Erfassung kardiovaskulärer Veränderungen bei Erwachsenen mit Phenylketonurie

Abstract

Einleitung: Phenylketonurie (PKU) ist eine der häufigsten angeborenen Stoffwechselerkrankungen in Europa. Bisher konnte die Pathophysiologie, welche zu den Symptomen mit vor allem neurologischen und psychischen Defiziten führt, nicht abschließend geklärt werden. Ziel der vorliegenden Arbeit war zu klären, inwieweit kardiovaskuläre Veränderungen bei Erwachsenen mit PKU auftreten. Methodik: Es erfolgten umfassende, klinische Untersuchungen mit kardiologischem Fokus, welche u.a. Blutuntersuchungen, transthorakale Echokardiographie und kardiale MRT-Diagnostik enthielten. Es wurden dafür 59 erwachsene Patienten mit PKU untersucht. Alle Patienten wurden umfassend über mögliche Risiken aufgeklärt. Ergebnisse: Bei allen Patienten zeigten sich eine niedrige Ejektionsfraktion, hohes endsystolisches Volumen und endsystolischer Volumenindex (ESVI) sowie ein niedriger myokardialer Massenindex(MMI). Diese Befunde waren bei männlichen Patienten mit PKU stärker ausgeprägt als bei weiblichen Patienten, zudem lag der CircumferentialStrain nach Lagrangian (Ecc) der mittleren Kurzachse um 5% niedriger. Desweiteren litten Männer mit PKU häufiger an einer arteriellen Hypertonie und Adipositas als PKU- Patientinnen. Die höhere Prävalenz von Hypertonie und Adipositas konnte auch im Vergleich mit den verwendeten Referenzdaten gegenüber der deutschen Bevölkerung gezeigt werden. Bei der Auswertung der Befunde ergaben sich eine positive Korrelation der Distensibilty der proximalen Aorta mit dem extrazellulären Volumen (ECV) sowie eine negative Korrelation des Pro-BNP mit dem enddiastolischen Volumen Index (EDVI) und ESVI, zudem eine positive Korrelation des Pro-BNP mit der Ejektionsfraktion (EF). Die EF zeigte eine positive Korrelation mit dem Ecc und eine negative mit dem ESVI. Schlussfolgerung: In unserer Untersuchung zeigten sich Unterschiede verschiedener kardiovaskulärer Parameter zu Normalwerten. Die abweichenden Werte und die erhöhte Prävalenz für eine arterielle Hypertonie und Adipositas deuten vor allem bei männlichen Patienten mit PKU auf ein erhöhtes kardiovaskuläres Risiko hin. Die regelhaft vorliegende hohe CK-MB Aktivität bei normalen Troponin I-Werten sollte zukünftig durch eine genauere Aufschlüsselung der Kreatininkinase-Isoenzyme geklärt werden. Eine Einschränkung im kardialen Energiehaushalt könnte vorliegende Veränderungen erklären. Insgesamt zeigen erwachsene Patienten mit PKU ein erhöhtes kardiovaskuläres Risikoprofil sowie erhöhte Inzidenz einer diastolischen Dysfunktion als mögliches Zeichen einer frühenHerzinsuffizienz.

Background: Phenylketonuria (PKU) is one of the most common inherited metabolic diseases in Europe. Pathophysiological mechanisms leading to clinical symptoms of PKU are not sufficient understood. The leading symptoms of PKU are neurological and psychological impairments. Furthermore, growing evidence shows the involvement of other organic systems.This work focuses on cardiovascular changes in adult patients. Material and Methods: This study is presumed to be the first with focus on cardiovascular changes in adult patients with PKU using cardiac MRI imaging. Therefore, 59 adult patients with PKU were examined. Blood analyses, transthoratic echocardiography and cardiac MRI were performed to detect possible changes. All patients were explicitly informed about possible risks. Results: The clinical examination showed no clear pathological diagnose for any of the patients. However, all patients showed a low ejection fraction, high end systolic volume and end systolic volume index (ESVI) as well as low myocardial mass index. These findings were more remarkable in male patients with PKU. Male patients also showed 5% lower average strain (Ecc) in medial short-axis values than female patients. Furthermore, the assessment indicated differences in gender. Male patients with PKU had higher prevalence of hypertension and obesity than female patients. Additionally, male patients had higher prevalence than the German average compared with the used reference values. This study showed a positive correlation of the distensibility of the proximal aorta with extra cellular volume (ECV). Moreover there was a negative correlation of the Pro- BNP with the end diastolic volume index (EDVI) and ESVI. Pro-BNP showed also a positive correlation with the ejection fraction (EF). Furthermore, there was a positive correlation for the EF with the Ecc and a negative one with the ESVI. Conclusion: A synopsis of the results indicates differences to normal values of healthy people. However, these results are more significant for male patients. The differences in comparison to normal values and the higher prevalence of obesity and hypertension indicate a higher cardiovascular risk, especially for male patients with PKU. High CK-MB activity with normal Troponin values needs further classification of these subtypes in the future. A possible involvement of the energy metabolism might explain changes in patients with PKU. In total patients with Phenylketonuria show a higher cardiovascular risk and higher incidence of diastolic dysfunction as a possible sign of beginning heart failure.