst-Santi Paolo och Carlo-Milan): fenylalanin Phe Umol/L (N.V <120), tyrosin Tyr Umol/L (N.V 30-120), Phe/Tyr-förhållande (N.V <0,9) Intervention och Intervention och Intervention och Tillskott: Mängden kompletterande järn beslutades för patienter enligt det dagliga kravet (8- 18 mg / dag), enligt Larn 2012 och (RDA) för järn. Denna studie tog också hänsyn till rekommendationen från National Institutes of Health Iron Dietary Supplement Fact of Sheet som referens för att beräkna järndos för våra kandidater eftersom denna dos är inte mot Larn och mer praktisk att tillämpas.

Minsta RDA -värden tillämpas, vilket sammanfaller inom LARN dagliga kravgränser. (7 mg-18 mg järn per dag). Tillämpa den minsta rekommenderade RDA -dosen, som kan tillfredsställa det dagliga järnbehovet efter ålder, ungefär att den är tillräcklig för den kliniska dosen som administreras oralt en gång om dagen (t.ex. 1,98 g ==> 2 g, 1,53 g ==> 1,5 g). Med hänsyn till det järn som kompletterats i dietterapin med låg Phe -diet, för att inte överskrida den maximala dagliga dosen som krävs av ålder och kön enligt Larn och RDA.

Patienter vars som var inskrivna i gruppen kompletterade med järn (grupp A) tillhandahölls gratis med de totala 3 månaders doserna. Järnkostnaden tolereras av forskaren. Tilläggets handelsnamn hölls anonymt för att förhindra intressekonflikter och undvika någon form av reklam.

Antalet patienter i grupp A (42 patienter) som konsumerade järn av 1 SAC (14 mg/dag) var 26 patienter (61,9 %), av dem 18 män och 8 kvinnor, i jämförelse med patienter som konsumtion 1 SAC en alternativ dag (14 mg/varannan dag) = (7 mg/dag- ½ säck/dag) var 16 patienter (38,1%) av dem 9 män och 7 kvinnor.

Statistiska analyser: Beskrivande data rapporterades som medelvärde (standardavvikelse [SD], median (interkvartilintervall [IQR] 25:e-75:e percentilen) eller antal observationer och procent. Shapiro Wilk Test användes för att bedöma distributionen. Longitudinella förändringar i Phe och parametrar för oxidativ stress, inom grupp, Inter och Intra ämne Variabilitet testades med Students t-test för parade data och Wilcoxon-testet, när så var lämpligt. Univariata jämförelser mellan interventions- och kontrollgrupperna utfördes: för kontinuerliga variabler med oparat Students t-test eller Mann-Whitney-test och/eller variansanalys för upprepade mätningar; för att utvärdera skillnaderna mellan två grupper för kontinuerliga variabler använde utredarna Mann Whitney-testet, ANOVA upprepade mätningar när så var lämpligt. Flera binära logistiska regressionsanalyser utfördes för att utvärdera beroendet av en oberoende variabel av en beroende variabel. Friedmans testmodell är justerad för störande faktorer, användes för att utvärdera effekten av järntillskott på plasma Phe-nivåer och för att uppskatta motsvarande oddskvot (OR ) och dess 95 % konfidensintervall. En statistisk signifikansnivå är p ≤ 0,05 (tvåsidigt test) övervägdes. Statistiska analyser utfördes med SPSS, version 25.0 (SPSS Inc, Chicago, IL) för Windows (Microsoft Corporation, Redmond, WA).