Universiẗat, Diss.--Jena, 2008.

In patients suffering from end-stage renal disease who are treated by hemodialysis genomic damage as well as cancer incidence is elevated. One possible cause for the increased genomic damage could be the accumulation of genotoxic substances in the blood of patients. Two possible sources for those toxins have to be considered. The first possibility is that substances from dialysers, the blood tubing system or even contaminated dialysis solutions may leach into the blood of the patients during dialysis. Secondly, the loss of renal filtration leads to an accumulation of substances which are normally excreted by the kidney. If those substances possess toxic potential, they are called uremic toxins. Several of these uremic toxins are potentially genotoxic. Within this thesis several exemplary uremic toxins have been tested for genotoxic effects (homocysteine, homocysteine-thiolactone,leptine, advanced glycated end-products). Additionally, it was analysed whether substances are leaching from dialysers or blood tubing and whether they cause effects in in vitrotoxicity testing. The focus of chemical analytisis was on bisphenol A (BPA), the main component of plastics used in dialysers and dialyser membranes. / Patienten, die an terminaler Niereninsuffizienz leiden und mittels Hämodialyse behandelt werden, weisen einen erhöhten Genomschaden auf. Dieser könnte ursächlich für die erhöhte Krebsinzidenz dieser Patientengruppe sein. Eine der möglichen Ursachen für den erhöhten Genomschaden stellt die Akkumulation genotoxischer Substanzen im Blut der Patienten dar. Diese Substanzen können prinzipiell aus zwei unterschiedlichen Quellen stammen. Erstens besteht die Möglichkeit, dass während der Dialyse Substanzen aus den Dialysatoren, dem Blutschlauchsystem oder gar aus verunreinigtem Dialysat in das Blut der Patienten übertreten. Zweitens führt der Verlust der Nierenfunktion zu einer stark verminderten Exkretion harnpflichtiger Substanzen. Diese Substanzen akkumulieren im Blut und bilden, sofern sie ein toxisches Potential besitzen, die Gruppe der so genannten urämischen Toxine. Einige dieser urämischen Toxine sind potentiell auch genotoxisch. Im Rahmen der vorliegenden Dissertation wurden exemplarische Vertreter der urämischen Toxine auf ihre genotoxische Wirkung hin untersucht (Homocstein, Homocystein-Thiolacton, Leptin, Advanced Glycation End-Products). Außerdem wurde analysiert, ob Substanzen aus Dialysatormembranen oder dem Blutschlauchsystem austreten und in in vitro-Toxizitätstests Effekte zeigen. Der Fokus der Analytik lag hierbei auf dem Nachweis von Bisphenol A, dem Hauptbestandteil verschiedener Kunststoffe die für Dialysatoren und Dialysatormembranen verwendet werden.

Homocystein (Hcy) är en aminosyra som är starkt bunden till kroppens metabolism av metionin. När hcy tillbakabildas till metionin krävs närvaro av vitamin B12 och folat. Analys av hcy i plasma (P-hcy) används vid misstanke om brist av någon av dessa vitaminer. Analysen kan utföras med ett antal olika metoder. I denna studie analyseras P-hcy immunologiskt med analysinstrumentet Immulite 2000 XPi (Siemens Healthcare Diagnostics Inc, Erlangen, Germany) och enzymatiskt med analysinstrumentet Cobas 6000 (Roche Diagnostics Scandinavia AB, Bromma, Sweden) med syfte att jämföra analysresultaten från de båda metoderna. Immulite 2000 XPi användes som referensmetod då denna validerats för klinisk analys av P-hcy. Studien genomfördes på 51 st slumpvis utvalda plasmaprover (24 kvinnor och 27 män) mellan 25 och 95 år.Utöver metodjämförelse genomfördes precisionsstudie med Cobas 6000 (20 replikat i två nivåer). Den enzymatiska metoden visade en hög precision. Vid låg nivå beräknades variationskoefficienten (CV) till 1,71 % (medelvärde: 8,32 ❍mol/L) och vid hög nivå till 2,54 % (medelvärde: 29,45 ❍mol/L). Korrelationen mellan de båda metoderna var r = 0,994, (y=0,977x + 1,4 och R2 = 0,989). Ingen statistisk signifikant skillnad påvisades. Resultaten av P-hcy vid analys med Cobas 6000 låg dock 0,9 ❍mol/L (medelvärde) högre än resultat från Immulite 2000 XPi. Denna systematiska avvikelse bör inte vara av klinisk betydelse vid analys av P-hcy för utredning av eventuell sjukdom. Skillnaden kan dock vara relevant om analysen används för uppföljning av tidigare analysresultat. Resultat visar att båda metoderna kan användas för analys av P-hcy och att de kan användas som ett tillfredsställande diagnostiskt verktyg.

Bakgrund: Alzheimers sjukdom (AD) utgör vanligaste formen av demenssjukdomar i Sverige. Alzheimers sjukdom klassas som en neurodegenerativ sjukdom och karaktäriseras av proteininlagringar samt av hjärnatrofi. Ungefär 150 000 personer i Sverige lever idag med demenssjukdomar, varav 90 000 lider av AD och varje år insjuknar ytterligare 20 000 i demens. Vitamin B12 och folat anses utgöra en viktig del med avseende på hjärnans kognitiva funktioner. Låga nivåer av vitamin B12 och/eller folatbrist medför en höjning av Homocystein (Hcy) i blodet. Syfte: Syftet med examensarbetet var att undersöka det eventuella sambandet mellan nivåerna av vitamin B12, folat respektive Hcy och risken för att drabbas av Alzheimers sjukdom. Utifrån syftet ställdes 2 frågeställningar upp. Frågeställning 1: Finns det en risk att utveckla AD vid förändrade nivåer av folat, vitamin B12 och Hcy. Frågeställning 2: Finns det ett samband mellan förändrade nivåer av folat, vitamin B12 och Hcy vid diagnosticerad AD. Metod: Detta arbete är en litteraturstudie baserat på 7 vetenskapliga artiklar. Resultat: Samtliga fem studier utifrån frågeställning 2 visade att AD-patienter hade höga nivåer av Hcy än kontrollpatienterna. Två av dessa studier visade även att AD-patienterna hade lägre nivåer av både vitamin B12 och folat än kontrollindividerna. Två ytterligare studier av de fem samtliga visade också lägre nivåer av folat än kontrollgruppen.  Totalt 4 av 5 studier visade lägre nivåer av folat. Utifrån frågeställning 1 visade studie 1 att det var enbart de låga nivåerna av folat från baslinjen som förespråkade till insjuknande i AD. Studie 2 indikerade att individer med låga nivåer av vitamin B12 och folat har 2 gånger högre risk för att insjukna i AD. Slutsats: Det är fortfarande oklart idag huruvida nivåerna av vitamin B12, folat och Hcy påverkar riskerna för att utveckla AD. Studierna visar att det finns ett samband mellan markörerna kopplat till AD. Det krävs mer forskning för att fastställa det eventuella sambandet mellan vitamin B12, folat och Hcy. Fler patienter måste undersökas och flera studier bör utföras för att kunna fastställa associationerna av dessa ämnen med AD. Studierna visar att det finns ett samband mellan markörerna kopplat till AD. Fler studier som tar hänsyn till inklusionskriterierna med avseende på nutritionsstatus bör göras.  Detta eftersom lågt BMI (Body Mass Index) kan vara av betydelse för uppkomsten samt riskerna för att insjukna i AD. / Background: Alzheimer's disease (AD) is the most common form of dementia in Sweden. Alzheimer's disease is classified as a neurodegenerative disease and is characterized by protein deposits in certain parts of the brain accompanied with brain atrophy. 150 000 people in Sweden today suffer from dementia, of whom 90 000 suffer from AD and every year another 20 000 dementia cases reside. The highest risk factor of developing AD is old age. After the age of 65, the risk is considerably higher for developing AD. Vitamin B12 and folate is considered to be an important part with respect to the brain's cognitive functions. Folate acts as a donor of the methyl groups in a reaction catalysed by methionine synthase, which produce methyl cobalamin which needs to be metabolised to methionine from Homocystein (Hcy). Low levels of vitamin B12 and/or folate deficiency leads to an increase of Hcy in the blood. Objective: The aim of this study was to investigate the possible link between low levels of vitamin B12, folate and Hcy and the risk of developing Alzheimer's disease. Two question based on the objective of the study were set. Question 1: Is there any risk of developing AD with altered levels of folate, vitamin B12 and Hcy? Question 2: Is there a relationship between altered levels of folate, vitamin B12 and Hcy in diagnosed AD? Methods: This work is a literature study based on 7 scientific articles. Results: All five studies from question 2 showed that AD patients had high levels of Hcy compared to control patients. Two of these studies also revealed that AD patients had lower levels of both vitamin B12 and folate than control individuals. Furthermore 2 out of the 5 studies also displayed lower levels of folate compared to the control group, resulting in a total of 4 out of 5 studies showing lower levels of folate. Based on question 1, study 1 presented that only low levels of folate at baseline correlated with developing AD. Study 2 indicated that individuals with low levels of vitamin B12 and folate had twice times higher risk of developing AD. Conclusion: It is still unclear whether the levels of vitamin B12, folate and Hcy affect AD. The studies investigated show that there is a correlation between the investigated markers linked to AD. However, more research is needed to be able to determine the possible link between vitamin B12, folate and Hcy. More patients must be investigated and several studies should be performed to determine the associations of these subjects with AD.  More studies that take in consideration of nutritional status must be carried out, due to the fact that low BMI (Body Mass Index) may be of importance for the risk of developing AD.

Hohenheim, Univ., Diss., 2005.

Tübingen, Univ., Diss., 2006.

Techn. Universiẗat, Diss., 2005--München.

No / Background Hyperhomocysteinaemia is an independent risk factor in the development of cardiovascular disease. Although homocysteine has been shown to affect endothelial cell function, the mechanisms by which it induces disease states are still poorly understood. Here, we report the ability of homocysteine to influence inflammatory cytokine/chemokine production by human saphenous vein endothelial cells, peripheral blood monocytes and monocyte-derived macrophages. Methods Human saphenous vein endothelial cells, peripheral blood monocytes and monocyte-derived macrophages were treated with homocysteine (0.1-5 mmol/L) for 4 and/or 24 h. Tumour necrosis factor (TNF)-¿, interleukin (IL)-1ß, IL-6 and IL-8 production was measured in the cell culture media using commercially available enzyme-linked immunosorbent assays. Results Interleukin-6 production by human saphenous vein endothelial cells was significantly stimulated following a 24-h treatment with homocysteine, whilst IL-8 concentrations were inhibited after both 4- and 24-h treatments. Homocysteine was also found to stimulate IL-1ß production by human peripheral blood monocytes and TNF-¿ production by monocyte-derived macrophages. Conclusions Overall, results from this study suggest that homocysteine alters the profile of cytokine/chemokine production by endothelial cells and macrophages. This altered profile may be important in the inflammatory events that initiate or enhance the development of atherosclerotic lesions.

Eine erhöhte Konzentration von Homocystein im Plasma (Hyperhomocysteinämie) gilt als unabhängiger Risikoindikator für neuronale und kardiovaskuläre Erkrankungen. Der Präcursor des Homocysteins, Methionin, ist eine essentielle Aminosäure, die bei Fehlernährung übermäßig verzehrt werden kann. Es wurde untersucht, ob tatsächlich durch langfristigen erhöhten Methioninverzehr via Erhöhung des Homocysteinspiegels im Plasma ein reales Gesundheitsrisiko besteht. Als Modell wurde eine Füttterungsstudie an Ratten gewählt, deren Bedingungen bezüglich Fütterungsdauer und Methioningehalt der Diät (0,4 % Methionin für 4 Wochen) an eine mögliche Fehlernährung des Menschen angepasst waren. Bei diesen Ratten war die Plasmahomocystein-Konzentration ca. 2-fach höher, als bei Ratten, die im gleichen Zeitraum eine "normale" Diät mit einem 3-4 fach niedrigeren Methioningehalt bekamen. Neben der Auswirkung der Diät auf den Homocystein-Stoffwechsel wurde geprüft, welche der in der Literatur dargestellten potentiellen Pathomechanismen für Hyperhomocysteinämie-induzierte Schäden Anwendung in diesem Modell finden. Obwohl die Konzentration von Homocystein im Plasma verändert war, wurde keine Beeinträchtigung der Gefäßfunktion gefunden. Auch die Plasmakonzentration von asymmetrischem Dimethylarginin, einem weiteren Risikoindikator für Herz-Kreislauf-Erkrankungen blieb unverändert, obwohl dieser Parameter bei Hyperhomocysteinämie oftmals erhöht ist. Eine Konzentrationsverdoppelung von Homocystein durch erhöhte alimentäre Methioninzufuhr ohne gleichzeitige Erhöhung von ADMA scheint also keine Verschlechterung der Gefäßfunktion bei Ratten zu bewirken. In diesem Punkt kann man von in anderen Modellen der Hyperhomocysteinämie gefundenen Resultaten keine Rückschlüsse auf die durch alimentäres Methionin verursachte Hyperhomocysteinämie ziehen. Andere Modelle zur Induktion einer Hyperhomocysteinämie ist Homocyst(e)in-Fütterung. In weiteren Rattenstudien wurden Effekte homocystin- und methioninreiche Diät verglichen. In diesen Studien zeigte sich, dass bei ähnlichen applizierten Dosen (tägliche Aufnahme ca. 1,0 bzw. 1,4 g/kg Körpergewicht) methionin- und homocystinreiche Diät bei Ratten zu vergleichbaren Plasma-Homocysteinspiegeln führen (methioninreich: 27,32 ± 2,80 µmol/l; homocystinreich: 40,61 ± 2,22 µmol/l). Als Vergleichsparameter zur Beurteilung pathophysiologischer Veränderungen diente zum einen der Gewebsgehalt an Homocystein, zum anderen wurden die intrazellulären Konzentrationen von S-Adenosyl-Methionin (SAM) und S-Adenosyl-Homocystein (SAH) betrachtet. Es zeigten sich besonders in Leber und Niere signifikante Unterschiede zwischen einer methioninreichen und einer homocystinreichen Diät bei Ratten. Dies ist eine mögliche Erklärung dafür, dass die bei vierwöchiger methioninreicher Diät gefundenen Ergebnisse nicht mit Literaturdaten übereinstimmen. Abschließend wurde der Frage nachgegangen, ob eine homocytinreiche Ernährung, wie in der vorherigen Studie angewandt, überhaupt möglich ist. Da zwar die Gehalte von Methionin in fast allen Lebensmitteln bekannt sind, nicht aber die von Homocystein, wurde untersucht, in welchen Konzentrationen Homocystein in Lebensmitteln enthalten ist. In Schwarzbier (0,03 mg/l), Weißbrot (0,95 mg/kg), Roquefort-Käse (0,50 mg/kg), Thunfisch (0,25 mg/kg) und Schweineleber (0,31 mg/kg) konnte Homocystein bestimmt werden. Da die Homocysteinkonzentrationen in diesen Beispiellebensmitteln mindestens um den Faktor 105 geringer waren als die Methioninkonzentrationen ist ein Einfluss von alimentärem Homocystein auf den Plasmaspiegel sehr unwahrscheinlich. Es wurde weiterhin geprüft, ob durch Darmbakterien ein Teil des alimentär aufgenommenen Methionins bereits im Dünndarm in Homocyt(e)in umgewandelt werden könnte. Dabei wurde eine vermehrte Homocysteinproduktion nach Methionin-Zugabe zu Dünndarmisolaten gefunden. Quantitativ kommt dieser Homocysteinquelle eine untergeordnete Bedeutung zu.

Eine erhöhte Konzentration von Homocystein im Plasma (Hyperhomocysteinämie) gilt als unabhängiger Risikoindikator für neuronale und kardiovaskuläre Erkrankungen. Der Präcursor des Homocysteins, Methionin, ist eine essentielle Aminosäure, die bei Fehlernährung übermäßig verzehrt werden kann. Es wurde untersucht, ob tatsächlich durch langfristigen erhöhten Methioninverzehr via Erhöhung des Homocysteinspiegels im Plasma ein reales Gesundheitsrisiko besteht. Als Modell wurde eine Füttterungsstudie an Ratten gewählt, deren Bedingungen bezüglich Fütterungsdauer und Methioningehalt der Diät (0,4 % Methionin für 4 Wochen) an eine mögliche Fehlernährung des Menschen angepasst waren. Bei diesen Ratten war die Plasmahomocystein-Konzentration ca. 2-fach höher, als bei Ratten, die im gleichen Zeitraum eine "normale" Diät mit einem 3-4 fach niedrigeren Methioningehalt bekamen. Neben der Auswirkung der Diät auf den Homocystein-Stoffwechsel wurde geprüft, welche der in der Literatur dargestellten potentiellen Pathomechanismen für Hyperhomocysteinämie-induzierte Schäden Anwendung in diesem Modell finden. Obwohl die Konzentration von Homocystein im Plasma verändert war, wurde keine Beeinträchtigung der Gefäßfunktion gefunden. Auch die Plasmakonzentration von asymmetrischem Dimethylarginin, einem weiteren Risikoindikator für Herz-Kreislauf-Erkrankungen blieb unverändert, obwohl dieser Parameter bei Hyperhomocysteinämie oftmals erhöht ist. Eine Konzentrationsverdoppelung von Homocystein durch erhöhte alimentäre Methioninzufuhr ohne gleichzeitige Erhöhung von ADMA scheint also keine Verschlechterung der Gefäßfunktion bei Ratten zu bewirken. In diesem Punkt kann man von in anderen Modellen der Hyperhomocysteinämie gefundenen Resultaten keine Rückschlüsse auf die durch alimentäres Methionin verursachte Hyperhomocysteinämie ziehen. Andere Modelle zur Induktion einer Hyperhomocysteinämie ist Homocyst(e)in-Fütterung. In weiteren Rattenstudien wurden Effekte homocystin- und methioninreiche Diät verglichen. In diesen Studien zeigte sich, dass bei ähnlichen applizierten Dosen (tägliche Aufnahme ca. 1,0 bzw. 1,4 g/kg Körpergewicht) methionin- und homocystinreiche Diät bei Ratten zu vergleichbaren Plasma-Homocysteinspiegeln führen (methioninreich: 27,32 ± 2,80 µmol/l; homocystinreich: 40,61 ± 2,22 µmol/l). Als Vergleichsparameter zur Beurteilung pathophysiologischer Veränderungen diente zum einen der Gewebsgehalt an Homocystein, zum anderen wurden die intrazellulären Konzentrationen von S-Adenosyl-Methionin (SAM) und S-Adenosyl-Homocystein (SAH) betrachtet. Es zeigten sich besonders in Leber und Niere signifikante Unterschiede zwischen einer methioninreichen und einer homocystinreichen Diät bei Ratten. Dies ist eine mögliche Erklärung dafür, dass die bei vierwöchiger methioninreicher Diät gefundenen Ergebnisse nicht mit Literaturdaten übereinstimmen. Abschließend wurde der Frage nachgegangen, ob eine homocytinreiche Ernährung, wie in der vorherigen Studie angewandt, überhaupt möglich ist. Da zwar die Gehalte von Methionin in fast allen Lebensmitteln bekannt sind, nicht aber die von Homocystein, wurde untersucht, in welchen Konzentrationen Homocystein in Lebensmitteln enthalten ist. In Schwarzbier (0,03 mg/l), Weißbrot (0,95 mg/kg), Roquefort-Käse (0,50 mg/kg), Thunfisch (0,25 mg/kg) und Schweineleber (0,31 mg/kg) konnte Homocystein bestimmt werden. Da die Homocysteinkonzentrationen in diesen Beispiellebensmitteln mindestens um den Faktor 105 geringer waren als die Methioninkonzentrationen ist ein Einfluss von alimentärem Homocystein auf den Plasmaspiegel sehr unwahrscheinlich. Es wurde weiterhin geprüft, ob durch Darmbakterien ein Teil des alimentär aufgenommenen Methionins bereits im Dünndarm in Homocyt(e)in umgewandelt werden könnte. Dabei wurde eine vermehrte Homocysteinproduktion nach Methionin-Zugabe zu Dünndarmisolaten gefunden. Quantitativ kommt dieser Homocysteinquelle eine untergeordnete Bedeutung zu.