Vitamin-B6-Stoffwechsel bei Nierensteinpatienten und Gesunden im Vergleich : Basalwerte, Vitamin-B6-Belastung und Proteinbelastung

In der vorliegenden Arbeit wurde die Hypothese aufgestellt, ob die idiopathische Hyperoxalurie verursacht wird durch (1.) einen inadequaten Gehalt an Vitamin B6 in der Nahrung, (2.) eine ungenügende Absorption im Darm und/oder (3.) eine gestörte Aktivierung von Vitamin B6. Zusätzlich wollten wir beobachten, ob bei gewissen Patienten dieser allfällige Aktivationsmangel, bezüglich der Oxalatausscheidung, mit einer Überempfindlichkeit gegenüber Fleischprotein verbunden sein könnte. Die Hypothese wurde anhand von drei Teilprojekten überprüft. In einem ersten Teil wurde zur routinemässigen Erfassung der beiden B6- Vitamere, Pyridoxal 5'-Phosphat und 4-Pyridoxinsäure, eine geeignete Messmethode im Labor entwickelt und geprüft. Unter Berücksichtigung von Sensitivität und Stabilität konnte eine einfache, qualitative und quantitative HPLCBestimmungsmethode für das im Serum enthaltene Pyridoxal 5’-Phosphat und die im Urin ausgeschiedene 4-Pyridoxinsäure entwickelt werden. Es handelte sich um eine isokratische Methode mit einem Elutionsmittel sowie der Verwendung von Fluoreszenzdetektion nach Post-Säulen-Derivatisierung mittels Natriumbisulfit. Die Selektivität und die Recovery der Methode waren hoch. Im zweiten Teil wurde mit gesunden Probanden und Nierensteinpatienten eine offene, nicht randomisierte, klinische Studie durchgeführt. Von 157 gesunden Probanden, 78 idiopathischen Kalziumsteinpatienten ohne Hyperoxalurie und 79 mit Hyperoxalurie wurden 24h-Urine und Nüchternblutproben untersucht. 50 gesunde Probanden, 15 Patienten ohne Hyperoxalurie und 40 Patienten mit Hyperoxalurie nahmen anschliessend freiwillig an einem 7-tägigen Vitamin-B6-Belastungstest teil. Vor der B6-Belastung wurden für die Urinausscheidung an 4-Pyridoxinsäure zwischen den drei Gruppen keine Unterschiede gefunden. Bei den Nierensteinpatienten war die Serumkonzentration von Pyridoxal 5’-Phosphat niedriger als bei den Probanden. In 38.3% der Patienten mit Hyperoxalurie und bei 25.4% der Patienten ohne Hyperoxalurie war das Pyridoxal 5’-Phosphat tiefer als der 5-95%-Referenzbereich der gesunden Probanden. Auch nach der Vitamin-B6-Belastung wurden zwischen den drei Gruppen für die 4-Pyridoxinsäure keine Unterschiede festgestellt. Die Serumkonzentration an Pyridoxal 5’-Phosphat stieg bei allen Teilnehmern an, blieb jedoch bei 13.3% der Patienten ohne Hyperoxalurie und 32.5% der Patienten mit Hyperoxalurie tiefer als der Referenzbereich der gesunden Teilnehmer. Mit Hilfe dieser kontrollierten Studie konnte gezeigt werden, dass (1.) die idiopathische Kalziumsteinpatienten mit oder ohne Hyperoxalurie eine mit gesunden Probanden vergleichbare Zufuhr und Absorption an Vitamin B6 hatten, da sowohl vor als auch nach der Belastung keine Unterschiede in der Ausscheidung an 4-Pyridoxinsäure festgestellt wurden. (2) Bei mehr als einem Drittel der Kalziumsteinpatienten mit Hyperoxalurie und bei einem Viertel der Kalziumsteinpatienten ohne Hyperoxalurie war eine gestörte Aktivierung von Vitamin B6 vorhanden, da bei gleicher Zufuhr und Absorption die Serumkonzentration an Pyridoxal 5’-Phosphat tiefer war. Aufgrund der Messungen der 4- Pyridoxinsäure im Urin sowohl vor als auch nach der Belastung konnte eine fehlende Compliance der Teilnehmer ausgeschlossen werden. Im dritten Teil dieser Arbeit wurden 12 Nierensteinpatienten mit einer geringen metabolischen Hyperoxalurie, 8 Nierensteinpatienten ohne Hyperoxalurie und 13 gesunde Männer unter zwei Diäten studiert, zuerst unter einer 5-tägigen idealen Kost, gefolgt von einer 5-tägigen Kost mit viel Fleischprotein. Unter der Proteinbelastung stieg die Oxalurie bei 4 Patienten mit einer geringen metabolischen Hyperoxalurie und 3 Patienten ohne Hyperoxalurie aber bei keinem der gesunden Kontrollen. Aus den Ergebnissen kann abgeleitet werden, dass schätzungsweise ein Drittel der idiopathischen Kalziumsteinpatienten empfindlich ist gegenüber Fleischprotein und mit einer Erhöhung der Oxalatausscheidung reagiert. Einschränkend muss hier nochmals erwähnt werden, dass die Oxalatausscheidung im Urin von Tag zu Tag sehr variabel ist. Deshalb sollten viel mehr 24h-Urin-Messungen gemacht werden und die Anzahl Teilnehmer pro Gruppe viel grösser sein. Aufgrund der gewonnenen Erkenntnisse drängen sich weitere Überlegungen und Fragen auf, denen neue Hypothesen zwangsläufig folgen. • So wäre es interessant zu wissen, was, trotz der vergleichbaren Zufuhr und Absorption an Vitamin B6, mit dem Pyridoxin im Organismus derjenigen Kalziumsteinpatienten geschieht, die eine gestörte Aktivierung aufweisen. Mit der entwickelten HPLC-Methode könnten ohne grösseren Aufwand nebst Pyridoxal 5’-Phosphat und 4-Pyridoxinsäure auch noch weitere Metaboliten von Pyridoxin bestimmt werden, wie z.B. Pyridoxin- oder Pyridoxamin- Phosphat. So ist denkbar, dass diese Patienten quantitativ und/oder qualitativ eine andere metabolische Transformation aufweisen als gesunde Probanden. • Die Bestimmung des Oxalats im Blut der Probanden und Patienten wäre hilfreich und würde aufzeigen, ob zwischen dem Oxalat im Blut und der Oxalatausscheidung im Urin tatsächlich eine Korrelation besteht oder eher nicht. • Interessant ist auch die Tatsache, dass zur Bildung von Pyridoxalphosphat aus Pyridoxin Vitamin B2 notwendig ist, genauer gesagt ein Enzym, welches durch Riboflavin aktiviert wird [Kieffer 1988]. Verschiedene Autoren vermuten, dass eine höhere Riboflavinzufuhr den Vitamin-B6-Status verbessern könnte [Löwik 1994]. So konnte auch gezeigt werden, dass Personen mit einem Vitamin-B2-Mangel verglichen mit gesunden Kontrollen eine kleinere Ausscheidung an 4-Pyridoxinsäure aufweisen [Kodentsova 1993]. • Eine wichtige Rolle im B6-Metabolismus spielt auch die Alkalische Phosphatase. Bevor Pyridoxal 5’-Phosphat aus der Leber in andere Gewebe aufgenommen wird, wird Pyridoxal 5’-Phosphat durch die Alkalische Phosphatase dephosphoryliert [Merrill 1990]. In der vorliegenden Arbeit wurde bei Nierensteinpatienten eine negative Korrelation zwischen der Alkalischen Phosphatase und der Serumkonzentration an Pyridoxal 5’-Phosphat gefunden, ein Zusammenhang, auf den auch in der Literatur hingewiesen wird [Kant 1988, Wan 1993, Iqbal 1998, Bates 1999]. Inwieweit die Alkalische Phosphatase einen Einfluss auf die gestörte Aktivierung des Pyridoxal 5’-Phosphat in gewissen Nierensteinpatienten hat bleibt offen