Hypothermic treatment alters the metabolic profile of newborns, mimicking or masking an inherited metabolic disorder: findings from a monocentric study

Jedes neugeborene Baby erhält einen winzigen Piekser in die Ferse, um einige Tropfen Blut zu gewinnen. Diese Probe wird auf eine spezielle Karte gelegt und an ein Labor geschickt, wo Wissenschaftler sie nach Anzeichen seltener, erblicher Stoffwechselstörungen scannen. Dies sind Zustände, bei denen der Körper Nahrung nicht richtig aufspalten oder bestimmte Chemikalien nicht richtig verarbeiten kann, und das frühzeitige Erkennen ist entscheidend für die Gesundheit eines Kindes. Für Babys, die mit einer spezifischen Art von Hirnverletzung geboren wurden, die durch Sauerstoffmangel während der Geburt verursacht wurde, verwenden Ärzte eine andere Art von Behandlung. Sie kühlen den Körper des Babys für einige Tage herunter, um das Gehirn vor weiteren Schäden zu schützen. Dieser Prozess, bekannt als therapeutische Hypothermie, ist ein Standardverfahren und lebensrettend. Es ist jedoch eine kritische Frage aufgetaucht: Verändert diese Kühlbehandlung die chemische Zusammensetzung des Blutes des Babys in einer Weise, die den Screening-Test verwirrt? Wenn die Kälte die Mengen der Chemikalien verändert, auf die Ärzte achten, könnte der Test ein gesundes Baby fälschlicherweise als krank markieren oder, schlimmer noch, ein Baby mit einer tatsächlichen Störung übersehen.

Ein Forscherteam in Italien setzte sich zum Ziel, diese Frage zu beantworten, indem es direkt das Blut von Neugeborenen untersuchte, die diese Kühlbehandlung erhalten hatten. Sie verglichen die Blutproben von sechsundsechzig termingerechten Babys, die eine Hypothermie wegen einer Hirnverletzung durchlaufen hatten, mit einer Gruppe von neunundsechzig gesunden, termingerechten Babys, die dies nicht getan hatten. Alle Babys wurden termingerecht geboren und wogen mindestens 2.500 Gramm. Die Forscher nahmen Blutproben aus beiden Gruppen zwischen 48 und 72 Stunden nach der Geburt, einem Standardzeitfenster für das Neugeborenenscreening. Sie verwendeten eine hochsensible Maschine, um die Konzentrationen von 57 verschiedenen Chemikalien im Blut zu messen, darunter Aminosäuren, die die Bausteine von Proteinen sind, und Acylcarnitine, die dem Körper helfen, Fett zur Energiegewinnung zu verbrennen.

Die Ergebnisse zeigten, dass die Kühlbehandlung die chemische Landschaft des Blutes tatsächlich verändert hat. Die Forscher fanden heraus, dass die Mengen mehrerer Schlüsselsubstanzen bei den behandelten Babys signifikant anders waren als bei den gesunden. Speziell sank die Menge an Glutamat, einer Chemikalie, die als Botenstoff im Gehirn fungiert, bei den gekühlten Babys drastisch. Gleichzeitig stieg der Spiegel von Glycin, einer weiteren Hirnchemikalie, merklich an. Die Behandlung verursachte auch eine Abnahme vieler Chemikalien, die dem Körper helfen, Fett zu verarbeiten, einschließlich mehrerer kurzkettiger und langkettiger Acylcarnitine. Im Gegenzug stiegen die Mengen einer Gruppe von Fetten namens Phosphatidylcholine in der behandelten Gruppe erheblich an. Diese Veränderungen waren keine geringfügigen Schwankungen; bei einigen Substanzen war der Unterschied so groß, dass er sich deutlich gegen den Hintergrund der normalen Variation abhob.

Die Forscher erklärten, dass diese Verschiebungen Sinn ergeben, wenn man betrachtet, wie das Gehirn und der Körper auf Verletzungen und Kälte reagieren. Wenn das Gehirn unter Sauerstoffmangel leidet, wird es übererregbar und überflutet mit bestimmten Chemikalen, die Zellen schädigen können. Die Kühlung des Körpers hilft, diesen Sturm zu beruhigen, indem sie den Bedarf des Gehirns senkt, diese Chemikalien zu verbrauchen, was erklärt, warum die Glutamatwerte im Blut sanken. Der Anstieg von Glycin scheint Teil des Versuchs des Körpers zu sein, das Gehirn vor dieser Übererregung zu schützen. Die Veränderungen bei den Fettverarbeitungs-Chemikalien deuten darauf hin, dass die Kühlbehandlung dem Körper hilft, zu einer effizienteren Art der Brennstoffverbrennung zurückzukehren und den chaotischen Stoffwechselzustand, der durch den anfänglichen Sauerstoffmangel verursacht wurde, umzukehren.

Die wichtigste Erkenntnis dieser Studie ist nicht nur, dass sich die Werte ändern, sondern dass diese Veränderungen zu Diagnosefehlern führen könnten. Wenn ein Baby eine leichte erbliche Störung hat, die zu leicht erhöhten Werten einer bestimmten Chemikalie führt, könnte die Kühlbehandlung diesen Wert noch weiter erhöhen, was dazu führt, dass der Screening-Test das Baby als krank mit einer schweren Störung markiert, obwohl es das nicht ist. Andererseits, wenn ein Baby eine Störung hat, die zu niedrigen Werten einer Chemikalie führt, könnte die Behandlung diese Werte noch weiter senken und das Problem potenziell ganz verbergen. Da das Standard-Screening normalerweise durchgeführt wird, während das Baby noch diese Kühlbehandlung durchläuft, könnten die Ergebnisse irreführend sein.

Die Autoren der Studie schlagen eine praktische Lösung für dieses Problem vor. Sie empfehlen, dass für jedes Baby, das eine therapeutische Hypothermie durchlaufen hat, eine zweite Blutprobe genommen werden sollte, nachdem die Behandlung abgeschlossen ist. Dies würde es den Ärzten ermöglichen, das wahre Stoffwechselprofil des Babys zu sehen, sobald sein Körper wieder auf Normaltemperatur zurückgekehrt ist. Obwohl die Studie auf ein einzelnes Krankenhaus und eine spezifische Gruppe von Babys beschränkt war, sind die Ergebnisse eindeutig genug, um diesen zusätzlichen Schritt zu rechtfertigen. Indem man wartet, um die endgültige Probe zu nehmen, können Screening-Programme Fehlalarme vermeiden und sicherstellen, dass kein Baby mit einer echten Stoffwechselstörung übersehen wird, wodurch ein klareres Bild seiner Gesundheit zu Beginn seines Lebens gewährleistet wird.