PKU - Phenylketonurie, eine Stoffwechselstörung

Phenylketonurie ist eine genetisch bedingte Stoffwechselstörung, das bedeutet eine rezessiv vererbte, angeborene Störung des Eiweißstoffwechsels.

Bei diesem Krankheitsbild kann speziell die Aminosäure Phenylalanin (Phe) von Geburt an nicht vom Körper verwertet werden. Aminosäuren sind Bausteine der Eiweiße, die lebensnotwendige Funktionen im Körper haben. Deshalb muss eine spezielle phenylalaninfreie Ernährungsweise ein Leben lang eingehalten werden. Wenn diese Stoffwechselstörung nicht rechtzeitig erkannt und behandelt oder die Diät nicht streng eingehalten wird, kann die Erkrankung auf Grund neurologischer Schädigungen zu schweren bleibenden geistigen Entwicklungsstörungen des Kindes führen. Damit das nicht passiert und eine normale geistige Entwicklung erfolgen kann, wird im Rahmen des Neugeborenen-Screenings untersucht, ob das Neugeborene davon betroffen ist.

 

PKU ist die häufigste angeborene Stoffwechselstörung und tritt bei einem von 8000 bis 10000 neugeborenen Kindern auf.

 

Ursachensuche

Bei Kindern, bei denen PKU diagnostiziert wurde, müssen beide Elternteile Träger dieses defekten Gens sein und es mit einer Wahrscheinlichkeit von 25% (daher rezessiv, d.h. "zurückstehend") an das Erbgut des Kindes weitergegeben haben. Ist nur ein Elternteil Träger des entsprechenden Gens, kann es zwar auch an das Kind weitergegeben werden, es bleibt in diesem Fall aber gesund. Da das Kind jetzt aber ebenfalls Träger ist, wird es das Gen mit einer Wahrscheinlichkeit von 50% an seine Nachkommen weiter vererben. Bis heute sind für diesen Gendefekt über 400 Mutationen bekannt, daher können die Symptome bei den Betroffenen unterschiedlich stark ausgeprägt sein.

 

Klassische PKU

Die klassische Form der PKU-Stoffwechselstörung tritt ca. 98% der Betroffenen auf. PKU ist ein Enzymdefekt, bei dem das Enzym Phenylalanin-Hydroxylase (PAH) fehlt und somit das aufgenommen Phenylalanin, kurz Phe nicht vollständig in die Aminosäure Tyrosin abgebaut werden kann.

 

Phenylalanin ist eine essentielle Aminosäure, d.h. sie muss über die Nahrung aufgenommen werden, da der Körper sie nicht selbst herstellen kann. Nehmen die betroffenen Kinder über einen längeren Zeitraum zu viel Phe auf, reichert sich dieses an und kann besonders während des Wachstums zu schweren Schäden bei der Entwicklung des Gehirns führen. Das überschüssige Phe wird zum Teil in Proteine eingebaut, der Rest in alternative Stoffwechselprodukte umgebaut, so genannte Phenlyketone (vor allem Phenylbrenztraubensäure) (=namensgebend für die Erkrankung), die dann im Urin ausgeschieden werden.

Ein hoher Anstieg des Phenylalanin-Spiegels über 20 mg/dl (1200 µmol/l) unter normaler Eiweißzufuhr ist charakteristisch. Bei einer Phe-Konzentration zwischen 10-20 mg/dl (600-1200 µmol/l) wird von einer milden bis mittelschweren Form der PKU ausgegangen.

Die Aminosäure Tyrosin wird normalerweise vom Körper selbst produziert. Durch die Stoffwechselstörung bei PKU muss zusätzlich auch Tyrosin über die Nahrung zugeführt werden, da es eine wichtige Rolle für die Bildung von Neurotransmittern (Dopamin, Noradrenalin, Adrenalin), den Schilddrüsenhormonen und dem Pigmentfarbstoff Melanin einnimmt (siehe Abbildung).

 

Hyperphenylalaninämie (HPA)

Hier liegen die Phe-Spiegel unter normaler Eiweißzufuhr zwischen 2-10 mg/dl (120 – 600 µmol/l), da die PAH eine Restaktivität aufweist. Die Therapie wird erst ab einem Phe-Spiegel über 10 mg/dl eingeleitet.

 

Atypische Phenylketonurie (PKU)

Bei einer äußerst geringen Anzahl von Betroffenen (ca. 2%) liegt eine atypische PKU vor. Das Enzym Phenylalanin-Hydroxylase (PAH) fehlt hier zwar nicht, allerdings liegt bei dem für die Funktion von PAH benötigten Koenzym Tetrahydrobiopterins (BH4) eine Störung im Stoffwechsel vor. Der daraus entstehende Mangel an BH4 führt zu einer verminderten Aktivität der PAH, was zu einer ähnlichen Situation wie bei der klassischen PKU führt, nur mit anderer Ursache. Die Phe-Spiegel liegen meist nicht über 20 mg/dl (1200 µmol/l).

 

Symptome der Stoffwechselstörung

Dank der heutigen Diagnosemöglichkeiten werden die betroffenen Kinder in der Regel frühzeitig erkannt und diätetisch behandelt, so dass die typischen Symptome normalerweise kaum noch auftreten.

Wenn diese Erkrankung unbehandelt bleibt, kann es zu folgenden Symptomen kommen:

  • Beeinträchtigung der Hirnentwicklung schon vom ersten Lebensmonat an. Das führt im zunehmend schwereren Verlauf zu geistiger und motorischer Behinderung bis hin zur Demenz, z.B. durch einen Mangel an den Neurotransmittern Dopamin und Serotonin;
  • Neurologische Auffälligkeiten sind ca. ab dem 4. Monat zu erkennen;
  • Mikrozephalie: Das geringe Wachstum des Gehirns führt zu einem verminderten Wachstum des Schädelknochens  kleinerer Kopfumfang;
  • Epilepsie;
  • Ekzemähnliche Hautveränderungen;
  • Sehr helle Hautfarbe durch Pigmentierungsstörung, hellblond, blaue oder rote Augenfarbe (Mangel an Melanin);
  • Ataktischer Gang (Gehstörung - "Seemannsgang") durch Schädigung des Gehirns (Spasmus der Muskulatur);
  • Auffälliger Geruch nach Ketonkörpern (Phenylbrenztraubensäure);
  • Konzentrationsstörungen, Hyperaktivität, Aggressivität, Zerstörungswut, Erregungszustände, Zornesausbrüche, Tendenz zur Selbstverstümmelung.

Diagnose im Rahmen des Neugeborenen-Screenings

Aufgrund der Häufigkeit und der Schwere dieser Stoffwechselstörung wird heutzutage - mit Einverständnis - der Eltern bei jedem neugeborenen Kind zwischen dem 3. und 5. Lebenstag eine routinemäßige Untersuchung auf PKU durchgeführt (Neugeborenen-Screening).

 

Für die so genannte Tandem-MS (Massenspektrometrie) (früher: Guthrie-Test), ein erweitertes Screening, muss dem Säugling Fersenblut entnommen werden. Daraus wird die Konzentration von Phe und Tyrosin bestimmt. Wenn das Blut innerhalb der ersten 36 Stunden abgenommen wurde (z.B. bei ambulanten Geburten), sollte ein Zweitscreening zwischen dem 3. und 5. Tag wiederholt werden. Ist die Konzentration von Phe (> 2,4 mg/dl) oder das Phe/Tyrosin-Verhältnis (> 2) erhöht, sollte eine Kontrolluntersuchung zur Bestätigung mit ggf. weiterführender Diagnostik durchgeführt werden, um die Art der PKU oder Störung zu definieren. Beispielsweise wird zur Unterscheidung zwischen einer klassischen und atypischen PKU vor Beginn einer diätetischen Behandlung ein oraler BH4-Belastungstest durchgeführt und anschließend die Phe-Konzentrationen mittels Blutentnahmen im zeitlichen Verlauf über 24h bestimmt.

 

Bluttest zur Diagnose von Überträgern

Die Untersuchung des Phe-Hydroxylasegens ermöglicht die frühzeitige Erkennung, ob z.B. der gesunde Partner Überträger des Gens ist und somit möglicherweise ein erhöhtes Risiko besteht, dass PKU auf das Kind übertragen wird.

Pränatale Diagnostik

Bei Müttern mit PKU lässt sich schon während der Schwangerschaft, mittels einer Fruchtwasseruntersuchung (Amniozentese), feststellen, ob das ungeborene Kind ebenfalls den Stoffwechseldefekt in sich trägt.

 

Ernährung-Therapie - streng aber hilfreich!

Wurde bei Ihrem Kind eine klassische PKU oder auch eine mildere Form bzw. die Hyperphenylalaninämie diagnostiziert, muss unverzüglich mit einer speziellen streng eiweißarmen Ernährungsweise und regelmäßigen Kontrolluntersuchungen der Phe-Spiegel im Blut begonnen werden.

Die Diät sollte lebenslang eingehalten werden, besonders streng bis zur Pubertät und auch dann, wenn die Entwicklung der Gehirnzellen nach der Jugendzeit abgeschlossen ist.

Die minimal notwendigen Mengen an Eiweiß bzw. Phenylalanin und Tyrosin müssen individuell angepasst werden an Alter, Wachstumsgeschwindigkeit und Ausmaß der körperlichen Aktivität.

 

Da über die Nahrung nicht der gesamte Eiweißbedarf gedeckt werden kann, sollte dem Kind täglich eine phenylalaninfreie, aber tyrosinangereicherte Aminosäuremischung verabreicht werden. Hierzu bieten verschiedene Firmen wie SHS, Milupa oder metaX entsprechende Präparate an.

Da besonders tierische Lebensmittel gemieden werden müssen, kann eine Mangelversorgung mit wichtigen Vitaminen (z.B. B-Vitamine), Mineralstoffen und Spurenelementen (z.B. Eisen, Kalzium, Zink, Jod, Selen), aber auch eine zu geringe Energieaufnahme die Folge sein. Auch hier muss eine zusätzliche Substitution in Erwägung gezogen werden, damit eine normale Entwicklung gewährleistet wird.

 

Stillen und PKU:  Nach der Diagnose erhält der Säugling zunächst ein Phe-freie Spezialnahrung, wodurch die Phe-Konzentration im Blut schnell abfällt. Obwohl die Muttermilch einen hohen Eiweißgehalt hat, ist das zusätzliche Stillen des Babys möglich oder die ergänzende Gabe einer speziellen Milchnahrung mit genau berechneten Mengen an Phe.

 

Schwieriger wird die Umsetzung der speziellen Diät beim Übergang zur Breinahrung des Kindes, da herkömmliche Milch- und Getreidebreie nicht verzehrt werden dürfen. Mittlerweile sind zahlreiche Diätprodukte im Handel (z.B. von Hammermühle in Reformhäusern) und per Internet erhältlich, meist leider nicht ganz billig.

 

Medikamentöse Therapie?

Seit 2009 ist in Deutschland und einigen anderen europäischen Staaten neben der diätetischen Therapie auch eine medikamentöse Therapie möglich. Dabei soll der Wirkstoff BH4 das Enzym Phenylalanin-Hydroxylase (PAH) aktivieren, um Phe besser verstoffwechseln zu können. Leider ist dieses Arzneimittel nur bei einem Teil der Patienten wirksam, aufgrund der vielen Mutationen, in denen das PAH-Enzym auftreten kann.

 

Nähere Informationen finden Sie unter:

http://www.merckserono.de/presse/mitteilungen/kuvan_marktzulassung.htm

 

Laut der deutschen "Arbeitsgemeinschaft für Pädiatrische Stoffwechselstörungen (APS)" werden folgende Zielwerte für die Phe-Konzentrationen von behandelten PKU-Patienten empfohlen (http://www.aps-med.de/APS-P05.asp):

  • Kinder unter 10 Jahren:  
    0,7 bis 4 mg/dl (42 bis 240 µmol/L)
  • Jugendliche zwischen 10 und 16 Jahren:  
    0,7 bis 15 mg/dl (42 bis 900 µmol/L)
  • Jugendliche und Erwachsene über 16 Jahren:  
    unter 20 mg/dl (unter 1200 µmol/L). Bei Auftreten von neurologischen Symptomen soll eine striktere Diät wieder eingeführt werden

 

Welche Lebensmittel dürfen gegessen werden, welche nicht?

Völliger Verzicht

Kinder, die von PKU betroffen sind, sollten besonders tierische, aber auch bestimmte pflanzliche Lebensmittel komplett meiden, da diese in der Regel hohe Phe-Konzentrationen enthalten, wie z.B.: 

  • Fleisch, Wurst, Geflügel, Fisch, Eier, Käse, Milch, Joghurt und andere Milchprodukte, Butter sowie auch Fertigprodukte;
  • Produkte, die aus vorher genannten Lebensmitteln hergestellt wurden, wie z.B. Milcheis, Schokolade;
  • Pflanzliche Lebensmittel: Hülsenfrüchte (z.B. Bohnen, Erbsen, Soja) oder Nüsse, aber auch auf Produkte wie Teigwaren, Reis, Brot/Gebäck, Mehle, Weizenkeime, andere Getreideprodukte;
  • Süßstoffe wie Nutra Sweet, Equal oder Aspartam (E 951) (z.B. in Diät- und Light-Produkten, Getränken, Süßigkeiten). Auch hier Phe versteckt enthalten ist;

Schon kleine Mengen der oben aufgeführten Lebensmittel würden die Tagesbilanz ausschöpfen oder überschreiten, so dass sie in der Regel nicht in den Speiseplan eingebaut werden.

 

Günstigere Produkte

Zahlreiche pflanzliche Lebensmittel (z.B. Obst, Gemüse, Kartoffel), Konfitüre, Honig enthalten ebenfalls geringere Mengen an Phe. Hier muss anhand von speziellen Nährwerttabellen genau berechnet und abgewogen werden, wie viel täglich, beispielsweise auch an eiweißarmen Diätprodukten, verzehrt werden darf.

Ohne Einschränkung dürfen nur Lebensmittel verzehrt werden, wie z.B. Zucker, Traubenzucker, reine Speiseöle, reines Pflanzenfett, Bonbons, Lutscher, Fruchtgummi sowie Lakritz und Geleefrüchte ohne Gelatine oder Süßstoffe, Limonaden ohne Süßstoff, Wasser, Tee.

 

 

Phenylketonurie und Schwangerschaft (Maternale PKU)

Kinder, deren schwangere Mütter unter einer PKU leiden, haben ein hohes Risiko für eine Schädigung, wenn Diät und Blutspiegel nicht einer besonders strengen Kontrolle unterliegen. Bei ungeborenen Kindern sind die Konzentrationen an Phenylalanin (Phe) im Blut etwa doppelt so hoch wie bei der Mutter, da sich Phe in der Plazenta anreichert. Die Blutwerte sollten zwischen 0,4 und 4 mg/dl (42-242 µmol/l) liegen. Phe-Konzentrationen von über 20 mg/dl im Blut über einen längeren Zeitraum können zu schweren Defekten führen, wie z.B. gestörte geistige Entwicklung durch Gehirnschädigung, Herzfehler, Mikrozephalie (kleiner Kopfumfang), aber auch niedriges Geburtsgewicht oder Fehlgeburten.

Wichtig Betroffene Frauen mit PKU sollten eine Schwangerschaft möglichst planen, damit unter strenger und engmaschiger ärztlicher Kontrolle von Diät und Blutwerten eine normale Entwicklung des Kindes erfolgen kann. Eine strenge Diät sollte schon einige Zeit vor geplanter Schwangerschaft begonnen und dem Bedarf dann individuell nach Alter und Schwangerschaftstrimester angepasst werden. Entsprechende Präparate für eine Substitution sind erhältlich.

 

Worauf Sie achten sollten - unsere Tipps

  • Im Urlaub und auf Reisen:
    Auch während einer Reise/eines Urlaubs muss auf eine strenge eiweißarme Ernährungsweise geachtet werden. Je exotischer das Reiseziel, desto schwieriger wird es in den jeweiligen Ländern auch entsprechende Nahrungsmittel zu finden. 
    Das bedeutet, dass Sie immer spezielle Diätprodukte in ausreichender Menge mitnehmen sollten. Manchmal eignet sich auch ein kleiner tragbarer Backofen, damit beispielsweise auch im Urlaub frisches Brot gebacken werden kann.
  • Bei Ausflügen:
    Sie sollten hier ebenfalls immer je nach Art und Umfang des geplanten Ausflugs eine kleine Zwischenmahlzeit oder eine Brotzeit für Ihr Kind dabei haben.
  • Einladungen oder Restaurantbesuche müssen in die Tagesbilanz mit eingerechnet werden, somit sollten diese möglichst nicht spontan erfolgen. Informieren Sie am besten Ihre Verwandten und Ihren Freundeskreis darüber, damit es für Sie und Ihr Kind planbar wird und keine Enttäuschungen entstehen.

 

Es gibt Hilfe und Unterstützung

Hilfe und Unterstützung erhalten Sie bei Ihrem behandelnden Kinderarzt, aber auch in Kliniken mit einem Spezialzentrum für Stoffwechselerkrankungen. Hier besteht die Möglichkeit für eine fachgerechte Einweisung in die richtige Diätdurchführung und Selbstkontrolle der Phe-Blutspiegel durch eine geschulte Ernährungsfachkraft. Die aufgenommenen Phe-Mengen müssen täglich berechnet werden und somit der Gehalt an Phe in allen Lebensmitteln bekannt sein. Hierzu sind entsprechende Tabellen erhältlich. Weitere Ansprechpartner und Informationen finden Sie auch bei Selbsthilfegruppen oder per Internet:

http://www.pku.com/de/index.html

http://www.mh-hannover.de/pkuleitfaden.html

http://www.dig-pku.de/