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Eine wissenschaftliche Definition der Kryptopyrrolurie und deren Auslösemechanismen bei Nitrostress und Mitochondriopathie

Definition Doz. Dr. sc. med. Bodo Kuklinski:

Die Kryptopyrrolurie ist kein eigenständiges Krankheitsbild, sondern nur Ausdruck einer Stoffwechselstörung, die mit einer gestörten Gallensäurensynthese verbunden ist. Gallensäuren bestehen aus Pyrrolringen, die bei unvollständiger Synthese als Einzelsubstanzen im Urin in erhöhten Konzentrationen ausgeschieden werden. Jeder Mensch scheidet Pyrrol täglich im Urin aus, wobei Normwerte kleiner als 15 pg/df angesehen werden.

Wir selbst haben viele Jahre lang Pyrrol im Urin untersucht. Es gibt Kinder und Erwachsene, die Pyrrolwerte bis weit über 200 ug/dl ausscheiden, Im Tagesverlauf schwanken die Konzentrationen zum Teil erheblich.

Die Gallensäurensynthese hängt von der Aktivität eines Leberenzyms, der 70-Hydroxylase, ab. Deren Aktivität wiederum ist abhängig vom Vitamin-C-, Vitamin-E-und Glutathiongehalt des Körpers. Weit wichtiger ist jedoch der nitrosative Stress auf die Aktivität dieses Enzyms. Die70-Hydroxylase ist ein’ FeS-haltiges Enzym und damit besonders empfindlich auf hohe Stickstoffmonoxidkonzentrationen.

Es gibt viele Patienten, die zuviel NO im Organismus bilden. Dieses Stickstoffmonoxid hemmt FeS-haltige Enzyme, unter anderem auch diese 70-Hydroxylase und damit die Gallensäurebildung aus Cholesterin. Die erhöhte NO-Bildung kann vererbt, aber auch erworben sein. Wir kennen vierisoformen des Stickstoffmonoxides. Einmal die wandständige endotheliale NO-Synthese, die in den Arterienwandungen abläuft. Deren Aktivierung führt zur Weitstellung der Blutarterien und zur Blutdrucksenkung.

Eine zweite Isoform ist das neuronale NO, das als Nervenbotenstoff im Gehirn, aber auch peripher im Darm, in der Gebärmutter und in anderen Organen wirksam ist. Es dient als Nervenbotenstoff oder als Neurotransmitter für die Darmbeweglichkeit.

Bedeutsamer ist die induzierbare Form bei Infekten jeglicher Art. Chronische Infekte über längere Zeiträume können zu einer hohen NO-Konzentration führen, die dann eine Pyrrolurie auslöst. Nach Abklingen des Infektes verschwindet die Pyrrolurie.

Weit wichtiger ist eine vierte Form, eine gesteigerte mitochondriale NO-Bildung. Wenn Mitochondrien durch äußere Einflüsse geschädigt wurden, bilden sie verstärkt NO. Derartige Ereignisse können sein eine chemische Schädigung durch Antibiotika, durch NO-bildende Medikamente, durch toxische Biocide, Pestizide, Schwermetallbelastungen. Eine häufige Ursache sehen wir in einer posttraumatischen Instabilität des Genickgelenkes durch Stürze, Unfälle. Ein instabiles Genickgelenk löst immer wiederkehrend über Monate und Jahre Minderdurchblutungen diverser Hirnregionen aus, die von den Wirbelsäulenarterien versorgt werden. Derartige Hypoxiezustände induzieren stets eine gesteigerte NO-Bildung in hohen Konzentrationen. Aufgrund der Kleinheit des Moleküls verbreitet es sich sehr rasch im Gesamtorganismus und im Gehirn.

NO ist janusköpfig. In kleinen Konzentrationen ist es für zahlreiche Körperfunktionen unablässig. Bei ständig erhöhten Konzentrationen oxidiert es Transitionsmetalle, das sind Metalle mit mehreren Wertigkeitsstufen wie Kupfer, Mangan, Kobalt und vor allen Dingen FeS-haltige Enzyme. Damit treten Funktionsstörungen der Enzyme auf, die diese Metalle als Katalysatoren benötigen. Am wiChtigsten ist die Hemmung der mitochondrialen Aktivität in den Atmungskomplexen I und 11 (FeS-haltige Enzyme) und Atmungskomplex IV (kupferhaltig). Außerdem werden Enzyme des Zitronensäurezyklus gehemmt, so dass letztendlich eine mangelhafte Energiebildung aus Nahrungsmitteln (ATP-Synthese) die Folge ist. Unter anderem wird auch die 70-Hydroxylase als FeS-Enzym gehemmt. Da das Nervensystem, die Muskulatur, dass Immunsystem und der Darm den höchsten Energiebedarf aufweisen, treten Funktionsstörungen dieser Organe auf. Betroffene Personen sind leichter erschöpfbar, die Konzentrationsfähigkeit ist eingeschrMkt, die Infektneigung nimmt zu. Kinderweisen akustische, visuelle und motorische Störungen auf, die körperliche muskuläre Belastbarkeit ist reduziert. Betroffene Kinder können keine Liegestütze, Klimmzüge, bei Ausdauerbelastungen fallen sie durch geringe Leistungsfähigkeit auf. Das Immunsystem ist geschwächt, die Folgen sind gehäufte Infekte.

NO verbraucht Vitamin B12 durch Kobaltoxidation. Damit geraten betroffene Personen in ein chronisches Vitamin-B12-Defizit. Vitamin B12 ist wichtig für den Stoffwechsel von Eiweiß, Fetten, Kohlenhydraten, für die Zellreifung, für ein stabiles Erbmaterial. Folgen des Vitamin-B12-Mangels sind zahlreiche Nahrungsmittelunverträglichkeiten, besonders Fruktose, Laktose und von Kohlenhydraten. Da Histamin durch Methylierung nicht mehr infolge B12-Mangels abgebaut werden kann, entstehen zwangsläufig auch häufig Histaminosen und allergische Erkrankungen.

Der chronische Energiemangel führt dazu, dass betroffene Personen in kurzen Abständen essen müssen, gesteigerten Appetit auf Süßigkeiten haben und am Morgen eine verlängerte Anlaufszeit mit Müdigkeit, Benommenheit sowie Inappetenz zum Frühstück aufweisen. Diese Symptome sind Ausdruck eines chronischen Energiemangels. Da nachts nicht gegessen wird, das Gehirn aber auch nachts genauso viel Energie wie am Tage benötigt, treten dann die morgendlichen Anlaufschwierigkeiten auf, die sich besonders nachteilig bei Kindern im Schulunterricht bemerkbar machen.

Da der Pyruvatabbau durch NO gehemmt wird, sind kohlenhydratreiche Nahrungsmittel, besonders solche mit hoher glykämischer Last, .zu meiden, da sie den Pyruvatstau verstärken. Betroffene Personen mUssen Weißmehlprodukte, auch Nudeln, Reis, süße Nahrungsmittel und Fruchtsaftgetränke meiden. Stattdessen ist eine Logi-Kost einzuhalten (Low-glycemic-index-Ernährung) mit geringen Mengen an dunklem Brot, reichlich Gemüse und verstärkt Butterfette mit fettem Käse, Butter, fettem Joghurt und saure Sahne, Sahne an Suppen, Soßen, Salate zugesetzt. Vor der Nachtruhe sollte ein Spätstück gegessen werden, z. B. eine halbe Scheibe dunkles Brot mit dick Butter oder Käse aufgetragen.

NO hemmt weitere Transitionsmetalle, so dass Bindegewebsschwächen, Entgiftungsdefizite über Hemmung der Cytochrom-P-Enzyme mit Arzneimittelintoleranzen auftreten können. Zahlreiche Entgiftungsenzyme, die auch Hämproteine sind, werden durch NO gehemmt. Dies betrifft Superoxiddismutasen, Glutathion-Peroxidasen, Schilddrüsenperoxidasen (Hashimoto-Gefahr), Katalasen u. v. a.

Letztendlich ist die Pyrrolurie Ausdruck einer mitochondrialen Funktionsstörung. Bei dieser Mitochondriopathie handelt es sich nicht um die klassischen schweren Formen, die mit einer erhöhten Sterblichkeit vor dem 30. Lebensjahr einhergehen und heute vorwiegend in neurologischen pädiatrischen Kliniken behandelt werden, sondern um eine leichtere erworbene und/oder ererbte Form, die jedoch behandelbar ist.

Die Hemmung der Mitochondrienfunktion führt zu einem Anstieg an freien Radikalen, so dass hieraus sekundäre Defizite an zahlreichen Mikronährstoffen wie mehrfach ungesättigten Fettsäuren, fett- und wasserlöslichen Vitaminen, Coenzym Q10, Carnitin und anderen Nährstoffen führen.

Hohe Pyrrolkonzentrationen induzieren zusätzlich Vitamin-B6- und Zinkdefizite, da die Pyrrolringe diese binden und über den Urin ausscheiden.

Bei DiagnosesteIlung einer Pyrrolurie sollten Betroffene stets an,die ernsthaftere zugrunde liegende mitochondriale Funktionsstörung denken. Wir empfehlen als Analysen:

Citrullin im Urin als Maß für eine endogene NO-Bildung. Citrullin sollte auf Kreatinin bezogen werden, nicht auf die Tagesmenge oder pro Liter, da dann der eventuelle Verdünnungseffekt durch die Trinkmenge unbeachtet bleibt. Die Normwerte für Kinder bis zum 2. Lebensjahr liegen unter 200 [jmol/g Kreatinin, bei älteren Personen unter 100 umol/g Crea.

Laktat und Pyruvatanalyse aus NaF-Blut (ein Röhrchen). Das Verhältnis von Laktat zu Pyruvat muss kleiner 20 : 1 sein, wobei beachtet werden muss, dass ca. ein Drittel der Betroffenen nur erhöhte Pyruvat-, bei normalen Laktatwerten aufweisen können. Da das Blut innerhalb einer Stunde abzentrifugiert werden sollte und manche Arztpraxen keine Zentrifugen besitzen; können interessierte Personen zuständige Labors direkt aufsuchen, da auch dort Blutentnahmen erfolgen.

Urinanalyse auf Methylmalonsäure als Maß für einen eventuellen Vitamin-B12-Mangel.

Urin auf Cystathionin als Maß für einen Vitamin-B6-Mangel.

Zu beachten ist, dass Blutanalysen auf Vitamin B12 und B6 durchaus Normwerte ergeben, jedoch die Stoffwechselstörungen trotzdem zu einem Defizit an o. g. Vitaminen führen, da sie nicht verstoffwechselt werden können. Laktazidosen führen zu Verlusten an intrazellulären alkalischen Elektrolyten, so dass auch folgende Analysen zu empfehlen sind:

intrazelluläre Analysen aus Heparinblut, auf Kalium, Magnesium, Zink und Vitamin B1, B2

Die Therapie umfasst also eine Ernährungsumstellung, weg von kohlenhydratreichen Nahrungsmitteln, stattdessen kräftige Kost mit verstärkter Eiweiß- und Fettzufuhr über Butterfettsäuren, Oliven-, Rapsöl, Mandel-, Haselnuss-Mus als Brotaufstriche, fetten Hochseefisch, reichlich Gemüse als Eintopf-oder Wok-Gerichte.

Senkung des erhöhten NO durch Vitamin B12 sowie Besserung der Kohlenhydrat-verwertbarkeit durch Mikronährstoffe wie Vitamin B1 und a-Liponsäure als Katalysatoren für den Pyruvatabbau, übrige B-Vitamine als Cofaktoren für den Zitronensäurezyklus, Zink und Vitamin B6 bei nachgewiesenen Defiziten.

Da NO auch Eisenmoleküle physiologischer Darmbakterien oxidiert, entstehen häufig Dysbiosen mit Verdauungsstörungen (Dyspepsien). Die Senkung des NO und die o. g. Mikronährstoffe führen zur Normalisierung, so dass nicht unbedingt eine Darmsanierung erforderlich ist. Das chronische Energiedefizit Betroffenerführt zu einer Empfindlichkeit gegen äußere Stressfaktoren, da ein erhöhter Kalziumeinstrom ausgelöst wird. Derartige Situationen werden auch durch kohlenhydratreiche Nahrungsmittel, die ja den Pyruvatstau verstärken, aber auch durch glutamathaltige Nahrungsmittel induziert. Letzteres findet sich häufig in Wurstwaren, Fertiggerichten als Geschmacksverstärker.

Doz. Dr. sc. med. Bodo Kuklinski\ Facharzt für Innere Medizin\ Rostock, 13. Oktober 2008

Literatur:

Kuklinski, B.: Zur Praxisrelevanz von nitrosativem Stress. Umwelt Medizin & Gesellschaft. 18.2 (2005) 95-106

Kuklinski, B.: Nahrungsfett, metabolisches Syndrom, mitochondriale Zytopathie.

OM & Ernährung 120 (2007) F63 - F69

Gvozdjakova, A. (ed.): Mitochondrial medicine: Springer-Ver!. (2008) bei Google