Aus dem Zentrum für Kinder- und Jugendmedizin Klinik für Allgemeine Kinder- und Jugendmedizin
des Universitätsklinikums Freiburg im Breisgau
Der diagnostische Wert einer verminderten Aktivität der alkalischen Phosphatase für die Diagnose der
Hypophosphatasie
INAUGURAL-DISSERTATION
zur Erlangung des Medizinischen Doktorgrades der Medizinischen Fakultät
der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau
Vorgelegt 2020 von Anic Fabienne Gübelin
geboren in Luzern
Dekan: Prof. Dr. Norbert Südkamp Erstkorrektor: Prof. Dr. Karl Otfried Schwab Zweitkorrektorin: Prof. Dr. Ursula Wittwer-Backofen Jahr der Promotion: 2021
Meiner Familie gewidmet
Inhaltsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis ... VII Tabellenverzeichnis ... IX Abkürzungsverzeichnis ... X
1 Einleitung ... 1
1.1 Hypophosphatasie ... 1
Einleitung ... 1
Epidemiologie ... 2
Biochemische und molekulare Biologie der alkalischen Phosphatase ... 2
Physiologie und Pathophysiologie ... 4
1.1.4.1 Knochenstoffwechsel und Mineralisation ... 4
1.1.4.2 Zentrales Nervensystem und Krampfanfälle ... 5
Genetik ... 6
1.1.5.1 Vererbungsmuster ... 6
1.1.5.2 Mutation ... 6
Klassifikation und klinisches Bild ... 7
1.1.6.1 Perinatale letale HPP ... 8
1.1.6.2 Pränatale (oder perinatale) benigne HPP ... 9
1.1.6.3 Infantile HPP ... 9
1.1.6.4 Kindliche HPP ... 10
1.1.6.5 Adulter Subtyp ... 11
1.1.6.6 Odontohypophosphatasie (Odonto-HPP) ... 12
Diagnostik ... 13
1.1.7.1 Anamnese und klinischer Befund ... 14
1.1.7.2 Labor ... 15
1.1.7.3 Genetische Analyse ... 19
1.1.7.4 Bildgebung ... 19
1.1.7.5 Weitere Untersuchungen ... 19
Differentialdiagnosen ... 19
1.1.8.1 Therapie – Generelle Empfehlungen ... 20
1.1.8.2 Ernährung, Supplemente und Bewegung ... 21
1.1.8.3 Entzündung, muskulo-artikuläre und skelettale Veränderungen ... 21
1.1.8.4 Frakturen und Neurochirurgie ... 22
1.1.8.5 Neurologische und psychologische Probleme ... 22
1.1.8.6 Beeinträchtigung der Nierenfunktion ... 22
1.1.8.7 Zahnärztliche Betreuung ... 22
Therapie – Enzymersatztherapie ... 23
2 Hypothesen und Zielsetzung ... 25
3 Material und Methoden ... 26
3.1 Materialien ... 26
Geräte ... 26
Materialien für die Blutentnahme ... 26
3.2 Studiendesign ... 27
3.3 Auswahl der Studienteilnehmer ... 27
3.4 Merkmale der Stichprobe ... 29
3.5 Rekrutierungsprozess der Studienteilnehmer ... 29
3.6 Ablauf der Studie ... 31
3.7 Datenerhebung ... 32
Anamnese und körperliche Untersuchung ... 32
MRC Scale ... 33
Anthropometrie ... 33
Blut- und Uringewinnung ... 33
Blutentnahme ... 34
Urin-Untersuchung ... 34
Methoden zur Gewinnung der wichtigsten Laborparameter ... 35
3.8 Muskelfunktionstest ... 38
Funktionelle Untersuchungen ... 40
Leonardo™ GRFP Sprungmessplatte ... 40
Überprüfung der Muskelleistung mit Hilfe der Sprungleistung ... 40
Durchführung der Sprungmessungen ... 41
3.9 Statistische Methoden ... 42
4 Ergebnisse ... 43
4.1 Auswertung von Vorerkrankungen, Familienanamnese und Symptome ... 43
Familienanamnese... 43
Nebendiagnosen ... 43
Symptome ... 45
4.2 Körperliche Untersuchung ... 47
4.3 Auswertung der Blut- und Urinproben ... 48
Vergleich der gemessenen AP-Werte mit Medianwerten ... 48
Auswertung ausgewählter laborchemischer Daten aller Teilnehmer ... 50
Statistische Auswertung der Substrate der AP ... 54
4.4 Auswertung der Laborbefunde hinsichtlich möglicher Differential- bzw.
Ausschlussdiagnosen ... 54
4.5 Falldarstellung der drei Teilnehmer mit genetischer ALPL-Mutation ... 56
Teilnehmer HPP 3 ... 56
Teilnehmer HPP 8 ... 56
Teilnehmer HPP 19 ... 57
4.6 Muskelfunktionstest ... 57
5 Diskussion ... 64
5.1 Überprüfung der Hypothesen ... 64
Hypothese 1 ... 64
Hypothese 2 ... 72
Hypothese 3 ... 74
Hypothese 4 ... 75
5.2 Fazit und Ausblick ... 77
6 Zusammenfassung ... 78
Literaturverzeichnis ... 79
Lebenslauf ... 88
Danksagung... 89
Eidesstattliche Versicherung ... 90
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: Struktur und Mutationsseiten von TNSAP. ... 3
Abbildung 2: Mineralisierungsprozess im und um einen Matrixvesikel. ... 4
Abbildung 3: Funktion der TNSAP in verschiedenen Geweben. ... 6
Abbildung 4: Perinatale Form. ... 9
Abbildung 5: Hypophosphatasie im Kindesalter. ... 11
Abbildung 6: HPP bei einem Erwachsenen. ... 12
Abbildung 7: Multisystemerkrankung HPP. ... 13
Abbildung 8: Diagnostischer Algorithmus. ... 14
Abbildung 9: Geglättete Perzentilenkurve für die alkalische Phosphatase [U/l]. ... 15
Abbildung 10: Strukturformel von Phosphoethanolamin (C2H8NO4P). ... 16
Abbildung 11: Strukturformel von Pyridoxalphosphat (C8H10NO6P). ... 17
Abbildung 12: Strukturformel von anorganischem Pyrophosphat (PPi, H4O7P2). ... 18
Abbildung 13: Repräsentative radiologische Veränderungen an Hand- und Kniegelenk. .... 24
Abbildung 14: Übersicht über den Rekrutierungsprozess. ... 31
Abbildung 15: Ablauf der Studie. ... 32
Abbildung 16: Beispiel einer Auswertung der Ionenaustauschchromatographie. ... 36
Abbildung 17: Pyrophosphat-Testkit. ... 37
Abbildung 18: Single Two Leg Jump (s2LJ). ... 41
Abbildung 19: Multiple One Leg Jump (m1LJ). ... 42
Abbildung 20: Mediane AP-Werte (50. Perzentile) der KiGGs-Studie verglichen mit den in der vorliegenden Studie gemessenen AP-Werten aller männlichen Teilnehmer. ... 49
Abbildung 21: Mediane AP-Werte (50. Perzentile) der KiGGs-Studie verglichen mit den in der vorliegenden Studie gemessenen AP-Werten aller weiblichen Teilnehmer. ... 50
Abbildung 22: Pyridoxalphosphat. ... 51
Abbildung 23: Phosphoethanolamin im Urin. ... 52
Abbildung 24: Anorganisches Pyrophosphat. ... 52
Abbildung 25: Maximale Kraft pro Körpergewicht beim m1LJ (Fmaxrel.· g-1). ... 59
Abbildung 26: Maximale Kraft bei Absprung des m1LJ´s (Fmax). ... 59
Abbildung 27: Maximale Leistung beim s2LJ. ... 60
Abbildung 28: Maximale Leistung pro Körpergewicht beim s2LJ. ... 60
Abbildung 29: Esslinger Fitness Index (EFI) beim s2LJ und m1LJ. ... 61
Abbildung 30: Relative maximale Kraft pro Körpergewicht bei Absprung beim s2LJ und m1LJ. ... 61
Abbildung 31: Maximale Kraft (Fmax) bei Absprung beim s2LJ und m1LJ. ... 62
Abbildung 32: Force Efficiency beim s2LJ und m1LJ. ... 62 Abbildung 33: Rate of Force Development (RFD) beim s2LJ und m1LJ. ... 63 Abbildung 34: Maximale Sprunghöhe beim s2LJ und m1LJ. ... 63
Tabellenverzeichnis
Tabelle 1: Sechs Formen der HPP - Übersicht. ... 7 Tabelle 2: Gründe für eine erniedrigte alkalische Phosphatase. ... 20 Tabelle 3: Ein- und Ausschlusskriterien für die Teilnahme an der Studie. ... 28 Tabelle 4: Merkmale der rekrutierten präpubertären Teilnehmer, aufgeteilt nach
Geschlechtern... 29 Tabelle 5: Merkmale der rekrutierten jugendlichen Teilnehmer, aufgeteilt nach
Geschlechtern... 29 Tabelle 6: Definition der Sprungparameter, die in der Studie verwendet werden. ... 39 Tabelle 7: Übersicht über Familienanamnese und Vorerkrankungen aller Teilnehmer. 44 Tabelle 8: Tabellarische Auflistung anamnestisch erhobener Symptome. ... 46 Tabelle 9: Übersicht über Alter, Größe, Gewicht und BMI zum
Untersuchungszeitpunkt... 47 Tabelle 10: Statistische Auswertung wichtiger laborchemischer Parameter
präpubertärer Teilnehmer. ... 51 Tabelle 11: Statistische Auswertung wichtiger laborchemischer Parameter
jugendlicher Teilnehmer. ... 51 Tabelle 12: Übersicht über die wichtigsten Laborparameter der Teilnehmer. ... 53 Tabelle 13: Vergleich der AP-Substrate und Knochenstoffwechsel-Metabolite. ... 54 Tabelle 14: Laborwerte, hinweisend auf mögliche Differential-/Ausschussdiagnosen. ... 55 Tabelle 15: Auswertung relevanter Sprungparameter. ... 58
Abkürzungsverzeichnis
AP ... Alkalische Phosphatase
ALPL ... Alkalische Phosphatase-Gen, Subtyp Leber
CRF ... Case Report Form (Anamnese- und Dokumentationsbogen für die klini- sche Untersuchung)
EDTA ... Ethylendiamintetraessigsäure
ERT ... Enzymersatztherapie (enzyme replacement therapy)
HPLC ... High performance liquid chromatography, Hochleistungs- oder Hoch- druck-Flüssigkeitschromatographie
HPP ... Hypophosphatasie i.v. ... intravenös
m1LJ ... multiple One Leg Jump MRC ... Muscle Grading Scale MRT ... Magnetresonanztomographie
OMIM ... Online Mendelian Inheritance in Man PEA ... Phosphoethanolamin
PLP ... Pydridoxalphosphat
PPi ... Anorganisches Pyrophosphat s2LJ ... single Two Leg Jump
TNSAP ... Gewebe-unspezifische alkalische Phosphatase (Tissue non-specific alka- line phosphatase)
ZKJ ... Zentrum für Kinder- und Jugendmedizin an der Universitätsklinik in Freiburg
1 Einleitung
1.1 Hypophosphatasie
Einleitung
Die Hypophosphatasie (HPP, Online Mendelian Inheritance In Man (OMIM) Datenbank 241510) bezeichnet eine angeborene Phosphatstoffwechselstörung. Sie äußert sich klinisch durch eine defekte Knochenmineralisierung und biochemisch durch eine mangelhafte Aktivität des gewebsunspezifischen Isoenzyms der alkalischen Phosphatase.
Der kanadische Kinderarzt Bruce Chown beschrieb Mitte der 1930er-Jahre erstmals ein Krank- heitsbild, das sich nach dem heutigen Verständnis mit dem Krankheitsbild der HPP vereinbaren lässt. In seinem Fallbericht erläuterte er die Umstände zweier Geschwister, die an einer „renalen Rachitis“ verstarben. Dabei verloren die Säuglinge vermehrt Phosphat über die Niere (Chown, 1936). 1948 beschrieb John C. Rathbun Symptome und laborchemische Ergebnisse, die sich von den bekannten klinischen Entitäten Osteogenesis imperfecta und der Achondroplasie ab- grenzten. Er fand dazumal in seiner Forschung ungewöhnliche Befunde, insbesondere sehr niedrige Werte der alkalischen Phosphatase (AP) und Krampfanfälle bei den untersuchten Per- sonen (Rathbun, 1948). Er nannte dabei erstmals den Begriff „Hypophosphatasia“ als „Ent- wicklungsstörung“ eines drei Wochen alten Säuglings (Hofmann & Girschick, 2015). Er hatte zuvor mehrere Versuche unternommen, die aufgetretenen Krampfanfälle des Säuglings zu the- rapieren; unter anderem mit einer Vitamin-D-Supplementierung. Eine gewebshistologische Untersuchung bei der Autopsie ergab schlussendlich eine stark verminderte AP-Aktivität (Hof- mann & Girschick, 2015).
Heutzutage weiß man, dass die HPP eine seltene und heterogene Erbkrankheit des Knochen- und Mineralstoffwechsels ist, die sich durch eine Reihe von Funktionsverlust-Mutationen im ALPL-Gen (alkalische Phosphatase – Lebertyp) mit generalisierter Reduktion der Aktivität des gewebeunspezifischen Isoenzyms der AP (TNSAP) auszeichnet. Dieses Isoenzym kommt in der Leber, im Knochen und den Nieren vor (Bianchi, 2015; Cole, 2008; Mornet, 2007). Es existieren unterschiedlich schwere Verläufe, wobei insgesamt sechs verschieden schwere Ver- laufsformen unterschieden werden (siehe Tabelle 1, Seite 7). Die Spannweite reicht vom Tod in utero bei weitestgehend nicht mineralisiertem Skelett bis zu Zahnproblemen bei Erwachse- nen ohne skelettale Manifestation (Whyte, 2010). Abhängig von der Art der Mutation, dem Vererbungsmechanismus und dem Alter des Auftretens ist das klinische Bild sehr variabel.
Schwere Formen können sich schon pränatal in utero zeigen und zum Absterben der Frucht führen. Klinisch stehen vor allem Probleme der Knochen- und Zahnmineralisierung im Vor- dergrund. Dies führt zu Osteomalazie, Frakturen, Rachitis und Zahnverlust. Manifestiert sich die Erkrankung in anderen Organen, können respiratorische Probleme, Nierenfunktionsverlust, chronische Schmerzen, Krampfanfälle und weitere Symptome auftreten. Laborchemisch lässt sich eine HPP vor allem durch eine erniedrigte Serum-AP und erhöhte Konzentration von AP- Substraten nachweisen. Dazu zählen anorganisches Pyrophosphat (PPi), Phosphoethanolamin (PEA) und Pyridoxalphosphat (PLP, aktiver Metabolit von Vitamin B6) (Beck et al., 2009;
Caswell et al., 2008). Seit 2015 ist eine Enzymersatztherapie für die kindliche Form der Hypo- phosphatasie zugelassen, von der vor allem schwer betroffene Patienten profitieren können (Ja- kob et al., 2017).
Epidemiologie
HPP kommt weltweit vor und betrifft alle Ethnien, jedoch mit einer stark variablen Prävalenz.
Die schwere Form der HPP in Europa tritt mit einer Häufigkeit von ungefähr 1:300‘000 auf.
Bei einem Volk, den kanadischen Mennoniten, betrifft diese Erkrankung sogar jeden 2500sten (Mornet et al., 2011; Orton et al., 2008). Eine interne Erhebung der Betroffeneninitiative Hy- pophosphatasie e.V. ergab, dass in Deutschland ungefähr 200 Kinder von der schweren Form betroffen sind (Beck et al., 2009). Die Prävalenz der milderen Formen ist schwierig einzuschät- zen, da die Symptome stark variieren und eine hohe Dunkelziffer an Betroffenen existiert. Mor- net et al. haben ein genetisches Modell entwickelt, in dem das Verhältnis von dominanten Mu- tationen und die geschätzte Penetranz der Krankheit bei Heterozygoten aufgezeigt wird. Laut diesem Modell wird die Prävalenz der dominant vererbten HPP mit mildem Verlauf in Europa auf 1:6370 geschätzt (Bianchi, 2015; Mornet et al., 2011).
Biochemische und molekulare Biologie der alkalischen Phosphatase
Die alkalische Phosphatase (orthophosphorische-Monoester-Phosphohydrolase, alkalisches Optimum, Enzyme Commission Number (EC) 3.1.3.1) wurde 1923 von Robert Robison ent- deckt (Whyte, 2010). Es handelt sich um eine membrangebundene Phosphomonoesterase, die über einen Phosphatidylinositol-Glycan-Teil mit seinem Carboxyl-Ende in der Plasmamemb- ran verankert ist. Sie katalysiert Dephosphorylisierungsprozesse und ist essenziell im Katabo- lismus von PPi und anderen Molekülen. Beim Menschen ist die AP in allen Geweben vorhan- den; größere Konzentrationen finden sich jedoch in der Leber, den Nieren, den Knochen, in der intestinalen Schleimhaut und der Plazenta (Cole, 2008; Hofmann et al., 2013). Die AP wird
über vier verschiedene Gene codiert. Drei Gene exprimieren gewebsspezifische AP Isoenzyme:
intestinale, plazentare und Keimzell-AP (auch Plazenta-ähnliche AP genannt). Eventuell exis- tiert auch eine sogenannte „fetale intestinale AP“. Das Isoenzym der AP, das in allen Geweben vorkommt wird als gewebsunspezifische AP (TNSAP) bezeichnet (Whyte, 2012).
ALPL (OMIM 171760) befindet sich nahe dem Ende des kurzen Arms von Chromosom 1 (1p36.1-34). Die Gene für die intestinale, plazentare und Keimzell-AP und eventuell auch der fetal intestinalen AP (OMIM 171740, 171750, 171800, 171810) sind in der Nähe der Spitze des langen Armes von Chromosom 2 (2q34-37) zu finden (Whyte, 2010, 2012). Alkalische Phosphatasen sind Zn2+-Metalloenzyme. Die katalytische Aktivität hängt von der multimeren Konfiguration der identischen Subunits ab, deren molekulare Masse zwischen 40 und 75 kDA beträgt. Jedes Monomer hat eine aktive Seite und enthält zwei Zn2+ Atome, die die tertiäre Struktur stabilisieren. TNSAP in symmetrischer dimerer Form hat eine α/β-Topologie für jede Untereinheit mit einem zehnsträngigen β-Faltblatt im Zentrum (Whyte, 2012).
Abbildung 1: Struktur und Mutationsseiten von TNSAP. Die abgebildete 3D-Struktur zeigt eine Modelldar- stellung der TNSAP: Jedes Monomer zeigt sich als blaue oder grüne Bande. Mutationen, die in der aktiven Seite und Umgebung („Active site and its vicinity“), der homodimeren Fläche („Homodimer interface“), der Krondo- mäne („Crown domain“) und der Calcium-bindenden Domäne („Calcium-binding domain“) liegen, führen zu aus- geprägten Phänotypen. Mutationen, die im aktiven Tal liegen („Active site valley“) führen hingegen zu milder ausgeprägten Phänotypen.
Aus Orimo, 2016.
Physiologie und Pathophysiologie
1.1.4.1 Knochenstoffwechsel und Mineralisation
TNSAP ist entscheidend für die Biomineralisation von Gewebe. Die Mineralisierung findet in zwei verschiedenen Prozessen statt. Im ersten Schritt werden in Matrixvesikeln Hydroxylapatit- Kristalle (Ca10(PO4)6(OH)2) gebildet. Die Matrixvesikel enthalten unter anderem TNSAP. Als Zwischenprodukt entsteht anorganisches Phosphat (Pi). Das Konzentrationsverhältnis von Pi zu anorganischem Pyrophosphat (PPi) in der extrazellulären Matrix ist essenziell für den zweiten Mineralisierungsschritt, da PPi ein Inhibitor der Hydroxylapatit-Bildung ist. Es wird im extra- zellulären Bereich gebildet. TNSAP auf der Membran der Matrixvesikel hydrolysiert PPi und liefert Pi, wodurch der Gehalt des PPi-Inhibitors reduziert und die Hydroxylapatitbildung ge- fördert wird (Orimo, 2016). Hydroxylapatit bildet die Grundstruktur der anorganischen Kno- chen- und Zahnsubstanz im Körper (Jakob et al., 2017). Abbildung 2 veranschaulicht den Mi- neralisierungsprozess.
Abbildung 2: Mineralisierungsprozess im und um einen Matrixvesikel. In einem Matrixvesikel bildet anor- ganisches Phosphat (Pi) zusammen mit Calcium Hydroxylapatit. Hydroxylapatit dringt dann durch die Vesikel- membran der Matrix ein und verlängert sich unter Verwendung von extrazellulärem Pi und Ca²+. Extrazelluläres PPi inhibiert die Bildung von Hydroxylapatit. Die NPP1 liefert PPi und die TNSAP aus Gewebe hydrolysiert PPi, um Pi zu erhalten. Extrazelluläres PPi wird ebenfalls von ANKH, einem Plasmamembran-PPi-Transporter, bereit- gestellt. Die Mineralisierung wird durch das Gleichgewicht dieser drei Moleküle NPP1, ANK und TNAP reguliert.
Phosphat wird von Membranphospholipiden abgeleitet, die durch Phospholipase C unter Bildung von Phos- phocholin und Phosphoethanolamin hydrolysiert werden. Abkürzungen: NPP1, Nukleotidpyrophosphatphospho- diesterase 1; Pi, anorganisches Phosphat; PPi, anorganisches Pyrophosphat; TNSAP, gewebeunspezifische alkali- sche Phosphatase; PCho, Phosphocholin; PEA, Phosphoethanolamin; Na/Pi-Transporter, Natrium-Phosphat- Transporter; PLC, Phospholipase C.
Aus Orimo, 2016.
Ist die Funktion der TNSAP eingeschränkt, resultieren zu hohe Konzentrationen an PPi und zu niedrige Konzentrationen an Pi und Calcium. Der hohe Gehalt an PPi-haltigen Kristallen führt zu pathologischen Verkalkungen im Weichteilgewebe. Außerdem wird die Knochenminerali- sierung stark beeinträchtigt. Die stark verminderte Remodellierungskapazität der Knochen kann sich in atypischen Frakturen äußern (Jakob et al., 2017).
Die Pathophysiologie von HPP leitet sich von der defekten Funktion der TNSAP ab. TNSAP- Mangel verursacht nicht nur eine verminderte enzymatische, sondern auch eine unzureichende mineralisierende Aktivität. Die Hypomineralisation von Knochen und Zähnen ist der Symp- tomkomplex, der allen HPP-Formen gemeinsam ist (ausschließlich der Odontohypophosphata- sie). Bei HPP-Patienten sind die extrazelluläre Hydroxyapatitkristalle reduziert und die Mine- ralisierung beeinträchtigt. Die Mineralisierung findet jedoch innerhalb der Matrixvesikel statt (Whyte, 2008). HPP-Patienten weisen eine Zunahme von Osteoidgewebe auf, das reichlich nicht mineralisierte extrazelluläre Knochenmatrix ohne Hydroxylapatitkristalle enthält. Dies führt zu Rachitis und Osteomalazie (Anderson et al., 1997).
1.1.4.2 Zentrales Nervensystem und Krampfanfälle
Eine weitere physiologische Rolle von TNSAP ist die Neurotransmittersynthese im zentralen Nervensystem. Eines der physiologischen Substrate von TNSAP ist Pyridoxalphosphat (PLP), ein Derivat von Vitamin B6, das für die Biosynthese von Gamma Amino-Buttersäure (GABA) notwendig ist. GABA wirkt als repressiver Neurotransmitter. Für den Eintritt von PLP in Zellen muss der Phosphatanteil zuerst freigesetzt werden, dann wird Pyridoxal in die Zellen eingebaut.
Anschließend wird es in den Zellen rephosphorylisiert. In Fibroblasten von gesunden Proban- den und HPP-Patienten konnte nachgewiesen werden, dass TNSAP Pyridoxalphosphat hydro- lysiert, um Phosphat außerhalb der Zellmembran freizusetzen. Daher wird angenommen, dass ein ähnlicher Mechanismus in der neuronalen Zellmembran wirkt (Orimo, 2016).
Funktioniert die TNSAP nur mangelhaft, führt dies zu epileptischen Anfällen, da die Zellen des zentralen Nervensystems bei reduzierter GABA verstärkt aktiviert werden. Obwohl fast alle HPP-Patienten mit Krampfanfällen auf Pyridoxin ansprechen, sollten auch andere Ursachen für einen verschlechterten Vitamin-B6-Metabolismus oder eine erhöhte Krampfneigung erwogen werden, wie z. B. hoher intrakranieller Druck aufgrund von Kraniosynostose, Hypercalzinämie und Hypoxie (Orimo, 2016). Die
Abbildung 3 gibt einen Überblick über die verschiedenen Funktionen, die die TNSAP im menschlichen Körper innehat.
Abbildung 3: Funktion der TNSAP in verschiedenen Geweben.
In Anlehnung an Hofmann & Girschick, 2015.
Depressive Störungen treten gehäuft bei Patienten mit HPP auf. Der spezifische Pathomecha- nismus ist bisher noch relativ unbekannt. Jedoch zeigen jüngste Forschungen deutliche Ein- flüsse der AP-Aktivität auf Nozizeption und purinerge Signalwege (Burnstock et al., 2011;
Hofmann et al., 2013).
Genetik
1.1.5.1 Vererbungsmuster
Obwohl HPP vorwiegend autosomal-rezessiv vererbt wird, wurden bei Patienten mit milder HPP autosomal-dominante Fälle beobachtet (Silverman, 1962, Fauvert et al., 2009).
Die autosomal-dominant vererbte HPP führt zu milderen Verläufen, die sich erst im Erwachse- nenalter manifestieren (Jakob et al., 2017). Die Restaktivität der TNSAP bestimmt die klinische Ausprägung der Krankheit (Mornet, 2007). Selten wurden Geschwister mit identischen Muta- tionen mit unterschiedlichen Phänotypen beobachtet. Dieses Phänomen lässt vermuten, dass epigenetische Faktoren mitwirken, die an der Expression von Phänotypen beteiligt sind (Mcfar- lane et al., 1992).
1.1.5.2 Mutation
Die Krankheit beruht auf loss-of-function-Mutationen im alkalischen Phosphatase-Gen, Leber- typ (ALPL), das für die TNSAP im Gewebe kodiert. Die große Vielfalt an Mutationen und der
TNSAP
Knochengewebe
• exprimiert in Odon- toblasten, Chondrozy- ten, Osteoblasten, Mat- rixvesikel
• endochondrale Ossifika- tion
• Phosphatstoffwechsel (PPi → Pi)
• Vitamin B6-Stoffwech- sel (PLP → PL)
• Muskel?
Gehirn
• schichtspezifische Akti- vität im Neocortex
• Reifung und Funktion von Synapsen
• Proliferation und Diffe- renzierung neuronaler Stammzellen
• Myelinisierung
• axonales Wachstum
• Neurotransmittersyn- these
Andere Gewebe
• Leber?
• Nieren?
• Gastrointestinaltrakt?
• Lunge?
dominant negative Effekt erklären weitgehend die klinische Heterogenität. Gezielte Muta- genese-Studien haben zu einer weiteren Klärung der zellulären Pathophysiologie von HPP bei- getragen. Die Allele wurden hinsichtlich der verursachten Krankheitsschwere und des domi- nant negativen Effekts klassifiziert (Mornet, 2017). Genetische Untersuchungen konnten zei- gen, dass inzwischen zwei unterschiedliche HPP-Vererbungsmuster unterschieden werden. Die seltene, schwere und rezessive HPP und die leichte rezessive oder dominante HPP. Diese kommt deutlich häufiger vor, wird jedoch nur in wenigen Fällen diagnostiziert (Mornet, 2017).
Klassifikation und klinisches Bild
Die Hypophosphatasie kann in sechs verschiedene Formen unterteilt werden, die im Folgenden erläutert werden. Der Hauptfokus dieser Arbeit gilt der kindlichen Form. Tabelle 1 gibt einen Überblick über die verschiedenen Formen der HPP, den Erbgang sowie die klinischen Symp- tome und deren Diagnostik.
Tabelle 1: Sechs Formen der HPP - Übersicht. Fließende Übergänge der verschiedenen Subtypen sind möglich.
In Anlehnung an Jakob et al., 2017; Mornet, 2007.
Klinische Form und
Manifestationszeitpunkt Erbgang Klinische Symptome
Perinatal letal
in utero/bei Geburt AR
Hypomineralisation Osteochondrale Sporen
Störungen im Kalzium-/Phosphatstoffwechsel Oft Todgeburt
Zerebrale Krampfanfälle, Vitamin B6 sensibel Sekundäre schwere Lungenhypoplasie und Infekte Pränatal benigne
in utero/bei Geburt AD oder AR
Verbiegen von Röhrenknochen
Spontane klinische Verbesserung der ossären Symptome postnatal Evtl. Zufallsbefund einer milden HPP
Infantil
> 6. Lebensmonat AR
Kraniosynostose Hypomineralisation
Rachitis-ähnliche Veränderungen Hypercalziurie
Vorzeitiger Milchzahnverlust
Hydrocephalus, Chiari I Malformation Zerebrale Krampfanfälle
Trinkschwäche, Schluckstörungen
Kindliche Form
≥ 6. Lebensmonat bis zum 18. Lebensjahr
AR (häufig) AD (selten)
Kleinwuchs
Skelettale Verformung Watschelgang
Knochenschmerzen, Frakturen, vorzeitiger Milchzahnverlust, Karies Gedeihstörung
Verzögerte motorische Entwicklung, verzögertes Laufen lernen
Gastrointestinale Probleme (Appetitlosigkeit, Übelkeit etc.)
Klinische Form und
Manifestationszeitpunkt Erbgang Klinische Symptome
Adulte Form
Ab dem 18. Lebensjahr AR oder AD
Stressfrakturen: metatarsal, tibial
Osteoarthritis, Osteomalazie, Chondrokalzinose Niedrige Knochendichte, sekundäre Osteoporose Stress- und Ermüdungsfrakturen in allen Altersstufen Verzögerte Frakturheilung
Nierenfunktionsstörung, Nephrokalzinose
Ängstlichkeit, Depression, andere neuropsychiatrische Auffälligkei- ten
Odontohypophosphatasie
(nur die Zähne betreffend) AR oder AD
Verlust von alveolärem Knochen Zahnverlust (Schneidezähne) Reduzierte Dicke von Dentin Erweiterte Zahnpulpahöhlen Zahnkaries, Paradontose
Keine assoziierten muskuloskelettalen Beschwerden AR: autosomal rezessiv, AD: autosomal dominant
Anmerkung: Die genannten Symptome stimmen mit denen im folgenden Text überein oder ergänzen diese.
1.1.6.1 Perinatale letale HPP
Diese schwerste Form der HPP zeigt sich bereits beim Neugeborenen und manifestiert sich schon in utero mit schwerwiegender skelettaler Hypomineralisation. Ohne Therapie führt sie typischerweise bei oder kurz nach der Geburt zum Tod (Whyte, 2010). Manche Neugeborene überleben wenige Tage, leiden jedoch an zunehmenden respiratorischen Beschwerden bei hy- pomineralisiertem Thoraxskelett und hypoplastischen Lungen. Klinisch zeigen sich oft Säug- linge, die schnell reizbar sind, schrill schreien und an periodischen Apnoen mit Zyanose und Bradykardie leiden. Des Weiteren finden sich unerklärliches Fieber (fever of unknown origin, FUO), myelopathische Anämie (möglicherweise durch überschüssiges Osteoid im Markraum), intrakranielle Blutungen und Krampfanfälle (Whyte, 2012). Radiologisch präsentiert sich diese Form der HPP mit starken rachitischen Veränderungen, falls überhaupt eine Skelettmineralisa- tion vorhanden ist. Auch unregelmäßige Verschattungen in den Metaphysen und schlecht ver- knöcherte Epiphysen sind typisch (Kozlowski et al., 1976). Die Abbildung 4 zeigt typische Röntgenbefunde einer perinatalen HPP.
Abbildung 4: Perinatale Form. Linkes Bild: Fortgeschrittene Knochenveränderungen. Medialer Sporn im Ra- dius. Anormale Form der Endglieder. Rechtes Bild: Verkürzte und deformierte Extremitäten, gestauchte Nasen- wurzel.
Aus Kozlowski et al., 1976.
1.1.6.2 Pränatale (oder perinatale) benigne HPP
Diese Form kennzeichnet sich dadurch, dass sich in Ultraschalluntersuchungen von Feten deut- liche pathologische Zeichen wie kurze und stark verkrümmte Beine zeigen. Zu Beginn des drit- ten Trimesters der Schwangerschaft kommt es jedoch zur spontanen Besserung der Auffällig- keiten und bei der Geburt präsentiert sich das Neugeborene mit einem fast normalen Phänotyp.
Die Prognose scheint günstig zu sein, jedoch fehlen noch Langzeit-following-up Daten (Hof- mann et al., 2013; Matsushita et al., 2014; Mornet, 2008). Die pränatale (perinatale) benigne HPP war ursprünglich mit dominanten Mutationen, speziell D361V und G46V, assoziiert (Mül- ler et al., 2000). Neuere Studien konnten zusätzlich autosomal rezessive Vererbungsmuster nachweisen. Die Ultraschalldiagnostik in der Schwangerschaft kann nicht zwischen der perina- tal letalen und benignen Form unterscheiden (Bianchi, 2015).
1.1.6.3 Infantile HPP
Die Symptome dieser Form manifestieren sich erst nach der Geburt, jedoch noch vor dem 6.
Lebensmonat. Meist führen dann Rachitis-ähnliche Symptome zur weiteren Diagnostik und zur Diagnose. Vitamin B6-sensible Krampfanfälle verlaufen meist tödlich (Baumgartner-Sigl et al., 2007). Häufig entstehen Lungenentzündungen durch Rippenfrakturen und Brustdeformitäten.
Oft kommt es auch zu einer erworbenen Hyperkalzämie und damit verbundenem Erbrechen
und Nephrokalzinose (Whyte, 2010). Auch ein ausgeprägter gastrointestinaler Reflux, Trink- schwäche und Schluckstörungen sind typisch. Die Prognose ist bescheiden, oft überleben die Säuglinge das erste Lebensjahr nicht (Jakob et al., 2017).
1.1.6.4 Kindliche HPP
Diese Form der HPP ist sehr variabel in ihrer Ausprägung (Fallon et al., 1984). Sie wird nach dem 6. Lebensmonat diagnostiziert. Rachitis-ähnliche Verformungen der langen Röhrenkno- chen führen zu verkürzten unteren Extremitäten und spätem Erreichen motorischer Meilen- steine (Teree & Klein, 1968). Auch Beindeformitäten (Genu varum oder Genu valgum), Lo- ckerung der Gelenke durch erweiterte Metaphysen und Schädeldeformitäten gehören zum kli- nischen Bild (Whyte, 2012). Patienten berichten außerdem über muskuläre Schwäche, Schmer- zen und Steifheit vor allem in den Oberschenkeln, welche zu einem Watschelgang führen kön- nen (Seshia et al., 1990; Teree & Klein, 1968). Chronische nicht-bakterielle Osteomyelitiden können auftreten (Girschick et al., 2007).
Anders als bei den vorgängig beschriebenen Formen kommt es bei der kindlichen HPP seltener zu Krampfanfällen. Durch ein nicht ausreichend stabiles Zahnzement kommt es zu vorzeitigem Milchzahnverlust (vor dem 5. Lebensjahr) und alveolarem Knochenabrieb im Kieferbereich (Whyte, 2012). Ein weiteres Symptom sind pathologische Frakturen. Viele Kinder mit dieser Form der HPP weisen wiederkehrende Frakturen auf, die nicht durch ein adäquates Trauma zu erklären sind (Bianchi, 2015). Abbildung 5 zeigt ein typisches radiologisches Bild der kindli- chen HPP.
Abbildung 5: Hypophosphatasie im Kindesalter. Erstes und zweites Bild von links: Röntgenaufnahmen eines 3-jährigen Mädchens. Es zeigen sich „Zungen“ von Verschattungen (Pfeile), die aus den Wachstumsfugen der Metaphysen am linken Handgelenk (erstes Bild von links) und linkes Knie (zweites Bild von links) ragen. Eine deutliche Hypomineralisierung der Metaphysen der distalen Ulna und der proximalen Fibula ist ebenfalls erkennbar. Rechtes Bild: Laterale Röntgenaufnahme eines 9-jährigen Jungen, der einen verlängerten (langköpfigen) Schädel mit einer sogenannten Kupfernaht (Naht sieht aus wie geschlagenes Kupfer) zeigt. Eine Kraniektomiestelle (Pfeile) ist mit Knochen gefüllt. Breite Pulpa-Kammern in den Zähnen passen zu HPP- typischen Zahnproblemen.
Aus Whyte, 2016.
1.1.6.5 Adulter Subtyp
Dieser Subtyp manifestiert sich typischerweise im mittleren Alter. Nicht selten jedoch zeigen Patienten in jungen Jahren Rachitis-ähnliche Symptome und frühzeitigen Zahnverlust. Nach einem symptomfreien Jugendalter präsentieren sich die Patienten mit Osteomalazie mit Fuß- schmerzen, die von schlecht heilenden metatarsalen Spannungsfrakturen ausgehen. Auch kön- nen sich Schmerzen in den Oberschenkeln und Hüften durch sogenannte Pseudofrakturen zei- gen (siehe Abbildung 6). Es ist nicht unüblich, dass die Patienten Zähne ihres bleibenden Ge- bisses verlieren. Durch überschüssiges PPi kann es auch zu Arthropathien kommen (Whyte, 2010, 2012). Muskuläre Einschränkungen sind sehr häufig. Diese reichen von rascher Ermüd- barkeit der Muskeln über brennende Schmerzen bis hin zu Muskelkrämpfen. Auch muskuläre Verspannungen werden oft beschrieben. Es wird angenommen, dass entzündliche Prozesse in den Muskeln und Weichteilen für die Schmerzen verantwortlich sind, unter anderem ausgelöst durch die vermehrte Ansammlung von Calcium-Pyrophosphatdihydrat (CPPD)-Kristallen (Beck et al., 2009).
Abbildung 6: HPP bei einem Erwachsenen. Zu sehen ist die Pseudofraktur am me- dialen proximalen Femur. Außerdem zu erkennen sind eine Verbiegung und kortikale Verdickung an derselben Stelle.
Aus Whyte, 2017.
1.1.6.6 Odontohypophosphatasie (Odonto-HPP)
Die Odontohypophosphatasie repräsentiert eine Form, die sich nur als dentaler Phänotyp zeigt.
Das Zahnzement scheint besonders anfällig für die Anreicherung von anorganischem Pyro- phosphat zu sein (Bloch-Zupan & Vaysse, 2017). So präsentiert sich die Odonto-HPP mit spon- tanem Zahnverlust von vollverwurzelten Milchzähnen, vergrößerten Zahnmarkkammern und Wurzelkanälen. Sie ist nicht assoziiert mit skelettalen Abnormalitäten. Laborchemische Para- meter sind generell ähnlich wie bei Patienten mit einer milden HPP. Unerklärlicher Zahnverlust kann ein Hinweis auf eine Odontohypophosphatasie sein (Reibel et al., 2009). In der Abbildung 7 sind die Symptome nochmals als Grafik dargestellt. Nicht alle Symptome kommen bei jeder Form der HPP vor.
Abbildung 7: Multisystemerkrankung HPP.
Aus Hofmann & Girschick, 2015.
Diagnostik
Die Diagnose der HPP (siehe Abbildung 8), zumindest für die klinisch relevanteren Formen, basiert auf Anamnese, körperlicher Untersuchung, Laborbefunden und typischen Röntgen-Ske- lett-Veränderungen (Hofmann et al., 2013; Mornet, 2008; Whyte, 2010). Die Diagnose milder HPP-Formen, insbesondere bei Erwachsenen, kann aufgrund weniger markanter klinischer Merkmale schwieriger sein. Eine genetische Analyse und Identifizierung der ALPL-Gen-Mu- tationen sind möglich, um zweifelhafte Fälle zu klären.
Eine verminderte Serum-AP-Aktivität (unangemessen niedriger AP-Spiegel für das entsprechen- de Alter) ist charakteristisch für die HPP. Für die Diagnose allein reicht dies jedoch nicht aus, da der Spiegel, unter verschiedenen nicht mit Knochen zusammenhängenden Bedingungen, ernied- rigt sein kann. Dazu zählen Krankheiten und Symptomkomplexe wie Zöliakie, schwere Anämie, Hypothyreose, Wilson-Krankheit, Unterernährung, massive Blut- oder Plasmatransfusionen, eine
frühe Schwangerschaft und weitere (Hofmann et al., 2013; Mornet, 2007). Hypophosphatasämie wurde auch bei schwerer Osteogenesis imperfecta (Royce et al., 1988), kleidokranialer Dysplasie (Unger et al., 2002) und Osteochondrodysplasie nachgewiesen (Wyckoff et al., 2005).
Abbildung 8: Diagnostischer Algorithmus. DXA: Dual-X-Ray-Absorptiometrie.
In Anlehnung an Jakob et al., 2017.
1.1.7.1 Anamnese und klinischer Befund
Wie schon erläutert ist die HPP eine Erkrankung mit einem sehr breiten Spektrum an klinischen Symptomen. Da sie selten vorkommt und viele mögliche Differentialdiagnosen in Betracht ge- zogen werden müssen, kann die Diagnosestellung herausfordernd sein. Liegt der klinische Ver- dacht einer Hypophosphatasie vor, besteht das diagnostische Work-up aus dem Erheben der Familienanamnese, einer körperlichen Untersuchung, laborchemischen Parametern und bildge- benden Verfahren (Hofmann & Girschick, 2015).
Klinische Symptome
Bestimmung der AP-Aktivität
Kontrolle der AP Familienanamnese
HPP-Basisassessment
(Labor, Bildgebung, Funktionelle Testung, DXA, Zahnstatus, Nephro)
Genetische Untersuchung Bestimmung von PLP/PEA
Differential- diagnostik
Norm Grenzwertig Erniedrigt
Norm
negativ
1.1.7.2 Labor
Alkalische Phosphatase (AP): Im Allgemeinen äußert sich die klinische Manifestation umso gravierender, je niedriger die AP-Serum-Aktivität ist (Whyte, 2012). Auch Patienten mit O- donto-HPP weisen AP-Werte unter den altersspezifischen Grenzwerten auf (Teree & Klein, 1968; Whyte, 2016). Anzumerken ist, dass die AP bei Osteomalazie und Rachitis im Serum typischerweise auch erhöht ist. Deshalb sollten sie als Differentialdiagnosen ausgeschlossen werden (Whyte, 2012), siehe dazu Tabelle 2.
Altersspezifische Referenzbereiche sind für die HPP-Diagnose entscheidend, da die AP-Spie- gel während des Wachstums wesentlich höher sind als im Erwachsenenalter. Da die Pubertät bei Mädchen früher eintritt als bei Jungen, sind die Referenzwerte außerdem geschlechtsspezi- fisch (Whyte, 2017). Die Abbildung 9 gibt einen Überblick über die median gemessenen AP- Werte, die innerhalb der Studie „Bevölkerungsbezogene Verteilungswerte ausgewählter Labor- parameter aus der Studie zur Gesundheit von Kindern und Jugendlichen in Deutschland (KiGGs)“ gemessen wurden (Dortschy et al., 2009).
Abbildung 9: Geglättete Perzentilenkurve für die alkalische Phosphatase [U/l].
In Anlehnung an die KiGGs-Studie, Dortschy et al., 2009.
Phosphoethanolamin (PEA): PEA ist ein Phosphomonoester-Metabolit des Phospholipid- Metabolismus. Außerdem ist es ein Vorläufer der Phospholipidsynthese und ein Produkt des Phospholipidabbaus (Wishart et al., 2018). Phosphomonoester sind im Gehirn in höherer Kon- zentration vorhanden als im restlichen Körper. Bei der Entwicklung des Gehirns sind Phospho- monoester normalerweise während der Zeit der neuritischen Proliferation erhöht.
20 70 120 170 220 270
2 4 6 8 10 12 14 16 18
AP [U/l]
Alter (Jahre)
Mediane AP-Werte (KiGGs-Studie)
Jungen mediane AP- Werte [U/l]
Mädchen mediane AP- Werte [U/l]
PEA ist beteiligt am Ablauf des normalen programmierten Zelltods und der Synapseneliminie- rung des sich entwickelnden Gehirns und der Membranbiosynthese (Wishart et al., 2018). PEA zeigt eine starke strukturelle Ähnlichkeit mit dem inhibitorischen Neurotransmitter GABA (Wishart et al., 2018). In Abbildung 10 ist die chemische Formel von PEA dargestellt.
Abbildung 10: Strukturformel von Phosphoethanolamin (C2H8NO4P).
Aus Wishart et al., 2018.
In der Leber wird PEA zu Ammoniak, Acetaldehyd und Pi umgewandelt, in einer Reaktion, die von der O-Phosphorylethanolamin-Phosphorylase katalysiert wird (Grøn, 1978). PEA wird di- agnostisch verwendet, da die Messung im Urin leichter und daher weiter verbreitet ist als die Messung von Serum-PPi (Whyte, 2008). HPP-Patienten zeigen erhöhte Werte von PEA im Urin.
Niedrige alkalische Phosphatase-Aktivität mit hohem PPi oder PEA geben starke Hinweise auf eine HPP-Erkrankung. In etwas milderen Fällen ist jedoch ein Anstieg von PEA nicht zwingend (Watanabe et al., 2011). PEA wird mittels Ionenaustauschchromatographie nachgewiesen.
Siehe dazu 3.7.
Pyridoxalphosphat (PLP, Vitamin B6): PLP ist die aktive Form von Vitamin B6, das als Coenzym für die Synthese von Aminosäuren, Neurotransmittern (Serotonin, Noradrenalin), Sphingolipiden und Aminolevulinsäure dient. Als natürliche organische Verbindung enthält PLP Pyridoxal, Pyridoxamin und Pyridoxin (Wishart et al., 2018). Während der Transaminie- rung von Aminosäuren wird Pyridoxalphosphat vorübergehend in Pyridoxaminphosphat (Py- ridoxamin) umgewandelt. Abbildung 11 gibt die chemische Struktur von PLP wieder.
Abbildung 11: Strukturformel von Pyridoxalphosphat (C8H10NO6P).
Aus Wishart et al., 2018.
Die Absorption von Pyridoxalphosphat und Pyridoxaminphosphat beinhaltet deren Dephos- phorylierung, die durch eine membrangebundene alkalische Phosphatase katalysiert wird.
Diese Produkte und die nicht-phosphorylierten Formen von Vitamin B6 werden im Verdau- ungstrakt über eine Pyridoxalkinase in der Jejunum-Schleimhaut aufgenommen. Das einge- schlossene Pyridoxin und Pyridoxamin werden im Gewebe zu Pyridoxalphosphat oxidiert.
Mehrere Produkte des Vitamin-B6-Metabolismus werden mit 4-Pyridoxysäure im Urin ausge- schieden (Merrill & Henderson, 1990; Stover & Field, 2015). Erhöhte PLP-Plasmaspiegel bei HPP zeigen, dass TNSAP eine entscheidende Rolle für die extrazelluläre Dephosphorylierung von PLP spielt. (Whyte et al., 1985). Die erhöhten Plasmaspiegel scheinen bedingt durch die verminderte Hydrolyse von PLP (Whyte, 2012). Siehe dazu auch 1.1.
Im Gegensatz zu PEA kann ein erhöhter PLP-Spiegel sensitiver und spezifischer auf eine HPP hinweisen (Whyte et al., 1985). Der Schweregrad der HPP korreliert positiv mit der Höhe von PLP. Auch bei Patienten mit Odontohypophosphatasie sind die Spiegel erhöht (Whyte et al., 1985). Zu beachten ist, dass Vitamin B-Präparate die Testergebnisse verfälschen (Whyte, 2012).
Mittels HPLC (high performance liquid chromatography, Hochleistungs- oder Hochdruck- Flüssigkeitschromatographie) wird PLP nachgewiesen.
Anorganisches Pyrophosphat (PPi): Das Anion, die Salze und die Ester der Pyrophosphor- säure werden Pyrophosphate genannt. Das Pyrophosphat-Anion wird als PPi abgekürzt und durch die Hydrolyse von ATP zu AMP in den Zellen gebildet. Diese Hydrolyse wird Pyrophos- phorolyse genannt (Wishart et al., 2018). Das Pyrophosphat-Anion ist ein Säureanhydrid von Phosphat. In wässriger Lösung ist es instabil und hydrolysiert schnell zu anorganischem Phos- phat. Pyrophosphat ist ein Osteotoxin (hemmt die Knochenentwicklung) und ein Arthritogen (fördert Arthritis). Es ist auch ein Metabotoxin (ein endogen produzierter Metabolit, der auf chronisch hohem Niveau gesundheitliche Beeinträchtigungen verursacht) (Wishart et al., 2018).
Chronisch hohe Konzentrationen von Pyrophosphat sind mit Hypophosphatasie assoziiert.
TNSAP hydrolysiert verschiedene Substanzen, darunter auch anorganisches Pyrophosphat (PPi). Wenn der TSNAP-Gehalt niedrig ist, reichert sich PPi außerhalb der Zellen an und hemmt die Bildung von Hydroxyapatit (Wishart et al., 2018). Abbildung 12 zeigt die chemische Formel von PPi.
Abbildung 12: Strukturformel von anorganischem Pyrophosphat (PPi, H4O7P2).
Aus Wishart et al., 2018.
PPi wird bisweilen nur bei wissenschaftlichen Fragestellungen untersucht und ist nicht in der klinischen Routinediagnostik verfügbar (Schmidt et al. 2016). PPi im Urin scheint jedoch sen- sitiv bei der Diagnostik der HPP zu sein (Caswell et al., 2008; Whyte, 2012). PPi kann mit Hilfe eines Pyrophosphat Assay Kits über florometrische Testung nachgewiesen werden.
Mineralstoffe: Die Aufnahme von Mineralstoffen in ein Skelett eines HPP-Betroffenen ist blo- ckiert durch die extrazelluläre Akkumulation von PPi. Dies führt zu einem gestörten Gleichge- wicht von Calcium und anorganischem Phosphat (Pi) (Whyte, 2008). Im Gegensatz zur Rachitis und Osteomalazie (Whyte, 2003) sind die Serum-Calcium- und Phosphatspiegel bei HPP nicht erniedrigt. Eine Hypercalziämie lässt sich häufig bei der infantilen HPP beobachten (Whyte, 2012). Bei der kindlichen Form der HPP kommt es oft zu einer Hypercalziurie, jedoch weniger zu einer Hypercalziämie (Whyte, 2012).
Andere wichtige laborchemische Parameter: Im Rahmen der Diagnostik sollten unbedingt die Nierenwerte beziehungsweise die Retentionsparameter (Kreatinin, glomeruläre Filtrations- rate (GFR)) berücksichtigt werden. Nierensteine und Nephrokalzinose treten gehäuft bei einer HPP auf (Jakob et al., 2017). Um differentialdiagnostische Fragestellungen betrachten zu kön- nen, sollten bei der Labordiagnostik auch Parathormon, Phosphat, und 25-Hydroxy-OH-Vita- min D2/D3 bestimmt werden (Schmidt et al., 2016).
1.1.7.3 Genetische Analyse
Heutzutage ist es möglich, die Diagnose der HPP durch Sequenzierung von ALPL zu stellen.
Die Patienten sollten vor dem Gentest eine ausführliche genetische Beratung erhalten (Bianchi, 2015). Bei schwer betroffenen Familien scheint ein Gentest in der Pränataldiagnostik als ge- rechtfertigt (Hofmann & Girschick, 2015).
1.1.7.4 Bildgebung
Bei Verdacht auf Frakturen sollten konventionelle Röntgenaufnahmen gemacht werden (Schmidt et al., 2016). Skelettale Röntgenaufnahmen zeigen pathognomonische Veränderun- gen. So können eine Skoliose, Osteopenie, Aufreibungen oder Irregularitäten der Wachstums- fugen, Verbiegungen von langen Röhrenknochen (Jakob et al., 2017) und viele weitere Verän- derungen bei der perinatalen, infantilen und schweren HPP im Kindesalter auftreten. Hingegen finden sich bei der adulten HPP-Patienten Osteopenie, schlecht heilende Metatarsalspannungs- frakturen und Pseudofrakturen. Diese betreffen typischerweise die proximale laterale subtro- chantäre Region des Femurs. Kristall-Arthropathien und kalzifizierte Periarthritis sind zusätz- lich bei einigen betroffenen Erwachsenen im Röntgenbild sichtbar (Whyte, 2017). Bei unklaren Befunden ist eine ergänzende Magnetresonanztomographie (MRT) oder Computertomographie (CT) sinnvoll, um eine möglicherweise vorhandene Insuffizienzfraktur früh zu diagnostizieren bzw. nachzuweisen. Auch kann die MRT-Diagnostik dazu verwendet werden Kraniosynosto- sen oder einen Hydrocephalus auszuschließen (Schmidt et al., 2016).
1.1.7.5 Weitere Untersuchungen
Es empfiehlt sich eine enge Zusammenarbeit mit Zahnärzten und Kieferorthopäden sowie eine neurologische Betreuung durch Fachärzte. Besteht der Verdacht auf eine Kraniosynostose, ist die regelmäßige Konsultation eines Augenarztes empfehlenswert, um eine Stauungspapille aus- zuschließen. Auch nephrologisch sollten die Patienten betreut werden, um das Auftreten einer Nephrokalzinose frühzeitig zu erkennen (Hofmann & Girschick, 2015). Gegebenenfalls können auch ergänzende Untersuchungen wie Lungenfunktionstests bei Ventilationsstörungen oder ein EEG bei Verdacht auf zerebrale Krampfanfälle sinnvoll sein (Hofmann & Girschick, 2015).
Differentialdiagnosen
Zahlreiche andere Diagnosen müssen neben einer HPP-Erkrankung in Betracht gezogen wer- den. Es muss zwischen Differentialdiagnosen der HPP und Diagnosen mit einem erniedrigten
AP-Wert unterschieden werden. Bei Differentialdiagnosen der HPP sollte grundsätzlich zwi- schen Skelettdysplasien, deren Hauptproblem in der Knochensynthese liegt (z.B. Osteogenesis imperfecta, Achondroplasie) und Erkrankungen mit gestörter Mineralisierung (Rachitis/Osteo- malazie, Phosphatdiabetes) differenziert werden. Diese Unterscheidung ist für das weitere The- rapiemanagement essenziell (Jakob et al., 2017). Bei unerklärlichen rezidivierenden Frakturen sollte immer auch an Kindesmisshandlung gedacht werden (Jakob et al., 2017). Weitere Diffe- rentialdiagnosen, die mit einer AP-Erniedrigung in Verbindung stehen, sind angeborene Stoff- wechselerkrankungen (z.B. Morbus Wilson, Zöliakie) und primäre und sekundäre Rachitisfor- men (Hofmann & Girschick, 2015).
Diagnosen, die mit einer (transienten) Erniedrigung des AP-Wertes einhergehen sind Traumata, kindliches Rheuma, Knochentumore (gut- oder bösartig), Muskulopathien und Peridontitis (Hofmann & Girschick, 2015). Auch eine laufende oder stattgehabte Therapie mit Antiresorp- tiva (z.B. Bisphosphonate, Denosumab) oder östrogenhaltige Kontrazeptiva können erniedrigte AP-Werte bewirken (Jakob et al., 2017). Eine verminderte Mineralisierung des Knochens kann auch über einen Vitamin D-Mangel erklärt werden. Dieser führt langfristig zu Rachitis/Osteo- malazie und einem erhöhten Frakturrisiko (van Driel & van Leeuwen, 2017). Tabelle 2 gibt einen Überblick über mögliche Gründe für einen erniedrigten AP-Wert.
Tabelle 2: Gründe für eine erniedrigte alkalische Phosphatase.
In Anlehnung an Whyte, 2012, 2017.
Hypophosphatasie Schwere Transfusionen (Blut oder Plasma)
Familiär, benigne? Kachexie
Perniziöse oder schwere Anämie Zink- oder Magnesium-Mangel
Hypothyreose Zöliakie
Morbus Wilson Therapie mit Glucocorticoiden, Fibraten, Chemotherapie, Tamoxifen Osteogenesis imperfecta, Typ II Kleidokraniale Dysplasie
Vitamin D-Überdosierung Kardiale Bypass-OP
unpassende Referenzwerte Inkorrekt gewonnenes Blut (Zum Beispiel EDTA, Oxalat) Multiples Myelom Radioaktive Schwermetalle
1.1.8.1 Therapie – Generelle Empfehlungen
Seit 2015 ist eine Enzymersatztherapie zur Therapie der „Hypophosphatasie mit Manifestation im Kindesalter“ („Pediatric Onset Hypophosphatasia“) zugelassen. Besonders für schwer be- troffene Familien ist dies ein großer Meilenstein im Therapiemanagement der HPP (Jakob et al., 2017). Neben der kurativen Therapie sollte der Fokus auf präventiven und symptomatischen
Therapieansätzen liegen. Die Behandlung der HPP ist vielschichtig und sollte in einem erfah- renen Zentrum mit einem multimodalen Ansatz durchgeführt werden (Kishnani et al., 2017).
Die Einbeziehung von Schmerztherapeuten, Nephrologen, Zahnärzten, Physiotherapeuten, Ra- diologen, Neuropädiatern und Neurochirurgen ist notwendig (Kishnani et al., 2017).
1.1.8.2 Ernährung, Supplemente und Bewegung
Ein wichtiger Bestandteil der konservativen Therapie der HPP stellt eine adäquate Ernährungs- beratung und die Supplementierung von Mineralstoffen dar. Falls eine Hyperkalzämie vorliegt, sollte eine Calcium-arme Diät eingehalten werden. Für die Ernährung von Säuglingen steht
„Calcium-frei“-Formula-Nahrung zur Verfügung. Wegen der Gefahr einer Nephrokalzinose durch Hyperkalzämie dürfen Patienten mit HPP kein zusätzliches Calcium erhalten, auch wenn die Knochen primär hypomineralisiert sind. Essentiell ist das regelmäßige Monitoring der Nie- renfunktion (Mornet & Nunes, 1993). Vitamin D sollte nicht standardmäßig verabreicht werden, da hohe Dosen die Hyperkalzämie verschlimmern und die intestinale Aufnahme von Phosphat und Serum Phosphat erhöhen können. Dadurch besteht die Gefahr eines sekundären Hyperpa- rathyreoidismus (Beck et al., 2009; Bianchi, 2015; Mornet & Nunes, 1993).
Die Gabe von antiresorptiven Medikamenten wie Bisphosphonaten ist kontraindiziert, da die Knochenstruktur weiter destabilisiert wird und vermehrt Frakturen auftreten können (Girschick et al., 2006). Es ist nicht unwahrscheinlich, dass eine unklare Anzahl an Patienten mit einer milden adulten HPP fälschlicherweise gegen Osteoporose behandelt wird (Sutton et al., 2012;
Whyte, 2009).
Wichtig für die Sturzprophylaxe ist die regelmäßige körperliche Betätigung, um die Muskeln zu kräftigen. Dabei sollten „Risikosportarten“ vermieden werden. Eine kontinuierliche Physi- otherapie mit dem Ziel Muskelkraft aufzubauen und Beweglichkeit zu erhalten ist ein essenzi- eller Grundpfeiler der HPP-Therapie. Außerdem sollten die Patienten mit Gehhilfen und ortho- pädischen Hilfsmitteln ausgestattet werden (Beck et al., 2009).
1.1.8.3 Entzündung, muskulo-artikuläre und skelettale Veränderungen
Es sind vor allem die Schmerzen und die körperliche Leistungsschwäche, die zu einer deutli- chen Einschränkung der Lebensqualität bei den Betroffenen führen. Eine effektive Schmerzthe- rapie ist daher entscheidend. Nicht-steroidale Antiphlogistika (NSAIDs) wirken analgetisch und antientzündlich, sie bewirken eine wesentliche Schmerzreduktion und Zunahme der kör- perlichen Aktivität (Girschick et al., 2006; Schmidt et al., 2016).
1.1.8.4 Frakturen und Neurochirurgie
Bei Frakturen sind chirurgische Maßnahmen indiziert (Beck et al., 2009). Neurochirurgische Eingriffe sind bei Patienten mit neurologischen Symptomen wie Krampfanfällen, permanentem Kopfschmerz, Taubheitsgefühl oder Lähmungen der Extremitäten sowie Papillenödem auf- grund eines erhöhten intrakraniellen Drucks erforderlich (Collmann et al., 2008). Im Hinblick auf eine mögliche Progression der Kraniosynostose wird eine sorgfältige Überwachung, ein- schließlich einem ophthalmologischen Reassessment, einer neurologischen Untersuchung und einer radiologischen Bildgebung während der gesamten Kindheit bis zur Pubertät empfohlen (Collmann et al., 2008).
1.1.8.5 Neurologische und psychologische Probleme
Bei Krampfanfällen, die durch einen Vitamin B6-Mangel im Gehirn ausgelöst werden, konnte eine Therapie mit Vitamin B6 zeitlich begrenzt helfen (Baumgartner-Sigl et al., 2007). Im Ge- gensatz dazu gibt es keine spezifische etablierte Behandlung für weitere neurologische Symp- tome wie chronische Schmerzen, erhöhte Angst, Ruhelosigkeit, Schlaflosigkeit, Nervosität oder Depression bei HPP. Kommt es im Rahmen einer HPP zu depressiven Störungen, können diese leitliniengerecht psychiatrisch behandelt werden (Burnstock et al., 2011; Hofmann et al., 2013).
1.1.8.6 Beeinträchtigung der Nierenfunktion
Eine Hyperkalzämie und die daraus resultierende Hyperkalziurie kann Nierensteine hervorru- fen und dadurch die Nierenfunktion erheblich verschlechtern. Eine Hyperphosphatämie muss eventuell mit Phosphat-Bindern behandelt werden. Auch an eine antihypertensive Therapie muss gedacht werden (Bianchi, 2015).
1.1.8.7 Zahnärztliche Betreuung
Auch eine zahn- und kieferorthopädische Betreuung stellt eine wichtige therapeutische Säule dar. Zur Prophylaxe von odontologischen Problemen gehören eine Schulung zur sorgfältigen Zahnhygiene und regelmäßig eingehaltene Kontrolluntersuchungen.
Bei vorzeitigem Milchzahnverlust bei Kindern kann eine provisorische Prothesenversorgung in Erwägung gezogen werden, da dies die sprachliche Entwicklung und soziale Integration be- günstigt. Zahnimplantate können betroffenen erwachsenen Patienten auf dieselbe Weise bei frühzeitigem Zahnverlust helfen (Lynch et al., 2009).
Therapie – Enzymersatztherapie
Es scheint intuitiv, dass die Bereitstellung von aktivem TNSAP für HPP-Patienten zu einer Abnahme der extrazellulären PPi-Spiegel führt, was wiederum die Skelettmineralisierung ver- bessert. Die ersten Versuche einer Enzymersatztherapie (ERT) mit intravenösen Plasma-Infu- sionen von Patienten mit Morbus Paget, die eine hohe TNSAP-Aktivität aufweisen, waren je- doch enttäuschend (Whyte et al., 1986).
Bis vor kurzem war keine zugelassene Therapie für HPP verfügbar (Whyte et al., 2012). Seit Ende 2015 ist Asfotase alfa für die Therapie von HPP-Patienten mit Erkrankungsbeginn in der Kindheit zugelassen. Es handelt sich um eine rekombinante humane TNSAP in Kombination mit der konstanten Region der humanen Immunglobulin-G1-Fc-Domäne und Deca-Aspartat für das Knochen-Targeting, da es eine hohe Affinität für Hydroxylapatit aufweist (Whyte et al., 2012). Die Behandlung wurde bisher in Europa, Kanada und den USA für pädiatrische HPP zugelassen. Bisher zeigen Studien hervorragende Ergebnisse bei den behandelten Kindern (Remde et al., 2017).
Beispielsweise konnte eine Studie von Whyte et al. 2012 zeigen, dass mit Hilfe der Enzymthe- rapie signifikante Verbesserungen für Säuglinge und Kleinkinder mit perinatal letaler oder in- fantiler HPP erzielt werden konnten (Whyte et al., 2012). Von den elf rekrutierten Patienten beendeten zehn eine sechsmonatige Therapie, neun Patienten wurden ein Jahr lang mit Asfotase alfa therapiert. Es zeigten sich eine Verbesserung der Entwicklungsmeilensteine und der Lun- genfunktion. Die erhöhten Plasmaspiegel der TNSAP-Substrate nahmen ab (Whyte et al., 2012).
In einer weiteren Studie von Whyte et al. wurden zwölf Kinder in einem Alter zwischen sechs bis zwölf Jahren untersucht. Es handelte sich um Fälle der infantilen oder kindlichen Form der HPP. Es zeigten sich signifikante Verbesserungen innerhalb von fünf Jahren. Dazu zählten die Zunahme der Körpergröße, eine Verbesserung in Kraft und Motorik, in der Beweglichkeit und der Lebensqualität (Whyte et al., 2016). Reaktionen an der Injektionsstelle sowie Lipodystro- phie traten auf sowie niedrige Anti-Asfotase-alfa-Antikörpertiter. Jedoch ergaben sich keine Hinweise auf eine Behandlungsresistenz (Whyte et al., 2016). Abbildung 13 verdeutlicht die Veränderung der Knochenstruktur durch die Therapie mit Asfotase alfa.
Abbildung 13: Repräsentative radiologische Veränderungen an Hand- und Kniegelenk. Röntgenaufnahmen eines 6-jährigen Jungens aufgenommen zu Beginn der Studie (linkes Bild), nach 6-monatiger Enzymtherapie und nach 3 bzw. 5 Jahren follow up. RGI-C: Radiologischer Gesamteindruck der Veränderungen, RSS: Rickets Se- verity Score.
Aus Whyte et al., 2016.
Patienten mit milderen Formen qualifizieren sich wahrscheinlich nicht für eine lebenslange En- zymersatztherapie, jedoch könnten sie von einer On-Demand-Therapie mit Einzelinjektionen in schwierigen Situationen wie Frakturen profitieren. Es ist notwendig, therapeutische Richtli- nien zu entwickeln, um Patienten zu helfen, die nicht von lebensbedrohlichen Formen betroffen sind, aber dennoch an einer deutlichen Verringerung der Lebensqualität leiden (Hofmann et al., 2013).
2 Hypothesen und Zielsetzung
Eine Erniedrigung der alkalischen Phosphatase im Laborbefund fand bisher im klinischen Kon- text meist wenig Beachtung. Ziel dieser Arbeit ist ein tieferes Verständnis über das seltene Krankheitsbild der HPP zu erhalten. Dies soll mit der Auswertung von anamnestischen und klinischen Parametern sowie laborchemischer Daten erfolgen. Des Weiteren findet eine funk- tionelle Muskelkraftuntersuchung Anwendung. Die Konstellation aus typischen Symptomen und auffälligen (Labor-)Parametern hilft, HPP-Patienten besser zu identifizieren. Außerdem soll ein diagnostischer Algorithmus erarbeitet werden, um eine HPP leichter nachzuweisen.
1) Kann eine erniedrigte AP-Aktivität im Serum pädiatrischen Patienten als Indikator für das Vorliegen einer HPP dienen?
Hypothese 1: Ein diagnostischer Algorithmus ausgehend von einer erniedrigten AP-Aktivität im Serum von pädiatrischen Patienten kann HPP-Patienten identifizieren.
2) Wie unterscheiden sich HPP-Patienten von Nicht-HPP-Patienten in Bezug auf die Substrate der AP (PEA, PLP, PPi)?
Hypothese 2: HPP-Patienten weisen erhöhte Konzentrationen der AP-Substrate (PEA, PLP, PPi) im Serum bzw. im Urin auf.
3) Welche weiteren Ursachen existieren für das Vorliegen einer verminderten AP-Enzymakti- vität und wie ist deren Häufigkeitsverteilung?
Hypothese 3: Andere Erkrankungen und Zustände können ebenfalls eine verminderte AP-Ak- tivität im Serum hervorrufen. Diese kommen unterschiedlich häufig bei Kindern und Jugendli- chen vor.
4) Welche Parameter der funktionellen Untersuchung (Sprungplattentest) wie Muskelkraft oder Kraftentwicklungsleistung sind bei HPP-Patienten im Vergleich zu Nicht-HPP-Patienten ver- mindert?
Hypothese 4: Durch die Veränderungen im Knochen- und Stützgewebe weisen HPP-Patienten verringerte Werte bezüglich Muskelkraft, Kraftentwicklung und Muskelleistung auf.
3 Material und Methoden 3.1 Materialien
Geräte
• Ulmer „Stadiometer“ (Firma Busse, Elchingen)
• Körperwaage (Firma Seca, Hamburg)
• Zentrifuge: Biofuge primo, 4000 Umdrehungen/min, 10 min (Firma Thermo Fisher Sci- entific, Karlsruhe)
• Kühlschrank: -24.4°C (Firma Dometic, Hosingen, Luxembourg)
• Gefrierschrank: -77.7°C (Firma Dometic, Hosingen, Luxembourg)
• Leonardo™ Sprungmessplatte (Firma Novotec Medical GmbH, Pforzheim)
Materialien für die Blutentnahme
• Emla® Creme: (Firma AstraZeneca GmbH, Wedel)
• Fixierung auf der Haut: Tegaderm™ Transparentverband (Firma 3M Deutschland GmbH, Neuss)
• Stauschlauch (Firma Roeser Medical GmbH, Essen)
• Zellstofftupfer: Pur-Zellin® (Firma Hartmann Paul AG, Heidenheim an der Brenz)
• Hautdesinfektion: Softasept® N (Firma B. Braun Melsungen AG, Melsungen)
• Butterfly: Safety-Multifly®, 21G 200mm lang (Firma Sarstedt AG & Co., Nümbrecht) Mit folgenden Monovetten® (alle Firma Sarstedt AG & Co., Nümbrecht) wurde den Teilneh- mern Blut abgenommen:
• Drei EDTA Monovetten® (1.2ml K3E 1.6mg EDTA/ml)
• Drei Serum Monovetten® (1.1ml Z-Gel)
• Eine Serum Monovette® (7.5ml, mit Gerinnungsaktivator)
Für die Uringewinnung wurde ein Urinbecher 100ml (Firma Sarstedt AG & Co., Nümbrecht) verwendet. Um die Urinproben zu den entsprechenden Laboren zu versenden, wurde der Urin in vier Urin Monovetten® 10ml (Firma Sarstedt AG & Co., Nümbrecht) abgefüllt.
3.2 Studiendesign
Der Antrag zur Durchführung der Studie wurde von der Ethikkommission der Uniklinik Frei- burg am 15. Dezember 2016 genehmigt (Studiennummer 435/16). Die Studie wurde am Zent- rum für Kinder- und Jugendmedizin der Universitätsklinik in Freiburg durchgeführt. Das Lab- ordatenscreening wurde am Zentrallabor der Uniklinik Freiburg sowie im MVZ Clotten (für den ambulanten Bereich) durchgeführt. Die Erziehungsberechtigten sowie die Teilnehmer der Studie wurden schriftlich wie auch mündlich ausführlich über den Ablauf der Studie informiert.
Eine schriftliche Einverständniserklärung zur freiwilligen Teilnahme an der Studie wurde ein- geholt. Die Daten der Teilnehmer wurden anonymisiert (studieninterne Identifikationsnummer) und streng vertraulich behandelt. Bei der Sprungplattenuntersuchung war für die Erfassung der Teilnehmer sowie dem Vergleich mit Gleichaltrigen das Geburtsdatum erforderlich.
3.3 Auswahl der Studienteilnehmer
Die Laborbefunde pädiatrischer Patienten wurden zwischen dem 01.01.2011 bis 01.01.2016 auf eine Erniedrigung der AP-Aktivität unter den festgelegten alters- und geschlechterspezifi- schen Grenzwert hin untersucht.
Diese alters- und geschlechterspezifischen Grenzwerte wurden auf Basis der bevölkerungsbe- zogenen Verteilungswerte aus der Studie zur Gesundheit von Kindern und Jugendlichen in Deutschland (KiGGS) aus dem Jahr 2009 festgelegt. Die Grenzwerte liegen jeweils unterhalb der 3. Perzentile:
Mädchen: ≤ 12 Jahre: AP < 125 U/l; > 12 Jahre: AP < 50 U/l Jungen: ≤ 14 Jahre: AP < 125 U/l; > 14 Jahre: AP < 70 U/l
Referenzwerte für Erwachsene (zum Zeitpunkt der Blut- und Urinentnahme > 18 Jahre) (Klinische Chemie, Uniklinik Freiburg):
Frauen: 35-105 U/l Männer: 40-130 U/l
Im Labordatenscreening des Zentrallabors wurden 393 Patienten mit erniedrigter AP-Aktivität identifiziert. Nach Überprüfung der Ausschlusskriterien (siehe Tabelle 3) durch Analyse der individuellen Krankengeschichte und bereits erhobenen Laborbefunde wurden 79 Patienten der Universitätsklinik Freiburg in die Studie miteingeschlossen. Im Labordatenscreening des MVZ Clotten wurden 485 Patienten identifiziert. Um das Kollektiv einzugrenzen, wurde bei den Pa- tienten, die über das Labor Clotten vom Auftraggeber der Labordiagnostik kontaktiert wurden,
eine Altersbeschränkung eingeführt. Patienten, die zum Zeitpunkt der AP-Bestimmung im Se- rum > 14 Jahre alt waren, wurden nicht kontaktiert. 125 Patienten < 14 Jahren wurden nach dem Labordatenscreening des MVZ Clotten angeschrieben. Ein- und Ausschlusskriterien sind anhand der Tabelle 3 zu entnehmen.
Tabelle 3: Ein- und Ausschlusskriterien für die Teilnahme an der Studie.
Einschlusskriterien Ausschlusskriterien
Unterschriebene Einverständniserklärung Patienten, die die Altersvorgabe nicht erfüllen Alter <18 Jahre zum Zeitpunkt der Bestimmung der
AP-Aktivität
Patienten mit einer normalen AP-Aktivität AP-Aktivität < alters- und geschlechterspezifischer
Grenzwert
Patienten mit der Diagnose einer onkologischen Grun- derkrankung, oder Anämie, oder Hypothyreose, oder Anorexia nervosa, oder Zöliakie, oder eines Morbus Wilson
Patienten mit Z.n. Massentransfusion von Blutprodukten Patienten mit Magnesium- oder Zinkmangel
Die Ausschlussdiagnosen wurden aus dem Programm MeDoc - Medizinisches Informations- und Dokumentationssystem für den ärztlichen Arbeitsplatz - des ZKJ’s entnommen. Im Verlauf des Screenings wurden außerdem die Patienten ausgeschlossen, die an einer schweren Grun- derkrankung (Sepsis, schwerwiegende Operation/Unfall, körperliche oder geistige Behinde- rung, genetische Syndrome) litten. Am häufigsten führten Anämien (38%) und Tumore (16%) sowie genetische Syndrome (13%) zum Ausschluss aus der Studie. Patienten mit unbekanntem Wohnsitz, bei denen die Kontaktaufnahme nicht möglich war, konnten nicht an der Studie teil- nehmen. Acht Teilnehmer mit gesicherter Diagnose einer rheumatischen Erkrankung wurden ausgeschlossen. Sie erhielten zum Teil hochdosierte Kortikosteroide, die ebenfalls eine AP- Erniedrigung bedingen können. Elf Kinder waren auch nach mehrmaligen telefonischen Kon- taktversuchen (mindestens drei Mal) nicht erreichbar oder die Telefonnummer war nicht mehr aktuell, sodass die Kinder nicht rekrutiert werden konnten. Die restlichen kontaktierten Patien- ten lehnten die Teilnahme an der Studie ab.
Über die Ausschlussdiagnosen der Patienten, die über das Labor Clotten kontaktiert wurden, konnte keine Aussage gemacht werden. Die Kinderärzte unterlagen der Schweigepflicht und waren deshalb verpflichtet, die Daten der kontaktierten Kinder und Jugendlichen geheim zu halten.
