Fenylketonurie. Bakalářská práce. Masarykova univerzita v Brně. Lékařská fakulta. Vedoucí bakalářské práce: Doc. MUDr. Dagmar Procházková, PhD.

Transkript

1 Masarykova univerzita v Brně Lékařská fakulta Fenylketonurie Bakalářská práce Vedoucí bakalářské práce: Doc. MUDr. Dagmar Procházková, PhD. Autorka: Mgr. Sylva Štajnochrová obor: nutriční terapeut Brno, listopad 2009

2 Čestné prohlášení: Prohlašuji, že jsem tuto bakalářskou práci na téma: Fenylketonurie vypracovala samostatně pod vedením Doc. MUDr. Dagmar Procházkové, PhD., za tímto účelem jsem použila odbornou literaturu a prameny uvedené v seznamu použité literatury v závěru této práce. V Brně dne: - 2 -

3 Poděkování: Děkuji Doc. MUDr. Dagmar Procházkové, PhD. a MVDr Halině Matějové za poskytnuté matriály, cenné rady, trpělivost a obětavost při odborném vedení mé bakalářské práce

4 Použité symboly a zkratky: A retinol AA - arachidonová nenasycená mastná kyselina AMK - aminokyseliny B 12 - kobalamin B 6 - pyridoxin BH 4 - tetrahydrobiopterin BI - semikvantitativní metoda CNS - centrální nervový systém CO 2 oxid uhličitý CoA - koenzym A ČR Česká republika DHA - dokosahexaenová nenasycená mastná kyselina DHPR - dihydrobiopteridinreduktázy DMP - dědičné metabolické poruchy DOPA dopamin EEG elektroencefalogram EPA - eikosapentaenová nenasycená mastná kyselina FAD - flavinadenindinukleotid FAO Organizace OSN pro výţivu a zemědělství FMN- flavinmononukleotid FN Brno Fakultní nemocnice Brno FNKV Fakultní nemocnice Královské Vinohrady VFN Všeobecná fakultní nemocnice v Praze g gramy H 2 O - voda HPA - hyperfenylalaninémie IC - iontoměničová chromatografie IQ inteligenční kvocient ISNS - International Society for Neonatal Screening kcal kilokalorie kg kilogramy kj kilojouly L-dopa levodopamin LNAA - dlouhé neurální aminokyselin MAO- monoaminooxidáza ml mililitr µmol mikromol MS/MS - tandemová hmotnostní spektrometrie MZ ČR ministerstvo zdravotnictví České republiky NAD - nikotinamidadeninfdinukleotid - 4 -

5 NH 3 amoniak NS novorozenecký screening PAH - fenylalaninhydroxylázy PC - papírová chromatografie PHE - fenylalanin PKU fenylketonurie TRYP tryptofan TYR - tyrosin UNU - mezinárodním sdruţením akademiků podílejících se na výzkumu UZIS ústav zdravotnických informací a statistiky ČR WHO světová zdravotnická organizace - 5 -

6 Obsah Úvod Historie objevení fenylketonurie Novorozenecký screening Metodika odběru suché kapky krve pro screening fenylketonurie Prevalence a incidence fenylketonurie Význam bílkovin Význam bílkovin ve výživě Katabolismus bílkovin a aminokyselin Metabolismus aromatických aminokyselin Metabolismus fenylalaninu Metabolismus tyrosinu Metabolismus tryptofanu Poruchy v metabolismu fenylalaninu Definice hyperfenylalaninemie Klasifikace hyperfenylalaninemie Diagnostika fenylketonurie Diagnostický test s tetrahydrobiopterinem Dědičnost fenylketonurie Genetické mutace v genu pro fenylalaninhydroxylázu Patogeneze fenylketonurie Klinické projevy fenylketonurie Léčba fenylketonurie Přístupy k léčbě fenylketonurie v různých státech Francie Velká Británie

7 13.3. Německo USA Alternativní léčba Použití prekurzorů neurotransmiterů Pokusy v blokaci průchodu fenylalaninu přes hematoencefalickou bariéru Použití fenylalaninamoniaklyázy Genová terapie Transplantace jater Dodávání kofaktoru BH Léčba hyperfenylalaninémie z poruchy tvorby a regenerace BH Dietní terapie fenylketonurie Fenylalanin v potravinách Sladidlo aspartam Léčebné přípravky Mateřské mléko a výživa dítěte s fenylketonurií Deficity pacientů s fenylketonurií Vitaminy A, B 6 ab 12 u pacientů s fenylketonurií Deficity minerálních látek a kostní denzita u pacientů s fenylketonurií Příjem tuků a sacharidů a obezita u pacientů s PKU Maternální fenylketonurie Praktická část Kazuistika Hodnocení Závěr Použitá literatura: Přílohy - 7 -

8 Úvod Fenylketonurie je nejčastěji se vyskytující vrozená porucha metabolismu aminokyselin v Evropě. Incidence fenylketonurie v České republice je 1: Fenylketonurie je autozomálně dědičné metabolické onemocnění, při kterém je narušena funkce jaterního enzymu fenylalaninhydroxylázy. Tento enzym metabolizuje aminokyselinu fenylalanin na tyrozin. V důsledku tohoto poškození se fenylalanin hromadí v krvi a jeho zvýšené mnoţství způsobuje nevratné neurologické poškození včetně mentální retardace. Velmi důleţité je zahájení léčby do několika dnů aţ týdnů po narození, protoţe v tomto období se nejvíce vyvíjí mozek dítěte. Z toho důvodu probíhá od roku 1975 v celé České republice aktivní vyhledávání nemocných novorozeneckým screeningem. Onemocnění je diagnostikováno z odběru suché kapky krve z patičky novorozence. Léčba onemocnění spočívá ve velmi přísném dietním omezení přirozených bílkovin stravy a s vypočítanými dávkami fenylalaninu, tak, aby je byl nemocný schopen metabolizovat a nedocházelo k jeho nárůstu v krvi. Fenylalanin nemůţe být z diety zcela eliminován z toho důvodu, ţe se jedná o esenciální aminokyselinu, která je důleţitá pro růst a vývoj člověka. Většina bílkovin ve stravě je nahrazena aminokyselinovými preparáty bez obsahu fenylalaninu. Doporučuje se celoţivotní nízkobílkovinná dieta při PKU. 1. Historie objevení fenylketonurie Prvním, kdo diagnostikoval fenylketonurii (PKU) byl Asbjorn Folling ( ) norský lékař a biochemik. Po studiích se stal profesorem na vysoké škole v Oslu. Zabýval se poruchami metabolismu. V roce 1933 byl poţádán o pomoc doktorem Egelandem pro objasnění mentální retardace dvou sourozenců. Folling provedl u dětí řadu vyšetření. Mezi jinými také testoval u těchto dětí moč, obvyklé zkoušky byly normální, ale při testu moči na obsah ketolátek se po přidání chloridu ţelezitého namísto očekávaného červenohnědého zbarvení moč zezelenala. S podobnou reakcí se dosud nikdy nesetkal. Tento neobvyklý nález ho velmi zaujal, proto se profesor Folling rozhodl neznámou látku izolovat a blíţe určit. Předpokládal, ţe právě ona by mohla být příčinou mentálního postiţení u obou dětí. Ve spolupráci s matkou nasbíral během týdne 20 litrů moče dětí a vypracoval způsob, jak látku izolovat. V průběhu dalších týdnů byla pak substance izolována. Touto substancí byla kyselina fenylpyrohroznová, podle ní dostala nová nemoc jméno Imbecilitas phenylpyruvica. Folling se rozhodl zjistit, zda nález kyseliny fenylpyrohroznové v moči skutečně souvisí s mentální retardací dětí. Rozhodl se tedy zkoumat tímto jednoduchým - 8 -

9 testem moč 400 dětí v ústavu pro duševně postiţené v Oslu, zde objevil dalších osm dětí včetně dvou sourozenců se stejným nálezem v moči. V poznámkách mimo jiné zaznamenal, ţe tyto děti mají i další společné charakteristiky jako: světlá pleť, ekzantém, široká ramena, shrbená postava, křečovitá chůze a charakteristický zápach. Všechny také trpěly poruchou intelektu. V roce 1934 pak vyšla jeho známá publikace zabývající se touto nově objevenou poruchou látkové přeměny. Při jeho dalších výzkumech společně s genetikem Lousem Mohrem odhalili dalších 34 pacientů z 22 rozdílných rodin, podle genealogických dat byla fenylketonurie zařazena jako autozomálně recesivní genetické onemocnění. Folling se dále zabýval fenylketonurií, předpokládal, ţe mnoţství kyseliny fenylpyrohroznové v moči je výsledkem neschopnosti metabolizovat aminokyselinu fenylalanin. K potvrzení této hypotézy potřeboval přesně měřit mnoţství fenylalaninu v krvi. S kolegou Karlem Clossem našli bakterii Proteus vulgaris, která přeměňuje fenylalanin na kyselinu fenylpyrohroznovou. Následující testy na mnoţství fenylalaninu v krvi nemocných potvrdily Follingovu počáteční teorii. Kyselina fenylpyrohroznová odpovídala také za charakteristický zápach nemocných. Posledním z Follingových pokusů byla snaha najít způsob pro vyhledávání heterozygotů, předpokládal, ţe tito budou hůře metabolizovat fenylalanin neţ zdraví homozygoti. Tato hypotéza se mu také potvrdila v roce 1962 poté, co získal čistý vzorek L-formy fenylalaninu. Zjistil, ţe po podání stejného mnoţství fenylalaninu je u heterozygotů podstatně větší mnoţství kyseliny fenylpyrohroznové v moči neţ u zdravých homozygotů. Za své objevy dostal Folling řadu prestiţních ocenění (5, 56). 2. Novorozenecký screening Novorozeneckým screeningem (NS) se rozumí aktivní celoplošné vyhledávání chorob u novorozenců v jejich časném, preklinickém stádiu. Při novorozeneckém screeningu jsou v ČR vyšetřeny všechny novorozené děti. Screening se provádí metodou odběru suché kapky krve, tato metoda umoţňuje vyšetřit následující vrozená či dědičná onemocnění (16, 59, 63, 64): Endokrinní onemocněni: kongenitální hypotyreóza, kongenitální adrenální hyperplazie Dědičné poruchy metabolismu: fenylketonurie a hyperfenylalaninemie, leucinoza (nemoc javorového sirupu), deficit acyl-coa dehydrogenázy mastných kyselin se středně dlouhým řetězcem, deficit 3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenazy mastných kyselin s dlouhým řetězcem, deficit acyl-co dehydrogenázy mastných kyselin s velmi dlouhým řetězcem, - 9 -

10 deficit karnitinpalmitoyltransferazy I, deficit karnitinpalmitoyltransferazy II, deficit karnitinacylkarnitintranslokazy, glutarova acidurie typ I, izovalerova acidurie Jiná onemocněni: cystická fibróza První poruchou vyhledávanou pomocí NS se stala fenylketonurie. První novorozenecký screeningový program s cílem prevence oligofrenie u dětí s fenylketonurií byl vyvinut v 60. letech 20. století v USA. Zakladatelem NS fenylketonurie je profesor Robert Guthire ( ) z univerzity v Buffalu ve státě New Yourk v USA. V roce 1963 vynalezl a následně i zavedl do celoplošného provádění spolehlivou metodu pro NS fenylketonurie. Guthireho test: Test je zaloţen na kompetitivní inhibici. Inhibiční sloţka, která normálně brání růstu bakterií obsaţených v kultivační půdě, přestane bránit bakteriálnímu růstu, jestliţe se na půdu umístí terčík filtračního papírku prosáklý krví, v níţ je velké mnoţství fenylalaninu. Fenylalanin obsaţený v této krvi soutěţí s inhibičním faktorem a převýší jeho inhibiční schopnost (14, 16, 64). Vyhledávání dětí postiţených fenylketonurií zahájila Blehová na vinohradské klinice dětí a dorostu jiţ v roce V té době byl jediným dostupným vyšetřením klasický močový test s chloridem ţelezitým. V roce 1959 vyšel písemný apel na pediatrickou obec, aby bylo započato s vyšetřováním novorozenců. Při rozvinuté síti pediatrické péče bychom se tak patrně byli stali prvním státem na světě, který by celoplošné vyšetřování uskutečnil. V roce 1963 vydala Blehová informační broţuru, publikovala informaci v Československé pediatrii a na schůzích krajských pediatrů opakovala výzvy k vyšetřování dětí a prováděla instruktáţe o vyšetřeních. Bylo ale zřejmé, ţe děti stále nejsou vyšetřovány. V roce 1966 bylo v evidenci kliniky 62 pozdě diagnostikovaných pacientů s fenylketonurií. Po léta trvajících marných snahách o celoplošné zavedení močového screeningového testu, (prováděl se ve 4 6 týdnech ţivota) se pozornost soustředila na krevní test s pouţitím Guthrieho metody, protoţe krevní vzorek bylo moţné odebrat ještě před propuštěním dítěte z porodnice. (15) Vzhledem k tomu, ţe byla provedena řada studií a také snaha vyvinout tuzemskou výrobu tedy vyhnout se dovozu ze zahraničí zpozdilo se zavedení celorepublikového screeningu, aţ na rok 1975 od tohoto roku je screening prováděn na celém území Československa (15). Zahájení celoplošného screeningu vyţadovalo formulování obecných pravidel pro jejich provádění. Předpoklady pro zahájení celoplošného screeningu lze podle ISNS (International Society for Neonatal Screening) do následujících bodů (64):

11 Vyšetřovaná choroba musí být jasně definována musí existovat jednoznačný diagnostický nástroj k potvrzení či vyloučení choroby Choroba představuje významný zdravotně sociální problém. Jak individuální tak i celospolečenský. Choroba je častá. Ve vyspělých zemích lze spatřovat tuto hranici v incidenci 1: aţ Zachycení choroby v jejím častém presymptomatickém stádiu umoţňuje taková terapeutická opatření, která zásadním způsobem pozitivně ovlivní průběh choroby, či dokonce sníţí její mortalitu. Terapeutická opatření musí být dostupná a zajistitelná pro všechny zachycené jedince. Existuje obecně uznávaný screeningový test Hlavními měřítky screeningového testu jsou: o obecně přijatá hranice negativity ( cut-off ) a pozitivity. o akceptovatelná zátěţ zdravé populace jednak frekvencí opakování odběru NS pro nejasný výsledek ( recall rate ) a především falešnou pozitivitou (PPV). Při zvaţování hraje roli, co falešná pozitivita u té které choroby pro zdravého jedince konkrétně představuje. o akceptovatelná falešná negativita Společnost je schopna zajistit provádění laboratorního testu u všech svých novorozenců po stránce organizační a ekonomické. Přínos NS má být pozitivní vůči jeho nákladům Zavedení NS je kontinuální proces, jeho věrohodnost a účinnost musí být trvale vyhodnocovány a sledovány

12 Vysvětlení základních pojmů pouţívaných v novorozeneckém screeningu dle ISNS (64) Pojem Vysvětlení CUT OFF Hodnota koncentrace měřeného analytu v suché kapce krve na filtračním papíru, která jednoznačně definuje hranici pro negativní nález NS příslušné choroby. Negativní výsledek se odesílajícímu pracovišti a rodinám nesděluje. POZITIVNÍ NÁLEZ Hodnota koncentrace měřeného analytu v suché kapce krve na filtračním papíru, která jednoznačně definuje hranici pro pozitivní nález NS příslušné choroby. Rodina je kontaktována a proband je předán klinickému pracovišti k upřesnění diagnózy. RECALL Hodnota koncentrace měřeného analytu leţí mezi hodnotou cut-off a pozitivním nálezem. Screening je uzavřen jako nejasný nález. Rodina a proband jsou vyzváni k opakování screeningu. RECALL RATE Nutnost opakování odběru screeningu pro nejasný výsledek. PPV Pozitivní prediktivní hodnota. Určuje se ve formě desetinného čísla (0-1) pravděpodobnost, ţe pozitivní nález screeningu zachytil skutečnou chorobu. Je to podíl definitivně diagnostikovaných chorob a pozitivních nálezů ze screeningu. Druhý screening second screening Plánovaný, závazný, druhý odběr screeningu podle metodiky screeningu příslušné choroby. Je proveden vţdy, nezávisle na výsledku prvního screeningu

13 Do roku 2009 byl screening dědičných poruch metabolismu zajišťován čtyřmi laboratorními centry, přičemţ dvě byly v Praze, jedno Brně a jedno v Ostravě. Tato centra nebyla v provádění NS jednotná a prováděla screening následujícími laboratorními technikami: 1. BI = semikvantitativní metoda (tzv. Guthrieho) s inhibicí růstu bakterií 2. MS/MS = tandemová hmotnostní spektrometrie pouţívá se také k diagnostice dědičných poruch jako je organická acidurie a poruchy β-oxidace mastných kyselin její výhoda je také v tom, ţe vzorek krve lze odebrat jiţ 3. den po narození (21,60). 3. PC = papírová chromatografie 4. IC = iontoměničová chromatografie 5. Quantase TM neonal fenylalanine screening enzymatická metoda, která vyuţívá enzym fenylalanindehydrogenázu. Fenylalanindehydrogenáza katalyzuje oxidační deaminací fenylalanin na NAD +, L-fenylpyruvát a amoniak. Vytvořené mnoţství NADH je měřeno kolorimetricky (52). Od října roku 2009, na základě metodického opatření k zajištění celoplošného novorozeneckého laboratorního screeningu a následné péče jsou v ČR určeny pouze 2 laboratoře, ve kterých se provádí NS fenylketonurie a některých dalších dědičných poruch metabolismu. Obě pracoviště provádí NS metodou tandemové hmotnostní spektrometrie (MS/MS). Jedná se o: Všeobecná fakultní nemocnice, Ke Karlovu 2, Praha 2, Ústav dědičných metabolických poruch Fakultní nemocnice Olomouc, I.P.Pavlova, Olomouc, Laboratoř dědičných metabolických poruch, OKBL. Postup NS je v ČR upraven metodickým opatřením MZ ČR, které bylo naposledy aktualizováno v říjnu roku 2009 (viz příloha č. 1.) Metodika odběru suché kapky krve pro screening fenylketonurie Dobře omytá, prokrvená (teplá a růţová) kůţe na vnitřním či zevním okraji patičky novorozence se očisti alkoholem a nechá uschnout. Provede se drobná incize do hloubky max. 2 mm sterilním kopíčkem ručně či nejlépe speciálním automatickým zařízením (lancetou) určeným pro odběr novorozeneckého screeningu. První kapka krve se setře suchým sterilním

14 tamponem. Po vytvoření dostatečně velké další kapky se jemně přiloţí filtrační papírek screeningové kartičky, tak aby se krev nasávala a úplně zaplnila předtištěny terčík a filtrační papír byl viditelně nasáklý z obou stran. Patička se nesmí mačkat či ţdímat, aby nedošlo k příměsi tkáňového moku. Přitom je zapotřebí, aby terčík byl nasáknut najednou z jedné kapky, nesmi se vrstvit kapky do jednoho terčíku. Je zapotřebí krvi nasáknout všechny terčíky na novorozenecké screeningové kartičce. Filtračního papírku se nikdy nedotýkáme a je nutno zabránit i kontaktu krevních kapek s jakýmkoliv předmětem či např. plochou stolu. Po odběru necháme krev zaschnout v horizontální poloze kartičky po dobu nejméně 3 hodin při pokojové teplotě, nikdy ji nesušíme na přímém slunci či jiném zdroji tepla. Nejvhodnější je pouţití speciálních stojánků na sušení kartiček, aby se opět zabránilo kontaktu vzorku s jakýmkoliv předmětem (např. s plochou desky stolu). Po zaschnutí krve se kapky překryji krycím papírkem, který je součástí kartičky (63). 3. Prevalence a incidence fenylketonurie Dědičné metabolické poruchy (DMP) jsou skupinou asi 400 různých onemocnění. Příčinou onemocnění je deficit aktivity enzymu, jeho aktivátoru či transportního proteinu. Důsledkem je hromadění substrátu či jeho patologických metabolitů nebo chybění produktu, coţ vede buď pouze k lokálním tkáňovým nebo k systémovým projevům nemoci. DMP jsou dědičné převáţně autosomálně recesivně, některé z nich mají i dědičnost X-vázanou, mitochondriální nebo dominantní. Incidence jednotlivých DMP je nízká, ale celkový výskyt DMP je vysoký, incidence všech DMP se odhaduje minimálně na 1: Mnoho pacientů s DMP diagnóze uniká, takţe incidence je moţná ještě mnohem vyšší. Velké rozdíly v incidenci v různých zemích jsou podmíněny především 3 faktory: dostupností diagnostických metod, znalostmi lékařů a skutečnou genetickou incidencí (59). Frekvence výskytu PKU je různá u jednotlivých populací. Incidence této metabolické poruchy je vzácná ve Finsku (1: ), v ţidovské populaci Ashkenazy (1: ) a černošské populaci USA (1:50 000), vysoká incidence je v Irsku (1: 4500), nejvyšší incidence choroby byla zaznamenána u waleských Romů (1:40). Ve slovanské populaci se incidence fenylketonurie pohybuje od (1: ), v ČR je incidence onemocnění 1:9 000, ve Slovenské republice je incidence PKU 1: (47, 55). Od počátku celorepublikového screeningu tedy od roku 1975 do konce roku 2000 bylo v České republice diagnostikováno celkem 510 případů hyperfenylalaninémie (HPA) u 270 muţů a 240 ţen. Screeningovým programem za toto období prošlo novorozenců

15 Přibliţně od roku 1960, kdy začala být PKU v českých zemích sledována, bylo do konce roku 2000 diagnostikováno 656 případů HPA různého stupně a závaţnosti (8). Přehled novorozeneckého screeningu fenylketonurie od do (64). Oblast Počet vyšetření Počet recallů Recall rate (%) Počet pozitivních nálezů Počet potvrzených PKU PPV Frekvence resp. Prevalence* Praha :7 653 Brno : Ostrava : Praha :8 095 Celá ČR :8 789** * Frekvence PKU: vztaţeno k počtu vyšetření v dané oblasti Prevalence PKU v ČR = vztaţeno k počtu ţivě narozených v UZIS ** Počet provedených vyšetření převyšuje počet ţivě narozených podle UZIS z důvodu častého započítání povinného druhého screening u novorozenců s porodní hmotností 2 500g a méně. Pozn.: Pozitivní nálezy vedle skutečných klasických PKU zčásti zahrnují i tranzitorní hyperfenylalaninémie. 4. Význam bílkovin Bílkoviny jsou součástí všech buněk organismu a musí být neustále obnovovány. Obsahují uhlík, vodík, kyslík a dusík, mnohé i síru a fosfor, případně kovové prvky. Bílkoviny jsou jediným zdrojem dusíku a síry, které nejsou obsaţeny v ostatních ţivinách. Jsou základní látkou jakéhokoli ţivého systému. Bílkoviny jsou vysokomolekulární látky sloţené z aminokyselin spojených peptidovou vazbou. Aminokyseliny jsou karboxylové kyseliny, které obsahují ještě funkční skupinu HN 2. V lidské výţivě je významných 20 základních aminokyselin. Některé z nich jsou pro člověka neesenciální, to znamená, ţe si je lidské tělo dokáţe syntetizovat z jiných látek nebo z jiných aminokyselin. Jiné aminokyseliny jsou pro člověka nepostradatelné tedy esenciální, to znamená, ţe je musí dodat v nezbytných mnoţstvích potravou. Další skupinou jsou podmíněně esenciální aminokyseliny (semiesenciální), které určitou výši syntézy v těle mají,

16 ale v určitých obdobích je jejich syntéza nedostatečná (kojenecký věk, nemoc) a jejich potřeba se musí krýt ze stravy (31). Esenciální aminokyseliny Semiesenciální aminokyseliny Valin, leucin, isoleucin, threonin, methionin, fenylalanin, tryptofan, lysin Histidin, arginin 4.1. Význam bílkovin ve výživě Bílkoviny spolu s tuky a sacharidy patří mezi základní ţiviny. Bílkoviny jsou esenciální pro mnohé strukturní a funkční účely a také nezbytné pro růst a opravu tkání. Bílkoviny mají v těle řadu funkcí, jako například (31,62): - Strukturní (stavební) hlavní stavební materiál buněk a tkání, pro výstavbu kůţe, svalů, orgánů, vlasů, chlupů, nehtů - Katalytická součástí metabolických procesů (tvorba enzymů) - Transportní transport látek přes buněčnou membránu a transport ţivin, plynů a metabolitů tělními tekutinami. - Hormonální (regulační): některé hormony jsou bílkovinného původu (insulin, pankreatické polypeptidy) - Enzymová katalýza enzymy jsou proteiny, všechny reakce v těle jsou enzymaticky katalyzovány (trávicí enzymy, pankreatické polypeptidy, atd.) - Speciální fyziologické funkce: svalový pohyb, vznik a přenos nervového vzruchu, udrţují rovnováhu ve vnitřním prostředí Denní příjem bílkovin ve stravě by měl být 10-15% z celkové energetické potřeby. Energetická vydatnost bílkovin 17 kj/g. Minimální nutný přívod proteinů na den činní 0,6 g/kg za předpokladu malé fyzické zátěţe. Pro normální denní aktivitu je nutný příjem 0,8 g/kg. U dětí, těhotných ţen a nemocných osob je doporučený denní příjem bílkovin 1,2 1,5 g/kg (3, 38). Z nutričního hlediska nemají bílkoviny stejnou biologickou hodnotu. Biologická hodnota proteinů závisí na obsahu esenciálních aminokyselin, jejich vzájemném poměru a na

17 stravitelnosti bílkoviny. Bílkoviny ţivočišného původu mají vhodnější sloţení neţ bílkoviny rostlinné (3, 38, 62). Podle biologické hodnoty dělíme bílkoviny na: plnohodnotné = esenciální (nezbytné) aminokyseliny ve správném poměru a mnoţství (v mléce a mléčných výrobcích, v mase, rybách a sóji, droţdí) téměř plnohodnotné některé esenciální AK v mírném nedostatku neplnohodnotné buď nemá všechny esenciální AK, nebo v nesprávném poměru (rýţe, ořechy, obilniny a luštěniny ) 4.2. Katabolismus bílkovin a aminokyselin Trávení bílkovin začíná v ţaludku účinkem pepsinu, který bílkoviny denaturuje a ty se tak stanou přístupnější proteolytickým enzymům přítomným v tenkém střevě (trypsin, chymotripsin, elastáza, atd.). Bílkoviny se hydrolyzují na krátké peptidy a aminokyseliny, které se resorbují tkáněmi, nejsou však na rozdíl od tuků a sacharidů schovávány ve větší míře jako rezerva. Resorbované aminokyseliny se portálním oběhem zanášejí do jater, kde se metabolizují. Výjimkou jsou rozvětvené aminokyseliny (valin, leucin, isoleucin), které procházejí játry téměř beze změny a zachycují se mozkem a svaly. Aminokyseliny se po odbourání na CO 2, H 2 O a NH 3 pouţívají jako zdroj energie, na výstavbu tělu vlastních bílkovin a k přeměně na jiné látky (31,62). Jsou tři obecné cesty, kterými se můţe metabolizovat jakákoli aminokyselina (31): Transaminace: Je moţná pouze u neesenciálních aminokyselin. Jako koenzym je přítomen pyridoxalfosfát. Spočívá ve vzájemné reakci aminokyseliny a 2oxokyseliny, přičemţ se aminoskupina přenáší na 2-oxokyselinu, ze které vzniká jiná aminokyselina. Aminokyselina, která vstoupila do reakce, se mění na 2-oxokyselinu. Mnohé aminokyseliny se touto cestou odbourávají, ale také syntetizují. Oxidační deaminace: Oxidativní deaminací aminokyselin vznikají odpovídající ketokyseliny. Pro reakci je nutná přítomnost NAD, FAD nebo FMN jako akceptorů vodíku. Jako enzymy se na reakci podílejí AK-oxidázy a dehydrogenázy. Vzniklý amoniak je detoxikován v ornithinovém cyklu. Ketokyseliny jsou v organizmu dále přeměňovány, nebo odbourávány. Podle produktů jejich odbourávání dělíme původní aminokyseliny na: a) glukogenní - produktem je glukóza b) ketogenní - produktem je acetoacetát

18 c) smíšené - mohou se odbourávat oběma způsoby karboxylace: Dekarboxylací aminokyselin vznikají primární aminy. Této reakci podléhají všechny aminokyseliny. Vzniklé biogenní aminy jsou dále přeměňovány monoaminooxidázou (MAO) nebo diaminooxidázou. Po kvantitativní stránce hlavním produktem katabolismu aminokyselin jsou příslušné 2- oxokyseliny, hlavní cestou přeměny je tedy transaminace. Produkty katabolismu aminokyselin se obvykle napojují na metabolismus ostatních ţivin, obvykle na některý z intermediátů citrátového cyklu. Intermadiáty citrátového cyklu a tedy i produkty katabolismu aminokyselin vedou: úplné oxidaci na CO 2 a H 2 O v matrix mitochondrie tvorbě sacharidů a lipidů syntéze neesenciálních aminokyselin Katabolická dráha aminokyselin: PROTEINY Hydrolýza Hydrolýz Aminokyselina + 2-oxoglutarát transaminace 2-oxokyselina + glutamát deaminace glutamin detoxikace NH 3 detoxikace v játrech močovina v extrahetatálních tkáních 4.3. Metabolismus aromatických aminokyselin Mezi aromatické aminokyseliny patří fenylalanin (PHE), tyrosin (TYR) a tryptofan (TRYP). Aromatické jádro lidské tělo neumí vytvořit a musí ho přijímat potravou. Pro člověka jsou tedy esenciální 2 aromatické kyseliny fenylalanin a tryptofan. Tyrosin pro člověka esenciální není, protoţe se vytváří z fenylalaninu (31,62) Metabolismus fenylalaninu Fenylalanin je metabolizován hlavně v játrech za účasti systému fenylalaninhydroxylázy (PAH) na tyrosin (viz. obrázek 1). K vytvoření molekuly vody je třeba dárce vodíku tím je v tomto případě tetrahydrobiopterin (BH 4 ). BH 4 je také obligátní kofaktor pro

19 tyrosinhydroxylázu a tryptofanhydroxylázu, a tak je nutný pro tvorbu dopaminu, katecholaminů, melaninu, serotoninu a pro syntézu oxidu dusnatého (9, 31, 42). Obrázek 1. : Schéma metabolismu fenylalaninu (42): Metabolismus tyrosinu Tyrosin je dále metabolizován tyrosinhydroxylázou na levodopamin ten dále na dopamin a dále na katecholaminy a melanin (viz. obrázek 2) (10, 31). Obrázek 2. : Schéma metabolismu Tyrosinu (10)

20 Metabolismus tryptofanu Jeho degradace má 2 cesty. První začíná oxidačním rozštěpením pětičlenného jádra enzymem tryptofanpyrolázou a dalšími reakcemi aţ po vznik acetylo-coa a malonyl-coa, které se zapojují do citátového cyklu. Druhou po kvantitativní stránce méně významnou cestou je hydroxylace tryptofanu tryptofanhydroxylázu na 5-hydoxytriptofan ten se dekarboxyluje na serotoninu (31) Poruchy v metabolismu fenylalaninu Poruchy ve fenylalaninhydroxyláze (PAH) nebo v tvorbě nebo v recyklaci BH 4 mohou vést hyperfenyalaninémii (HPA) a rovněţ k deficitu tyrosin, L-dopa, dopaminu, melaninu, katecholaminů a serotoninu (9). Defekt v systému fenylalaninhydroxylázy: je-li omezená hydroxylace PHE na tyrosin, můţe být PHE transaminován na fenylpyruvát, který se pak dostává ve zvýšeném mnoţství do moče, odtud termín fenylketonurie. Neléčená vede k trvalému postiţení centrálního nervového systému (CNS). Defekt v tvorbě a regeneraci či recyklaci tetrahydrobiopterinu (BH 4 ): Enzym PAH vyţaduje pro svoji aktivitu a funkci tetrahydrobiopterin. Pokud dojde k jeho porušení je narušen metabolismus fenylalaninu a také metabolismus tyrosinu a tryptofanu, protoţe BH 4 kofaktorem pro fenylalaninhydroxylázu, tyrosinhydroxylázu a tryptofanhydroxylázu. BH 4 je tedy nutný pro tvorbu neurotransmiterů v mozku (dopamin, katecholaminy, melaninu, serotoninu a další). Jestliţe pacienti s touto poruchou nejsou léčeni, mohou mít neurologická poškození: patologický a variabilní tonus, abnormální pohyby, dráţdivostí a letargií, křečemi, mikrocefalií, progresivní zpoţdění vývoje. Tito pacienti, s výjimkou deficitu dihydrobiopteridinreduktázy (DHPR) nereagují na dietní léčbu bez fenylalaninu. Omezení fenylalaninu v dietě vede k opravě hyperfenyalaninémie, ale nemá efekt na blokaci v syntéze neurologických transmiterů. Léčba vyţaduje dodávku perorálního tetrahydrobiopterinu (9, 43). 5. Definice hyperfenylalaninemie Zvýšení plazmatické hladiny fenylalaninu na 120 µmol/l při poměru fenylalanin:tyrozin >3. Porucha je podmíněna funkčním omezením enzymu PAH (98%) nebo poruchou biosyntézy či regenerace kofaktoru BH 4. Neléčené onemocnění vede zpravidla k těţké mentální retardaci. (39)

21 6. Klasifikace hyperfenylalaninemie Hyperfenylalaninémie můţe být důsledkem mnoha různých okolností. Primární je genetický defekt v enzymu PAH, dále jsou také diagnostikovány odchylky v syntéze nebo metabolismu kofaktoru tohoto enzymu. Sekundární příčiny zvýšené hladiny fenylalaninu mohou být nezralost, onemocnění jater nebo ledvin a některé léky (17). Klasifikace a rozdělení fenylketonurie dle hladiny fenylalaninu a aktivity PAH je důleţité k indikaci dietní léčby. Tab. 2 Hyperfenylalaninemii můţeme podle hladiny fenylalaninu a aktivity PAH v krvi klasifikovat na (9, 39): Název onemocnění Plazmatická koncentrace Reziduální aktivita fenylalaninu před terapií PAH Klasická fenylketonurie = 1200 µmol/l < 1% classical PKU: Mírná fenylketonurie=mild µmol/l 1-5 % PKU: Mírná hyperfenylalaninémie = mild HPA µmol/l >5% Poruchy v metabolismu pterinů (BH 4 ) byly dříve nazývány jako maligní PKU nebo maligní HPA, dnes je však lepší tyto poruchy nazývat podle příslušného enzymatického deficitu (9). 7. Diagnostika fenylketonurie Ve většině západních zemí je fenylketonurie diagnostikována novorozeneckým screeningem jiţ ve 3. dni ţivota. Pokud je zvýšení fenylalaninu tímto screeningem stanoveno, je zapotřebí u dítěte stanovit aktivitu enzymu PAH a aktivitu kofaktoru BH 4 (BH 4 senzitivitu) a vyloučit zvýšeni fenylalaninu z důvodu jaterních či ledvinných onemocnění. Veškerá tato vyšetření probíhají ve specializovaných centrech pro metabolické poruchy (17, 39). Algoritmus postupu u novorozence s hyperfenylalaninémií zachycenou NS zobrazuje schéma Diagnostický test s tetrahydrobiopterinem Hyperfenylalaninemie můţe být způsobena poruchou v enzymu PAH nebo poruchou kofaktoru BH 4. Vzhledem k tomu, ţe kaţdá porucha musí být léčena jiným způsobem, je nutné vyšetření aktivity tetrahydrobiopterinu pro vyloučení jeho poškození

22 Perorální podání BH 4 nesniţuje výrazně koncentraci fenylalaninu v plazmě u novorozenců s PKU, ale můţe upravit hladinu fenylalaninu u pacientů s primární poruchou biosyntézy nebo recyklace pterinů u BH 4 senzitivních. Zjištění této poruchy má okamţité terapeutické důsledky. Tento test by se měl zvaţovat u všech pacientů s koncentrací fenylalaninu v plazmě nad 400 μmol/l. Test není vhodný při koncentracích PHE pod 400 μmol/l, neboť je obtíţně hodnotitelný terapeutický efekt. V těchto případech můţe být vhodné provedení testu spolu s podáním fenylalaninu (100 mg/kg 52 hodiny před podáním BH 4 ) (17). Postup testu: - Odebrat 5-10ml moče k analýze pterinů, chráněné před světlem (moč uschovat v tmavé nádobě), vzorek je zmraţen. Odebrat 2 ml krve, krev centrifugovat a plazmu zmrazit pro analýzu aminokyselin. - Podat 20mg BH 4 na kg hmotnosti, rozpuštěného ve vodě 30 minut před normálním jídlem. BH 4 je fotosenzitivní musí být chráněn před světlem. - Uschovat plazmu 1; 4 a 8 hodin po podání BH 4 k analýze aminokyselin. Sbírat moči 4-8 hodin po podání BH 4 pro analýzu pterinů. - Je-li test prováděn s podáním fenylalaninu, provádí se stanovení koncentrace aminokyselin v plazmě před a 1 a 2 hodiny po podání fenylalaninu (100mg/kg). BH 4 by se měl podat 2 hodiny po fenylalaninu a koncentrace aminokyselin v plazmě jsou stanoveny 1; 2; 4 a 8 hodinách. Pacient můţe během testu jíst (17). Interpretace: Výrazný pokles koncentrace fenylalaninu spolu se vzestupem koncentrace tyrozinu po podání BH 4 znamená deficit tohoto kofaktoru. Koncentrace fenylalaninu a tyrozinu zůstávají při PKU bez větších změn (17)

23 Schéma 1: Algoritmický přístup ke zvýšeným koncentracím fenylalaninu (17). Zkratky: BH 4 tetrahydrobiopterin; PAH fenylalaninhydroxyláza Zvýšení koncentrace fenylalaninu (PHE) vnovorozeneckém screeningu PHE > 360 μmol/l PHE μmol/l Kvantitativní analýza aminokyselin v plazmě PHE > 180 μmol/l Zvýšená koncentrace PHE PKU nepravděpodobná opakovat analýzu z Guthrieho karty Normální koncentrace PHE < 150μmol/l Vyloučit deficit kofaktoru: - test s BH4 - pteriny v moči - aktivita dihydropteridinreduktázy (Guthrieho karta) - zváţit mutační anylýzu v genu pro PAH Normální výsledky, mutace v genu pro PAH Abnormální výsledky ţádné další kontroly deficit kofaktoru BH4 deficit fenylalaninhydroxylázy PHE > 600 μmol/l fenylketonurie (PKU) dietní léčba P HE < μ m ol/l mírná hyperfenylalaninémie (mhpa) normální dieta pravidelné kontroly koncentrace PHE Léčba: L-DOPA karbidopa 5-hydroxytryptofan dieta, zváţit Bh4 8. Dědičnost fenylketonurie Fenylketonurie je monogeně podmíněná dědičná metabolická porucha s autozomálně recesivní dědičností. Je způsobená mutacemi v genu pro enzym fenylalaninhydroxylázu (PAH) (45). Pokud je nemoc dědičná autozomálně znamená to, ţe se týká dědičných znaků uloţených na autozomech. Autozomy jsou somatické chromozomy, které tvoří homologní páry a jejich dědičnost tedy není vázána na pohlaví

24 V diploidním organismu člověka nacházíme vţdy 2 alely příslušného genu. Alela je konkrétní forma genu vyskytující se na specifickém místě. Jako homozygot je označen jedinec, který má tyto 2 alely stejné. Jako heterozygot je označen jedinec, který má tyto 2 alely odlišné. Mezi alelami existuje vztah recesivity a dominance. Dominantní alela potlačuje projev recesivní alely a projevuje se v heterozygotní kombinaci. Při autozomálně recesivní dědičnosti se recesivní alela projeví pouze u recesivních homozygotů. V diploidním organismu se alelární pár skládá z jedné alely otcovské a jedné alely mateřské (19, 69). Přenos vadných alel s fenylketonurií ukazuje obrázek 2. Recesivní homozygot, nemocný s projevem fenylketonurie, dostal mutovanou recesivní alelu od obou rodičů a můţe svému potomkovi předat pouze mutovanou recesivní alelu. Za předpokladu, ţe druhý rodič je zdravý (dominantní homozygot), bude potomek vţdy minimálně přenašeč (heterozygot) bez projevu fenylketonurie. Přenašeč předává svým potomkům vadnou recesivní alelu vţdy s 50% pravděpodobností. Nemoc se u potomka projeví, pokud mutovanou recesivní alelu předá i druhý rodič, který musí být také minimálně přenašeč (heterozygot). Pokud máme dva rodiče, oba heterozygoty přenašeče poté má kaţdý z nich právě 50% šanci, ţe předá onu mutovanou recesivní alelu. Těmto rodičům se (podle teoretické pravděpodobnosti) narodí zdravé dítě (dominantní homozygot) ve 25 % případů, přenašeč (heterozygot) v 50% případů a nemocné dítě (recesivní homozygot) ve 25 % případů (18, 69). Obrázek 2. autozomálně recesivní dědičnost (33). Zdraví jedinci Postižení jedinci Heterozygoti Muž Žena

25 9. Genetické mutace v genu pro fenylalaninhydroxylázu Gen pro enzym fenylalaninhydroxylázu se nachází na dlouhém raménku chromozomu 12. v oblasti 12q Od roku 1990, kdy byla zaloţená internetová databáze shromaţďující informace o PAH genu, bylo popsáno přes 500 různých mutací tohoto genu (9, 45). Na lokusech PAH se vyskytují téměř všechny typy mutací (substituce, delece, inserce, atd.), většina z nich vede ke sníţení aktivity nebo stability enzymu (47). Výzkumy, které se zabývají populační genetikou PKU, mohou podle distribuce alel v jednotlivých populacích vysledovat původ mutací a jejich relativní stáří (45). Podle těchto výzkumů má fenylketonurie v Evropě rozmanitý původ. V Evropě není jedna jediná mutace PAH, která by byla nalézána v celé evropské populaci, ale je určité mnoţství mutací, které mohou být povaţovány za běţné. V některých státech (Dánsko, Island, Skandinávie) a u některých skupin populací se objevuje pouze jeden typ mutace a tento fenomén můţe poukazovat na tzv. efekt zakladatele (47, 70). V České republice byl v roce 1997 proveden výzkum, který detekoval 30 různých mutací, z nichţ nejčastější byla R408W-H2 nalezená u 54,9% vyšetřovaných (45). Mutace R408W (R408W-H1, R408W-H2) je nejrozšířenější mutací v Evropě a pravděpodobně celosvětově. Mutace R408W-H2 je velmi rozšířená ve východní, střední a jiţní Evropě, stejně jako ve Skandinávii, ale je vzácná v západní Evropě a středomoří. Její relativně vysoká frekvence je také nalézána v Litvě a Lotyšsku. Původ této mutace pravděpodobně souvisí s expanzí Slovanů ze severovýchodní Evropy směrem na západ a s efektem zakladatele. Mutace R408W-H1 je pravděpodobně starší neţ předchozí typ a je velmi rozšířená v západním Irsku její výskyt klesá směrem na východ (58, 70). Incidenci PKU a relativní zastoupení mutací (R408W-H1, R408W-H2) ukazuje příloha 2. Jako efekt zakladatele je označována vysoká frekvence určité mutace v populaci zaloţené malou původní skupinou, v níţ několik nebo pouze jeden jedinec byl nositelem mutovaného genu. Variabilita fenotypových projevů fenylketonurie (viz tabulka 2) a klinického průběhu fenylketonurie je dána mnoţstvím různých mutací v PAH genu. Byla nalezena velmi dobrá korelace mezi genotypem a jeho fenotypovým projevem u většiny jedinců (45, 47). Výsledky studií jednoznačně poukazují na to, ţe u heterozygota, který má dvě odlišně mutované alely v identických lokusech obou homologních chromozomů bude jeho fenotypový projev fenylketonurie výsledkem vzájemné korelace obou, přičemţ větší vliv má ta z mutací, která způsobuje mírnější formu PKU (47)

26 Klasifikace nejčastějších mutací a analýza mutací v PAH genu umoţňuje předpovědět tíţi klinického průběhu. V roce 1998 Gulberg a kol. navrhl systém klasifikace PKU. Kde ke kaţdé ze 3 kategorií byly přidělené příslušné mutace zodpovědné za konkrétní typ onemocnění. DNA analýzu je také moţno vyuţít pro prenatální diagnostiku (39, 45, 47). 10. Patogeneze fenylketonurie Patogeneze poškození mozku u PKU není zcela objasněna, ale je spojená se zvýšenými hladinami fenylalaninu v krvi. Pokud je omezená aktivita PAH, tedy zhoršené odbourávání fenylalaninu na tyrosin, dochází k akumulaci fenylalaninu v buňkách lidského organismu a jeho tělesných tekutinách. Tyrosin se však stává esenciální aminokyselinou. Hromadící se fenylalanin je v těle odbouráván na: fenylpyruvát, fenylalaktát a fenylacetát. Tyto se v krvi objevují ve zvýšených koncentracích a jsou následně vylučovány ledvinami. Vysoká hladina fenylalaninu tlumí aktivitu tyrozinhydroxylázy a tryptofanhyroxylázy. Tyrozinhyroxyláza metabolizuje tyrozin na neurotransmiter dopamin a dále aţ na melanin. Tryptofanhyroxyláza metabolizuje tryptofan na neurotransmiter serotonin. Narušením aktivit těchto enzymů dochází k deficitu neurotransmiterů (dopaminu, serotoninu, noradrenalinu, adrenalinu a melaninu) (39). Zvýšené hladiny fenylalaninu v krvi způsobují dysbalanci ostatních dlouhých neurálních aminokyselin, coţ vede ke zvýšené koncentraci tyrosinu a serotoninu v mozku. Poměr hladiny fenylalaninu v krvi/v mozku je kolem 1/4 (9). Mechanizmy působení fenylalaninu na narušení mozkové tkáně nejsou zatím plně objasněny, ale objevuje se několik hypotéz (39) : Fenylalanin tlumí transport ostatních aminokyselin hematoencefalickou bariérou, čímţ dochází k poruše intracerebrální syntézy proteinů a myelinizace. Fenylalanin tlumí ATP-surfurylázu, čímţ dochází k zvýšenému odbourávání myelinu. Enzymatický defekt je spojen s omezením syntézy neurotransmiterů. 11. Klinické projevy fenylketonurie Klinické projevy neléčené fenylketonurie byly popsány jiţ Follingem v roce U neléčených pacientů se rozvine mentální postiţení, poruchy chování, postiţení neurologické i somatické. Nejčastějšími projevy neléčené PKU jsou těţká mentální retardace (IQ<50), často spojená se zápachem připomínajícím myšinu, ekzém, menší pigmentace vlasů, kůţe a duhovky, menší

27 vzrůst, mikrocefalie a neurologické postiţení. Neurologické nálezy, které se mohou objevit, zahrnují pyramidové příznaky se zvýšením svalového tonusu, parkinsonické symptomy a poruchy chůze a tiky. Téměř všichni neléčení pacienti mají poruchy chování, které zahrnují hyperaktivitu, mimovolní pohyby, agresivitu, anxietu a sociální izolaci. Klinický projev koreluje s hladinami PHE v krvi, odpovídajícímu stupni deficitu PAH (9). Některé studie se zabývají vlivem fenylalaninu na mozkovou tkáň po ukončení diety. Studie Kocha z roku 1996 se zabývala IQ, úrovní akademického vzdělání a sociálním vývojem u dospělých osob s fenylketonurií. Osoby byly rozděleny do 3 skupin: 1. Skupina: 18 jedinců, průměrný věk 22 let, diagnostika PKU do 2,6 týdne. Všichni jedinci z této skupiny dodrţovali stanovenou dietu po dobu studie. U všech členů této skupiny byly hladiny fenylalaninu v dospělosti mezi µmol/l. U těchto jedinců byly patrné vynikající výsledky. Průměrné hodnoty IQ byly 104 bodů (rozpětí ). 78 % z nich studovalo na univerzitě. Jedenáct jedinců z této skupiny má stabilní zaměstnání, pouze jeden byl nezaměstnaný. 2. Skupina: 21 jedinců, průměrný věk 26 let, diagnostika PKU proběhla novorozeneckým screeningem. Všichni jedinci v této skupině ukončili dietu v průměrném věku 7,8 let a dietu nedodrţovali po dobu 18 let. Průměrné hodnoty IQ jedinců z této skupiny byly 92 bodů (rozpětí ). Hladina fenylalaninu byla v rozmezí µmol/l. 28% (7 jedinců) studovalo na univerzitě, 15 je v současné době nezaměstnaných a 5 je závislých na sociální podpoře a jeden je mentálně postiţený. Celkem mají 9 dětí, přičemţ všechny pocházejí z neplánovaných těhotenství. Ve skupině bylo 13 ţen, z nich 3 ukončily těhotenství potratem a ze 2 těhotenství se narodily děti se závaţnými srdečními poruchami. Jeden jedinec, který byl bez diety 25 let, je nestabilní, trvale nezaměstnaný a impotentní, a to přes to, ţe hladiny fenylalaninu má pouze ve výši µmol/l. 3. Skupina: 19 jedinců, průměrný věk 27 let, průměrný věk diagnostiky PKU byl 2,7 roku. Všichni pokračovali s dietou aţ do dospělosti. Průměrné IQ jedinců této skupiny bylo 83 bodů (rozpětí ). Tito jedinci prokázali nárůst IQ o 20 bodů od věku 6 let a dokonce výraznější nárůst od doby, kdy začala léčba. IQ 108 měla jedna ţena, u které bylo onemocnění diagnostikováno ve věku 1,5 roku. Tehdy byl její vývojový kvocient 60 (mentálně retardovaná). V 6 letech měla IQ 101 a je jedním ze 2 pacientů v této skupině, kteří navštěvují univerzitu. Další jedinec je ţena, které byla PKU diagnostikována ve věku 2,5 roku, tehdy měla neměřitelné hodnoty IQ. Nyní, ve věku

28 21 let a pod dobrou dietní kontrolou, pomáhá s domácími pracemi, hraje na klavír a je schopna komunikace. Čtyři jedinci z této skupiny pracují v domácnosti, pět je závislých na sociální podpoře a jeden byl soudně stíhán pro pedofilii. Pouze jeden je ţenatý (vdaná) celkem však mají jedinci v této skupině 10 dětí. Výsledky studie potvrzují, ţe ukončení diety je škodlivé nejen pro intelektuální vývoj, ale také pro společenské uplatnění (54). U osob s fenylketonurií, které nedrţí dietu, se vyskytují často některé duševní poruchy. Studie Fishe z roku 1995 popisuje 19 osob s PKU, které nebyly na dietě minimálně 12 let. Z této skupiny mělo 26% evidentní mentální postiţení. Studie Waisberna popisuje agorafobii (strach z opuštění domu) u 5 dospělých pacientů, kteří ukončili dietu v dětství. Ti, kteří se vrátili k dietě, vykazovali redukci zmíněných příznaků. Ostatní sledovaní, kteří byli bez diety, vykazovali tendenci vyhýbat se společnosti, či strach z opuštění domu, ale nejevili známky prokazatelné agarofobie. V ČR byla provedená studie zabívající se drţením PKU diety v dospělosti. V této studii bylo vyšetřeno 100 nemocných s PKU ve věku od 18 do 43 let. 55% z nich nízkobílkovinnou dietu nedodrţovalo, 45% bylo na nízkobílkovinné dietě, ale 22% z nich mělo hladinu PHE vyšší neţ 1200µmol/l. V této studii bylo i jedenáct pacientů (8 ţen a 3 muţi), kteří se vrátili na nízkobílkovinnou dietu po jejím přerušení nebo výrazném uvolnění. K jejich rozhodnutí je vedly tyto zdravotní potíţe: nechtěný úbytek hmotnosti, pocity úzkosti, poruchy pozornosti, porucha soustředění, palpitace, migréna, hypertenze a úzkostná porucha a porucha spánku vyţadující psychiatrickou léčbu. Doba od opuštení nebo uvolnění nízkobílkovinné diety ke vzniku potíţí nebyla konstantní. Je otázkou, proč u některých pacientů po přerušení nízkobílkovinné diety dochází k potíţím a u jiných nikoliv. Předpokládá se, ţe tento stav ovlivňuje interindividuální prostupnost molekul PHE přes hematoencefalickou barieru a tedy rozdílná koncentrace PHE v krvi a v mnozku. Uvaţuje se také o interindividuální toleranci PHE ve stravě, kdy pacienti se stejným genotipem při stejné dodávce přirozených bílkovin mají rozdílnou hladinu PHE v krvi (49). Z těchto studií je patrný negativní vliv vyšších hladin fenylalaninu na mozkové funkce i v dospělosti

29 12. Léčba fenylketonurie Cílem léčby fenylketonurie je sníţit hladiny fenylalaninu tak, aby se zabránilo neuropatologickým účinkům. Hladina fenylalaninu v krvi je dána aktivitou enzymu fenylalaninhydroxylázy případně kofaktoru BH 4 a příjmem fenylalaninu v dietě (9). Léčba fenylketonurie by měla začít ihned po jejím zjištění, nejdéle však den po narození. Důleţité je, aby hladina fenylalaninu byla sníţena co nejrychleji (41, 46). Řada studií potvrzuje význam celoţivotního dodrţování diety. Nejvýznamnější je studie z roku Soubor tvořilo na začátku 125 pacientů, na konci studie po 10 letech soubor tvořilo 70 osob. Tato studie prokázala, ţe dospělí, kteří dietu přerušili, trpěli mnohem více problémy, neţ ti, kteří dietu nadále dodrţovali (23). Řada lékařů, dle nových poznatků, doporučuje fenylketonurickou dietu dodrţovat po celý ţivot. Srovnáme-li však doporučení v jednotlivých státech, zjistíme, ţe jsou odlišná (1, 4, 6, 41) 13. Přístupy k léčbě fenylketonurie v různých státech Přístupy k léčbě fenylketonurie se v různých státech liší. Z toho důvodu uvádím některé charakteristické postupy pro jednotlivé státy Francie Screeningový program byl plně zahájen od roku Léčeny jsou pouze děti, u kterých spontánní hladina fenylalaninu v krvi je vyšší jak 600 µmol/l. Hladina fenylalaninu je kontrolována týdně po dobu prvních 2 let, do 5 let kaţdých 14 dní a poté jednou za měsíc. Intelektuální rozvoj je sledován ve věku 3, 6, 10, 14 a 18 let. Nutriční doporučení se mění kaţdé 2 roky. Pohled na dietní léčbu dosívajících a dospělých ve Francii není úplně shodný, ale převládají doporučení, která vidí více výhod ve zmírnění diety ve věku 10 let. Hladina fenylalaninu by měla být udrţována do 1200 µmol/l. Dětem je tedy dovolen například školní oběd bez masa a ryb, ale je stále doporučováno uţívání speciálních doplňků stravy. Záleţí ovšem také na toleranci pacienta, věku a chuti. Důvody k tomuto přístupu jsou dvojí. První je ten, ţe ve Francii má jídlo velkou sociální hodnotu proto zůstávat na dietě je povaţováno za neţádoucí. Druhý důvod je, ţe lidé ve Francii hůře akceptují dietu a dieta je tedy vnímána jako handicap. Cílem léčby PKU je najít co nejlepší rovnováhu mezi dlouhodobou ochranou intelektuálních funkcí a dodání pocitu moţnosti vést normální ţivot (1)

30 13.2. Velká Británie Screening byl zahájen mezi léty Všechny děti, jejichţ hladina fenylalaninu přesahuje 600 µmol/l a které mají normální nebo sníţenou hladinu tyrosinu a normální hladinu aminokyselin, zatímco příjem proteinů je 2-3 g/kg/den, mohou dostat nízkofenylalninovou dietu okamţitě. Dětem, které mají hladinu fenylalaninu mezi µmol/l po několik dní je také naordinována dieta. Pro děti do dvou let dieta obsahuje bílkovinné substráty bez fenylalaninu, po jiné stránce je však vyváţená, vhodně sloţená, poskytuje mg/kg den tyrosinu a nejméně 3g/kg/den aminokyselin. U dětí starších 2 let je příjem aminokyselin udrţován na hranici 2g/kg/den a jsou dodávány bílkovinné substráty bez fenylalaninu. Cílem je udrţet koncentraci fenylalaninu u dětí do 6 let věku na hladině µmol/l. Horní limit hladiny fenylalaninu je pro děti školního věku 480 µmol/l. U starších dětí je horní hranice nastavená na 700 µmol/l. První 4 roky se hladina fenylalaninu monitoruje týdně, od 4 let se hladina fenylalaninu monitoruje kaţdých 14 dní. Příjem fenylalaninu můţe být nastaven podle jeho krevní hladiny. Celkové zhodnocení příjmu, růstu a celkového zdraví je kaţdé 2-3 měsíce v dětství, kaţdé 3-4 měsíce ve škole, následně kaţdého půl roku. Běţně je doporučována dieta na celý ţivot. Dospělí však vyţadují stálé kontroly, mohou si nastavit frekvenci monitorování a moţnost dietních konzultací (6) Německo Hladina fenylalaninu větší nebo rovna 600 µmol/l zjištěná screeningem musí být léčena dietou s nízkým obsahem fenylalaninu. Doporučené hladiny fenylalaninu se mohou v průběhu věku měnit, do 10 let by se měly drţet na hodnotách µmol/l, mezi rokem věku by neměly překročit 900 µmol/l a po 15 roku věku by neměly být větší jak 1200 µmol/l. Hladina fenylalaninu je u pacientů monitorována přinejmenším jednou do roka (4) USA Dietní léčba je zahájena při zjištění hladiny fenylalaninu mezi µmol/l. Frekvence monitorování hladiny fenylalaninu není jednotná. V prvním roce bývá jednou týdně, ale také i jednou měsíčně. Po prvním roce do 18 let je frekvence monitorování mezi 1x měsíčně nebo 1x za 3 měsíce. Doporučené hladiny PHE během ţivota: do 12 let µmol/l od 12 let µmol/l. Běţně je doporučováno být na dietě celý ţivot (41)

31 Tabulka srovnání přístupů k léčbě PKU v jednotlivých zemích (1, 4, 6, 9, 28, 41, 43, 57, 67) Pouţité zkratky: FNKV Fakultní nemocnice Královské Vinohrady; FN Brno Fakultní nemocnice Brno; VFN Všeobecná fakultní nemocnice v Praze Indikace k zahájení diety dle množství PHE v krvi Doporučená doba trvání diety Velká Británie Německo USA France ČR >400µmol/l >600 µmol/l > µmol/l celoživotní celoživotní celoživotní Cílové hladiny phe k věku: 0-2 let Cílové hladiny phe k µmol/l věku: 3-6 let µmol/l Cílové hladiny phe k věku: 7-9 let Cílové hladiny phe k µmol/l věku:10-12 let µmol/l >600 µmol/l do 10 let věku se stálým sledováním µmol/l Cílové hladiny phe k µmol/l věku: let µmol/l µmol/l Cílové hladiny phe k věku: 16 a více let µmol/l Cílové hladiny phe k µmol/l µmol/l věku: nad 18 let Frekvence monitorování 0-1 roky týdně/měsíčně týdně Frekvence monitorování týdně 1-2 roky Frekvence monitorování 3-4 let 1x za 14 Frekvence monitorování dní 4-5 let 1x za Frekvence monitorování 1x za 14 dní měsíc/14x za let měsíce do 18 Frekvence monitorování let 7-9 let 1x měsíčně Frekvence monitorování let měsíčně Frekvence monitorování 16 a více let vlastní volba >240 μmol/l (FNKV, FN Brno) >600 μmol/l (VFN) celoživotní µmol/l µmol/l µmol/l µmol/l µmol/l týdně 1x za 14 dní 1x za2-4 týdny 1x měsíčně 1x za 1-3 měsíce

32 14. Alternativní léčba Ačkoli má dietní léčba PKU velmi dobré výsledky je pro jedince velmi náročná a tedy její compliance je špatná, zvláště u jedinců v adolescenci. Proto je snaha vyvíjet přijatelnější formy léčby (9) Použití prekurzorů neurotransmiterů In vitro, na zvířatech a ve vzorcích (plasma, moč a cerebrospinální tekutina) od pacientů s PKU bylo dokázáno, ţe zvýšené mnoţství PHE interferuje se syntézou neurotransmiterů L- dopa. Narušená dopaminová syntéza by mohla být jedním z důvodů mozkových dysfunkcí. Studie z roku 1985 zaloţená na dietě s neomezenými dávkami PHE, ale s vysokými dávkami tyrosinu a tryptofanu způsobila zlepšení metabolismu neurotransmiterů u dvou pacientů s PKU. Tyrosin sám zlepšil kognitivní funkce a samotná dodávka tryptofanu normalizovala metabolismus serotoninu, ale kognitivní funkce nebyly vyšetřovány. Následné dvě placebem kontrolované studie selhaly. Důvodem je, ţe studie s pozitivním výsledkem zřejmě zahrnovaly stejné pacienty a potvrzovala jedna druhou. Druhý důvod selhání studie je, ţe zlepšení v mozkových funkcích bylo srovnáváno pouze jedním parametrem. Klinická významnost nedostatečné syntézy neurotransmiterů není jasná, ačkoli léčba s tyrosinem a tryptofanem ukazuje vliv na syntézu neurotransmiterů, klinický význam zlepšení mozkových funkcí nebyl potvrzen a tedy vysoké dávky tyrosinu, tryptofanu a L-dopa nemohou být k léčbě doporučeny (44) Pokusy v blokaci průchodu fenylalaninu přes hematoencefalickou bariéru Dlouhé neutrální aminokyseliny (LNAA): fenylalanin, tyrosin, tryptofan, leucin, isoleucin a valin, soutěţí o stejný přenašeč (přenašeč L-aminokyselin) přes hematoencefalickou bariéru. Přechod přes hematoencefalickou bariéru je dán jejich mnoţstvím v plasmě a rozdílnou afinitou k přenašeči. Zvýšené mnoţství fenylalaninu v krvi a v mozku a nedostatek ostatních LNAA je pravděpodobně hlavní příčinou narušení vývoje mozku. Soutěţení o přenašeč můţe být vyuţito tak, ţe se zvýší nabídka LNAA v plasmě. Mnoţství fenylalaninu v mozku je moţno měřit neinvazivně MR spektroskopií, tohoto zjištění bylo vyuţito v nedávné studii. Studie zjišťovala transport PHE přes hematoencefalickou bariéru u pacientů s PKU zatímco koncentrace PHE a LNAA byly měněny. Mozková aktivita byla monitorována na EEG. Na začátku bylo v plasmě 1000 µmol/l PHE a v mozku 250 µmol/l. Bez suplementace LNAA a po zatíţení fenylalaniem došlo k jeho zvýšení v mozku na 400 µmol/l a EEG odhalila akutní

33 poruchy v mozkové aktivitě. Pokud došlo současně k suplementaci LNAA, byl přechod PHE z krve do mozku úplně zablokován a nebyly pozorovány změny na EEG v mozkové aktivitě. Tyto výsledky jsou signifikantní pro léčbu fenylketonurie a pro pacienty s PKU. Pro jejich vyuţití je však zapotřebí dalších studií (9, 44) Použití fenylalaninamoniaklyázy Fenylalaninamoniaklyáza metabolizuje fenylalanin na méně škodlivý produkt (kyselinu transskořicovou). Předpokládá se moţnost vyuţití této kyseliny jako náhrady za fenylalaninhydroxylázu. Testy na zvířecích modelech ukázaly, ţe enzym fenylalaninamoniaklyáza sniţuje hodnoty fenylalaninu. U myši vedlo enterální a intraperitoneální podání injekce rekombinantních buněk E.coli exprimujících fenylalaninamoniaklyázu k signifikantnímu poklesu hladiny PHE v krvi. Pouze jedna studie zkoušela pouţití fenylalaninamoniaklyázy na člověku. Tato studie byla provedena zatím pouze na jednom pacientovi, kterému byl enzym dodán v průběhu hemodialýzy. Tato studie byla úspěšná. Vzhledem k tomu, ţe tato procedura je velmi náročná nemůţe být tento způsob doporučen jako běţný v léčbě fenylketonurie (9,44) Genová terapie Na myších bez PAH byly vyzkoušeny různé metody genového přenosu. Avšak dosud ţádný z těchto experimentů nevedl k trvalé fenotypové korekci buď pro špatnou účinnost vneseného genu nebo pro tvorbu neutralizujících protilátek nebo nedostatek kofaktoru v mimojaterních cílových orgánech. Neţ budou moţné klinické studie u lidí, je nutný vývoj bezpečnějšího a úspěšnějšího přenosového faktoru pro PAH gen (9, 68) Transplantace jater Bylo zjištěno, ţe transplantace jater zcela upravuje deficit PAH, ale její rizika jsou příliš velká, neţ aby se stala alternativou k dietní léčbě (9) Dodávání kofaktoru BH4 Nedávno bylo zjištěno, ţe u určitých pacientů můţe perorální dodání kofaktoru BH 4 sníţit hladiny fenylalaninu na terapeutické hodnoty. Aţ 2/3 pacientů s mírnou PKU jsou BH 4 responzivní a mohou profitovat z léčby kofaktorem (9). Podle Blaua a Erlandensena jsou 4 předpokládané mechanismy pro BH 4 responzivitu. Léčba BH 4 můţe: Zvýšit vazebnou afinitu mutované PAH k BH

34 Ochránit aktivní BH 4 před degradací Zvýšit biosyntézu BH 4 Zvýšit expresi PAH Nejpravděpodobnější hypotézou je, ţe BH 4 responzivita je multifaktoriální, ale je nutný další výzkum. Podle zkušeností s léčbou BH 4 deficitních pacientů je moţno očekávat, ţe dlouhodobá aplikace BH 4 nemá ţádné vedlejší účinky. (9) Léčba hyperfenylalaninémie z poruchy tvorby a regenerace BH4 Poruchy metabolismu tetrahydrobiopterinu (BH 4 ) jsou spojené s hyperfenylalaninémií a deficitem biogenních aminů (dopamin, katecholaminy, melanin, serotonin), u těchto pacientů není účinná léčba dietou. K poklesu fenylalaninu v krvi dochází při dodávce BH 4 v dávkování mg/kg/den. Pokud jsou terapeutické dávky BH 4 příliš vysoké mohou vést k hromadění BH 2 a k moţnému zvýšení rizika deficitu folátů v centrálním nervovém systému. U těchto pacientů se dodávají prekurzory neurotransmiterů (L-dopa, karbidopa, 5-hydroxytryptofan) (9, 39). 15. Dietní terapie fenylketonurie Dietní omezení při léčbě fenylketonurie je velmi přísné, jak z hlediska sloţení stravy, tak z hlediska výběru vhodných potravin. Cílem léčby je udrţet takovou hladinu PHE v krvi, která se přibliţuje normálním hodnotám pro daný věk. Léčba dietou trvá po celou dobu ţivota, v dospělosti je dieta obvykle mírnější (53). Dieta při fenylketonurii představuje pro řadu rodin velké finanční náklady a časové omezení, čím je dieta přísnější z hlediska omezení fenylalaninu tím je nákladnější. Důvodem je zařazování nízkobílkovinných přípravků ve větší míře. Nákladnost diety oproti normální stravě se liší dle věku a toleranci fenylalaninu pacientem. Dieta při fenylketonurii je nákladnější zhruba o 40-50% neţ běţná strava (23). Pro řadu pacientů proto dieta představuje velké omezení a z toho pramenící špatné compliance diety. Dietní omezení fenylalaninu je stanoveno individuálně na základě porovnání zjištěné a doporučované hladiny fenylalaninu v plasmě také vzhledem k věku, pohlaví, rychlosti růstu, psychologickém a neurologickém vývoji pacienta. A dále na aktivitě enzymu fenylalaninhydroxylázy, tedy na schopnostech pacienta PHE zpracovat (40). Při fenylketonurii se stává esenciální aminokyselinou tyrosin, proto je vhodná jeho suplementace a kontrola jeho koncentrace v plasmě (57, 40)

35 Tabulka 4 znázorňuje doporučená mnoţství proteinů, kalorií, fenylalaninu a tyrosinu v dietě pro děti a dospělé s fenylketonurií. Doporučení pro fenylalanin a tyrosin však mohou být modifikována na základě hladiny fenylalaninu a tyrosinu v krvi a růstu dětí. Tyto hodnoty vycházejí z obecných doporučení vydaných v protokolu nutriční podpory z roku 2001 (11, 40). Tabulka 4. Zkratky: PHE fenylalanin, TYR - tyrosin Věk PHE TYR Protein Energie Novorozenci a kojenci mg/kg mg/kg g/kg kcal/kg 0-3 měsíce ,0-3, měsíců ,0-3, měsíců ,5-3, měsíců ,5-3, Chlapci a dívky mg/den g/den g/den kcal/den 1-4 roky ,72-3, , let , , let , Ženy mg/den g/den g/den kcal/den 3, let , , let , , víc jak 19 let , Muži mg/den g/den g/den kcal/den let ,38-5, let ,42-6, víc jak 19 let ,35-6, Fenylalanin je aminokyselina, která se vyskytuje ve všech bílkovinách. Bílkoviny jsou v určitém mnoţství přítomny ve všech běţných potravinách. Pokud tedy máme u nemocného omezit příjem fenylalaninu, musíme omezit příjem bílkovin ve stravě. Tato podmínka je splnitelná pokud se ve stravě pouţívají potraviny s velmi nízkým obsahem přirozených bílkovin. Bílkoviny by však měly být ve stravě obsaţeny z 10-15% celkového energetického

36 příjmu, tento nedostatek je moţno nahradit podáváním speciálních dietních bílkovinných preparátů bez fenylalaninu (28). Fenylketonurická dieta je zaloţena na čtyřech základních principech (9): 1. Vyloučení jídel s vysokou koncentrací fenylalaninu týká se převáţně potravin ţivočišného původu (maso, ryby, sýry, vejce, jogurty, zmrzliny, rýţe a obilí) 2. Neomezený příjem potravin s velmi nízkým obsahem fenylalaninu (< 30 mg /100 g) např. sacharidy, ovoce, některé druhy zeleniny 3. Vypočtené mnoţství vybraných přirozených nebo vyrobených jídel se středním obsahem fenylalaninu (> 30 mg /100 mg) např. brambory, špenát, brokolice, některé druhy speciálního chleba a speciální těstoviny 4. Vypočtené mnoţství směsi aminokyselin bez fenylalaninu obohacené o vitaminy, minerální látky a stopové prvky. Vhodné a nevhodné potraviny jsou v příloze č Fenylalanin v potravinách Na trhu jsou k dispozici potraviny, určené pro zvláštní výţivu osob s fenylketonurií, tyto jsou označeny jako potraviny bez fenylalaninu. Vyhláška 54/2004 o potravinách určených pro zvláštní výţivu a způsobech jejích pouţití, stanovuje poţadavky na potraviny bez fenylalaninu (65): Potravinami bez fenylalaninu se rozumějí potraviny vyrobené zvláštním technologickým postupem tak, aby obsah fenylalaninu nebyl vyšší neţ 20 mg ve 100 g nebo 100 ml potraviny ve stavu určeném ke spotřebě. U potravin vyrobených ze surovin přirozeně neobsahujících fenylalanin musí být jeho obsah nulový. Potraviny bez fenylalaninu jsou určeny pro osoby s vrozenou, geneticky podmíněnou poruchou metabolismu fenylalaninu. Kromě údajů uvedených v 6 zákona a 3 se na obalu potravin bez fenylalaninu uvedou údaje: o energetické hodnotě v kj a kcal. Je-li energetická hodnota potraviny ve stavu, v jakém je uváděna do oběhu, niţší neţ 50 kj (12 kcal) ve 100 g nebo ve 100 ml potraviny, lze údaj o energetické hodnotě nahradit slovy "energetická hodnota niţší neţ 50 kj (12 kcal) ve 100 g nebo ve 100 ml",

37 o obsahu vitaminů, minerálních látek a dalších látek v hmotnostních jednotkách µg, mg nebo g na 100 g nebo 100 ml potraviny, popřípadě na jiné vhodné mnoţství, odpovídající denní dávce5), o obsahu fenylalaninu v mg ve 100 g nebo 100 ml potraviny, potravina musí být pouţívána na základě doporučení lékaře nebo osoby kvalifikované v oblasti léčebné a klinické výţivy, farmacie nebo péče o matku a dítě, popis vlastností a charakteristik, které činí pouţití potraviny účelným zvláště s ohledem na obsah ţivin, který je zvýšen, sníţen, eliminován nebo jinak upraven, a důvody pouţití potraviny, s ohledem na jejich charakter a způsob uţití o nezbytné prevenci a kontraindikace související s pouţitím potraviny, s ohledem na jejich charakter a způsob uţití sdělení o způsobu pouţití této potraviny, s ohledem na jejich charakter a způsob uţití pokyny k vhodnému způsobu přípravy, konzumace a skladování výrobku poté, kdy byl obal otevřen. Pro stanovení mnoţství fenylalaninu v běţných potravinách se v ČR pouţívají potravinářské tabulky s uvedeným mnoţstvím fenylalaninu, nebo se orientační mnoţství fenylalaninu určí výpočtem. Výpočet obsahu fenylalaninu podle množství a druhu bílkoviny (25,28): 1. Zjistíme, kolik gramů bílkovin výrobek obsahuje. Výrobce většinou uvádí obsah bílkovin ve 100g výrobku. Např.: výrobce uvádí, ţe 100 g jogurtu obsahuje 3,8 g bílkovin, obsah balení váţí 150 g. Kolik gramů bílkovin bude obsahovat celé balení (150 g) jogurtu? Výpočet: 100 g. 3,8 g bílkovin 150 g x g bílkovin X = 150/100 x 3,8 = 5,7 Výsledek: 1 balení (150 g) jogurtu obsahuje asi 5,7 g bílkovin 2. Zjištěný počet gramů vynásobíme obsahem fenylalaninu podle tabulky 5 (tabulka respektuje fakt, ţe různé druhy bílkovin v potravinách obsahují odlišné mnoţství fenylalaninu). Např.: Víme, ţe 150 g jogurtu obsahuje 5,7 g bílkoviny. Mléčné výrobky obsahují v jednom gramu 51 mg PHE

38 Výpočet: v 5,7 g bílkoviny je tedy 5,7 x 51 = 290 mg PHE. Výsledek:1 balení (150 g) jogurtu Fantasia obsahuje asi 290 mg fenylalaninu. Tabulka 5: Průměrný obsah PHE v závislosti na druhu potraviny (28) Potravina Čerstvé ovoce 27 Čerstvá zelenina 35 Čerstvé houby 29 Brambory a výrobky z nich 49 Mléko a mléčné výrobky 51 Pečivo 58 Vepřové maso 44 Hovězí maso 48 Uzeniny 46 Ryby 43 Ořechy 51 Obilí 55 Žloutek 49 Bílek 69 Cukrovinky (čokoláda, sušenky) 50 Průměrný obsah PHE v 1g bílkoviny (údaj v mg) Ve Velké Británii se pouţívá systém výměny bílkovin, kde 1g bílkoviny představuje přibliţně 50 mg fenylalaninu (9) Sladidlo aspartam Vhodnost konzumace sladidla aspartam v dietě fenylketonuriků je často diskutované téma. Aspartam (l-aspartyl-l-fenylalaninmetylester) je velmi často pouţívaným sladidlem. V průběhu trávení se aspartam rozkládá na 2 aminokyseliny a metanol (přibliţně 50% fenylalaninu, 40% kyseliny aspartové a 10% metanolu) (61). Z důvodu rozkladu aspartamu na fenylalanin je aspartam sladidlem nevhodným pro osoby s fenylketonurií a tedy není všeobecně doporučováno zařazovat aspartam do jejich stravy. Výrobci jsou povinni upozornit na pouţití sladidla aspartam v potravině varováním: "Obsahuje zdroj fenylalaninu"(66). V České republice je pouze jedno centrum ve Fakultní nemocnici Královské Vinohrady (FNKV), které s určitým omezením povoluje pouţití sladidla aspartam v dietě fenylketonuriků. Centrum vychází ze stanoveného mnoţství fenylalaninu ve vybraných

39 vzorcích potravin slazených aspartamem, jehoţ stanovení provedl výzkumný ústav potravinářský (viz příloha 4). Na základě tohoto stanovení je moţné dle Komárkové a Pazdírkové z tohoto centra vydat následující doporučení pro populaci s PKU (29): 1, Vyhnout aspartamu by se měli děti, dospívající a těhotné s PKU, kteří mají nízký doporučený příjem PHE v dietě, případně dospělí u kterých je příjem PHE doporučen pod 1000 mg/den. 2, Při průměrné a vyšší toleranci k PHE je moţné zařadit některé druhy analyzovaných výrobků, které se započítají do celkového příjmu aspartamu. Omezení je u vysoké konzumace nápojů. Tato doporučení vychází z toho, ţe pacienti s PKU mají individuálně stanovenou dávku PHE v jídelníčku, kterou by měli dodrţovat. Kromě výše uvedených autorek však jiná metabolická centra v ČR ani ve světě zařazovat aspartam nedoporučují Léčebné přípravky Dietní léčebné přípravky jsou hlavním zdrojem bílkovin ve výţivě pacientů s PKU. V dietních léčebných přípravcích jsou přítomny všechny aminokyseliny mimo fenylalanin. Aminokyseliny nejsou spojeny chemickými vazbami, při trávení tedy odpadá proces jejich postupného štěpení. Tyto přípravky se velmi rychle vstřebávají do krve. Přípravky je tedy vhodné uţívat po jídle a jejich doporučenou denní dávku rozdělit nejlépe na 3-5 dílů (28). Sloţení proteinových přípravků můţe být rozděleno do 4 skupin Proteinový hydrolyzát v prášku Aminokyselinový prášek: některé obsahují cukr a tuk a vitaminů a minerální látky Aminokyselinové tablety nebo kapsle: některé obsahují přidaný cukr, tuk, vitaminy a minerální látky Aminokyselinové tyčinky s tuky, cukry, vitamíny a minerálními látkami Ready to drink formulas s cukry, vitamíny a minerálními látkami Výzkumy dodnes neprokázaly jednoznačnou odpověď na otázku, jaké mnoţství přípravků by mělo být podáváno. Guidelines vydané Medical reasearch council doporučují velké mnoţství aminokyselinových přípravků. Předpokládají, ţe děti mladší 2 let, by měly při nejmenším

40 uţívat 3g/kg/den. Děti starší 2 let by měly být udrţovány na dávkách 2 g/kg/den. Tato doporučení jsou vyšší neţ bezpečné limity dle WHO/FAO/UNU z roku Podle nich by děti s PKU měly mít stejné dávky proteinů jako děti bez PKU na pokrytí jejich potřeb pro růst, podporu a běţné ztráty dusíku (35). Dvě nezávislé studie prokázaly, ţe u osob s PKU roste tolerance k fenylalaninu se zvyšujícím se mnoţstvím přijímaných bílkovinných preparátů (35). Studie MacDonaldové, která sledovala 25 dětí od 2-10 let. V rámci studie bylo provedeno porovnání vysokého příjmu bílkovinného přípravku (2g/kg/den) a nízkého příjmu bílkovinného přípravku (1,2g/kg/den). Kaţdé mnoţství bylo podáno po dobu 14 dnů, mezitím vţdy proběhlo období pročištění, ve kterém se děti vrátily ke svému obvyklému příjmu bílkovinné náhraţky. Dětem rodiče odebírali krev 2 x denně. Výsledkem této studie bylo, ţe u dětí významně vzrostly hladiny fenylalaninu v krvi v době, kdy konzumovaly menší mnoţství dietního přípravku (34). Niţší doporučené dávky bílkovinných přípravků však mohou vést u pacienta k lepšímu přijmutí diety a lepšímu compliance pacienta. Studie MacDonaldové z roku 1997 zjistila, ţe pouze 38% dětí a mladých lidí konzumuje doporučné mnoţství dietních preparátů. Schulz a kol. v roce 1995 zjistil, ţe 20% pacientů přestalo uţívat dietní preparáty, přestoţe stále dodrţovalo nízkoproteinovou dietu. Studie Prince z roku 1997 demonstruje normální růst na relativně nízkém příjmu aminokyselinových preparátů. Ačkoli je předpokládáno, ţe substituce jednoduchých aminokyselin můţe vést k jejich horšímu vyuţití. Protoţe vzrůst a pokles koncentrace jednoduchých aminokyselin v krvi je mnohonásobně rychlejší neţ při konzumaci peptidů a proteinů. Tento fakt vede k větším ztrátám aminokyselin. Bylo dokázáno, ţe ztráty dusíku jsou mnohem větší u osob, které konzumují adekvátní mnoţství proteinů pouze z aminokyselinových preparátů neţ u osob konzumující celé proteiny (35) Mateřské mléko a výživa dítěte s fenylketonurií Diagnostika fenylketonurie probíhá mezi 1-2 týdnem věku dítěte. Do té doby jsou děti většinou krmeny mateřským mlékem nebo umělou počáteční výţivou. U těchto dětí je primárně zapotřebí sníţit mnoţství fenylalaninu na doporučované hodnoty. Léčba je prováděna tak, ţe se na dobu 2-5 dnů přerušuje podávání normální stravy (mateřské mléko, umělá počáteční výţiva) a místo nich dítě dostává směs aminokyselin bez fenylalaninu, které je určeno pro kojence a obsahuje všechny ţiviny mimo PHE. Přitom je pravidelně sledována

41 hladina PHE v krvi dítěte. Kdyţ hladina poklesne do léčebného rozmezí, zavádí se do stravy dítěte opět mateřské mléko nebo umělá počáteční výţiva (28, 51). Kojení by mělo být ţenám doporučováno nejenom pro obsah antimikrobiotických a antivirotických látek na podporu imunity, ale také proto, ţe nedávné výzkumy ukázaly, ţe kojené děti s fenylketonurií mají vyšší inteligenční kvocient (51). Mateřské mléko je vhodnou výţivou dítěte, mnoţství fenylalaninu v něm obsaţeného je nízké a odpovídá kravskému mléku nebo počáteční umělé výţivě (51). Mateřské mléko se začne podávat po 3 dnech a hledá se optimální poměr mezi MM a směsí AMK bez phe, aby PHE byl v terapeutickém rozmezí µmol/l. Jeho mnoţství musí být vypočítáno, na takové, které je dítě schopno zpracovat, aniţ by mu stoupala hladina fenylalaninu v krvi. Řada dětí snese pouze poloviční mnoţství běţných dávek mléka, a tedy zbývající objem stravy je podáván ve formě dietních léčebných přípravků bez fenylalaninu (28). V tomto období je velmi důleţité pravidelné týdenní monitorování hladiny fenylalaninu v krvi. Je velmi podstatné, aby hladina fenylalaninu v tomto období byla dostatečná z důvodu růstu dítěte, ale ne příliš vysoká, pro nebezpečí poškození mozkové tkáně. Studie z roku 2007 hodnotila efekt mateřského mléka na hladinu fenylalaninu a růst dětí s PKU. Srovnávala 35 dětí krmených mateřským mlékem s dodávkou aminokyselinových přípravků bez fenylalaninu a 35 dětí krmených umělou mléčnou výţivou. Ukázalo se, ţe hladiny fenylalaninu byly normální u 87% dětí krmených mateřským mlékem a u 74,4% krmených umělou mléčnou výţivou. Růst byl rovnoměrný v obou dvou skupinách. Závěrem studie je, ţe kojení v průběhu léčby poskytuje adekvátní metabolickou kontrolu a růst dětem s fenylketonurií (22). Mezi 5-6 měsícem věku je doporučený postupný přechod na smíšenou stravu. Začíná se s velmi malým mnoţstvím nízkobílkovinných potravin jako zelenina a ovoce. Dvě dávky aminokyselinového léčebného přípravku se postupně nahrazují zeleninovým a ovocným příkrmem. Obilninové instantní kaše jsou bohatým zdrojem fenylalaninu a nejsou proto vhodné, lze je však nahradit rýţovými instantními kašemi. Přídavek přirozené bílkoviny mateřské mléko, mléčné náhrady jsou ve stravě nahrazovány vţdy v individuálním mnoţství (26). K zelenině lze také přidat čisté rostlinné margaríny a vytvořit jemné pyré a tak zvýšit energetický příjem. Děti s PKU potřebují také dostatek nenasycených mastných kyselin, pro správný vývoj mozku, ty mohou být do stravy přidávány ve formě rostlinných olejů (řepkový, slunečnicový, olivový). Od sedmého do devátého měsíce věku mohou být přidávána malá mnoţství jídla s nízkým mnoţstvím fenylalaninu jako dušená jablka, nízkobílkovinné

42 těstoviny, nízkobílkovinný puding, nízkobílkovinný chléb s rostlinnými margaríny pro podporu kousání u dětí. Mnoţství mateřského mléka ve stravě se s věkem dítěte postupně sniţuje. Příjem fenylalaninu je postupně pokryt z pouze z tuhé stravy (51). V následujících věkových obdobích je důleţité dítě seznamovat s novými druhy potravin a pokrmů. Je důleţité, aby byl jídelníček pestrý a vyváţený, aby tedy obsahoval doporučené mnoţství fenylalaninu, bílkovin, tuků, cukrů a ostatních ţivin. Chuťové preference dětí se v průběhu vývoje mění a to co dříve dítěti nechutnalo, můţe po čase s chutí zařadit do jídelníčku. Dítě do jídla nenutíme, abychom v něm nevyvolali k danému jídlu odpor. Jídla, které dítě z důvodu diety nesmí, před ním neskrýváme, dítě s PKU se musí naučit přijmout svou odlišnou stravu a nemělo by ho překvapit nebo lákat odlišné stravování okolí. Dítěti postupně, s ohledem na jeho věk, vysvětlujeme základní principy diety, její význam a důleţitost jejího dodrţování (27). 16. Deficity pacientů s fenylketonurií Vzhledem k tomu, ţe pacienti s fenylketonurií se v rámci diety vyhýbají běţným potravinám, bývá jejich strava chudá na některé vitaminy a minerální látky. Nejčastější deficity jsou nedostatek vitaminu A, B 6 a B 12, dále nedostatek minerálních látek jako vápník, zinek, ţelezo a selen. S těmito deficity můţe souviset větší riziko anémií a osteomalacie nebo osteoporózy. V dietě dětí s fenylketonurií je často ve větší míře zastoupen příjem cukrů pro zvýšení energetické hodnoty. S nadbytkem cukrů v dietě mohou souviset problémy s hmotností Vitaminy A, B6 ab12 u pacientů s fenylketonurií Hlavními zdroji vitaminu B 12 jsou maso, drůbeţ, mořské ryby a v malém mnoţství také mléko a mléčné výrobky. Tyto potraviny jsou u pacientů s PKU vynechávány ze stravy, proto jsou tito pacienti ohroţeni jeho nedostatkem. Vitamin B 12 se vstřebává z 60-70% ze stravy za pomoci tzv. vnitřního faktoru, pokud je jeho funkce neporušená. Pokud je vitamínu B 12 ve stravě nedostatek nebo pokud je porušený vnitřní faktor dochází k jeho nedostatku, který vede k makrocytární anémii anebo k neurologickému poškození (třes, desorientace, náladovost). Hladina vitaminu B 12 se zjišťuje pomocí sérového kobalaminu navázaného na transkobalamin nebo holotranscobalamin (holotc) a dále podle hladiny homocysteinu a methylmalonilové kyseliny, které vzrůstají při nedostatku B 12. Vitaminu B 6 je nalézán v celé řadě zdrojů jako luštěniny, maso, drůbeţ, ryby, některé druhy zeleniny a ovoce. Vitamin B 6 je zapojen do metabolismu aminokyselin, sacharidů, tuků a

43 neurotransmiterů. Hlavní forma vitaminu B 6 je pyridoxin, pyridoxal, pyridoxamin. Neexistuje však ţádná dohoda, která forma vitaminu B 6 se stanovuje, pro určení jeho mnoţství v krvi (20). Studie z roku 2006 sledovala 31 pacientů s PKU nad 17 let, kteří jiţ nebyli na dietě. 7 z nich nedostávalo ţádnou suplementaci aminokyselinami a 24 z nich dostávalo neutrální aminokyseliny v tabletách. Krevní vzorky byly odebrány od 31 pacientů. Devět pacientů (29%) mělo hladinu kobalaminu pod 200 pmol/l a jeden pod 150 pmol/l. Normální rozmezí je pmol/l. Dalších 15 pacientů mělo holotc pod 50 pmol/l. Tedy 24 pacientů (74%) mělo sníţenou hladinu kobalaminu nebo holotc. Pacienti s hodnotou kobalaminu pod 200 pmol/l měli signifikantně vyšší hladinu methylmalonilové kyseliny při srovnání s ostatními. Nenašly se ţádné signifikantní rozdíly v hodnotě plasmatického homocysteinu mezi skupinami s hodnotou kobalaminu nad a pod 200 pmol/l. Našla se asociace mezi sníţenou hodnotou plasmatického homocysteinu a sníţeným mnoţstvím erytrocytů v krvi. Asociace byla také mezi sníţenou hladinou sérového kobalaminu a sníţeného mnoţství erytrocytů a hemoglobinu. Tři čtvrtiny pacientů má počínající deficit vitaminu B 12, ţádný z pacientů však neměl jeho zjevný nedostatek. V rámci studie byl také zhodnocen jídelníček 28 pacientů, zjistilo se, ţe 9 ze 14 muţů a 10 ze 14 ţen má niţší neţ doporučený denní příjem vitamínu B 6. Nebyla však nalezena ţádná asociace mezi hodnotou plasmatického homocysteinu a denním příjmem vitamínu B pacientů uţívajících denně pilulku vitaminu B 6 měli signifikantně niţší hladinu homocysteinu v krvi. 29% pacientů mělo nadbytek homocysteinu nad 12 µmol/l. Toto zjištění je alarmující z hlediska vyššího rizika kardiovaskulárních onemocnění. Pacienti měli zvýšené hodnoty homocysteinu, ačkoli měli normální hladiny kyseliny listové a normální funkci ledvin. Závěr: Pacienti s PKU by měli být průběţně kontrolováni a vedeni v dietním příjmu. U těchto pacientů je vhodné doplňovat výše zmíněné vitaminy (20). Studie z roku 2009 sledovala 37 adolescentů (28 bylo na dietní terapii a 9 dietu nedrţelo). Pacienti, kteří drţeli dietu, měli nedostačenou hladinu B12 pod 150 pmol/l a 6 mělo hraniční hladinu B12 ( pmol/l) Ţádný neměl specifické neurologické příznaky. Sérová hladina homocysteinu nebyla měřena (12). Studie sledující mnoţství vitaminu A v krvi pacientů s PKU zjistila, ţe pokud tito pacienti dostávali L aminokyseliny v doporučených mnoţstvích vzhledem k věku a navzdory tomu, ţe

44 příjem vitaminu A stravou byl větší neţ doporučený. 48% zkoumaných pacientů mělo sníţené mnoţství vitaminu A (< 30 µg/dl) nebo přímo deficit (< 20 µg /dl) (2). Studie zjišťující aktivitu antioxidantů zjistila, ţe plasmatická koncentrace peroxidázy je sníţená u pacientů s fenylketonurií. Pacienti s PKU měli sníţenou hladinu ubiquinone-10 ta můţe být spojená s vysokým příjmem vitaminu A ve stravě nebo s vysokou koncentrací malondialdehydu u pacientů s fenylketonurií (7) Deficity minerálních látek a kostní denzita u pacientů s fenylketonurií U pacientů s fenylketonurií jsou běţně nalézány sníţené hladiny feritinu v krvi, ačkoli hladiny hemoglobinu a erytrocytů jsou normální. Sníţená biodostupnost ţeleza není zcela vysvětlena, ačkoli příjem vitaminu C, který pomáhá vyuţití ţeleza, je u pacientů s PKU dostatečný (50). Nízká hladina zinku byla potvrzena u nemocných navzdory jeho dostatečnému příjmu stravou. Mnohem častější je u pacientů dostávajících kaseinové hydroláty bez fenylalaninu neţ u pacientů konzumujících smíchané mnoţství aminokyselin. Absorpce zinku je negativně ovlivněna kaseinovým hydrolyzátem, kvůli vysokému mnoţství polynenasycených mastných kyselin, ţeleza, fosforu a vlákniny. U dětí se objevuje v souvislosti se zinkem niţší vzrůst, zhoršená imunita a horší vyuţitelnost vitaminu A (50). U dětí se také projevuje nedostatek jodu. V roce 93 byla v ČR u 37 dětí s PKU ve věku 4-18 let vyšetřena jodurie. Průměrný denní příjem přirozených bílkovin byl u těchto dětí 0,35-0,5g/kg/den a14-24 mg fenylalaninu. Dostatečná jodurie nad 100 µg/l, byla nalezena pouze u 40 % dětí s PKU. 20% dětí, mělo jodurii niţší neţ 50 µg/l. Vylučování jodu bylo negativně ovlivněno věkem dítěte (30). Řada studií poukazuje na vyšší výskyt osteoporózy a osteopenie u pacientů s PKU. Studie z roku 2007 zjišťovala výskyt osteoporózy u 31 dospělých pacientů s PKU (18 ţen). Osteopenie byla zjištěna u 11 pacientů (38,7%) a osteoporóza u 2 sledovaných (6,5%). V této studii se neprokázala souvislost s věkem, hodnotou BMI a mnoţstvím tuku v těle, hodnotou PHE v krvi, hladinou minerálních látek v krvi. Dále se neprokázala souvislost s příjmem vitaminu D, kalcia a fosfátů. Pravděpodobné vysvětlení je v dlouhodobém nedostatečném příjmu mikronutrientů ve stravě nebo v tom, ţe defekt v kostním metabolismu, je způsobený nemocí samotnou (36)

45 16.3. Příjem tuků a sacharidů a obezita u pacientů s PKU Příjem energie u pacientů s PKU by měl být stejný jako u běţné populace. Celkový příjem energie závisí na mnoţství tuků a sacharidů v nízkobílkovinných potravinách, ale také na chutnosti a celkové úpravě pokrmů. Energetický příjem je zřídka hodnocen. Studie u zdravých dětí prokazují, ţe jejich energetický příjem je často vyšší neţ doporučený. Vzhledem k tomu, ţe energetická disbalance můţe vést k negativní dusíkové bilanci, ačkoli je příjem proteinů dostatečný, je nutné sledovat energetický příjem také u nemocných s PKU. Studie z roku 1995 sledovala energetický příjem 82 pacientů s PKU mezi lety, kteří stále drţeli dietu. 17 pacientů, kteří neuţívali aminokyselinové preparáty bez fenylalaninu, bylo o % pod doporučeným energetickým příjmem (50). Příjem jednotlivých ţivin ve stravě osob s PKU je nerovnoměrný. Ve stravě se vyskytuje velké mnoţství snadno stravitelných sacharidů, menší mnoţství přirozených bílkovin a nerovnoměrné mnoţství tuků (50). Příjem tuků u pacientů s PKU je niţší neţ v normální stravě, ačkoli není důvod ke sníţení jejich příjmu ve stravě. Vzhledem k tomu, ţe příjem zvířecích produktů je velmi malý hlavním zdrojem tuků jsou rostlinné oleje s polynenasycenými mastnými kyselinami a nulovým obsahem cholesterolu. Polynenasycené mastné kyseliny rozdělujeme do dvou řad: omega-3: dokosahexaenová (DHA) a eikosapentaenová (EPA) a omega-6: arachidonová (AA). DHA má velmi důleţitou roli v rozvoji centrálního nervového systému a retiny. Nedostatek nenasycených mastných kyselin v mozku pacientů s PKU byl diagnostikován v 60 letech minulého století (37). Studie z roku 2002 zkoumala hladiny masných kyselin v krvi pacientů s PKU a zjistila, ţe pacienti měli významně zvýšené mnoţství omega-6 mastných kyselin a nedostatek DHA (37). Jiná studie zjistila zlepšení vidění u pacientů s PKU dostávající vyváţené dávky EPA, DHA, AA oproti kontrolní skupině s placebem (50). Vzhledem k pozitivnímu vlivu DHA na mozkovou tkáň je vhodné, aby pacienti s PKU zvýšili její příjem ve stravě. Omega-3 kyseliny se nacházejí ve větší míře v řepkovém, lněném a sojovém oleji a rybím tuku. V ČR byl proveden výzkum na výskyt obezity u 182 nemocných s PKU ve věku od 5-34 let (81 chlapců a 101 dívek). Soubor zahrnoval jak nemocné na dietě, tak ty, kteří dietu z vlastního rozhodnutí ukončili. V souboru bylo 75,8% obézních pacientů a 24,2 pacientů s normální hmotností. Závěrem studie bylo, ţe výskyt obezity u nemocných s PKU je významně vyšší ve srovnání se zdravou populací. Obezitu, lze pozorovat jiţ v mladším

46 školním věku a se stoupajícím věkem její výskyt vzrůstá. Nejvyšší je ve skupině dospělých, kteří ukončili dietu a stravují se normálně. Za rizikové faktory vzniku obezity lze podle studie povaţovat: vysoký příjem sacharidů a tuků v dietě, nepravidelný příjem stravy s nerovnoměrným rozloţením výţivových dávek a dlouhodobými hladovými pauzami a také velký nárůst energetické hodnoty stravy po přechodu na normální stravu (13). Studie prováděná v ČR z roku 2008 však tato tvrzení nepotvrdila. V této studii bylo vyšetřeno 100 dospělých pacientů s PKU ve věku od 18 do 43 let. 55% z nich nízkobílkovinnou dietu nedodrţovalo, 45% bylo na nízkobílkovinné dietě, ale 22% z nich mělo hladinu PHE vyšší neţ 1200µmol/l. Ve studii také byly zjišťovány hladiny kyseliny močové, glykémie, celkového cholesterolu a triacylglycerolů. Ve skupině pacientů bez diety byla průměrná hodnota BMI u ţen 24,2+/- 4 a u muţů 25,4 +/-4,2. 36,3 % pacientů mělo BMI >25-30 a u 9,1% BMI dosahovalo nad 30. Ţádný pacient neměl BMI pod 18. V této skupině mělo 14 pacientů zvýšenou kyselinu močovou v krvi >399 µmol/l, 5 mělo glykémii na lačno >5,6 mmol/l, 7 ukazovalo hodnotu celkového cholesterolu v krvi >5,2 mmol/l a u 7 byla hodnota triacylglycerolů v krvi na lačno >2,0 mmol/l. Ve skupině pacientů dodrţujících nízkobílkovinnou dietu byla průměrná hodnota BMI u ţen 23,0 +/- 5,7 u muţů 23,4 +/-5,7. BMI >25-30 mělo 11,1% a 11,1% mělo BMI >30. Oproti tomu BMI < 18 mělo 15,5 % dospělých na nízkobílkovinné dietě. Závěrem této studie je, ţe pacienti s PKU bez ohledu na pohlaví mají průměrné BMI se sklonem k nadváze a obezitě. Tento stav můţe souviset se zvýšeným podílem sacharidů v nízkobílkoviné dietě či s dalšími neobjasněnými defekty v tukovém metabolismu. V souboru mělo také 7% pacientů zvýšenou hladinu celkového cholesterolu. V jiných studiích je uváděno zvýšení celkového cholesterolu, LDL cholesterolu a triacylglycerolů aţ u 15% dospělých s PKU. Z těchto důvodů se doporučuje monitorovat take lipidový profil u dospělých s PKU vzhledem k moţnému zvýšenému riziku aterosklerózy (49). 17. Maternální fenylketonurie Prvním, kdo popsal maternální fenylketonurii byl v roce 1957 londýnský lékař Charles Dent. Upozornil na mentálně retardovanou ţenu s PKU, která měla 3 těţce retardované děti s PKU, a vyslovil domněnku, ţe příčinou poškození mozku vyvíjejícího se plodu by mohla být příliš vysoká hladina fenylalaninu v krvi matky v průběhu těhotenství. Do vědomí lékařské veřejnosti se však problematika dostala aţ po zveřejnění mezinárodní studie Lenkeho a Levyho v roce 1980 (48)

47 Vysoké koncentrace fenylalaninu v dietě těhotné vedou k vysokým koncentracím PHE v krvi, tyto vysoké koncentrace se dostávají přes placentu do těla plodu a narušují jeho vývoj. Vysoké koncentrace fenylalaninu jsou spojeny se specifickým syndromem: faciální dysmorfie, mikrocefalie, opoţdění vývoje, problémy s učením a vrozené srdeční vady. Rysy v obličeji u takto postiţených dětí připomínají rysy u fetálního alkoholového syndromu s malými očními štěrbinami, epikanty, dlouhým filtrem a tenkým horním rtem. Mohou se objevit další malformace jako: rozštěp rtu a patra, atrézie jícnu, tracheoezofageální píštěl, malrotace střeva, exstrofie močového měchýře a oční defekty (9,32). Příčinou postiţení plodu je, ţe koncentrace fenylalaninu v krvi fetu jsou 1,5-2x vyšší neţ v krvi matky. PHE soutěţí o placentární transport s jinými neutrálními mastnými kyselinami a ovlivňuje fetální vývoj různými dosud neznámými způsoby. Na druhou stranu nízké koncentrace fenylalaninu mohou omezit syntézu bílkovin vyvíjejícího se plodu a mohou být také škodlivé. Proto je nutné zaměřit se na dosaţení PHE v krvi matky v bezpečném rozmezí (9). Na základě těchto zjištění byla zahájena řada studií. National Institutes of Health se v roce 2000 shodl na jistých pravidlech léčby fenylketonurie. Podle těchto pravidel je doporučováno, aby ţeny a dívky s fenylketonurií měly hladinu fenylalaninu pod 360 µmol/l 3 měsíce před otěhotněním. Hladina fenylalaninu v průběhu těhotenství by měla být udrţována mezi µmol/l. V průběhu těhotenství by u těchto ţen měly být dodávány také specifické vitaminy jako kyselina listová a vitamin B12 a ostatní specifické nutriety (ţelezo, zinek, vápník), z důvodu jejich častých deficitů při léčbě PKU dietou (32, 41, 17). Mnoţství povoleného PHE v dietě během těhotenství obvykle stoupá, ke konci těhotenství můţe být hodnota PHE dvojnásobná oproti hodnotě počáteční. Tolerance je vţdy individuální. Příjem bílkovin by měl být minimálně 1,3 g bílkovin/kg, nejméně však 75 g/den. Kalorická hodnota stravy je v rozmezí kcal/den. Kontroly hladin PHE se provádějí kaţdý týden. (57) Studie poukazují, ţe pokud je zahájeno dietní léčby před otěhotněním nebo v prvních 4 týdnech prvního trimestru a hodnoty fenylalaninu jsou udrţované pod 360 µmol. Potomci mají riziko vzniku vrozených vývojových vad stejné jako zbývající populace (32). Po porodu mohou ţeny opět dodrţovat volnější dietu jako, před těhotenstvím, pokud se rozhodnou kojit měly by být povzbuzovány k dlouhodobějšímu dodrţování přísné diety v průběhu kojení s monitorováním hladiny fenylalaninu (51)

48 18. Praktická část 19. Kazuistika KH Pohlaví: ţena Narozena: 1972 Diagnóza: E 70 fenylketonurie, diagnostikována novorozeneckým screeningem Dietní doporučení: Byla doporučena nízkobílkovinná dieta (PKU dieta), která se přizpůsobovala věku a vývojovým poţadavkům pacientky. Ke stravě byly přidávány vitaminy: pyridoxin, kyselina listová a vitamin B12. Pacientka dietu dodrţovala do roku 1987 tedy do 15 let, poté přešla na normální stravu. Psychologické vyšetření: Psychomotorický vývoj probíhal fyziologicky. Všeobecné znalosti na vysoké úrovni. Intelekt se rozvíjel nerovnoměrně. V oblasti aritmetických a pamětních funkcí výkon nízký typický pro PKU. Celková úroveň intelektu v dolním pásmu průměru. Pacientka navštěvovala základní školu a následně se vyučila kadeřnicí. Fyzický vývoj: Hmotnost v dětství byla rovnoměrná a vţdy mezi percentilem normální hmotnost. Po ukončení fenylketonurické diety postupný vzrůst hmotnosti: v 17 letech (2 roky od ukončení diety) mezi percentilem zvýšená hmotnost. Pubertální vývoj a vývoj kostí byl v normě. Osobní anamnéza: Pacientce bylo doporučeno 3 měsíce před otěhotněním přejít zpět na nízkobílkovinou dietu. 1. Těhotenství r. 2000: Pacientka neplánovaně otěhotněla. Přešla na nízkobíkovinnou dietu aţ v graviditě. Dieta s 600 mg PHE/ den pacienta dodrţovala dietu bez potíţí do porodu. Po porodu sama přešla zpět na normální stravu a začala kojit. Porodila zdravou dceru (AK) hladiny PHE po narození 1,5 mg/dl, TYR: 2,9 mg/dl. Dcera měla stravu bez omezení

49 Hladiny fenylalaninu (PHE) a tyrozinu (TYR) v těhotenství DATUM PHE (mg/dl) TYR (mg/dl) (7. týden gravidity) 11,5 1, (12. týden gravidity) 6,8 0, (20. týden gravidity) 1,6 1, (24. týden gravidity) 3,4 0, (28. týden gravidity) 1,1 1, (31. týden gravidity) 2,2 0,6 Narozena AK, pohlaví: ţena, narozena r. 2001: narozena zdravá s normální hladinou fenylalaninu a tyrozinu. Nemá fenylketonurii. Matka po dobu těhotenství dodrţovala doporučná dietní omezení. Psychologické vyšetření: v roce 2003 (ve 2 letech) jí byla diagnostikována ADHD (hyperkinetická porucha jednání a pozornosti). V roce 2007 (v 6 letech) byl doručen odklad školní docházky na základě ADHD. Roztěkaná hodně pohyblivá. Verbální schopnosti dolní hranice průměru. Prakticko-manipulační dovednosti pásmo podprůměru. Celkový stupeň intelektu - pásmo podprůměru IQ 80. Doporučena pro zaškolení ve speciální škole. 2. Těhotenství r. 2002: Pacientka neplánovaně otěhotněla, výchozí hladina PHE 19,7 mg/dl, TYR 1,4 mg/dl. Byl doporučen přechod na nízkobílkovinnou dietu. Pacientka byla poučena o rizicích vysoké hladiny fenylalaninu pro plod, přesto po celou dobu těhotenství nízkobílkovinnou dietu opakovaně porušovala. Porodila syna (LK) postiţen mikrocefalií, v průběhu batolecího věku diagnostikována porucha intelektu a následně syndrom ADHD

50 Hladiny fenylalaninu (PHE) a tyrozinu (TYR) v těhotenství DATUM PHE (mg/dl) TYR (mg/dl) (8. týden gravidity) 39,4 1, (12. týden gravidity) 19,7 0, (16. týden gravidity) 15,6 1, (24. týden gravidity) 11,3 1, (27. týden gravidity) 16,4 1, (33. týden gravidity) 15,9 1,1 Narozen LK, pohlaví: muţ, rok narození Po narození byla diagnostikována zvýšená hladina fenylalaninu a mikrocefalie. Byla doporučená krátkodobá nízkobílkovinná dieta do upravení hodnot. Syn nemá diagnostikovanou fenylketonurii. Matka v průběhu těhotenství dietu opakovaně porušovala. Vzhledem k vysokým hodnotám fenylalaninu v průběhu prenatálního vývoje vznikla vývojová vada: mikrocefalie. V průběhu batolecího věku také diagnostikována porucha intelektu a následně syndrom ADHD. Psychologické vyšetření: Verbální myšlení negativně ovlivněno opoţděným vývojem expresivní sloţky řeči lehká mentální retardace. Chlapec reaguje dobře na podměty, nevydrţí však koncentrovaně pracovat. Kvantitativní a krátkodobá paměť jsou na dolní hranici průměru. Celkový stupeň intelektu IQ 79 slaboduchost. Jednotlivé schopnosti jsou nerovnoměrně rozvinuty. 3. Těhotenství r. 2005: Pacientka neplánovaně otěhotněla, výchozí hladina PHE 19,7 mg/dl, TYR 1,4 mg/dl. Byl doporučen přechod na nízkobílkovinnou dietu. Pacientka byla poučena o rizicích vysoké hladiny fenylalaninu pro plod, přesto po celou dobu těhotenství nízkobílkovinnou dietu opakovaně porušovala. Porodila dceru (BK) postiţena mikrocefalií, v průběhu batolecího věku diagnostikována porucha intelektu a následně syndrom ADHD

51 Hladiny fenylalaninu (PHE) a tyrozinu (TYR) v těhotenství DATUM PHE (mg/dl) TYR (mg/dl) (4. týden gravidity) 10,0 0, (9. týden gravidity) 15,1 1, (15. týden gravidity) 24,5 0, (17. týden gravidity) 20,2 0, (20. týden gravidity) 17,9 0, (30. týden gravidity) 21,3 1,0 Přesto, ţe pacientka jiţ nedodrţuje dietu, mnoţství fenylalaninu v krvi by mělo být sledováno jednou do roka. Pacientka však na kontroly nedochází. Narozena BK, pohlaví: ţena, narozena 2006 Po narození diagnostikována zvýšená hladina fenylalaninu a mikrocefalie. Byla doporučená krátkodobá nízkobilkovinná dieta do upravení hodnot. Matka v průběhu těhotenství dietu opakovaně porušovala. Dcera nemá diagnostikovanou fenylketonurii. Vzhledem k vysokým hodnotám fenylalaninu v průběhu prenatálního vývoje vznikla vývojová vada: mikrocefalie. V průběhu batolecího věku také diagnostikována porucha intelektu a následně syndrom ADHD. Psychologické vyšetření: nerovnoměrný vývoj, v jednotlivých úrovních myšlení vykazuje velmi dobré výsledky. V oblasti řeči vázne expresivní sloţka. Oblast verbálního myšlení na horní hranici průměrné inteligence. Oblast abstraktně vizuálního myšlení podprůměr. Celkový stupeň intelektu IQ 86 pásmo lehkého podprůměru. 20. Hodnocení Z kazuistiky je patrné, ţe dietní léčba v průběhu těhotenství měla pozitivní vliv na prenatální vývoj dítěte, které se narodilo zdravé bez mikrocefalie a s normální hladinou PHE. Na rozdíl od následujících dvou těhotenství, kde nespolupráce a nedodrţování diety vedlo k

52 vysokým hladinám fenylalaninu v krvi matky v průběhu těhotenství. Tyto znamenaly pro děti výskyt vrozené vývojové vady (mikrocefalie). Vzhledem k tomu, ţe kazuistika uvádí vývoj u postiţených dětí pouze do věku 4 let, z důvodu mikrocefalie lze předpokládat zpomalený psychický vývoj i moţnou těţkou mentální retardaci. I přesto, ţe matka měla adherenci k dietě v průběhu prvního těhotenství, z důvodu nemoţnosti kaţdodenního monitorování, nelze vyloučit kolísání hladiny PHE v krvi (hladovění, nauzea, nedojídání jídla). Pokud jsou děti vystaveny mírně zvýšeným hladinám PHE v průběhu prenatálního vývoje mohou se u nich vyskytnout poruchy pozornosti často spojené se syndromem ADHD. Přestoţe u všech dětí se objevil syndrom ADHD, tak kazuistika je příkladem, ţe dietní léčba v průběhu těhotenství sniţuje výskyt vrozených vývojových vad. V ČR provedena studie, která zjišťovala výskyt vývojových vad u dětí matek s PKU. Ve skupině bylo 17 matek ve věku let. U dvou z nich byla diagnostikována atypická PKU a 15 matek mělo klasickou PKU. Narodilo se jim 25 dětí z toho 11 děvčat a 14 chlapců. IQ matek kolísalo od , dvě měly středoškolské vzdělání s maturitou, 15 výuční list. Ţenám byla doporučena přísná nízkobílkovinná dieta s nízkým obsahem PHE 3-6 měsíců před početím s cílovou hladinou PHE v krvi 1-4mg/dl a hladinou tyrosinu ne více jak 0,8 mg/dl. Měsíčně byly kontrolovány hladiny tyrozinu, vitamínu B12, kyseliny listové a ţeleza v krvi matky, stejně jako ostatní biochemická vyšetření (bilirubin, albumin, atd). Doporučená hodnota bílkovin v prvním trimestru byla 1,1-1,3 g/kg/den ve třetím trimestru 1,5g/kg/den. Energetická doporučení zahrnovala 35-40kcal/kg/den. Matky dostávaly vitaminovou a minerální suplementaci. Při poklesu hemoglobinu následovala terapie ţelezem. Během gravidity byly matky sledovány standardně spádovým gynekologem. Po porodu se většina matek vrátila na stravu bez omezení bílkovin a fenylalaninu a začala své dítě kojit. U dětí byla po porodu zjištěna porodní délka, hmotnost, obvod hlavy, 3 den byla zjištěna hladina PHE k vyloučení PKU. V 6 týdnu dítě podstoupilo neurologické vyšetření. V 1. roce psychologické vyšetření, další psychologická vyšetření měly děti podstoupit ve 3, 6, 10 a 14 letech věku. Průběh a výsledky studie: Přestoţe, ţeny byly poučeny o dietě a jejím významu pro dítě. 9 ţen otěhotnělo bez přípravy, u dvou byla dieta zahájena po 13 týdnu gravidity a v jednom případě nedodrţovala pacientka dietu vůbec. V 6 případech bylo těhotenství ukončeno pro vysokou hladinu PHE v krvi matky. V 6 případech došlo ke spontánnímu potratu. U 16% dětí

53 se vyskytla mikrocefalie, 4% dětí mělo mentální postiţení a u 20% dětí se objevil syndrom ADHD. Závěr této studie uvádí, ţe nejlepších výsledků bylo dosaţeno úzkou spoluprací mezi gynekologem a zkušeným metabolickým týmem, který pečuje o pacienty s PKU (48). Spolupráce s těhotnými s PKU je velmi komplikovaná. Pro řadu ţen je zpětný návrat k velmi přísné dietě značně omezující jednak z důvodu omezení výběru potravin, nákladnosti diety a také z důvodu zvládání různých chutí v průběhu těhotenství. Vzhledem k tomu, ţe děti těchto matek mají při zajištění matčiny diety příznivou klinickou prognózu bez výskytu teratogeních poškození, je nutné u nemocných matek důsledné trvání na dietní léčbě, jak ze strany specializovaného centra, tak ze strany gynekologa a případně obvodního lékaře. Vhodným řešením by mohlo být, v případě potřeby, navrhnout hospitalizaci. Dietní léčba s případnou hospitalizací těhotné s PKU je sice nákladná, avšak jednoznačně rentabilní ve srovnání s celoţivotní péčí o jejich děti s konstantní teratogenní embryopatií, jiţ neléčitelnou. (55). Studie také uvádí, ţe zvýšené hladiny PHE v průběhu těhotenství jsou pro děti absolutním teratogenem (55). 21. Závěr Fenylketonurie je onemocnění, které provází člověka celý ţivot. Díky včasné diagnostice a zahájení léčby se sníţil výskyt mentálních retardací v důsledku tohoto onemocnění. Je však patrné, ţe příjem ţivin u takto nemocných lidí nebývá vyrovnaný a můţe vést k poruchám kostního metabolismu a anémiím. Je proto důleţité monitorovat nejenom hladiny fenylalaninu, ale také hladiny rizikových prvků v krvi, které je vhodné v případě nedostatku suplementovat. V průběhu léčby onemocnění je důleţité pacienta nejen pravidelně kontrolovat, ale také ho motivovat k dodrţování diety, pomáhat se sestavováním jídelníčku, sledovat a doporučovat nové vhodné potraviny. Ţeny a dívky by měli být sledovány v době dospívání a v době plánování rodičovství, kdy by jim měla být vysvětlena nebezpečnost zvýšených hladin fenylalaninu pro dítě. V tomto období by měly být opět poučeny o významu diety a způsobech jejího praktického dodrţování. Jen tak se lze vyhnout vývojovým vadám u dětí nemocných matek

54 Se vzrůstajícími znalostmi o průběhu a důsledcích onemocnění se také vyskytuje snaha najít jiný moţný způsob léčby fenylketonurie, který by nespočíval pouze v drţení diety a usnadnil by tak ţivot nemocným

55 Použitá literatura: 1) Abadie,V. PKU Treatment in France citováno ) Acosta, P. B. Nutrition studies in treated infants and children with phenylketonuria: vitamins, minerals, trace elements, European Journal of Pediatrics, 1996, Vol. 155 Suppl 1, p ) Blatná, J. Výživa na začátku 21. století, aneb, O výživě aktuálně a se zárukou, et al. Praha: Společnost pro výţivu : Nadace NutriVIT, s. ISBN ) Burgard, P. Recommendations of the German Working Group for Metabolic Diseases for Control of Phenylalanine in Phenylketonuria citováno ) Centerwall, S. A., Centerwall, W.R. The discovery of phenylketonuria: The story of a young couple, two retarded children, and a scientist, Pediatrics, 2000, Vol. 105, No. 1, p ) Cockburn, F. Commentary on Recommendations in the United Kingdom for the Management of Phenylketonuria citováno ) Colomé, C., Artuch, R., Vilaseca, M.A., Sierra, C., Brandi, N., Lambruschini, N., Cambra, F.J., Campistol, J. Lipophilic antioxidants in patients with phenylketonuria, American Journal of Clinical Nutrition, 2003, Vol. 77, No. 1, p ) Čechák, P., Hejcmanová, L., Procházková, D, Pijáčková, A, Štastná, S, Hyánek, J, Ploticová, V, Pekárková, H. Výsledky screeningu hyperfenylalaninémií v českých zemích v letech , Česko-slovenská pediatrie, 2001,roč. 56, č.11, s ) Fernandes,J. Saudubray, J., Berghe, G., Walter, J.H. Diagnostika a léčba dědičných metabolických poruch. 1. české vydání, ISBN: Praha: Triton, s. 10) Fiore, G., Poli, A., Cosmo, A., D'ischia, M., Palumbo, A. (Printed in Great Britain) Dopamine in the ink defence system of Sepia officinalis: biosynthesis, vesicular compartmentation in mature ink gland cells, nitric oxide (NO)/cGMP-induced depletion and fate in secreted, Biochemie Journal, 2004, Vol. 378, p ) Handbook of pediatric nutrition/ edited by Patricia Queen Samour, Kathy King Helm - 3rd ed. Jones & Bartlett,2005,722 pages, ISBN-13: ) Hanley, W. B., Feigenbaum, A. S. J., Clarke, J. T. R., Schoonheyt, W. E., Austin, V. J.Vitamin B 12 deficiency in adolescents and young adults with phenylketonuria, European Journal of Pediatrics,2009, Vol. 155, Suppl. 1, p

56 13) Hejcmanová, L. Komáková, J. Poznali jsme historii, věnujme se současnosti: Fenylketonurie a obezita, Metabolík, 2004, roč. 4, č. 2, s. 2 14) Hejcmanová, L., Čechák, P. Test s chloridem ţelezitým u kojenců a jeho význam v současnosti, Vox Pediatriae, 2001, roč. 1, s.30 15) Hejcmanová, L., Novorozenecký screening fenylketonurie, Česko-slovenská pediatrie, 2006, roč. 61, č. 1, s ) Hejcmanová, L., Trocha historie i současnosti, fenylketonurie historie a osobnosti, 3 část: Novorozenecký screening fenylketonurie, Robert Guthire, Metabolík, 2001, roč. 1, č. 2, s ) Hejcmanová, L.Mateřská fenylketonurie, citováno ) Hoffmann, G.F., et. al Dědičné metabolické poruchy, 1. Vydání, ISBN: Praha: Grada, 2006, 414 s. 19) autosomálně recesivní dědičnost citováno ) Hvas, A. M., Nexo, E., Nielsen, J. B. Vitamin B12 and vitamin B6 supplementation is needed among adults with phenylketonuria (PKU), Journal of inherited metabolic dinase, 2006, Vol. 29, p ) Chrastina, P., Šťastná, S., Myšková, H., Košařová, M., Elleder, M., Zeman, J. Novorozenecký screening dědičných metabolických poruch metodou tandemové hmotnostní spektrometrie, Klin. Biochem. Metab., 2005,roč. 13, č. 2, s ) Kanufre, V.C., Starling, A.L., Leão, E., Aguiar, M.J., Santos, J.S., Soares, R.D., Silveira, A.M. Breastfeeding in the treatment of children with phenylketonuria, Jornal de pediatria, 2007, Vol. 83, No. 5, P ) Kohout, P. Starnovská, T. Nákladnost dietního stravování oproti stravování běţnému, Závěrečná zpráva, Řešení projektu výzkumu, Praha: Forsapi s.r.o.,2006, výtisk 6/6, 37 s. 24) Koch, R. Společná studie dokazuje, proč je nutné aby byla dodrţována dieta PKU i v dospělosti, PKU dieta, dieta na celý život, Setkání dospělých s PKU Vlašim, 2004, s ) Komárková, J. Jak je to s dietou jak vypočítat obsah fenylalaninu v potravinářských výrobcích, Metabolík, 2000, roč. 1, č. 1, s. 7 26) Komárková, J. Výţiva při fenylketonurii, část I Výţiva kojence s PKU dietou od ukončeného 5 měsíce do 1 roku, Metabolík, 2003, roč. 3, č. 2, s ) Komárková, J. Zásady správné výţivy při DPM, část II Výţiva dítěte s PKU dietou od 1 do 3 roků, Metabolík, 2003, roč. 3, č. 3, s

57 28) Komárková, J., Hejcmanová, L. Vaříme zdravě a chutně pro fenylketonuriky II, ISBN Praha: Uniprint s. r. o., 2008, 281 s. 29) Komárková, J., Pazdírková, R. Aspartam v PKU dietě, Metabolík, 2007 roč. 7, č. 2, s ) Kytnarová, J. Zeman, J. Poznali jsme historii, věnujme se současnosti: zásobení organismu jodem u dětí s fenylketonurií, Metabolík, 2001, roč. 1, č. 4, s. 2 31) Ledvina, M., Stoklasová, A., Cerman, J. Biochemie pro studující medicíny. 1. díl. (kapitola 1-13), 2. Vydání. Praha: Karolinum, s. ISBN ) Levy, H.L., Ghavami, M. maternal phenylketonuria: A metabolit teratogen, Teratology, 1996, Vol. 53, p ) Lidská genetická onemocnění citováno ) MacDonald, A., Daly, A., Di Asplin, Hall, K., Chakrapani, A. Protein substitute dosage in PKU: how much do young patients need?, Archives of disease in childhood, 2006, Vol. 91, No. 7, p ) MacDonald, A. Diet and compliance in phenylketonuria, European Journal of Pediatrics, 2000, Vol. 159 p ) Modan-Moses, D., Vered, I., Schwartz, G., Anikster, Y., Abraham, S., Segev, R. Peak bone mass in patients with phenylketonuria, Journal of inherited metabolic dinase, 2007, Vol. 30, p ) Moseley, K. Poznali jsme historii, věnujme se současnosti: Problematika mastných kyselin u pacientů s metabolickými poruchami: je třeba je doplňovat?, Metabolík, 2005, roč. 5, č. 4, s ) Müllerová, D. Zdravá výživa a prevence civilizačních nemocí ve schématech. 1. Vydání. Praha: Triton, s. ISBN ) Muntau, A.C. Pediatrie. 1. české vydání, ISBN: Praha: Grada Publishing, a.s., s. 40) Nelms, M., Sucher, K., Long, S. Nutrition therapy and pathopsychology. First Published, ISBN 13: Thomson Brooks/Cole, 2007, p. 41) NIH Consesus statement citováno ) Obrázek metabolismu fenylalaninu /tyrosinesynthesis.jpg&imgrefurl= 7nwKNlaMoQSzszekliV4jDx7x24=&h=410&w=690&sz=7 9&hl=cs&start=15&sig2=VIe0LAHFhN2iU3Igm9WlUg&um=1&tbnid=0SSUUVR4- EzoQM:&tbnh=83&tbnw=139&prev=/images%3Fq%3Dmetabolism%2Bphenylalani

58 ne%26hl%3dcs%26sa%3dn%26um%3d1&ei=mz1ssu60f8ww_abzhnwpcw citováno ) Parker, Ch. E., MD. Diseases of phenylalanine metabolism,the western journal of medicine, 1979, Vol. 131, p ) Pietz, J. Alternative Dietary Treatments citováno ) Ploranská, L., Hejcmanová, L., Lebl, J. Fenylketonurie a její genová podstata, citováno ) Podstata PKU a princip léčby citováno ) Polák, E., Ficek, A., Baldovič, M., Feráková, E., Šoltýsová, A.,Strnová, J., Ürge,O., Kovács, L., Kádaši, Ľ. Komplexná mutačná analýza génu PAH u slovenských pacientov postihnutých fenylketonúriou, Česko-slovenská pediatrie, 2008, roč. 63, č. 10, s ) Procházková, D., Konečná, P., Kozák, L., Hrabincová, E., Severová, J., Vinohradská, H., Hrsková, H. Maternální fenylketonurie v regionu Moravy, Česko-slovenská pediatrie,2005, roč. 60, č. 5, s ) Procházková,D., Konečná, P., Kolbová,L., Hrabincová,E. Vinohradská,H., Hrstková, H. Fenylketonurie v dospělosti, Česko-slovenská pediatrie, 2008, roč. 63, č. 11, s ) Przyrembel, H., Bremer, H. J. Nutrition, physical growth, and bone density in treated phenylketonuria, European Journal of Pediatrics,2000, Vol. 159, No. 14, p ) Purnell, H. Phenylketonuria and maternal phenylketonuria, Breastfeeding Review, 2001, Vol. 9, No. 2, s ) Quantase TM neonal fenylalanine screening 100 Tests, Instruction Manual, Bio-Rad Laboratories Europe Perth, UK, 2009, s ) Ryšavá, A. Fenylketonurie - léčba dietou, IX Teyschlův pediatrický den, Československá pediatrie, 2008, roč. 63, č. 6, s ) Scuett, V. Dospělí s PKU dietou bez diety: ohroţení ţivota, PKU dieta, dieta na celý život, Setkání dospělých s PKU Vlašim, 2004, s ) Seemanová, E. Teratogenní fenylketonurická embryopatie, Česko-slovenská pediatrie, 2007, roč. 62, č. 2, s ) Shawn, E. Ch. Asbjørn Følling and the Discovery of Phenylketonuria, Journal of the History of the Neurosciences, 2003, Vol. 12, Iss. 1, p ) Šťastná, S. a kol. Sborník textů: vybrané kapitoly z biochemické genetiky, Projekt Metabolické vzdelávací centrum, CZ / /2048, Ústav dedicných metabolických poruch,všeobecná fakultní nemocnice v Praze, Praha 2008, 104 s

59 58) Šťastná, S. Poznali jsme historii, věnujme se současnosti Fenylketonurie a evropské mutace, Metabolík, 2005, roč. 5, č. 3, s ) Šťastná, S. Screening dědičných metabolických poruch aneb co by měl pediatr vědět o dědičných metabolických poruchách a moţnostech jejich diagnostiky, Pediatrie pro praxi, 2001 roč. 4, s ) Šťastná, S.,Chrastina, P. Tandemová hmotnostní spektrometrie - zásadní změna v novorozeneckém screeningu dědičných metabolických poruch, Vox Pediatriae, 2006, roč. 6, č. 3, s ) Trefz, F., de Sonneville, L., Matthis, P., Benninger, C., Lanz-Englert, B., Bickel, H. Neuropsychological and biochemical investigations in heterozygotes for phenylketonuria during ingestion of high dose aspartame (a sweetener containing phenylalanine),human Genetics, 1994, Vol. 93, No. 4 p ) Velíšek. J. Chemie potravin. 1, Vyd. 2., upr. Tábor: OSIS, ISBN , 620 s. 63) Věstník Ministerstva zdravotnictví České republiky, ročník 2009, částka 6, vydáno ) Votava, F., Strnadová, K. Novorozenecký screening v České republice a v Evropě, Česko-slovenská pediatrie, 2008, roč. 63, č. 2, s ) Vyhláška 54/2004, O potravinách určených pro zvláštní výživu a o způsobu jejich použití, platnost od: ) Vyhláška 4/2008 Sb, Vyhláška, kterou se stanoví druhy a podmínky použití přídatných látek a extrakčních rozpouštědel při výrobě potravin, 7, platnost od ) Webster-Gandy, J., Madden, A., Holdsworth, M.et.al. Oxford Handbook of nutrition and dietetics. First Published, ISBN: Oxford University Press, 2006, 730 s. 68) Woo Savio, L.C. Perspectives on the Future of Gene Therapy citováno ) Základní typy dědičnosti citováno ) Zschocke, J. Phenylketonuria station in Europe, Human Mutation, 2003, Vol. 21, p

60 Přílohy Příloha č. 1. (63) Upraveno pouze k fenylketonurii METODICKÝ NÁVOD K ZAJIŠTĚNÍ CELOPLOŠNÉHO NOVOROZENECKÉHO LABORATORNÍHO SCREENINGU A NÁSLEDNÉ PÉČE Čl. 1 Všeobecná ustanoveni (1) U všech novorozenců narozených na území ČR se provádí novorozenecky laboratorní screening vrozených či dědičných onemocněni uvedených v Čl. 1 odst. (2) metodou odběru tzv. suché kapky krve na novorozenecké screeningové kartičce (dále jen kartičce). Cílem novorozeneckého screeningu je rychlá diagnostika a včasná léčba novorozenců s onemocněním dle Čl. 1 odst. (2). (2) V rámci novorozeneckého laboratorního screeningu jsou ze suché kapky krve vyšetřovaný níţe uvedená onemocněni: Endokrinní onemocněni (EO): a) kongenitální hypotyreóza (CH) b) kongenitální adrenální hyperplazie (CAH) Dědičné poruchy metabolismu (DMP): c) fenylketonurie (PKU) a hyperfenylalaninemie (HPA) d) leucinoza (nemoc javorového sirupu, MSUD) e) deficit acyl-coa dehydrogenázy mastných kyselin se středně dlouhým řetězcem (MCAD) f) deficit 3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenázy mastných kyselin s dlouhým řetězcem (LCHAD) g) deficit acyl-coa dehydrogenázy mastných kyselin s velmi dlouhým řetězcem (VLCAD) h) deficit karnitinpalmitoyltransferazy I (CPT I) i) deficit karnitinpalmitoyltransferazy II (CPT II) j) deficit karnitinacylkarnitintranslokazy (CACT) k) glutarova acidurie typ I (GA I) l) izovalerova acidurie (IVA) Jiná onemocněni:

61 m) cystická fibróza (CF) (3) Za informovaní rodičů, resp. zákonných zástupců (dále jen rodičů), o principu a účelu novorozeneckého screeningu, za správně provedený odběr krve v předepsaném věku dítěte, za správně a úplně vyplněni údajů na kartičce, za včasně odesláni této kartičky a za indikaci a provedeni eventuálního tzv. rescreeningu dle Čl. 2 odst. (6) odpovídají vedoucí lékaři novorozeneckých či jiných odděleni zdravotnických zařízení, v jejichţ péči se v době provádění odběru novorozenec nachází. U novorozence narozeného mimo zdravotnické zařízení odpovídá za tyto úkony registrující prakticky lékař pro děti a dorost, který převzal novorozence do péče. (4) Doporučeny způsob informovaní rodičů o principu a účelu novorozeneckého screeningu je uveden formou nejčastějších otázek rodičů a doporučených odpovědi ošetřujícího lékaře v příloze č. 1. Obsah přílohy je moţně na jednotlivých zdravotnických pracovištích rozmnoţovat jako pomůcku k informování rodičů. Čl. 2 Odběr krve pro novorozenecky screening a odesílaní vzorků (1) Pro odběr se pouţívají dvojité, samopropisovací kartičky. Nadále se nepouţívá Protokol o vyšetřeni novorozenců na DPM (SEVT ). Veškeré údaje o novorozenci a okolnostech odběru se zaznamenávají přímo na tuto dvojitou kartičku, se samoprůpisem demografických dat. (Pro odběr lze případně pouţit dvě původní, jednoduché kartičky, pak je třeba věnovat zvýšenou pozornost shodě demografických dat na obou kartičkách.) (2) Před odběrem vzorku krve se na kartičce vyplní tiskacím písmem modrým nebo černým kuličkovým perem všechny předtištěné údaje. V případě nedostupnosti rodného čísla a pojišťovny dítěte je třeba uvést rodné číslo a pojišťovnu matky. Poţadovaná demografická data jsou uvedena v příloze č. 3. Po vyplnění demografických dat se oba listy samopropisovací kartičky oddělí a odběr vzorku se provede na kaţdý list zvlášť. (3) U všech novorozenců se odebere mezi hodinami po narození vzorek kapilární krve na oba listy dvojité kartičky (resp. na dvě jednoduché kartičky). Je nutno dodrţet správnou metodiku odběru kapilární krve uvedenou v příloze č. 2. Provedení odběru zaznamená lékař do zdravotnické dokumentace dítěte a do Zprávy o novorozenci. (4) Odběr vzorku krve pro novorozenecky screening se provede post mortem i u novorozenců, kteří zemřeli před odběrem pravidelného screeningu, tato skutečnost se zaznamená na kartičku v místě poznámek odesilatele. (Post mortem diagnostika není primárním Cílem novorozeneckého screeningu, ale metodika tandemové hmotnostní spektrometrie tuto

62 diagnostiku umoţňuje a můţe zásadním způsobem přispět k vyjasnění příčiny úmrtí a genetickému poradenství.) (5) U novorozenců, kteří vyţadují léčbu kortikoidy, dopamin, převod krve, plazmy nebo výměnnou transfuzi v době odběru screeningu (tj. mezi hodinou ţivota), se provede odběr krve na novorozenecky screening před příslušným výkonem. (6) U některých novorozenců se provádí tzv. rescreening, tj. druhy odběr vzorku kapilární krve na stejný typ screeningové kartičky a to mezi dnem po narození. Na kartičce se uvede, ţe se jedna o opakovaný odběr rescreening a jeho důvod. Rescreening se provádí: a) u všech novorozenců s porodní hmotnosti <1500 g. U novorozenců, kteří v době odběru rescreeningu nedosáhli hmotnosti 1500 g, se rescreening opakuje aţ při dosaţeni, teto hmotnosti; b) u novorozenců, pokud byl matce v posledních 48 hodinách před porodem nebo novorozenci před odběrem screeningu podán přípravek na bázi kortikoidů; c) u novorozenců, pokud byla matka v posledním trimestru těhotenství léčena tyreostatiky, leky s obsahem jodu (např. amiodaronem) či ji byly podány jodové kontrastní laťky; d) u novorozenců léčených před odběrem screeningu dopaminem, leky s obsahem jodu či jim byly podány jodové kontrastní laťky; e) u novorozenců, kterým byla podána transfuze krevního derivátu nebo byla provedena výměnná transfuse před odběrem screeningu; f) u novorozenců, kteří byli před odběrem screeningu na parenterální výţivě. (7) Odběr vzorku krve na rescreening lze provést nejdříve za 2 dny po podáni kortikoidů, 24 hodin po ukončení léčby dopaminem a za 4 dny po transfuzi krevního derivátu. (8) Kartičky se zaschlými krevními kapkami a řádně vyplněné se odesílají poštou či poslem k vyšetřeni do příslušných laboratoři dle Čl. 3, tj. jedna kartička pro vyšetřeni DPM, druha kartička pro vyšetřeni CH, CAH a CF. Kartičky se odesílají kaţdý pracovní den. Zdravotnické zařízení má pro příslušná vyšetřeni moţnost volby z laboratoři uvedených v čl. 3. Pro obecné informováni, zdravotnické zařízení zveřejni zvolenou laboratoř na svých webových stránkách. Naplnění klíčově odpovědnosti jednotlivých laboratoři v systému fungování novorozeneckého screeningu bezpodmínečně vyţaduje volbu příslušné laboratoře oznámit písemně vedoucímu laboratoře s předstihem minimálně 1 měsíce formulářem jehoţ vzor je pro nově vznikly systém laboratoři tandemové hmotnostní spektrometrie (čl.3, odst.1) uveden v příloze č. 3. Pro volbu imunoanalytické laboratoře (čl.3, odst. 2), jejichţ systém jiţ funguje, se pouţije obdobný formulář, ale pouze v případě změny oproti stavajícímu stavu

63 (10) V případě překladu novorozence do jiného zdravotnického zařízeni ve věku mezi hodinami po narození uvede překládající lékař v překladové zprávě zřetelně, zda byl proveden odběr krve na novorozenecky screening a upozorní na případnou indikaci rescreeningu, za který odpovídá přijímající zdravotnické zařízení. (11) V případě předčasného propuštění dítěte z novorozeneckého oddělení dříve neţ za 48 hodin po narození informuje lékař matku (resp. rodiče) o potřebě zajištěni odběru novorozeneckého screeningu. O informaci provede záznam do zdravotnické dokumentace dítěte. Ve zprávě o novorozenci uvědomí příslušného (registrujícího) praktického lékaře pro děti a dorost o nutnosti zajistit v době mezi hodinami ţivota odběr kapilární krve na kartičku a její odeslaní do příslušných laboratoři. Kartičku přiloţí propouštějící lékař ke zprávě o novorozenci. (11) V případě potřeby opakovaného odběru vzorku kapilární krve pro nejasný výsledek předcházejícího screeningového vyšetřeni (tzv. recall ) provede tento odběr lékař, v jehoţ péči se novorozenec toho času nachází (obvykle příslušný prakticky lékař pro děti a dorost), a to na základě výzvy screeningové laboratoře. Čl. 3 Laboratorní vyšetřeni pro novorozenecky screening (1) laboratorní vyšetřeni dědičných poruch metabolismu (DPM) metodou tandemové hmotnostní spektrometrie (MS/MS) provádí: a) Všeobecná fakultní nemocnice, Ke Karlovu 2, Praha 2, Ustav dědičných metabolických poruch, b) Fakultní nemocnice Olomouc, I. P. Pavlova, Olomouc, Laboratoř dědičných metabolických poruch, OKBL. Pozn. Metodika tandemové hmotnostní spektrometrie pouţita pro vyšetřování onemocněni uvedených v Čl. 1 odst. (2) pism. d) m) můţe v některých případech zachytit i hydroxyprolinemii, glutarovou acidurii II. typu, deficit mitochondriálního trifunkčniho proteinu a deficit 2-methylbutyryl-CoA dehydrogenazy. Čl. 4 Postup a povinnosti screeningových laboratoři (1) O negativních nálezech screeningových vyšetřeni screeningové laboratoř informace nezasílá

64 (2) V případě, ţe u novorozence výsledek screeningového vyšetřeni vede k podezřeni na dědičnou poruchu metabolismu (DPM), zajisti screeningová laboratoř následující: a) Při nejasném nalezu screeningu ve vyšetřovaném vzorku, screeningová laboratoř informuje rodiče a příslušného lékaře, v jehoţ péči se dítě nachází (dále jen příslušného lékaře), o potřebě neprodleného provedeni nového odběru vzorku kapilární nebo venózní krve pro kontrolní screening DPM (tzv. recall ). b) Při jednoznačně abnormálním nálezu screeningu ve vyšetřovaném vzorku screeningová laboratoř zajistí prostřednictvím příslušného lékaře, optimální postup s ohledem na klinicky stav dítěte. V připadě abnormalniho nalezu screeningu PKU a HPA informuje neprodleně specializovaná pracoviště uvedena v Čl. 5 odst. (1). (6) V případě, ţe se nepodaří o nejasném nebo abnormálním nalezu v novorozeneckém screeningu uvědomit rodiče, ani příslušného lékaře, screeningová laboratoř informuje o nálezu a o faktu nedohledáni pacienta neprodleně OSPOD (odbor sociálně právní ochrany děti) dle trvalého bydliště matky. (7) Laboratoře novorozeneckého screeningu informuji Ministerstvo zdravotnictví 1x ročně, a to vţdy ke dni 1.5. kalendářního roku, o: a) počtu vyšetřených novorozenců b) počtu zachycených případů jednotlivých onemocněni. c) počtu recallů (opakování screeningu pro nejasný nalez) d) počtu falešně pozitivních případů. (8) Laboratoře novorozeneckého screeningu zajisti adekvátní skladování a archivaci novorozeneckých screeningových kartiček po dobu minimálně 5 let tak, aby mohly byt pouţity pro opakování vyšetřeni při jakékoliv nejasnosti z předcházejícího vyšetřeni (např. při podezřeni na falešnou negativitu) a zároveň byly chráněny před případným zneuţitím. (9) Laboratoře novorozeneckého screeningu jsou odpovědně za plnění mezinárodního systému kontroly kvality (tzv. EQA), průběţně dokládaní úspěšnosti v systému kontroly kvality a plněni zásad správně laboratorní praxe. Čl. 5 Zajištění následné peče o děti s chorobami diagnostikovanými screeningem (1) Léčbu a sledování pacientů s PKU a HPA zajišťuji v ČR tato specializovaná pracoviště: a) Všeobecná fakultní nemocnice, Ke Karlovu 2, Praha 2, Ustav dědičných metabolických poruch a Klinika dětského a dorostového lékařství,

65 b) Fakultní nemocnice Královské Vinohrady, Šrobárova 50, Praha 10, Klinika děti a dorostu, c) Fakultní nemocnice Brno, Černopolní 9, Brno, pracoviště Dětská nemocnice. Čl.6 Závěrečná ustanoveni (1) Nadále se nepostupuje podle Metodického návodu č. 7/2003 Věstníku MZ k zajištění celoplošného novorozeneckého laboratorního screeningu a následné peče. (2) Metodicky návod nabývá účinnosti ode dne Dana Juráskova ministryně zdravotnictví Příloha č. 2 (58) Incidence PKU a relativní zastoupení mutací (R408W-H1, R408W-H2) Země Incidence Relativní frekvence R408W (%) Relativní zastoupení R408W - H2 (%) Relativní zastoupení R408W - H1 (%) Západní Irsko 1: , Skotsko 1: , Angliue 1: , Francie 1: , Německo 1: , Dánsko 1: , Severní Norsko 1: Jiţní Norsko 1: Švédsko 1: Island 1: , Španělsko 1: ,7 0 0 Portigalsko 1: ,6 0 0 Itálie 1: , Maďarsko 1: , Polsko 1: , Česká republika 1: , Bulharsko 1: Litva 1: , Ukrajina 1: Rusko 1: ,

66 Příloha č. 3: Vhodné a nevodné potraviny pro pacienty s PKU (57) Nedovolené potraviny s vysokým obsahem fenylalaninu: všechny druhy masa (kuřecí, drůbeţí, vepřové, hovězí, zvěřina, ryby ), vnitřnosti, uzeniny, salámy (zvláště šunka), tlačenky, jitrnice, masové konzervy a jakékoliv jiné masné a rybí výrobky mléko, tvrdé sýry, tavené sýry, tvaroh, jogurty i jiné mléčné výrobky vejce luštěniny všechny druhy (fazole, čočka, hrách, sója ) ořechy, mandle, kakao, čokoláda, oplatky, smetanové zmrzliny mouka, strouhanka, krupice, ovesné vločky, těstoviny, rýţe pečivo a jiné pekárenské výrobky Povolené potraviny s nízkým obsahem fenylalaninu: ovoce, zelenina, ovocné přesnídávky, ovocné zmrzliny cukr, olej, margaríny, šlehačka dţemy, marmelády, med NB mouka (Finax, Apromix, Vitaprotam), NB strouhanka, NB krupice NB těstoviny NB pečivo, NB corn flakes a jiné NB výrobky NB mléko (LP drink, Loprofin) brambory vajecná náhraţka (Reva)

67 Příloha 4: obsah PHE ve vybraných výrobcích obsahující aspartam (29) Název výrobku Množství Obsah PHE (mg) Cukrovinky Ţvýkačka Airweis mentolová 1Kostička (1,4 g) 2,8 Ţvýkačka Orbit pro děti s Vápnkem 1 plátek (2,6 g) 1,3 Bonbóny Energit citrónové 1bonbón (1 g) 3 Bonbóny Orbit Drops meloun 1bonbón (2 g) 0,7 Nápoje Ovocná šťáva Jupí multivitamin 500 ml 9 Ovocná šťáva Relax pomeranč magnesium 500 ml 5 Nápojový koncentrát s příchutí jahody 100 ml koncentrát / 500 ml ředěného koncentrátu 22,1/ 14 Poděbrdka ProLinie pomeranč 500 ml 14,5 Sprite 500 ml 14 Léky Augmentin Duo sirup 5 ml 7,8 Portaviny pro zvláštní výživu Multi Vitamin- šumivé tablety 1 tableta (4,5 g 9 Mléčné výrobky Jogurt Jogobela 1 balení 150g 234 Jogurt Jogobela light 1 balení 150g

68 Příloha 5: recepty pro pacienty s PKU PLNĚNÉ LILKY Suroviny: 2 lilky (cca 300g/ks) podélně rozpůlené i se stopkami, 1 polévková lžíce oleje, 1 nasekaná středně velká cibule, 1 nasekaný stroužek česneku, 1 malá (180 g netto) konzerva sterilovaných žampiónů, 2 (cca 80g/ks) pokrájená středně velká rajčata, 1 lžíce posekané zelené petrželky, sůl, pepř Postup: Rozpůlené lilky blanšírujte ve vroucí vodě 3-4 minuty. Zchlaďte a nechte okapat. Vyberte ostrou lţící duţinu, slupku nechte neporušenou. Duţinu pokrájejte a vydlabané lilky vloţte do vymazané zapékací misky. V pánvi zahřejte olej, přidejte cibuli a smaţte 5 minut. Vmíchejte duţinu z lilků, česnek, okapané ţampiony a poduste 5 minut. Odstavte z ohně, přidejte rajčata a petrţelku a dochuťte. Nádivku přendejte do lilků a zapékejte ve vyhřáté troubě (180 0C, plyn stupeň 4) 15 minut. Tip: dle moţností diety posypte před zapékáním sezamovým nebo lněným semínkem Recept obsahuje: KJ/338 Kcal; 24,33g bílkoviny; 119,7 g tuku; 91,5 g sacharidů; 598,7 mg Phe Brokolicová polévka (1 porce) Suroviny: _ 80 g brambor _ 5 g česneku _ 50 g brokolice _ 20 g šlehačky _ 15 g másla _ sůl, pepř, voda Postup: Syrové brambory nastrouháme najemno, cibuli nakrájíme, česnek prolisujeme, ve trošce vody rozmícháme vaječnou náhraţku, špek nakrájíme na kostičky, sádlo rozpustíme. Vše smícháme, přidáme dle chuti koření a zaděláme těsto ve stejné hustotě jako na bramboráky. Střívka nastříháme na velikost jitrnic, propláchneme a z jedné strany našpejlujeme. Kdo má moţnost, zapůjčí si řeznickou nabíječku (já jsem pouţila litrovou láhev od minerálky, které jsem odřízla dno). Volný konec střívka natáhneme na hrdlo od flašky a pomocí konce vařečky napěchujeme do střívka. Při plnění necháme část

69 střívka nenaplněno a volný konec zašpejlujeme. Vaříme ve velmi mírném varu cca 25 minut odkryté a občas promícháme. Přibliţně po 5 minutách varu propícháme silnější šicí jehlou, aby mohl uniknout vzduch. Po ukončení varu krátce zchladíme ve studené vodě. Z tohoto mnoţství připravíme 4-6 jitrnic, podle délky střívka. Takto připravené jitrnice je moţno dále ohřívat v troubě, smaţit na másle, grilovat a dokonce i opékat u táboráku. Recept obsahuje: 1715 kcal / 7206 kj; 25,3 g bílkovin; 88,3 g tuků; 215,3 g sacharidů; 660,7 mg Phe v letním období a 1057,5 mg Phe v zimním období