Bioverteilung und Metabolisierung des 18F-markierten Amadori-Produktes Fructoselysin


Bioverteilung und Metabolisierung des 18F-markierten Amadori-Produktes Fructoselysin

Hultsch, C.; Hellwig, M.; Bergmann, R.; Henle, T.

Ziel:

Amadore-Produkte (1-Amino-1-desoxy-2-ketosen) werden in der Frühphase der sogenannten Maillard-Reaktion zwischen reduzierenden Zuckern und primären Aminen in Lebensmitteln bei der zubereitung oder Lagerung sowie in vivo gebildet. Täglich werden etwa 1 g Amadori-Produkte mit der nahrung aufgenommem [1]. Jedoch ist nur der Verbleib von ca. 5% dieser Verbindungen bislang bekannt. Die ernährungsphysiologischen Konsequenzen, die sich aus der Aufnahme dieser Verbindungen ergeben, sind weitestgehend ungeklärt. Ziel dieser Arbeit war es daher, Bioverteilung und eventuelle Metabolisierungsreaktionen des Amadori-Produktes Fructoselysin auch vor dem Hintergrund der kürzlich entdeckten Fructosamin-3-Kinasen [2] zu untersuchen.

Methodik:

Fructoselysin wurde mit N-Succinimidyl-4-[18F]-Fluorbenzonat zum [18F]fluorbenzoylierten Fructoselysin (FB-FL) umgesetzt. Dieses wurde mit Organhomogenaten (Herz, Hirn, Leber, Milz, Niere, Pankreas), Vollblut, Plasma und Vollblutlysat von männlichen Wistar-Ratten inkubiert. Dabei wurde der Einfluss von ATP und 1-Desoxy-1-morpholino-fructose (DMF), einem spezifischen Inhibitor der Fructosamin-3-Kinase, auf die Umsetzung des FB-FL untersucht. Weiterhin erfolgte die Messung der Bioverteilung un der in vivo-Stabilität.

Ergebnisse:

Weder in den untersuchten Organhomogenaten noch im Vollblut oder Plasma fand eine Umsetzung des FB-FL statt. Nur im Vollblutlysat konnte die Bildung eines Umwandlungsproduktes m1 beobachtet werden. Diese Umsetzung konnte durch die Zugabe von ATP beschleunigt und durch Zugabe von DMF gehemmt werden.Die Inkubation von m1 mit alkalischer Phosphatase führte zu einem vollständigen Abbau. Bei m1 handelt es sich damit voraussichtlich um ein Phosphatester, gebildet durch eine Fructosamin-3-Kinase. Bei der Messung der Bioverteilung nach intravenöser Applikation kam es zu einer schnellen Aufnahme des Präparates in die Niere. 30% der injizierten Dosis waren auch 60 min nach Applikation noch dort zu finden. Auch in den in vivo-Untersuchungen konnte m1 als Metabolit gefunden werden. Der Anteil an unverändertem FB-FL betrug 60 min p.i. im Blut 90%, im Urin 92% und in den Nieren 16%.

Schlussfolgerungen:

Es konnte gezeigt werden, dass FB-FL ein Substrat der Fructosamin-3-Kinase ist. Trotz des Wirkens dieses Enzyms wurden 60 min p.i. fast die Hälfte des applizierten FB-FL nahezu unverändert in den Urin ausgeschieden. Somit bleibt der größte Teil des Lysins, welches bei der Zubereitung bzw. Lagerung von Nahrungsmitteln fructosyliert wird, für den Körper nicht nutzbar.

Literatur:

[1] Henle T. AGEs in foods: Do they play a role in uremia? Kidney Int Sppl. 2003;84:145-147.
[2] Delpierre G, Vanstapel F, Stroobant V, van Schaftingen E Conversion of a synthetic fructosamine into 3-phospho derivative in human erythrocytes. Biochem J. 2000;352:835-839

  • Lecture (others)
    13. Arbeitstreffen AG Radiochemie/Radiopharmazie, 06.-08.10.2005, Seefeld, Österreich, 06.-08.10.2005, Seefeld, Austria

Permalink: https://www.hzdr.de/publications/Publ-8038
Publ.-Id: 8038