Ein Team von Wissenschaftlern und ein Arzt an der University of California, Davis, und Lawrence Livermore National Laboratory entwickelt haben, eine sicherere und genauere Prüfung auf schädliche Anämie und andere Bedingungen in Bezug auf die schlechte Absorption von Vitamin B12. Details der innovativen Test - in der Mikro-Dosen von Kohlenstoff-14-markiertem Vitamin B12, hergestellt durch eine modifizierte Stamm von Salmonella-Bakterien und ein 2 Millionen Dollar-Beschleuniger-Massenspektrometer zur Messung der Vitamin-Ebene - werden online veröffentlicht in der April Ausgabe der Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften (http://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.0601251103).
Die Entdeckung, einschließlich der ersten Prüfung in einem menschlichen Thema, ist wichtig, weil es gibt Forschern eine praktische Alternative zu den aktuellen in der Nähe von veralteten Labor-Test zur Bestimmung, ob ein Patient die niedrigen B12-Ebene ist auf die Unfähigkeit, richtig absorbieren die Vitamin. Die einfachen Test würde es ermöglichen Ärzte leicht zu diagnostizieren Patienten mit Vitamin-B12-Absorption Probleme vor Blutarmut, Demenz und andere dauerhafte Schäden entwickeln.
Die Arbeit stellt auch eine wachsende Bereich der klinischen Forschung, genannt "microdosing," wobei harmlos kleinen Dosen von Medikamenten-Kandidaten sind gepaart mit leistungsstarken Beschleuniger-Massenspektrometrie zu beurteilen, zunächst in Menschen vor dem langen vorläufige Tierversuche.
Schätzungsweise 1 Million Amerikaner über dem Alter von 65 Jahren nicht in der Lage sind, zu absorbieren, Vitamin B12. Viele von ihnen sind nicht bewusst, dass sie die Bedingung, bekannt als schädlich Anämie, was sie mit einem Risiko für die Entwicklung schwächenden Müdigkeit und neurologische Probleme. Zur gleichen Zeit, Ärzten die Behandlung der älteren Menschen sind frustriert durch das Fehlen eines sicheren und einfachen Weg zur Prüfung für arme Vitamin-B12-Absorption in ihren Patienten.
"Wenn Sie können, die Diagnose, die Behandlung ist einfach und der Schaden kann rückgängig gemacht werden. Aber, was die Diagnose ist schwierig," sagte Ralph Green, Professor und Stuhl in der Abteilung für Pathologie und Labor-Medizin bei UC Davis School of Medicine. "Die Symptome der armen Absorption und B12-Mangel sind unspezifische. In der Tat, Demenz und Neuropathien Mai ist die einzige klinische Manifestationen, und bis dahin, irreversiblen Schaden bereits eingetreten ist."
Die aktuelle endgültigen Prüfung für schädliche Anämie, die so genannte Schilling-Test, beinhaltet die Aufnahme von einem niedrigen, aber erheblichen Betrag von Strahlung und die Sammlung aller Urin in einem 24-Stunden-Zeitraum. Im Gegensatz dazu ist der neue Test verwendet einen einzigen Tropfen Blut und es sich dabei um die Strahlenbelastung zu vernachlässigen - ein Betrag in Höhe von, dass die auf ein Cross-Country Flug.
Zur Messung Vitamin-B12-Absorption mit dem neuen Test, den Forscher hatten einen gesunden männlichen Thema trinken Wasser mit 1,5 Mikrogramm gereinigt Kohlenstoff-14-markiertem Vitamin B12 (14C-B12), ein Betrag in Höhe von Vitamin B12 entspricht, dass in einer 2 -- Unzen Steak. Blutproben wurden jede Stunde für die ersten 12 Stunden, und dann weniger häufig danach zu beurteilen, die Resorption von Vitamin beschriftet. Die Blutproben wurden dann analysiert am Lawrence Livermore National Laboratory mit einem Beschleuniger-Massenspektrometer, ein ausgefeiltes Instrument zählt, dass einzelne Atome von 14C.
"Unsere Studie hat gezeigt, dass der Aufschrift 14C-B12 wird absorbiert und metabolisiert und normalerweise, dass wir ein leistungsfähiges neues Werkzeug zu beurteilen, Vitamin-B12-Absorption", sagte Green. "Während Lawrence Livermore National Laboratory betreibt ein von einer Handvoll von Beschleuniger-Massenspektrometer in den Vereinigten Staaten auf bioscience, kann ich vor Augen habe ein Tag, an dem 14C-B12 ist formuliert in Tablettenform und kleine, 14C-markierte Proben von Blut von einem Finger - Prick sind per E-Mail zu einem zentralen Labor für Analysen. "
Die Forschung ist ein Beispiel für die Art der wissenschaftlichen Entdeckungen, die möglich, wenn führende Kliniker und Wissenschaftler Grundlagenforschung mit vielfältigen Know-how zusammen, um innovative Lösungen für wichtige klinische Probleme.
Die UC Davis Forscher zusammen, um die Mikro-System in Bakterien hergestellt, dass die 14C-B12 Compound und bewertet Absorption in einem menschlichen Thema. Das Team, die Ernährungs-Biochemiker Stephen R. Düker und Colleen Carkeet an der Hochschule für Agrar-und Umweltwissenschaften, die mit Mikrobiologen John Roth und Peter Anderson aus dem College of Biological Sciences zu synthetisieren die neue Verbindung in Salmonella enterica, einem Bakterium produziert, in der Regel produziert B12 unter anaeroben Bedingungen. Es auch Grün-und Joshua Miller, B und Vitamin B12 Experten aus der School of Medicine, und Atomphysiker Bruce Buchholz am Lawrence Livermore National Laboratory, die Dosimetrie entwickelt und führte das Beschleuniger-Massenspektrometrie Studien.
"Ich glaube, UC Davis ist einer der wenigen Orte in der Welt, wo das Know-how und Technologie haben könnte kommen zusammen zu tun, dieses Projekt", sagte Miller, ein Principal Investigator der Studie und ein Associate Professor für Pathologie und Labor-Medizin an der UC Davis .
Archäologen haben lange verwendet 14C aus zu messen Artefakt Alter, und Pharma-Unternehmen haben es in jüngster Zeit mit Beschleuniger-Massenspektrometrie, um den Weg der Drogen und ihrer Metaboliten im ganzen Körper. Aber kommt mit einem einfachen Test mit 14C für Vitamin B12 war alles andere als leicht, sagen die Forscher.
"Ich wusste, war es technologisch möglich, 14C-B12 und nutzen es zur Messung des Vitamins im Blut über Beschleuniger-Massenspektrometrie", sagte Düker. "Aber wir hatten Schwierigkeiten bei der Suche nach einem Stamm der Bakterien zur Herstellung des Vitamin mit dem 14C in genau der richtige Ort."
Das ist, wenn sie wandte sich an Kolleginnen und Mikrobiologie-Professor John Roth und seine Postdoc-Stipendiat Peter Anderson, der arbeitet an einem Stamm von Salmonella-Bakterien, dass erwies sich als perfekt für die Erstellung von 14C-B12.
"Wir sich diese Bakterien in eine Micromachine für die Herstellung der Aufschrift B12", sagte Anderson. "Der Stamm der Bakterien war so effizient, dass sie verwendet werden alle Materialien beschriftet sie ergangen ist, die es in 14C-B12. Vitamin B12 ist ein der Natur der meisten komplexen Stoffe. Durch die Nutzung der Leistung von Bakterien, wir waren in der Lage, schaffen die Prüfung. "
Know-how bei Lawrence Livermore National Laboratory auch eine wichtige Rolle gespielt.
"Wir haben verfolgt Toxine, Pestizide und Nährstoffe in den Menschen für akademische Studien für mehr als ein Jahrzehnt an Lawrence Livermore," sagte Buchholz. "Aber dies ist die erste klinische Anwendung der Beschleuniger-Massenspektrometrie." Mit der ersten Studien hinter sich, die Forscher haben die patentierte Technologie und sind nun zu expandieren und ihre menschlichen Studien und Lizenz der Technologie, um ein Unternehmen, wird die Prüfung für praktizierende Ärzte.
"Beschleuniger-Massenspektrometrie ist die aufregendste Werkzeug, um die klinische Entwicklung in der Vergangenheit mehrere Jahrzehnte", sagte Düker. "Der Himmel ist die Grenze, wenn man quantitative Informationen aus einem einzigen Tropfen Blut."
Die Notwendigkeit für einen einfachen Test zur verhängnisvollen Anämie ist, dass ein wachsen wird als der US-Bevölkerung altert, sagte Green. Das ist, weil der menschliche Magen nicht mit dem Alter und Krankheit, und nach und nach weniger produziert ein Protein namens intrinsischen Faktor, die in der Regel bindet an B12 in tierischem Eiweiß und ermöglicht es, die von der unteren Darm.
Zusätzlich zu Anämie, B12-Mangel führt auch dazu, in langsamen Schäden an der Schutzhülle rund um Nervenzellen, so genannte Myelinscheide. Menschen leiden unter Anämie schädlich, daher können die Symptome reichen von Müdigkeit und Appetitlosigkeit, zu, unsicheren Gang und Persönlichkeit verändert sich. Wann fing früh, perniziöse Anämie behandelt werden kann mit monatlichen Aufnahmen oder täglich Tabletten hohe Dosis von Vitamin B12 zur Korrektur der Anämie und Umkehrung der Schäden an der Myelinscheide.
Der neue Test wird auch Ärzten ermöglichen, so dass perniziöse Anämie bei Patienten, die einen B12-Mangel verursacht durch vegane Ernährung und Krankheiten wie Gastritis.
"Es ist einfach nicht gut Medizin zu sagen," Du bist Vitamin B12 mangelhaft, müssen Sie die Aufnahmen für den Rest Ihres Lebens' ", sagte Miller. "Der neue Test erlaubt Ärzten zu entwickeln wissenschaftlich fundierte Interventionen und direkte die am besten geeignete Behandlung für die Patienten."
"Der neue Test verspricht, werden die" Gold-Standard "für die Bestimmung, wenn eine Person leidet unter Malabsorption von Vitamin B12," vorhergesagt Green.
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Artikel angepasst von Medical News Today aus Original-Pressetext.
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Die Forschung wurde unterstützt mit Zuschüssen aus der National Institutes of Health's National Center for Research Resources und dem National Institute of Environmental Health Sciences "Superfund Basic-Research-Programm Kinder-und Umweltschutz, Gesundheit und Krankheitsprävention. UC Davis' Jozsef Lango der Abteilung für Molekulare Biowissenschaften und Bruce Hängematte der Abteilung Entomologie und Cancer Research Center auch dazu beigetragen, diese Arbeit.
Kontakt: Carole Gan
carole.gan @ ucdmc.ucdavis.edu
University of California, Davis - Health System