Interventionsstudie zur Wirkung eines Trinksupplements auf antioxidativen Status und oxidative Stress- und Entzündungsmarker bei Patienten mit aktivem Morbus Crohn

Abstract

Problemstellung: Morbus Crohn (MC) Patienten weisen eine Verschiebung des pro-/ antioxidativen Gleichgewichtes in Richtung Oxidantien (oxidativer Stress) auf, welche entzündliche Prozesse begünstigt. Ziel war es zu überprüfen, ob durch Gabe eines Trinksupplements, das reich an Antioxidantien und Glutamin ist, bei MC-Patienten der antioxidative Status und die antioxidative Kapazität im Plasma erhöht, der oxidative Stress vermindert, und damit antiinflammatorische Effekte in der Darmmucosa und eine Steigerung der Lebensqualität erzielt werden können.<br /> Methoden: 8 MC-Patienten (28±9 Jahre, CDAI 163±73) wurden zwischen 01/2005 und 03/2006 in zwei klinischen Zentren (Marienhospital Essen, Medizinische Klinik Bonn) rekrutiert. Sie erhielten 4 Wochen 2 x täglich 200 ml Intestamin® trink (Fresenius Kabi, Bad Homburg) zusätzlich zur Basismedikation. Hiermit wurden täglich 1500 mg Vitamin C, 500 mg Vitamin E, 10 mg ß-Carotin, 300 μg Selen, 20 mg Zink, 30 g Glutamin (als Dipeptid) zugeführt.<br /> Vor und nach Intervention wurde die Konzentration der Vitamine A, C, E, sowie von ß-Carotin (HPLC), Selen und Zink (AAS) im Plasma bestimmt, sowie die antioxidative Kapazität (TEAC). Als oxidative Stressmarker wurden endogene und H₂O₂-induzierte DNAStrangbrüche in Leukozyten (Comet Assay) nachgewiesen. Zusätzlich wurden die Plasmaspiegel von 8-Hydroxydesoxyguanosin (OHdG), 8-Isoprostanen, Peroxiden (ELISA) sowie von Glutamin und Glutathion gemessen (HPLC). In der Mucosa wurden IL-8- und MRP-14 mRNA (RT-PCR) sowie der Glutathiongehalt (HPLC) untersucht. Die Lebensqualität wurde mit Hilfe des IBDQ Fragebogens quantifiziert.<br /> Ergebnisse: 6 Patienten beendeten die Studie. Die Compliance betrug 90 % der Zieldosis. Nach der Einnahme des Trinkpräparates stiegen die Plasmaspiegel von Vitamin A (4,8±1,7 vs. 10,7±2,5 μM; p=0,028), Vitamin C (36,8±17,2 vs. 55,5±19,4 μM, p=0,028), Vitamin E (9,1±4,9 vs. 20,0±10,5 μM/mM Cholesterol, p=0,043), ß-Carotin (0,4±0,3 vs. 1,6±0,6 μM, p=0,028) und Selen (74,6±16,6 vs. 121,8±29,1 μg/l, p=0,021) sowie die antioxidative Kapazität (1,36±1,4 vs. 1,54±1,5 mM TE, p=0,027) signifikant an. Der Zinkspiegel blieb unverändert (10,2±2,3 vs. 11,9±2,1 μM, n.s.). Die DNA-Strangbrüche (exogen: Tail Intensity: 3,6±3,8 vs. 7,1±1,5 %, Tail Moment: 0,4±1,1 vs. 1,0±1,8, n.s.) sowie die Plasmaspiegel von 8-OHdG (3,8±2 vs. 2,7±0,9 ng/ml, n.s.) und 8-Isoprostanen (16,72±6,7 vs. 18,3±5,5 pg/ml, n.s.) veränderten sich nicht. Die Peroxide (0,4±0,2 vs. 0,3±0,1 mM, p=0,043) im Plasma nahmen signifikant ab. Glutamin (606,6±206,6 vs. 587,5±92,7 μM) und Glutathion (3,7±1,3 vs. 5,6±3,4 μM) im Plasma blieben unverändert, ebenso die Transkriptspiegel der mukosalen Entzündungsmarker (IL-8: 2516±4043 vs. 5614±12131, MRP-14: 4268±3774 vs. 12161±22189 Transkripte/μl cDNA, n.s.). Der Glutathionspiegel in der entzündeten Mucosa (4,0±1,6 vs. 9,6±4,4 μmol/g, p=0,043) stieg an, ebenso die Lebensqualität (128±43 vs. 170±43 Punkte, p=0,027).<br /> Schlussfolgerung: Die 4-wöchige Einnahme eines Trinkpräparates mit hohem Gehalt an Antioxidantien und Glutamin ist geeignet, um den antioxidativen Status von Plasma und entzündeter Mucosa zu verbessern. Aufgrund der geringen Fallzahl und/ oder der starken Streuung ist eine Bewertung der Ergebnisse bzgl. oxidativer Stress- und Entzündungsmarker schwierig. Das unkontrollierte Design schränkt die Aussagekraft der Ergebnisse ein. Daher ist es wünschenswert diesen Therapieansatz in einer placebokontrollierten Studie auf seine Wirksamkeit zu untersuchen.

<strong>Effect of an oral nutritional supplement on antioxidant status, oxidative stress and inflammatory marker in patients with Crohn's disease</strong><br /> Background: Patients with Crohn´s disease (CD) show an imbalance between oxidants (radicals) and antioxidants (oxidative stress), which favours inflammation. The aim of the study was to investigate whether supplementation with an oral nutritional supplement, which is rich in antioxidants and glutamine improves antioxidant status and antioxidant capacity in plasma, reduces oxidative stress and leads to anti-inflammatory effects in mucosa and to an increase in life quality. <br /> Methods: 8 CD patients (28±9 years, CDAI 163±73) were recruited between 01/2005 and 03/2006 in two clinical centers (Marienhospital Essen, Medical Clinic, University Hospital Bonn). They received 200 ml Intestamin® drink (Fresenius Kabi, Bad Homburg) twice a day additional to basic medication so that 1500 mg vitamin C, 500 mg vitamin E, 10 mg ß-carotene, 300 μg selenium, 20 mg zinc, 30 g glutamine (as dipeptide) was administered daily. <br /> Before and after intervention the concentration of vitamin A, C, E and ß-carotene (HPLC), selenium, zinc (AAS) as well as the antioxidant capacity (TEAC) was determined in plasma. As oxidative stress markers endogeneous and H₂O₂ induced DNA strand brakes in leukocytes (comet assay) were detected. Additionally plasma levels of 8-OHdG, 8-isoprostanes, peroxides (ELISA) as well as glutamine and glutathione were measured (HPLC). In gut mucosa IL-8, MRP-14 mRNA (RT-PCR) and glutathione (HPLC) were investigated. Life quality was quantified by the IBDQ questionnaire. <br /> Results: 6 patients finished the study. The compliance was 90 % of target. After supplementation of the oral nutritional supplement the plasma levels of vitamin A (4.8±1.7 vs. 10.7±2.5 μM; p=0.028), vitamin C (36.8±17.2 vs. 55.5±19.4 μM, p=0.028), vitamin E (9.1±4.9 vs. 20.0±10.5 μM/mM cholesterol, p=0.043), ß-carotene (0.4±0.3 vs. 1.6±0.6 μM, p=0.028) und selenium (74.6±16.6 vs. 121.8±29.1 μg/l, p=0.021) as well as the antioxidant capacity (1.36±1.4 vs. 1.54±1.5 mM TE, p=0.027) rose significantly. Der zinclevel remained unchanged (10.2±2.3 vs. 11.9±2.1 μM, n.s.). The DNA-strand brakes (exogeneous: Tail Intensity: 3.6±3.8 vs. 7.1±1.5 %, Tail Moment: 0.4±1.1 vs. 1.0±1.8, n.s.) as well as the plasma levels of 8-OHdG (3.8±2 vs. 2.7±0.9 ng/ml, n.s.) and 8-isoprostanes (16.72±6.7 vs. 18.3±5.5 pg/ml, n.s.) did not change. The peroxides (0.4±0.2 vs. 0.3±0.1 mM, p=0.043) in plasma decreased significantly. Glutamine und glutathione in plasma remained unchanged, also the transcript levels of the mucosal inflammatory marker (IL-8: 2516±4043 vs. 5614±12131, MRP-14: 4268±3774 vs. 12161±22189 transkripts/μl cDNA). The glutathione level in the inflamed mucosa (4.0±1.6 vs. 9.6±4.4 μmol/g, p=0.043) rose significantly, as well as life quality (128±43 vs. 170±43 points, p=0.027). <br /> Conclusion: Four week ingestion of an oral nutritional supplement rich in antioxidants and glutamine is suitable to improve antioxidant status in plasma and inflamed mucosa. Due to the low falling number and/ or the broad variation an evaluation of results concerning oxidative stress and inflammatory marker is difficult. The uncontrolled design limitates the force of expression. Hence it is desirable to investigate the efficacy of this therapeutical approach.