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Die Rolle von Laktat produzierenden Milchsäurebakterien bei Kindern mit Kurzdarmsyndrom und D- Laktat Azidose assoziierter Encephalopathie

The role of d- lactate producing lactic acid bacteria in children with short bowel syndrome and d- lactate acidosis associated encephalopathy

Glowatzki, Fabian


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Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:hebis:26-opus-120946
URL: http://geb.uni-giessen.de/geb/volltexte/2016/12094/

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Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: Institut für medizinische Mikrobiologie
Fachgebiet: Medizin fachübergreifend
DDC-Sachgruppe: Medizin
Dokumentart: Dissertation
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 21.04.2016
Erstellungsjahr: 2015
Publikationsdatum: 02.06.2016
Kurzfassung auf Deutsch: Die D- Laktat Azidose assoziierte Encephalopathie ist eine wenig bekannte Komplikation, welche im Rahmen eines Kurzdarmsyndroms auftreten kann. Als Ursache gilt eine Fehlbesiedelung des verkürzten Dünndarmabschnittes mit D- Laktat produzierenden Milchsäurebakterien. Im Vergleich zu dem im Rahmen der Glykolyse anfallenden L- Laktat, hat der menschliche Körper nur wenige Kapazitäten, D- Laktat abzubauen. Das vermehrt anfallende D- Laktat im Darm der Patienten mit Kurzdarmsyndrom führt nach Resorption zu einer Azidose im Blut. Dabei können neurologische Symptome auftreten, die denen eines alkoholisierten Menschen gleichen. Betroffene Patienten leiden unter zeitlich begrenzten und meist selbstlimitierenden Phasen von Apathie, Störungen der Bewegungskoordination, verwaschener Sprache oder Konzentrationsstörungen. Trotz angenommener Überwucherung des Dünndarms mit Milchsäurebakterien bei allen Patienten mit Kurzdarmsyndrom, entwickelt nur ein kleiner Teil der Patienten tatsächlich Symptome einer D- Laktat Azidose assoziierten Encephalopathie.
In dieser Arbeit wurde die Rolle verschiedener Milchsäurebakterien bei der Entstehungen einer D- Laktat Azidose assoziierten Encephalopathie bei Kindern mit Kurzdarmsyndrom evaluiert. Dazu wurden von 18 Patienten mit Kurzdarmsyndrom Stuhlproben gesammelt und mittels eines Fragebogens das Auftreten von neurologischen Symptomen festgestellt. Durch Vergleich mit einer Kontrollgruppe mit Kindern ohne Kurzdarmsyndrom wurde gezeigt, dass in den Stuhlproben von Kindern mit Kurzdarmsyndrom tatsächlich häufiger Milchsäurebakterien zu finden waren. Des Weiteren wurde die D- und L- Laktat Produktion der aus den Stuhlproben isolierten Milchsäurebakterien gemessen und die Ergebnisse mit den Angaben im Fragebogen korreliert. Dabei gaben zwei Patienten während der Stuhlprobenabgabe akute Symptome einer D- Laktat Azidose assoziierten Encephalopathie an. Im Stuhl beider Patienten konnte Lactobacillus delbrueckii identifiziert werden, welcher sich in der Laktattestung als potentester D- Laktat Produzent zeigte. Die Ergebnisse wurden mit den bisher in der Fachliteratur veröffentlichten Fallberichten verglichen. Dabei zeigte sich, dass Lactobacillus delbrueckii möglicherweise eine entscheidende Rolle bei der Entstehung einer D- Laktat Azidose assoziierten Encephalopathie im Kindesalter spielen könnte. Desweiteren wurden mögliche weitere Risikofaktoren, die das Auftreten einer D- Laktat Azidose assoziierten Encephalopathie im Kindesalter begünstigen können, evaluiert und eine mögliche Vorgehensweise zur Prophylaxe rezidivierender D- Laktat Azidosen im Kindesalter vorgeschlagen.
Kurzfassung auf Englisch: The D-lactic acidosis associated encephalopathy is a little- known complication which can appear within the course of a short bowel syndrome. A false settlement of the shortened small bowel segment with D-lactate producing lactic acid bacteria is proposed to be the cause of this complication. In comparison to L-lactate, which is produced during glycolysis, the human body has only low capacities to metabolize D-lactate. Therefore, after resorption, the elevated D-lactate- concentration in the bowel of the patients with short bowel syndrome leads to metabolic acidosis. During acidosis, neurological symptoms similar an alcohol intoxication may appear. Affected patients suffer from temporary and mostly self-limiting phases of apathy, gait disturbances, a slurred speech and drowsiness.
In spite of the widely accepted hypothesis that the small intestine is overgrown with lactic acid bacteria in all patients with short bowel syndrome, only a small part of the patients really develop symptoms of a D-lactic acidosis associated encephalopathy.
In this paper, the role of different lactic acid bacteria in the stool of children with short bowel syndrome suffering from D-lactate acidosis associated encephalopathy was evaluated. Therefore, stool samples of 18 patients with a short bowel syndrome were collected and by means of a questionnaire and telephone interview the appearance of symptoms of a D-lactic acidosis associated encephalopathy were evaluated.
In a comparison to a control group consisting of children without short bowel syndrome it was shown, that in the stool samples of children with short bowel syndrome, lactic acid bacteria were found more frequently than in stool samples of the control group indeed.
Afterwards, the D-and L-lactate production of the lactic acid bacteria that had been isolated from the stool samples were measured and the results were compared to the information given by the patients in the questionnaire. Besides, two patients showed acute symptoms of a D-lactic acidosis associated encephalopathy during their stool sample delivery. In these stool samples of both patients Lactobacillus delbrueckii, which appeared to be the most potent D-lactate producer, could be identified. The results of this analysis were compared to the case reports that have been published in the medical literature until now. Obviously, Lactobacillus delbrueckii appeared to play a crucial role in the origin of a D-lactic acidosis associated encephalopathy during infancy.
Furthermore, other risk factors, which may possibly favour the appearance of a D-lactic acidosis associated encephalopathy during infancy, were evaluated and a suggestion for the early diagnosis of affected children was submitted.
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